CN1958216A - 一种螺旋锥齿轮齿部磨、研组合工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种螺旋锥齿轮齿部磨、研组合工艺，其工艺为：对从动轮和主动轮分别进行锻坯——预先热处理——齿坯车削加工——主定位部位粗磨加工——螺旋齿部铣加工——热处理前工序加工(如从动轮的攻丝、倒角、清洗；主动轮的倒角、铣花键、铣螺纹、清洗等)——精磨(从动轮精磨内孔和端面；主动轮精磨主轴颈)——成对打磨碰伤。最后从动轮和主动轮一起进行研齿，编号成对入库。由于本发明的工艺未破坏主动轮的表面淬硬层，延长了主动轮的使用寿命。加工5～6级齿部精度的螺旋锥齿轮，减少设备投资，能大大降低成本，简便工艺流程。

Description

一种螺旋锥齿轮齿部磨、研组合工艺

技术领域：

本发明属于齿轮加工工艺，尤其涉及用于汽车驱动桥传动螺旋锥齿轮齿部的加工工艺。

背景技术：

螺旋锥齿轮的从动轮(简称“盆齿”)和主动轮(简称“角齿”)的齿部加工工艺，大致有以下三种，第一种，采用铣齿工艺：即对从动轮和主动轮分别进行锻坯——预先热处理——齿坯车削加工——主定位部位粗磨加工——螺旋齿部铣加工——热处理前工序加工(从动轮的攻丝、倒角、清洗；主动轮的倒角、铣花键、铣螺纹、清洗)——热处理——精磨(从动轮精磨内孔和端面；主动轮精磨主轴颈)——成对打磨碰伤——成品配对——入库。第二种，采用铣齿后+研齿的工艺：热处理前工序加工和第一种相同，精磨(从动轮精磨内孔和端面；主动轮精磨主轴颈)——成对打磨碰伤——从动轮和主动轮一起进行齿部研齿加工——配对入库。第三种，铣齿+磨齿的工艺：热处理前工序加工也和第一种相同，精磨(从动轮精磨内孔和端面；主动轮精磨主轴颈)——成对打磨碰伤——分别精磨主动轮和从动轮齿部——配对入库。这三种加工工艺各有其利弊，第一种工艺简单，但精度不高；第二种，研齿提高了齿面精度，但不能完全消除齿面误差以及热处理变形误差；第三种，可完全消除齿面误差和提高齿面精度，但是高精度的螺旋锥齿轮采用盆齿和角齿都进行磨齿的工艺，属于典型的空间曲面硬齿面加工，机床调整复杂，制造成本高，生产效率低，生产周期长，设备一次性投入相当大，因此螺旋锥齿轮的一道磨齿工序的成本价格与第二种方式加工螺旋齿轮的成品价格相当，且磨齿使齿面的有效硬度层深度降低0.2～0.3mm，价格昂贵。

发明内容：

本发明的目的是克服传统加工工艺存在的缺点，降低螺旋锥齿轮的制造成本，提供一种机床调整简单，生产效率高、周期短的螺旋锥齿轮齿部磨、研组合工艺。

本发明的加工工艺是这样的：

从动轮加工：锻坯——预先热处理：正火，温度920～950℃，时间2～2.5小时——车坯——铣齿——热处理：渗碳淬火温度为20～24小时，渗碳温度为920～930℃，扩散温度为920～930℃，保温温度为830～850℃，淬火温度为830～850℃，——精磨内孔和平面、打磨碰伤、精磨齿部；

主动轮加工：锻坯——预先热处理：正火，温度920～950℃，时间2～2.5小时——车坯——粗磨主轴颈——与磨齿从动轮调整接触区的铣齿——倒角，清洗——热处理：渗碳淬火时间为21～24小时，渗碳温度为920～930℃，扩散温度为920～930℃，保温温度为835～845℃，淬火温度为835～845℃——精磨主轴颈——打磨碰伤；

