一種齒輪加工方法技術

本發(fā)明專利技術公開了一種齒輪加工方法，涉及齒輪加工領域，包括以下步驟：S1，對毛坯進行正火處理；S2，對毛坯進行車加工使其具有齒形，且制得的毛坯留有足夠的加工余量；S3，使用粗滾齒刀對毛坯進行粗滾齒；S4，熱處理；對毛坯進行滲碳和淬火；S5，使用精滾齒刀對齒輪毛坯進行精滾齒以修正齒形。本發(fā)明專利技術通過改進刀具結構、夾具結構及加工參數(shù)來提高滾齒的加工精度，三者協(xié)同作用使?jié)L齒的加工精度達到磨齒的水平。同作用使?jié)L齒的加工精度達到磨齒的水平。同作用使?jié)L齒的加工精度達到磨齒的水平。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
一種齒輪加工方法


[0001]本專利技術涉及齒輪加工
，具體涉及一種齒輪加工方法。

技術介紹

[0002]電子油泵相對于傳統(tǒng)機械油泵組件而言，具備無極調速、按需供應潤滑油流量和油壓等優(yōu)點，隨著新能源汽車領域的快速發(fā)展，電子油泵的使用率越來越高。
[0003]電子泵里面設置有一對齒輪。加工齒輪時有銑齒、滾齒、插齒、剃齒、磨齒、珩齒等方法。相關技術中常采用磨齒來加工齒輪，這兩種方法各有其優(yōu)缺點。磨齒工藝的加工成本高且效率低，其所需要的加工設備不僅價格高，還需要配備砂輪、導輪、金剛石滾輪、砂輪內撐套等輔助配件，但磨齒工藝制作的齒輪精度高且齒面粗糙度好。而滾齒工藝的加工效率高但加工出的齒輪精度比磨齒工藝的低。所以本申請?zhí)峁┝艘环N能夠使?jié)L齒工藝的加工精度達到磨齒精度水平的齒輪加工方法。

