CN110116295A - 一种扁平型谐波减速器刚轮的制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种扁平型谐波减速器刚轮的制造方法，其特征在于：所述制造方法包括以下步骤：下料、来料检验、粗车铣加工、热处理、精车铣加工、钻孔、插齿加工、去毛刺、成品检验、清洗、包装入库。上述制造方法保证了出产产品的高精度要求；更加平稳的加工制程提高了产品的良率；提高了生产效率，节约了制造成本。
Description
技术领域
本发明涉及刚轮的制造方法，尤其是涉及一种扁平型谐波减速器刚轮的制造方法。
背景技术
谐波减速器是一种减速装置，由三个基本构件所组成：固定的内齿刚轮、柔轮、和使柔轮发生径向变形的波发生器。其中，对于现有的内齿刚轮加工，从毛坯到成品均没有较为完善的工艺体系，无论是毛坯件使用棒材还是铸件均没能定义清楚每一道工艺具体的标准，而且有大多的刚轮采用线切割加工出来齿形，该加工方法存在较大的缺陷，比如：齿面粗糙度达不到要求，或者是加工为放点加工，导致齿形的精度较差，此外，刚轮整体加工呈现效率慢，良率低的状态。
中国专利CN108555548A公开了一种刚轮的生产加工方法，该加工方法主要包括粗加工工序、半精加工工序和精加工工序，其中精加工工序通过采用电镀金刚石砂轮对插齿后的刚轮进行磨齿，保证刚轮的加工精度，提高刚轮与柔轮的啮合度，不但降低噪音和改善加工关节精度，还降低了刚轮装配的误差，提高产品精度。
虽然插齿刀具加工的方式可以提高齿形的整体质量以及加工效率，但是该加工方法在插齿后(即半精加工工序)再进行包括其他位置的精加工，在对其他位置精加工的过程中，有可能会导致齿形改变，作为与柔轮啮合的部分，刚轮齿形改变会导致装配误差，影响产品精度。
发明内容
本发明技术方案是针对上述情况的，为了解决上述问题而提供一种扁平型谐波减速器刚轮的制造方法，所述制造方法包括以下步骤：
步骤一、将待加工的材料输送至加工位置，并检验材料的用量；
步骤二、对待加工的材料成分的检验；
步骤三、通过车床对待加工的材料进行粗车铣加工，形成刚轮及其外圆内孔，并使刚轮的尺寸公差值和外圆内孔的形位公差值满足要求；
步骤四、对刚轮进行调质热处理，使刚轮获得强度与韧性的良好配合；
步骤五、通过车床对刚轮的外圆内孔进行精车铣加工，使外圆内孔的尺寸公差值满足要求；
步骤六、采用CNC加工在刚轮上钻出中孔，并形成倒角；
步骤七、利用插齿刀具进行切削加工，在中孔的内壁上形成锯齿；
步骤八、对锯齿进行打磨，去除锯齿上的毛刺。
进一步，在所述步骤二中，来料检验包括：外观检验、机械性能检验、超声探伤检验、金相检验和成分检验。
进一步，在所述步骤三中，对于刚轮的尺寸公差：单边余量留0.2-0.3mm；对于刚轮的形位公差：以最大外圆为基准，所有外圆内孔的同轴度小于 0.015mm，端面垂直度小于0.01mm。
进一步，在所述步骤四中，调质热处理后检测材质的微观晶粒分布形态和硬度。
进一步，步所述骤五中，对于外圆内孔的尺寸公差：单边余量留0.2mm。
进一步，在进行所述步骤八后，所述制造方法还包括以下步骤：步骤九、对刚轮进行检验，筛选出不合格的刚轮；
进一步，在进行所述步骤九后，所述制造方法还包括以下步骤：步骤十、对刚轮进行清洗，去除碎屑。
进一步，在进行所述步骤十后，所述制造方法还包括以下步骤：步骤十一、对刚轮进行包装并送入仓库存储。
