CN114669976A - 变速器用行星排的齿圈的加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及变速器用行星排的齿圈的加工工艺，包括以下步骤：S1：制作齿圈坯料；S2：以齿圈坯料的台阶面和内孔作为基准，加工齿端面和齿圈外圆；S3：以齿圈坯料的齿圈外圆为基准，为齿圈坯料依次加工内孔、内径槽、齿圈内齿和铣削端面齿。在加工纵置P1齿圈或P2齿圈的时候，第一步先把齿圈外圆加工出来，后面的加工工序都是以齿圈外圆作为基准，减少了转换基准造成的公差累积。同时，本加工工艺还可实现不同的齿圈的共线加工，大大减少了设备投入，减小加工成本。
Description
技术领域
本发明涉及齿圈加工技术领域，尤其涉及变速器用行星排的齿圈的加工工艺。
背景技术
变速器用行星排的齿圈在加工过程中，无法实现一次装夹完成所有加工工序，故需要分解成多个单工序，分别进行加工方案。多个工序加工方案导致工件加工过程中需要多次转换基准，从而造成公差累积，严重影响工件整体的质量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种变速器用行星排的齿圈的加工工艺，不仅能够保证产品加工质量，还能实现不同产品的共线生产。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：变速器用行星排的齿圈的加工工艺，包括以下步骤：
S1：制作齿圈坯料；
S2：以齿圈坯料的台阶面和内孔作为基准，加工齿端面和齿圈外圆；
S3：以齿圈坯料的齿圈外圆为基准，为齿圈坯料依次加工内孔、内径槽、齿圈内齿和铣削端面齿。
作为优选的技术方案，步骤S3包括：
S31：以齿圈外圆和齿端面为基准，精车内孔及内径槽；
S32：以齿圈外圆和台阶面为基准，插滚齿圈内齿并去除毛刺；
S33：以内孔和台阶面为基准进行装夹，去除插齿产生的棱角；
S34：以外圆和齿端面为基准，铣削端面齿，完成齿圈加工。
作为优选的技术方案，步骤S31中，先精车台阶面，再加工内孔，最后加工内径槽，并对齿圈外圆倒角。
作为优选的技术方案，步骤S1制作齿圈坯料包括齿圈坯料锻造成型，然后进行等温正火，然后粗车锻坯，再进行调质，调质后精车去除氧化皮。
作为优选的技术方案，还包括步骤S4：对齿圈进行后处理，包括
S41：去毛刺；
S42：清洗齿圈；
S43：对齿圈氮化热处理；
S44：齿圈光整；
S45：清洗光整后的齿圈；
S46：包装入库。
作为优选的技术方案，步骤S43包括利用低温气体对齿圈进行氮化处理，处理后齿圈氮化层的硬度大于400HV，氮化深度最小0.2mm，白亮层厚度0.008-0.02mm，齿面硬度不小于550HV，心部硬度23-28HRC。
本发明的变速器用行星排的齿圈的加工工艺，在加工纵置P1齿圈或P2齿圈的时候，第一步先把齿圈外圆加工出来，后面的加工工序都是以齿圈外圆作为基准，减少了转换基准造成的公差累积。同时，本加工工艺还可实现不同的齿圈的共线加工，大大减少了设备投入，减小加工成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是步骤S2中P1齿圈的齿圈坯料装夹原理图；
图2是步骤S31中P1齿圈的齿圈坯料装夹原理图；
图3是步骤S32中P1齿圈的齿圈坯料装夹原理图；
图4是步骤S33中P1齿圈的齿圈坯料装夹原理图；
图5是P1齿圈的结构示意图；
图6是图5中Z-Z向剖视图；
图7是P2齿圈的结构示意图；
图8是图7中C-C向剖视图。
具体实施方式
变速器用行星排的齿圈的加工工艺，可实现如图5和图6所示的P1齿圈的加工，也可完成如图7和图8所示的P2齿圈的加工，本方法可实现P1齿圈、P2齿圈的共线加工。齿圈的加工工艺包括以下步骤：
S1：制作齿圈坯料；
齿圈坯料锻造成型后进行等温正火，然后粗车锻坯，再进行调质，调质后精车去除氧化皮。
完成加工的齿圈坯料满足金相组织1-3级、工件表面无氧化皮、毛刺、磕碰等缺陷。
S2：以齿圈坯料的台阶面1和内孔2作为基准，加工齿端面3和齿圈外圆4。
首先将齿圈坯料上料至车削中心，如图1所示，以齿圈坯料的台阶面1和内孔2作为定位基准进行夹持，通过夹持工作将齿圈坯料固定；
利用车削中心精车齿圈坯料的齿圈外圆4、齿端面3及临近齿端面3处的内径倒角。
其中，对于P2齿圈，其齿圈外圆4是光面；对于P1齿圈，其齿圈外圆4是阶梯状的。
S3：以齿圈坯料的齿圈外圆4为基准，为齿圈坯料加工内孔2、内径槽5、齿圈内齿6和铣削端面齿7。以齿圈外圆4作为加工基准来实现各个工序之间的流转，能避免出现累积的公差，最终达到图纸的要求，保证零件的质量。