技術實現(xiàn)思路

[0004]本專利技術旨在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本專利技術提供了一種齒輪加工方法，具有加工精度高的優(yōu)點。
[0005]為了達到上述目的，本專利技術采用如下技術方案：
[0006]一種齒輪加工方法，包括以下步驟：
[0007]S1，對毛坯進行正火處理；
[0008]S2，對毛坯進行車加工使其形成齒坯，且制得的齒坯留有磨加工余量；
[0009]S3，使用滾齒刀對齒坯進行粗滾齒；
[0010]S4，熱處理；對齒坯進行滲碳和淬火；
[0011]S5，使用滾齒刀對齒坯再次進行滾齒以修正齒形，其中，精滾齒刀的橫刃斜角為94
°
～96
°
。
[0012]本專利技術提供了一種齒輪加工方法，先對毛坯進行正火處理，提高毛坯的強度、硬度和韌性，便于后續(xù)切削加工；再對正火處理之后的毛坯進行車加工，即在車床上對齒輪毛坯進行切削加工使其形成齒坯，且切削后的齒坯留有磨加工余量進行滾齒，加工余量是齒坯表面預留的需切除掉的厚度；然后使用滾齒刀對齒坯進行粗滾齒，為后續(xù)精滾齒做準備，便于后續(xù)加工過程更快、更方便的進行，提高精滾齒的效率；將粗滾齒之后的齒坯放入真空滲碳爐中進行滲碳，使碳原子滲入到毛坯表面層，再經(jīng)過淬火和低溫回火，使齒坯的表面層具有高硬度和耐磨性，而齒坯的中心部分仍然保持著韌性和塑性；經(jīng)過滲碳和淬火后齒坯的齒向可能發(fā)生扭曲，應使用如圖1和圖3所示的精滾齒刀對其進行精滾齒以修正齒形，提高加工精度和齒面質量，得到成品齒輪。另外，步驟S1中的毛坯是將鋼坯下料形成料坯，并將料坯鍛造形成的。
[0013]如圖3所示，步驟S5中精滾齒使用的滾齒刀的橫刃斜角為94
°
～96
°
。橫刃斜角是刀刃與刀具橫向軸線形成的傾斜角。需要說明的是，粗滾齒刀即本領域中常規(guī)的滾齒刀，其橫
刃斜角為90
°
左右；而精滾齒刀是經(jīng)過申請人將粗滾齒刀刀刃的橫刃斜角增大之后制作而成，精滾齒刀和粗滾齒刀在結構方面除了橫刃斜角的不同，其他結構基本相同，且粗滾齒刀和精滾齒刀的橫刃長度相等。申請人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，當精滾齒刀的橫刃斜角為94
°
～96
°
，即精滾齒刀的橫刃斜角增大時，切屑深度相較于粗滾齒刀更淺，則切屑余量更小；且由于橫刃斜角增大，加工產(chǎn)生的碎屑更容易從橫刃內排出。由于齒坯在經(jīng)過之前的粗加工之后，加工余量已變小，所以該滾齒刀適于應用在精滾齒的過程中。優(yōu)選地，精滾齒刀的橫刃斜角為95
°
。
[0014]本專利技術先使用粗滾齒刀對齒坯進行粗加工，再使用精滾齒對齒輪進行精加工，使其達到磨齒加工的精度和齒面粗糙度，成本低且效率高，不需要配備砂輪、導輪、金剛石滾輪、砂輪內撐套等輔助配件。
[0015]可選的，步驟S5中使用的精滾齒刀的材質為立方氮化硼，其硬度為HRC64～68。步驟S5中的毛坯經(jīng)過滲碳和淬火之后表面層具有高硬度和耐磨性，需要選擇硬度高的刀具對其進行滾齒。而立方氮化硼是一種新型的超硬材料,可作磨料和刀具材料，立方氮化硼刀片是利用人工方法在高溫高壓條件下用立方氮化硼微粉和少量的結合劑合成的，其硬度僅次于金剛石而遠遠高于其它材料，因此它與金剛石刀具統(tǒng)稱為超硬刀具。使用硬度高剛性好的立方氮化硼刀具能夠提高加工效率和齒輪的齒面粗糙度，還能提高齒輪的加工精度。其中，精滾齒刀的洛氏硬度HRC為64～68。
[0016]可選的，如圖4所示，步驟S3中使用的粗滾齒刀的橫刃斜角為89
°
～91
°
。申請人發(fā)現(xiàn)，當粗滾齒刀的橫刃斜角為89
°
～91
°
時切屑深度深，適于應用在切屑余量大的粗滾齒過程，因為粗滾齒過程中的齒坯加工余量較大。
[0017]可選的，步驟S3中使用的粗滾齒刀的材質是硬質合金，其硬度為HRC59～64。硬質合金是由難熔金屬的硬質化合物和粘結金屬通過粉末冶金工藝制成的一種合金材料。硬質合金具有硬度高、耐磨、強度和韌性較好、耐熱、耐腐蝕等一系列優(yōu)良性能。作為優(yōu)選的，粗滾齒刀的材質也可以是帶有涂層的硬質合金。帶涂層的硬質合金是通過化學氣相沉積(CVD)等方法，在硬質合金刀片的表面上涂覆耐磨的TiC或TiN、HfN、Al2O3等薄層，形成帶有表面涂層的硬質合金。
[0018]可選的，步驟S3中留有的加工余量為0.07～0.1mm。該加工余量與磨齒工藝留出的加工余量一致，以便于滾齒之后制得的齒輪達到與磨齒工藝一樣的精度和齒面粗糙度。
[0019]可選的，步驟S4之前毛坯的硬度為HRC32～35，經(jīng)過步驟S4之后齒坯的硬度為HRC59～64。滲碳淬火是金屬材料常見的一種熱處理工藝,它可以使?jié)B過碳的齒坯表面獲得很高的硬度,提高其耐磨程度。齒輪作為傳動件，使用一段時間后容易出現(xiàn)磨損，經(jīng)過滲碳淬火之后的齒輪提高了表面耐磨性，使用壽命大大延長，且齒輪的中心部分仍然保持著韌性和塑性。
[0020]可選的，步驟S4中熱處理時齒坯的齒向變動量≤0.035mm。滲碳和淬火的過程溫度較高，齒輪在此過程中會產(chǎn)生較大的畸變。另外，齒輪在滲碳過程中，表面碳濃度和滲層深度對滲層組織結構產(chǎn)生影響。滲層越厚，淬火時組織應力會越大，使齒輪的變形也增大，而且滲碳組織中，異常碳化物的分布也會使齒形、齒向的變化增大。申請人通過控制滲碳量和熱處理的溫度，使齒坯的齒向變動量≤0.035mm。
[0021]可選的，步驟S4中滲碳時的溫度為900～950℃，淬火時的溫度為820～850℃。滲碳溫度過低就會引起碳濃度過低，且需要延長滲碳時間，而滲碳溫度過高會引起晶粒粗大。
[0022]可選的，步驟S5中，滾齒刀的進給量為1.1～1.3mm/rpm。需要說明的是，該進給量范圍適配于齒厚為4mm的齒輪。作為優(yōu)選的，滾齒刀的進給量為1.1mm/rpm，即沿著齒輪的縱向方向，每隔1.1mm就應該存在一個進給的刀紋。進給量是指滾齒刀每轉一轉，刀刃相對于齒坯在進給方向上的位移量。在本申請中，滾齒刀的進給方向豎直向下，隨著滾齒刀向下進給，齒面上會產(chǎn)生刀紋。而刀紋過多會造成齒輪的形狀誤差，導致齒輪的齒面凹凸不本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種齒輪加工方法，其特征在于，包括以下步驟：S1，對毛坯進行正火處理；S2，對毛坯進行車加工使其形成齒坯，且制得的齒坯留有磨加工余量；S3，使用粗滾齒刀對齒坯進行粗滾齒；S4，熱處理；對齒坯進行滲碳和淬火；S5，使用精滾齒刀對齒坯進行精滾齒以修正齒形，其中，精滾齒刀的橫刃斜角為94
°
～96
°
。2.根據(jù)權利要求1所述的齒輪加工方法，其特征在于，步驟S5中使用的精滾齒刀的材質為立方氮化硼，其硬度為HRC64～68。3.根據(jù)權利要求1所述的齒輪加工方法，其特征在于，步驟S3中使用的粗滾齒刀的橫刃斜角為89
°
～91
°
。4.根據(jù)權利要求1或3所述的齒輪加工方法...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：周連根，
申請(專利權)人：嘉興晨人一信儀表有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：