CN105583591B - 小模数螺旋锥齿轮的加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于齿轮加工领域，具体地，涉及一种小模数螺旋锥齿轮的加工工艺，包括S.1粗加工；S.2调质处理；S.3精加工；S.4粗磨外圆；S.5粗磨锥齿；S.6渗碳处理；S7淬火热处理；S.8抛丸处理：将淬火处理后的半成品进行抛丸处理；S.9研磨中心孔；S.10精外磨：磨外圆A、外圆B、基准端面与基准外圆至图纸尺寸；S.11精磨锥齿。本发明提供的加工工艺操作方便，减少了生产工序，降低了劳动强度，提高了生产效率，同时确保生产的齿轮达到客户的要求。
Description
技术领域
本发明属于齿轮加工领域，具体地，涉及一种小模数螺旋锥齿轮的加工工艺。
背景技术
磨齿机比较先进，调整机构比较多，调整方法表较多，但是铣齿机没有这样的功能，若按常规工艺，铣完齿再磨齿，考虑的热处理前后的齿形匹配，限制了磨齿机很多先进的功能。比如刀倾刀转机构、瓦古力机构等，有些产品必须使用这些机构，才能保证产品质量，考虑到这样的产品不是很多，专门去买进口的设备来进行铣齿加工，成本太高。
加工高尖端的产品，但按照目前铣齿使用单刀单号法加工，基本上无法达到设计要求，必须使用固定安装法来加工。如果，铣齿按照固定安装法加工，需订购专用刀盘及刀头，考虑到目前产品许多为科研所产品，批量比较小，刀具成品就比较高了。
目前小模数齿轮（M2以下）加工比较多，有些高端齿轮，按上面第1点和第2点，理论上必须铣齿后在进行磨齿才能达到设计要求，但考虑到产品本来就模数不大，铣齿切削余量比较少。
因此，如何克服上述技术问题，提供一种小模数螺旋锥齿轮的加工工艺，成为本领域技术人员急需解决的问题。
发明内容
为解决上述存在的问题，本发明提供一种小模数螺旋锥齿轮的加工工艺，去除铣齿工序，直接进行磨齿工序，加工齿形。通过对砂轮硬度、粒度、气孔、材质的选配，通过试验实现了以磨齿工序代替铣齿工序。
一种小模数螺旋锥齿轮的加工工艺，包括以下步骤：
S.1 粗加工：将低碳钢材质的毛坯进行粗加工，所有尺寸按照图纸尺寸预留2-4mm；
S.2 调质处理：将粗加工处理后的工件放入炉中加热到780-820℃保温3-4h，采用油淬方式进行淬火，冷却至110-150℃，再进行 670-690℃回火3-4h；
S.3 精加工：将调制处理后的工件除轮齿以外加工至图纸尺寸，齿轮的外圆A、外圆B、基准外圆尺寸预留0.4-0.6mm，基准端面留磨0.1-0.2mm；
S.4 粗磨外圆：粗磨外圆A、基准外圆，尺寸预留0.2-0.3mm，基准端面留磨0.05-0.10mm；
S.5 粗磨锥齿：选用热前砂轮，进行粗磨锥齿，锥齿齿厚留磨0.15-0.25mm，热前砂轮的线速度为19-21m/s；
S.6 渗碳处理：将磨齿后的工件放入炉中加热至840-860℃后排气60-70min，而后加热至910-920℃进行渗碳处理，降温至810-820℃保温3-4h后出炉空冷至110-120℃，而后再进行640-650℃回火5-6h；
S.7 淬火：将渗碳处理后的工件放在料架上，将料架放入炉中加热至810-820℃保温55-65min，而后温度降至745-755℃保温20-30min，入油淬火，冷却7-9h，而后将工件放入冷冻机进行冷处理5-7h，冷处理温度为-70℃，而后加热至200℃保温4h后冷却至室温；
S.8 抛丸处理：将淬火处理后的半成品进行抛丸处理；
S.9 研磨中心孔；
S.10 精外磨：精磨外圆A、外圆B、基准外圆及基准端面至图纸尺寸。
S.11 精磨锥齿：采用热后磨削砂轮进行精磨锥齿，砂轮的线速度为19-21m/s
优选地，工序S.2和S.7中所用的淬火油为矿物油。
优选地，工序S.8抛丸处理所用的抛丸钢柱直径为0.4-0.5mm，抛丸时间为20min。
优选地，在步骤S.7中将渗碳处理后的工件放在料架上，工件之间的间隔为5-7mm。
优选地，在步骤S.7中所述冷冻机设有加热装置，所述冷冻机具有低温回火的功能。
优选地，在工序S.11后依次增加两道工序：S.12 成品检验；S.13 油封入库。
优选地，在工序S.5和S.10中，热前砂轮和热后砂轮的线速度均为20m/s。
本发明的有益效果在于：
1. 磨齿机砂轮可以根据不同的要求，程序控制修整砂轮，所以为减少成本，提高产品质量，对高端产品（m2以上），可以使用常规刀具铣齿后，进行粗磨齿，来保证热处理前后齿形的一致性，从而确保锥齿面碳层及硬度的均匀性，粗磨齿砂轮还可用于热处理后的精磨齿。
2. 去除铣齿工序，直接进行磨齿工序，加工齿形。通过对砂轮硬度、粒度、气孔、材质的选配，通过试验实现了以磨齿工序代替铣齿工序。
3. 本发明提供的加工工艺操作方便，减少了生产工序，降低了劳动强度，提高了生产效率，同时确保生产的齿轮达到客户的要求。
