CN105057994B - 一种莫氏短锥孔齿轮的加工方法 - Google Patents

一种莫氏短锥孔齿轮的加工方法 Download PDF

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Abstract

一种莫氏短锥孔齿轮的加工方法，本发明属于机械加工领域，具体涉及一种短锥孔齿轮的加工方法，它为了解决现有莫氏短锥孔齿轮加工精度差的问题。加工方法：一、对莫氏短锥孔齿轮进行粗车；二、在齿轮上铣削出腰孔；三、对莫氏短锥孔齿轮进行调质处理；四、磨削莫氏锥孔；五、芯轴由腰孔凸起段、莫氏锥度段和连接段组成，在芯轴两端开有锥孔；六、通过芯轴定位装夹莫氏短锥孔齿轮，然后进行磨削；七、在齿轮加工机床上加工齿轮，倒钝打磨棱边，完成齿轮的加工。本发明采用芯轴同一定位基准进行磨削，磨削后外圆与莫氏锥孔同轴度达0.01mm以内，端面与莫氏锥孔垂直度达0.01mm以内。

Description

一种莫氏短锥孔齿轮的加工方法
技术领域
本发明属于机械加工领域，具体涉及一种短锥孔齿轮的加工方法。
背景技术
莫氏短锥孔齿轮是折向钻工具上的一个工作部件，在莫氏2号短锥孔内安装有钻头、铰刀刀具进行销孔的加工，该类莫氏短锥孔齿轮两端的外圆与莫氏短锥孔同轴精度影响折向钻的工作精度，因此为了保证销孔的加工精度要求，该齿轮需要有较高的制造精度；而现有加工方法一般是在其长度方向上留有辅助夹头，在车床夹紧辅助夹头，精车准两端的外圆及莫氏短锥孔，但这种加工方法不仅同轴精度不理想且加工后表面粗糙，无法满足高精度的使用要求。
发明内容
本发明的目的是要解决现有莫氏短锥孔齿轮加工精度差的问题，而提供一种莫氏短锥孔齿轮的加工方法。
本发明莫氏短锥孔齿轮的加工方法按以下步骤进行：
一、在车床上以450～500r/min的速度，进给量为0.3mm/r对莫氏短锥孔齿轮进行粗车，得到粗车后的莫氏短锥孔齿轮；
二、采用立式铣床在粗车后的莫氏短锥孔齿轮上铣削出腰孔，得到带有腰孔的莫氏短锥孔齿轮；
三、将步骤二得到的带有腰孔的莫氏短锥孔齿轮放入中温炉中以820～840℃的温度加热25～35分钟，然后放入水槽中冷却至300～400℃，再放入油槽中冷却至常温，最后置于回火炉中以520～600℃的温度回火1.5～2.5小时，得到调质处理后的莫氏短锥孔齿轮；
四、采用内圆磨床在调质处理后的莫氏短锥孔齿轮中磨削出莫氏锥孔；
五、芯轴沿轴向依次为腰孔凸起段、莫氏锥度段和连接段，分别在腰孔凸起段和连接段的轴心处开有锥孔，得到带有锥孔的芯轴；
六、利用带有锥孔的芯轴定位装夹莫氏短锥孔齿轮，芯轴的腰孔凸起段插入到莫氏短锥孔齿轮的腰孔中，莫氏锥度段与莫氏短锥孔齿轮的莫氏锥孔相配合，通过两顶尖顶持芯轴两端的锥孔，在磨床上磨削莫氏短锥孔齿轮两侧的外圆，然后磨削齿轮的两个端面，得到磨削后的莫氏短锥孔齿轮；
七、在齿轮加工机床上加工齿轮，倒钝打磨各棱边，完成莫氏短锥孔齿轮的加工。
本发明所述的莫氏短锥孔齿轮的加工方法，解决了莫氏短锥孔齿轮加工精度差的难题，利用专用的芯轴进行齿轮两侧外圆及齿轮两工作端面的磨削，由于采用芯轴同一定位基准进行磨削，磨削后外圆与莫氏2锥孔同轴度达0.01mm以内，端面与莫氏2锥孔垂直度达0.01mm以内，提高了该部件的加工精度，满足了使用要求，保证了折向钻的工作精度及销孔加工质量。
附图说明
图1为实施例所述的莫氏短锥孔齿轮的主视图；
图2为实施例所述的莫氏短锥孔齿轮的截面图；
图3为实施例莫氏短锥孔齿轮与芯轴的组装示意图；
图4为实施例所述的芯轴的主视图；
图5为实施例所述的芯轴的俯视图；
图6为实施例所述的芯轴的左视图。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式莫氏短锥孔齿轮的加工方法按以下步骤进行：
一、在车床上以450～500r/min的速度，进给量为0.3mm/r对莫氏短锥孔齿轮进行粗车，得到粗车后的莫氏短锥孔齿轮；
二、采用立式铣床在粗车后的莫氏短锥孔齿轮上铣削出腰孔，得到带有腰孔的莫氏短锥孔齿轮；