采用上述技术方案后，本发明的效果是：由于对来料的用量和成分都进行了检验，因此能大大提高刚轮成品的精度；由于锯齿在粗车铣加工和精车铣加工之后再形成，因此不会由于车床加工而导致形变，保证了齿形的整体质量；由于采用了插齿加工的方式，因此相对于传统的切削加工可以提高生产效率。可见，上述制造方法还具备以下优点：
1、清楚定义具体要求的工序保证了出产产品的高精度要求；
2、更加平稳的加工制程提高了产品的良率；
3、提高了生产效率，节约了制造成本。
附图说明
图1为本发明涉及的制造方法的流程图；
具体实施方式
下面通过实施例对本发明技术方案进一步的描述：
如图1所示，本发明提供一种扁平型谐波减速器刚轮的制造方法，该制造方法包括以下步骤：
步骤一、下料，将待加工的材料输送至加工位置，并检验材料的用量；
步骤二、来料检验，对待加工的材料成分的检验；
步骤三、粗车铣加工，通过车床对待加工的材料进行粗车铣加工，形成刚轮及其外圆内孔，并使刚轮的尺寸公差值和外圆内孔形位公差值满足要求；
步骤四、热处理，对刚轮进行调质热处理，使刚轮获得强度与韧性的良好配合；
步骤五、精车铣加工，通过车床对刚轮的外圆内孔进行精车铣加工，使外圆内孔的尺寸公差值满足要求；
步骤六、钻孔，采用CNC加工在刚轮上钻出中孔，并形成倒角；
步骤七、插齿加工，利用插齿刀具进行切削加工，在中孔的内壁上形成锯齿；
步骤八、去毛刺，对锯齿进行打磨，去除锯齿上的毛刺；
步骤九、成品检验，对刚轮进行检验，筛选出不合格的刚轮；
步骤十、清洗，对刚轮进行清洗，去除碎屑；
步骤十一、包装入库，对刚轮进行包装并送入仓库存储。
其中，在步骤二中，来料检验包括：外观检验、机械性能检验、超声探伤检验、金相检验和成分检验。
外观检验主要通过人眼观察。外观检验的合格标准为：钢材表面无裂纹，无焊接，无砂眼、无金属夹杂或加砂。
机械性能检验是将来料金属夹在两个夹头之间，两夹头做相对运动，通过夹头上的力值传感器和位移传感器采集到试验过程中的力值变化和位移变化，从而计算出抗拉强度和伸长率。机械性能检验的合格标准为：抗拉强度≥ 800Mpa，伸长率≥2％；
超声探伤检验是将超声波束自来料金属表面通至来料金属内部，遇到缺陷与零件底面时就分别发生反射波，形成脉冲波形，根据脉冲波形来判断缺陷位置和大小。超声探伤检验的合格标准为：缺陷程度≤U1。
金相检验是将来料金属切割一部分(即样件)来检测金相组织，对样件进行研磨和抛光，镶嵌两个小块，一个横向小块和一个纵向小块。在显微镜下用 100倍观察，结合高倍(400、500或1000)观察以确定相结构。金相组织评定根据组织状况及金相组织评定标准系列图评定，当被评定的金相组织介于两个级别之间时，以下一级为判定级别(例如大于3级小于4计则判定为4级)。金相检验的合格标准为：球化率≤2级，石墨大小≥6级，铁≤5级，磷≤0.5级，碳≤1级。
具体地，在样件制备时：(1)当用手动切割机切割样件镶嵌的一面时应控制切削速度及力度，保证冷却充足，切割后样件切割面不出现有颜色变化，以避免接触部位因温度过高而影响组织评判。(2)研磨抛光时用力均匀，抛光后使检验面平整，避免试样边缘磨成严重的倒角。(3)为避免夹杂物的剥落，试样抛光时控制用力，抛光后应立即用清水冲洗，防止抛光表面被污染而影响夹杂物检测效果。
成分检验是将来料金属切割后剩下的部分用砂轮机打磨平整，然后通过光谱仪检测化学成分。成分检验的合格标准如表1所示：
表1