附图说明
图1是采用本发明加工工艺生产的一种小模数螺旋锥齿轮结构示意图；
图中：1-螺纹M6; 2-外圆B;3-外圆A;4-基准端面；5-弧形锥齿；6-基准外圆。
具体实施方式
实施例
如图1所示，一种小模数螺旋锥齿轮的加工工艺，包括以下步骤：
S.1 粗加工：将低碳钢材质的毛坯进行粗加工，所有尺寸按照图纸尺寸预留3mm；
S.2 调质处理：将粗加工处理后的工件放入炉中加热到800℃保温3h，采用油淬方式进行淬火，冷却至120℃，再进行 680℃回火3h；
S.3 精加工：将调制处理后的工件除轮齿以外加工至图纸尺寸，齿轮的外圆A、外圆B、基准外圆尺寸预留0.4-0.6mm，基准端面留磨0.1-0.2mm；
S.4 粗磨外圆：粗磨外圆A、基准外圆，尺寸预留0.2-0.3mm，基准端面留磨0.05-0.10mm；
S.5 粗磨锥齿：选用热前砂轮，进行粗磨锥齿，锥齿齿厚留磨0.15-0.25mm，热前砂轮的线速度为20m/s；
S.6 渗碳处理：将磨齿后的工件放入炉中加热至850℃后排气60min，而后加热至910℃进行渗碳处理，降温至810℃保温3h后出炉空冷至110℃，而后再进行650℃回火5h；
S.7 淬火：将渗碳处理后的工件放在料架上，将料架放入炉中加热至815℃保温60min，而后温度降至750℃保温25min，入油淬火，冷却8h，而后将工件放入冷冻机进行冷处理6h，冷处理温度为-70℃，而后加热至200℃保温4h后冷却至室温；
S.8 抛丸处理：将淬火处理后的半成品进行抛丸处理；
S.9 研磨中心孔；
S.10 精外磨：精磨外圆A、外圆B、基准外圆及基准端面至图纸尺寸；
S.11 精磨锥齿：采用热后磨削砂轮进行精磨锥齿，砂轮的线速度为19-21m/s；
S.12 成品检验；
S.13 油封入库。
工序S.2和S.7中所用的淬火油为矿物油，工序S.8抛丸处理所用的抛丸钢柱直径为0.4-0.5mm，抛丸时间为20min，在步骤S.7中将渗碳处理后的工件放在料架上，工件之间的间隔为5-7mm，在步骤S.7中所述冷冻机设有加热装置，所述冷冻机具有低温回火的功能。
需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。
Claims (4)
1.一种小模数螺旋锥齿轮的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S.1 粗加工：将低碳钢材质的毛坯进行粗加工，所有尺寸按照图纸尺寸预留2-4mm；
S.2 调质处理：将粗加工处理后的工件放入炉中加热到780-820℃保温3-4h，采用油淬方式进行淬火，冷却至110-150℃，再进行 670-690℃回火3-4h；
S.3 精加工：将调制处理后的工件除轮齿以外加工至图纸尺寸，齿轮的外圆A、外圆B、基准外圆尺寸预留0.4-0.6mm，基准端面留磨0.1-0.2mm；
S.4 粗磨外圆：粗磨外圆A、基准外圆尺寸预留0.2-0.3mm，基准端面留磨0.05-0.10mm；
S.5 粗磨锥齿：选用热前砂轮，进行粗磨锥齿，锥齿齿厚留磨0.15-0.25mm，热前砂轮的线速度为19-21m/s；
S.6 渗碳处理：将磨齿后的工件放入炉中加热至840-860℃后排气60-70min，而后加热至910-920℃进行渗碳处理，降温至810-820℃保温3-4h后出炉空冷至110-120℃，而后再进行640-650℃回火5-6h；
S.7 淬火：将渗碳处理后的工件放在料架上，工件之间的间隔为5-7mm，将料架放入炉中加热至810-820℃保温55-65min，而后温度降至745-755℃保温20-30min，入油淬火，冷却7-9h，而后将工件放入冷冻机进行冷处理5-7h，冷处理温度为-70℃，而后加热至200℃保温4h后冷却至室温，所述冷冻机设有加热装置，所述冷冻机具有低温回火的功能；
S.8 抛丸处理：将淬火处理后的半成品进行抛丸处理，抛丸处理所用的抛丸钢柱直径为0.4-0.5mm，抛丸时间为20min；
S.9 研磨中心孔；
S.10 精外磨：精磨外圆A、外圆B、基准外圆及基准端面至图纸尺寸；
S.11 精磨锥齿：采用热后磨削砂轮进行精磨锥齿，砂轮的线速度为19-21m/s。
2.如权利要求1所述的小模数螺旋锥齿轮的加工工艺，其特征在于，工序S.2和S.7中所用的淬火油为矿物油。
3.如权利要求1所述的小模数螺旋锥齿轮的加工工艺，其特征在于，在工序S.11后依次增加两道工序：S.12 成品检验；S.13 油封入库。
4.如权利要求1所述的小模数螺旋锥齿轮的加工工艺，其特征在于，在工序S.5和S.10中，热前砂轮和热后砂轮的线速度均为20m/s。
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