三、将步骤二得到的带有腰孔的莫氏短锥孔齿轮放入中温炉中以820～840℃的温度加热25～35分钟，然后放入水槽中冷却至300～400℃，再放入油槽中冷却至常温，最后置于回火炉中以520～600℃的温度回火1.5～2.5小时，得到调质处理后的莫氏短锥孔齿轮；
四、采用内圆磨床在调质处理后的莫氏短锥孔齿轮中磨削出莫氏锥孔；
五、芯轴沿轴向依次为腰孔凸起段、莫氏锥度段和连接段，分别在腰孔凸起段和连接段的轴心处开有锥孔，得到带有锥孔的芯轴；
六、利用带有锥孔的芯轴定位装夹莫氏短锥孔齿轮，芯轴的腰孔凸起段插入到莫氏短锥孔齿轮的腰孔中，莫氏锥度段与莫氏短锥孔齿轮的莫氏锥孔相配合，通过两顶尖顶持芯轴两端的锥孔，在磨床上磨削莫氏短锥孔齿轮两侧的外圆，然后磨削齿轮的两个端面，得到磨削后的莫氏短锥孔齿轮；
七、在齿轮加工机床上加工齿轮，倒钝打磨各棱边，完成莫氏短锥孔齿轮的加工。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是所述的莫氏短锥孔齿轮的材质为40Cr，芯轴的材质为45号钢。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是步骤一粗车控制莫氏短锥孔齿轮端面的加工余量为0.3～0.4mm。其它步骤及参数与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是步骤一粗车控制莫氏短锥孔齿轮的莫氏锥孔的加工余量为0.5～0.6mm。其它步骤及参数与具体实施方式一至三之一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是步骤三将带有腰孔的莫氏短锥孔齿轮放入中温炉中以830℃的温度加热30分钟，然后放入水槽中冷却至350℃，再放入油槽中冷却至常温，最后置于回火炉中以560℃的温度回火2小时。其它步骤及参数与具体实施方式一至四之一相同。
本实施方式通过调质处理使莫氏短锥孔齿轮的硬度至HRC31-35。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是步骤五所述锥孔的锥角为60°。其它步骤及参数与具体实施方式一至五之一相同。
实施例：本实施例莫氏短锥孔齿轮的加工方法按以下步骤进行：
一、在普通车床上以480r/min的速度，进给量为0.3mm/r对莫氏短锥孔齿轮1进行粗车，控制莫氏短锥孔齿轮的莫氏2号锥孔1-2的加工余量为0.5mm，两端外圆a的加工余量为0.6mm，齿轮的两个端面B和C单面加工余量为0.3mm，得到粗车后的莫氏短锥孔齿轮；
二、采用立式铣床在莫氏短锥孔齿轮上铣削出腰孔1-1(尺寸为15×6.5)，得到带有腰孔的莫氏短锥孔齿轮；
三、将步骤二得到的带有腰孔的莫氏短锥孔齿轮放入中温炉中以830℃的温度加热30分钟，然后放入水槽中冷却至350℃，再放入油槽中冷却至常温，最后置于回火炉中以560℃的温度回火2小时，得到调质处理后的莫氏短锥孔齿轮；
四、采用内圆磨床在调质处理后的莫氏短锥孔齿轮中精磨出莫氏锥孔1-2；
五、芯轴2沿轴向依次为腰孔凸起段2-1、莫氏锥度段2-2和连接段2-3，分别在腰孔凸起段2-1和连接段2-3的轴心处开有锥孔2-4，锥孔2-4的锥角f＝60°，得到带有锥孔的芯轴；
六、利用带有锥孔的芯轴定位装夹莫氏短锥孔齿轮，芯轴的腰孔凸起段2-1插入到莫氏短锥孔齿轮的腰孔1-1中，莫氏锥度段2-2与莫氏短锥孔齿轮1的短锥孔1-2相配合，通过两顶尖顶持芯轴2两端的锥孔，在外圆磨床磨削莫氏短锥孔齿轮两侧的外圆a(Φ30)，然后磨削齿轮的两个端面B和C，得到磨削后的莫氏短锥孔齿轮；
七、在齿轮加工机床上加工出齿轮，倒钝打磨各棱边，完成莫氏短锥孔齿轮的加工。
本实施例莫氏短锥孔齿轮莫氏2号锥孔的尺寸b＝Φ16.39mm，c＝Φ17.78mm，e＝27mm，齿轮的厚度d＝8mm。芯轴2的莫氏锥度段2-2的前端Φ＝16.39mm，后端Φ＝17.78mm，莫氏锥度段的长度为25mm。
本实施例利用芯轴进行齿轮两侧Φ30外圆及齿轮两工作端面的磨削，由于采用芯轴同一定位基准进行磨削，磨削后外圆与莫氏2锥孔同轴度达0.01mm以内，端面与莫氏2锥孔垂直度达0.01mm以内，提高了该部件的加工精度，保证了折向钻的工作精度及销孔加工质量。

