CN111993000A - 一种汽车对称阶梯齿轮轴的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车对称阶梯齿轮轴的加工方法，包括步骤1：根据设计图纸，选择强度较高的钢材料，确定毛坯的加工余量、尺寸和公差，步骤2：通过平锻机对钢材料毛坯进行锻造得到齿轮轴毛坯，采用冷压锻造的方式将不合格的毛坯进行初次加工，步骤3：对毛坯进行正火或者调质处理，并且对毛坯正火或者调质时对其进行渗氮处理，将毛坯表面的硬度达到42‑50HRC，步骤5：粗车毛坯的左右端面、各阶梯外圆和各肩面，本发明涉及齿轮轴技术领域。该汽车对称阶梯齿轮轴的加工方法中采用超声波探伤检测，具有快速便捷、无损伤、准确度高等优点，并且携带方便，从而可以提高检测的效率，同时检测难度低，工作人员的劳动强度较小。
Description
技术领域
本发明涉及齿轮轴技术领域，具体为一种汽车对称阶梯齿轮轴的加工方法。
背景技术
齿轮轴指支承转动零件并与之一起回转以传递运动、扭矩或弯矩的机械零件，一般为金属圆杆状，各段可以有不同的直径，机器中作回转运动的零件就装在轴上，齿轮轴为轴中的一种，阶梯轴是不同外径组成有台肩的轴，阶梯轴最主要的作用就是定位安装的零件，高低不同的轴肩可以限制轴上的零件延轴线方向的运动或运动趋势，防止安装的零件工作中产生滑移，并能减小工作中一些零件产生的轴向压力对其他零件的影响。
中国专利公开了一种齿轮轴的加工方法(公开号：CN111185737A)，该专利包括：锻造、正火、粗车、半精车、渗碳淬火、精车、喷丸精磨、终检，该专利整个加工过程保证了齿轮轴的洛氏硬度，且生产过程干净、无污染；装配压力满足装配要求，能够有效的防止其形变，提高了齿轮轴的质量。
现有的齿轮轴在加工时对毛坯的要求较高，导致一些差距较小的钢材料无法直接使用，并且现有毛坯在调质时工序较少，并且调质的质量较差，无法有效改善毛坯的性能，同时现有的加工方法大多在加工成型后进行检测，导致毛坯若在加工时出现损伤无法第一时间进行检测，会导致浪费工序和时间，并且会相对的增加成本。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种汽车对称阶梯齿轮轴的加工方法，解决了现有的齿轮轴在加工时对毛坯的要求较高，导致一些差距较小的钢材料无法直接使用，并且现有毛坯在调质时工序较少，并且调质的质量较差，无法有效改善毛坯的性能，同时现有的加工方法大多在加工成型后进行检测，导致毛坯若在加工时出现损伤无法第一时间进行检测，会导致浪费工序和时间，并且会相对的增加成本的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种汽车对称阶梯齿轮轴的加工方法，包括以下步骤：
步骤1：根据设计图纸，选择强度较高的钢材料，确定毛坯的加工余量、尺寸和公差；
步骤2：通过平锻机对钢材料毛坯进行锻造得到齿轮轴毛坯，采用冷压锻造的方式将不合格的毛坯进行初次加工；
步骤3：对毛坯进行正火或者调质处理，并且对毛坯正火或者调质时对其进行渗氮处理，将毛坯表面的硬度达到42-50HRC；
步骤4：采用卡拉法将毛坯固定在工装夹具中，并且将毛坯的端面进行车加工，并且钻中心孔；
步骤5：粗车毛坯的左右端面、各阶梯外圆和各肩面，然后修研中心孔；
步骤6：对粗车后的毛坯进行热处理调质，随后二次修研两端中心孔，在修研后对毛坯进行第一次检测；
步骤7：采用双顶尖装夹，半精车左右端面、各阶梯外圆和各肩面，倒角，车砂轮越程槽，再半精车各阶梯的台阶，将台阶直径上的留余量降至0.5mm，随后倒角掉头，半精车其余阶梯台阶，并且将其进行倒角处理，半精车后对毛坯进行第二次检测；
步骤8：采用双顶尖装夹，对各个台阶、外圆进行精车加工，随后倒角掉头，对其余台阶和外圆进行精车加工；
步骤9：对毛坯进行表面淬火，随后第三次修研两端中心孔，再精磨外圆，将毛坯表面的加工余量完全去除，随后对轴承进行抛丸处理，随后进行第三次检测。