具体包括：
S31：将齿圈坯料上料至车削中心设备，如图2所示以齿圈外圆4和齿端面3为基准，精车内孔2及内径槽5。
利用车削中心设备精车台阶面1及外圆倒角，然后再加工内孔2，最后加工内径槽5，并对齿圈外圆4倒角。
对齿圈坯料装夹时，装夹在齿圈外圆4靠近齿端面3处，利于对内孔2和内径槽5加工。先加工台阶面1有利于控制内孔2的径向尺寸，可以实现在机床上测量，有利于调整机床；最后加工内径槽5，减少了内径槽刀的加工余量，减轻了刀具的磨损，增加了刀具的寿命。
S32：如图3所示，以齿圈外圆4、台阶面1为基准，插滚齿圈内齿6并去除毛刺；
机械自动上料至立式插滚机，机械手将工件抓取至立式插滚机的机床夹具，机床夹具夹持齿圈外圆4靠近台阶面1处，并利用台阶面1定位；机床自动检测工件是否到位，机床卡爪的定位块上具有气密检测装置，用来检测工件是否放置到位，此为现有技术。气密检测不合格时，信号反馈给机床，机床收到信号后出现报警信号并通知操作者重新调整工件状态；气密检测合格后机床自动插滚齿圈内齿6并去除毛刺。
S33：将工件转移至磨棱机中，如图4所示，以内孔2和台阶面1为基准进行装夹，去除插齿产生的棱角。
S34:如图6所示，以外圆4和齿端面3为基准，铣削端面齿7，完成齿圈加工。
插齿完成的工件需要再加工端面齿7，为提高工件的合格率，还是利用步骤S31中的车削中心机床及工装夹具，利用相同的基准对齿圈坯料定位、夹持，铣削端面齿并去毛刺。
铣齿完成后的工件外圆及内孔有大量毛刺产生，利用车削中心再把工件外圆及内径轻微的修车一刀，大幅度减少了人工去毛刺的时间。
铣削端面齿7时注意机床的冷却水管是合适，冷却到位，冷却不合适，铣刀寿命大幅度降低，影响刀具寿命及产品合格率。
S4：对齿圈进行后处理。
后处理步骤包括：
S41：去毛刺；
人工将齿圈表面毛刺去除干净，并用压缩空气吹净。
S42：清洗齿圈；
人工将齿圈放入清洗篮，清洗后工件表面应无油、无尘、干燥。
S43：对齿圈氮化热处理；
利用低温气体氮化处理，齿圈处理后氮化层的硬度大于400HV，氮化深度最小0.2mm，白亮层厚度0.008-0.02mm，齿面硬度不小于550HV(0.2),心部硬度23-28HRC。
S44：齿圈光整；
利用光整设备，提升工件表面的粗糙度及去除加工时产生的尖角毛刺。
S45：二次清洗，清洗光整后的齿圈，去除光整时工件的光整液残留及工件表面的油污杂质等。
S46：包装入库，包装入库按照包装标准，进行齿圈涂油及包装入库。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.变速器用行星排的齿圈的加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1：制作齿圈坯料；
S2：以齿圈坯料的台阶面（1）和内孔（2）作为基准，加工齿端面（3）和齿圈外圆（4）；
S3：以齿圈坯料的齿圈外圆（4）为基准，为齿圈坯料依次加工内孔（2）、内径槽（5）、齿圈内齿（6）和铣削端面齿（7）。
2.如权利要求1所述的变速器用行星排的齿圈的加工工艺，其特征在于：步骤S3包括：
S31：以齿圈外圆（4）和齿端面（3）为基准，精车内孔（2）及内径槽（5）；
S32：以齿圈外圆（4）和台阶面（1）为基准，插滚齿圈内齿（6）并去除毛刺；
S33：以内孔（2）和台阶面（1）为基准进行装夹，去除插齿产生的棱角；
S34：以外圆（4）和齿端面（3）为基准，铣削端面齿（7），完成齿圈加工。
3.如权利要求2所述的变速器用行星排的齿圈的加工工艺，其特征在于：步骤S31中，先精车台阶面（1），再加工内孔（2），最后加工内径槽（5），并对齿圈外圆（4）倒角。
4.如权利要求1所述的变速器用行星排的齿圈的加工工艺，其特征在于：步骤S1制作齿圈坯料包括齿圈坯料锻造成型，然后进行等温正火，然后粗车锻坯，再进行调质，调质后精车去除氧化皮。
5.如权利要求1所述的变速器用行星排的齿圈的加工工艺，其特征在于：还包括步骤S4：对齿圈进行后处理，包括
S41：去毛刺；
S42：清洗齿圈；
S43：对齿圈氮化热处理；
S44：齿圈光整；
S45：清洗光整后的齿圈；
S46：包装入库。
6.如权利要求5所述的变速器用行星排的齿圈的加工工艺，其特征在于：步骤S43包括利用低温气体对齿圈进行氮化处理，处理后齿圈氮化层的硬度大于400HV，氮化深度最小0.2mm，白亮层厚度0.008-0.02mm，齿面硬度不小于550HV，心部硬度23-28HRC。
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