Claims (6)

1.一种莫氏短锥孔齿轮的加工方法，其特征在于是按下列步骤实现：
一、在车床上以450～500r/min的速度，进给量为0.3mm/r对莫氏短锥孔齿轮进行粗车，得到粗车后的莫氏短锥孔齿轮；
二、采用立式铣床在粗车后的莫氏短锥孔齿轮上铣削出腰孔，得到带有腰孔的莫氏短锥孔齿轮；
三、将步骤二得到的带有腰孔的莫氏短锥孔齿轮放入中温炉中以820～840℃的温度加热25～35分钟，然后放入水槽中冷却至300～400℃，再放入油槽中冷却至常温，最后置于回火炉中以520～600℃的温度回火1.5～2.5小时，得到调质处理后的莫氏短锥孔齿轮；
四、采用内圆磨床在调质处理后的莫氏短锥孔齿轮中磨削出莫氏锥孔；
五、芯轴沿轴向依次为腰孔凸起段、莫氏锥度段和连接段，分别在腰孔凸起段和连接段的轴心处开有锥孔，得到带有锥孔的芯轴；
六、利用带有锥孔的芯轴定位装夹莫氏短锥孔齿轮，芯轴的腰孔凸起段插入到莫氏短锥孔齿轮的腰孔中，莫氏锥度段与莫氏短锥孔齿轮的莫氏锥孔相配合，通过两顶尖顶持芯轴两端的锥孔，在磨床上磨削莫氏短锥孔齿轮两侧的外圆，然后磨削莫氏短锥孔齿轮的两个端面，得到磨削后的莫氏短锥孔齿轮；
七、在齿轮加工机床上加工莫氏短锥孔齿轮，倒钝打磨各棱边，完成莫氏短锥孔齿轮的加工。
2.根据权利要求1所述的一种莫氏短锥孔齿轮的加工方法，其特征在于所述的莫氏短锥孔齿轮的材质为40Cr，芯轴的材质为45号钢。
3.根据权利要求1所述的一种莫氏短锥孔齿轮的加工方法，其特征在于步骤一粗车控制莫氏短锥孔齿轮端面的加工余量为0.3～0.4mm。
4.根据权利要求1所述的一种莫氏短锥孔齿轮的加工方法，其特征在于步骤一粗车控制莫氏短锥孔齿轮的莫氏锥孔的加工余量为0.5～0.6mm。
5.根据权利要求1所述的一种莫氏短锥孔齿轮的加工方法，其特征在于步骤三将带有腰孔的莫氏短锥孔齿轮放入中温炉中以830℃的温度加热30分钟，然后放入水槽中冷却至350℃，再放入油槽中冷却至常温，最后置于回火炉中以560℃的温度回火2小时。
6.根据权利要求1所述的一种莫氏短锥孔齿轮的加工方法，其特征在于步骤五所述锥孔的锥角为60°。
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