优选的，所述各个钢材料毛坯的单边余量控制在1.2mm-1.8mm，且各个钢材料毛坯的长度为115mm-120mm，并且各个钢材料毛坯的长度差加工至0.5mm-0.7mm内。
优选的，所述毛坯的公差等级为IT13级，加工余量为普通级。
优选的，在步骤8与步骤9之间可插入加工花键槽和螺纹的工序。
优选的，所述三次检测均采用超声波探伤检测，三次检测均采用A型、B型和C型显示组合成材料的内部反射面的三维显示图，并且各个毛坯的三维显示图均备案留存。
优选的，所述毛坯在加工外圆时，先加工直径较大的外圆，再加工直径较小的外圆。
优选的，所述步骤9中的淬火采用8200℃油淬加530℃的2小时回火，并且在淬火后需要对毛坯进行硬度校测。
优选的，所述步骤3中在对毛坯渗氮处理时，需要将毛坯浸入在含甲酰胺的有机溶液中。
(三)有益效果
本发明提供了一种汽车对称阶梯齿轮轴的加工方法。具备以下有益效果：
(1)、该汽车对称阶梯齿轮轴的加工方法，通过步骤6：对粗车后的毛坯进行热处理调质，随后二次修研两端中心孔，在修研后对毛坯进行第一次检测，半精车后对毛坯进行第二次检测，精磨外圆，将毛坯表面的加工余量完全去除，随后对轴承进行抛丸处理，随后进行第三次检测，所述三次检测均采用超声波探伤检测，三次检测均采用A型、B型和C型显示组合成材料的内部反射面的三维显示图，并且各个毛坯的三维显示图均备案留存，本发明在每个对毛坯加工后均设置有检测工序，从而可以第一时间对毛坯进行检测，从而可以及时检测出毛坯在加工时的损伤，并且本发明中采用超声波探伤检测，具有快速便捷、无损伤、准确度高等优点，并且携带方便，从而可以提高检测的效率，同时检测难度低，工作人员的劳动强度较小。
(2)、该汽车对称阶梯齿轮轴的加工方法，步骤1：根据设计图纸，选择强度较高的钢材料，确定毛坯的加工余量、尺寸和公差，步骤2：通过平锻机对钢材料毛坯进行锻造得到齿轮轴毛坯，采用冷压锻造的方式将不合格的毛坯进行初次加工，所述各个钢材料毛坯的单边余量控制在1.2mm-1.8mm，且各个钢材料毛坯的长度为115mm-120mm，并且各个钢材料毛坯的长度差加工至0.5mm-0.7mm内所述毛坯的公差等级为IT13级，加工余量为普通级，步骤3：对毛坯进行正火或者调质处理，并且对毛坯正火或者调质时对其进行渗氮处理，将毛坯表面的硬度达到42-50HRC，步骤3：对毛坯进行正火或者调质处理，并且对毛坯正火或者调质时对其进行渗氮处理，将毛坯表面的硬度达到42-50HRC，本发明在选料时，对一些材质差距较小的原料采用冷压锻造和调制硬化等工序，从而可以改善原料的性能，将其改善至符合规范的原料，从而可以降低挑选难度，并且降低材料成本，并且本发明在调质时通过渗氮和有机溶液等方式，可以进一步提高毛坯的硬度。
(3)、该汽车对称阶梯齿轮轴的加工方法，通过在步骤4：采用卡拉法将毛坯固定在工装夹具中，并且将毛坯的端面进行车加工，并且钻中心孔，步骤7：采用双顶尖装夹，半精车左右端面、各阶梯外圆和各肩面，倒角，车砂轮越程槽，再半精车各阶梯的台阶，将台阶直径上的留余量降至0.5mm，随后倒角掉头，半精车其余阶梯台阶，并且将其进行倒角处理，半精车后对毛坯进行第二次检测，步骤8：采用双顶尖装夹，对各个台阶、外圆进行精车加工，随后倒角掉头，对其余台阶和外圆进行精车加工，本发明采用卡拉法对毛坯进行固定，连接更加牢固，并且加工工序简单合理，干净无污染，同时本发明在对毛坯检测后，都需要将检测的三维信息进行备案，从而方便后续进行查询，从而可以保证产业的质量和良品率，从而方便提高市场竞争力。
附图说明
图1为本发明的加工流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明实施例提供一种技术方案：一种汽车对称阶梯齿轮轴的加工方法，包括以下实施例：
实施例1
步骤1：根据设计图纸，选择强度较高的钢材料，确定毛坯的加工余量、尺寸和公差，各个钢材料毛坯的单边余量控制在1.2mm，且各个钢材料毛坯的长度为115mm，并且各个钢材料毛坯的长度差加工至0.5mm内；
步骤2：通过平锻机对钢材料毛坯进行锻造得到齿轮轴毛坯，均检测各个毛坯均符合规范；