将主动轮与从动轮一起在全齿面研齿机上成对研磨，配对入库。

该发明方法的优点是：

1、从动轮属外形复杂的幅板类或环状类零件，外径一般是160～600mm、热处理后容易变形，精度会降低2～3级，采用磨齿加工后齿面精度可以达到5～6级。主动轮热处理前与精磨齿面的从动轮调整啮合印痕，属软齿面加工，加工和调整方便。主动轮外形较小，且结构匀称，热处理变形小。

2、采用全齿面研齿机进行主从动轮成对研齿，主动轮齿数少，研磨8～10分钟后，只采用铣齿加工的主动轮齿面粗糙度即可达到Ra1.6以下，生产效率大幅度提高。用本发明工艺加工后的主从动轮成对滚动啮合检查，主动轮输入转速为1440rpm时，噪声在80dB以下，可满足使用要求。

3、采用本加工工艺，主动轮减少了磨齿加工这一工序，一是可降低成本三分之二，二是未破坏主动轮的表面淬硬层，有效硬度层不会变化，延长了主动轮的使用寿命。

4、研齿加工还可消除汽车行驶由于无驱动力(空档、离合器脱开、丢油等工况)造成从动轮逆驱动主动轮而产生的碰撞声，这种声音是其他加工方法所不能消除的。用本发明工艺加工5～6级齿部精度的螺旋锥齿轮，减少了设备投资，能大大降低成本，简便工艺流程。

具体实施方式：

下面对本发明的工艺作详细描述：

直径为φ450mm、齿数43齿的从动轮，其工艺是：锻坯：外径φ460mm，内孔φ220mm，厚度为71mm——预先热处理，正火：温度920～950℃，时间2～2.5小时，表面硬度为156～207HBS——车坯——铣齿——倒角，清洗——热处理：渗碳淬火温度为20～24小时，其中渗碳温度为920～930℃，扩散温度为920～930℃，保温温度为830～850℃，淬火温度为830～850℃，至有效硬化层深1.7～2.1mm，表面硬度58～63HRC，心部硬度33～45HRC，残余奥氏体，马氏体，碳化物1～4级，表面非马氏体深度小于0.02mm，——精磨内孔和定位端面——打磨碰伤，磨削齿部表面粗糙度为Ra0.8。

直径为φ160mm、齿数11齿的主动轮，其工艺是：锻坯外径φ170mm，总长为320mm——预先热处理：正火：温度920～950℃，时间2～2.5小时，表面硬度为156～207HBS——车坯，粗磨主轴颈——与磨齿后的从动轮调整接触区来配铣主动轮齿形——倒角，清洗——热处理：渗碳淬火温度为20～24小时，其中渗碳温度为920～930℃，扩散温度为920～930℃，保温温度为830～850℃，淬火温度为830～850℃，至有效硬化层深1.7～2.1mm、表面硬度60～65HRC、心部硬度33～45HRC、残余奥氏体、马氏体、碳化物1～4级、表面非马氏体深度小于0.02mm——精磨主轴颈，打磨碰伤；

最后将主动轮与从动轮一起成对在全齿面研齿机上研磨齿部，配对入库。

Claims (1)

1、一种螺旋锥齿轮齿部磨研组合工艺，其所述的工艺特征在于：

从动轮：

锻坯——预先热处理：正火，温度为920～950℃，时间2～2.5小时——车坯——铣齿——热处理：渗碳淬火温度为20～24小时，渗碳温度为920～930℃，扩散温度为920～930℃，保温温度为830～850℃，淬火温度为830～850℃，——精磨内孔和平面、打磨碰伤、精磨齿部；

主动轮：

锻坯——预先热处理：正火，温度920～950℃，时间2～2.5小时——车坯——粗磨主轴颈——与磨齿从动轮调整接触区的铣齿——倒角，清洗——热处理：渗碳淬火时间为21～24小时，渗碳温度为920～930℃，扩散温度为920～930℃，保温温度为835～845℃，淬火温度为835～845℃——精磨外圆——打磨碰伤；

最后，主动轮与从动轮一起在全齿面研齿机上成对研磨，配对入库。