其中，在步骤三中，对于刚轮的尺寸公差：单边余量留0.2-0.3mm；对于刚轮的形位公差：以最大外圆为基准，所有外圆内孔的同轴度小于0.015mm，端面垂直度小于0.01mm。
其中，在步骤四中，调质热处理后检测材质的微观晶粒分布形态和硬度，以确保刚轮的强度与韧性良好配合。
其中，步骤五中，对于外圆内孔的尺寸公差：单边余量留0.2mm。
其中，在步骤九中，成品检验的合格标准如表2所示：
表2
对于上述制造方法，由于对来料的用量和成分都进行了检验，因此能大大提高刚轮成品的精度；由于锯齿在粗车铣加工和精车铣加工之后再形成，因此不会由于车床加工而导致形变，保证了齿形的整体质量；由于采用了插齿加工的方式，因此相对于传统的切削加工可以提高生产效率。可见，上述制造方法还具备以下优点：
1、清楚定义具体要求的工序保证了出产产品的高精度要求；
2、更加平稳的加工制程提高了产品的良率；
3、提高了生产效率，节约了制造成本。
以上所述实施例，只是本发明的较佳实例，并非来限制本发明的实施范围，故凡依本发明申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明专利申请范围内。
Claims (8)
1.一种扁平型谐波减速器刚轮的制造方法，其特征在于：所述制造方法包括以下步骤：
步骤一、将待加工的材料输送至加工位置，并检验材料的用量；
步骤二、对待加工的材料成分的检验；
步骤三、通过车床对待加工的材料进行粗车铣加工，形成刚轮及其外圆内孔，并使刚轮的尺寸公差值和外圆内孔的形位公差值满足要求；
步骤四、对刚轮进行调质热处理，使刚轮获得强度与韧性的良好配合；
步骤五、通过车床对刚轮的外圆内孔进行精车铣加工，使外圆内孔的尺寸公差值满足要求；
步骤六、采用CNC加工在刚轮上钻出中孔，并形成倒角；
步骤七、利用插齿刀具进行切削加工，在中孔的内壁上形成锯齿；
步骤八、对锯齿进行打磨，去除锯齿上的毛刺。
2.根据权利要求1所述的扁平型谐波减速器刚轮的制造方法，其特征在于：在所述步骤二中，来料检验包括：外观检验、机械性能检验、超声探伤检验、金相检验和成分检验。
3.根据权利要求1所述的扁平型谐波减速器刚轮的制造方法，其特征在于：在所述步骤三中，对于刚轮的尺寸公差：单边余量留0.2-0.3mm；对于刚轮的形位公差：以最大外圆为基准，所有外圆内孔的同轴度小于0.015mm，端面垂直度小于0.01mm。
4.根据权利要求2所述的扁平型谐波减速器刚轮的制造方法，其特征在于：在所述步骤四中，调质热处理后检测材质的微观晶粒分布形态和硬度。
5.根据权利要求3所述的扁平型谐波减速器刚轮的制造方法，其特征在于：步所述骤五中，对于外圆内孔的尺寸公差：单边余量留0.2mm。
6.根据权利要求1-5任一所述的扁平型谐波减速器刚轮的制造方法，其特征在于：在进行所述步骤八后，所述制造方法还包括以下步骤：步骤九、对刚轮进行检验，筛选出不合格的刚轮。
7.根据权利要求6所述的扁平型谐波减速器刚轮的制造方法，其特征在于：在进行所述步骤九后，所述制造方法还包括以下步骤：步骤十、对刚轮进行清洗，去除碎屑。
8.根据权利要求7所述的扁平型谐波减速器刚轮的制造方法，其特征在于：在进行所述步骤十后，所述制造方法还包括以下步骤：步骤十一、对刚轮进行包装并送入仓库存储。
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