步骤3：对毛坯进行正火或者调质处理，并且对毛坯正火或者调质时对其进行渗氮处理，将毛坯表面的硬度达到42HRC；
步骤4：采用卡拉法将毛坯固定在工装夹具中，并且将毛坯的端面进行车加工，并且钻中心孔；
步骤5：粗车毛坯的左右端面、各阶梯外圆和各肩面，然后修研中心孔；
步骤6：对粗车后的毛坯进行热处理调质，随后二次修研两端中心孔，在修研后对毛坯进行第一超声波探伤检测，并且采用A型、B型和C型显示组合成材料的内部反射面的三维显示图，并且将显示图制作备案信息1；
步骤7：采用双顶尖装夹，半精车左右端面、各阶梯外圆和各肩面，倒角，车砂轮越程槽，再半精车各阶梯的台阶，将台阶直径上的留余量降至0.5mm，随后倒角掉头，半精车其余阶梯台阶，并且将其进行倒角处理，半精车后对毛坯进行第二次超声波探伤检测，并且采用A型、B型和C型显示组合成材料的内部反射面的三维显示图，并且将显示图制作备案信息2；
步骤8：采用双顶尖装夹，对各个台阶、外圆进行精车加工，随后倒角掉头，对其余台阶和外圆进行精车加工，并且加工花键槽和螺纹；
步骤9：对毛坯进行表面淬火，采用8200℃油淬加530℃的2小时回火，随后第三次修研两端中心孔，再精磨外圆，将毛坯表面的加工余量完全去除，随后对轴承进行抛丸处理，随后进行第三次超声波探伤检测，并且采用A型、B型和C型显示组合成材料的内部反射面的三维显示图，并且将显示图制作备案信息3。
实施例2
1.一种汽车对称阶梯齿轮轴的加工方法，包括以下步骤：
步骤1：根据设计图纸，选择强度较高的钢材料，确定毛坯的加工余量、尺寸和公差，各个钢材料毛坯的单边余量控制在1.8mm，且各个钢材料毛坯的长度为120mm，并且各个钢材料毛坯的长度差加工至0.7mm内；
步骤2：通过平锻机对钢材料毛坯进行锻造得到齿轮轴毛坯，检测部分毛坯的尺寸不符合规范，采用冷压锻造的方式将不合格的毛坯进行初次加工；
步骤3：对毛坯进行正火或者调质处理，并且对毛坯正火或者调质时对其进行渗氮处理，将毛坯表面的硬度达到50HRC；
步骤4：采用卡拉法将毛坯固定在工装夹具中，并且将毛坯的端面进行车加工，并且钻中心孔；
步骤5：粗车毛坯的左右端面、各阶梯外圆和各肩面，然后修研中心孔；
步骤6：对粗车后的毛坯进行热处理调质，随后二次修研两端中心孔，在修研后对毛坯进行第一次超声波探伤检测，并且采用A型、B型和C型显示组合成材料的内部反射面的三维显示图，并且将显示图制作备案信息1；
步骤7：采用双顶尖装夹，半精车左右端面、各阶梯外圆和各肩面，倒角，车砂轮越程槽，再半精车各阶梯的台阶，将台阶直径上的留余量降至0.5mm，随后倒角掉头，半精车其余阶梯台阶，并且将其进行倒角处理，半精车后对毛坯进行第二次超声波探伤检测，并且采用A型、B型和C型显示组合成材料的内部反射面的三维显示图，并且将显示图制作备案信息2；
步骤8：采用双顶尖装夹，对各个台阶、外圆进行精车加工，随后倒角掉头，对其余台阶和外圆进行精车加工，并且加工花键槽和螺纹；
步骤9：对毛坯进行表面淬火，采用8200℃油淬加530℃的2小时回火，随后第三次修研两端中心孔，再精磨外圆，将毛坯表面的加工余量完全去除，随后对轴承进行抛丸处理，随后进行第三次超声波探伤检测，并且采用A型、B型和C型显示组合成材料的内部反射面的三维显示图，并且将显示图制作备案信息3。
实施例3
1.一种汽车对称阶梯齿轮轴的加工方法，包括以下步骤：
步骤1：根据设计图纸，选择强度较高的钢材料，确定毛坯的加工余量、尺寸和公差，各个钢材料毛坯的单边余量控制在1.5mm，且各个钢材料毛坯的长度为117mm，并且各个钢材料毛坯的长度差加工至0.6mm内。
步骤2：通过平锻机对钢材料毛坯进行锻造得到齿轮轴毛坯，经检测，部分毛坯不符合规范，但是差距较小，采用冷压锻造的方式将不合格的毛坯进行初次加工；
步骤3：对毛坯进行正火或者调质处理，并且对毛坯正火或者调质时对其进行渗氮处理，在对毛坯渗氮处理时，需要将毛坯浸入在含甲酰胺的有机溶液中，将毛坯表面的硬度达到46HRC；
步骤4：采用卡拉法将毛坯固定在工装夹具中，并且将毛坯的端面进行车加工，并且钻中心孔；
步骤5：粗车毛坯的左右端面、各阶梯外圆和各肩面，然后修研中心孔；
步骤6：对粗车后的毛坯进行热处理调质，随后二次修研两端中心孔，在修研后对毛坯进行第一次超声波探伤检测，并且采用A型、B型和C型显示组合成材料的内部反射面的三维显示图，并且将显示图制作备案信息1；
步骤7：采用双顶尖装夹，半精车左右端面、各阶梯外圆和各肩面，倒角，车砂轮越程槽，再半精车各阶梯的台阶，将台阶直径上的留余量降至0.5mm，随后倒角掉头，半精车其余阶梯台阶，并且将其进行倒角处理，半精车后对毛坯进行第二次超声波探伤检测，并且采用A型、B型和C型显示组合成材料的内部反射面的三维显示图，并且将显示图制作备案信息2；
步骤8：采用双顶尖装夹，对各个台阶、外圆进行精车加工，随后倒角掉头，对其余台阶和外圆进行精车加工；
步骤9：对毛坯进行表面淬火，采用8200℃油淬加530℃的2小时回火，随后第三次修研两端中心孔，再精磨外圆，将毛坯表面的加工余量完全去除，随后对轴承进行抛丸处理，随后进行第三次超声波探伤检测，并且采用A型、B型和C型显示组合成材料的内部反射面的三维显示图，并且将显示图制作备案信息3。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种汽车对称阶梯齿轮轴的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：根据设计图纸，选择强度较高的钢材料，确定毛坯的加工余量、尺寸和公差；
步骤2：通过平锻机对钢材料毛坯进行锻造得到齿轮轴毛坯，采用冷压锻造的方式将不合格的毛坯进行初次加工；
步骤3：对毛坯进行正火或者调质处理，并且对毛坯正火或者调质时对其进行渗氮处理，将毛坯表面的硬度达到42-50HRC；
步骤4：采用卡拉法将毛坯固定在工装夹具中，并且将毛坯的端面进行车加工，并且钻中心孔；
步骤5：粗车毛坯的左右端面、各阶梯外圆和各肩面，然后修研中心孔；
步骤6：对粗车后的毛坯进行热处理调质，随后二次修研两端中心孔，在修研后对毛坯进行第一次检测；
步骤7：采用双顶尖装夹，半精车左右端面、各阶梯外圆和各肩面，倒角，车砂轮越程槽，再半精车各阶梯的台阶，将台阶直径上的留余量降至0.5mm，随后倒角掉头，半精车其余阶梯台阶，并且将其进行倒角处理，半精车后对毛坯进行第二次检测；
步骤8：采用双顶尖装夹，对各个台阶、外圆进行精车加工，随后倒角掉头，对其余台阶和外圆进行精车加工；
步骤9：对毛坯进行表面淬火，随后第三次修研两端中心孔，再精磨外圆，将毛坯表面的加工余量完全去除，随后对轴承进行抛丸处理，随后进行第三次检测。
2.根据权利要求1所述的一种汽车对称阶梯齿轮轴的加工方法，其特征在于：所述各个钢材料毛坯的单边余量控制在1.2mm-1.8mm，且各个钢材料毛坯的长度为115mm-120mm，并且各个钢材料毛坯的长度差加工至0.5mm-0.7mm内。
3.根据权利要求2所述的一种汽车对称阶梯齿轮轴的加工方法，其特征在于：所述毛坯的公差等级为IT13级，加工余量为普通级。
4.根据权利要求1所述的一种汽车对称阶梯齿轮轴的加工方法，其特征在于：在步骤8与步骤9之间可插入加工花键槽和螺纹的工序。
5.根据权利要求1所述的一种汽车对称阶梯齿轮轴的加工方法，其特征在于：所述三次检测均采用超声波探伤检测，三次检测均采用A型、B型和C型显示组合成材料的内部反射面的三维显示图，并且各个毛坯的三维显示图均备案留存。
6.根据权利要求1所述的一种汽车对称阶梯齿轮轴的加工方法，其特征在于：所述毛坯在加工外圆时，先加工直径较大的外圆，再加工直径较小的外圆。
7.根据权利要求1所述的一种汽车对称阶梯齿轮轴的加工方法，其特征在于：所述步骤9中的淬火采用8200℃油淬加530℃的2小时回火，并且在淬火后需要对毛坯进行硬度校测。
8.根据权利要求1所述的一种汽车对称阶梯齿轮轴的加工方法，其特征在于：所述步骤3中在对毛坯渗氮处理时，需要将毛坯浸入在含甲酰胺的有机溶液中。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20201127 |