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CN102501035A - 一种中硬齿面齿轮开齿调质的加工方法 - Google Patents

一种中硬齿面齿轮开齿调质的加工方法 Download PDF

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胡文刚
杨孟云
孙茂青
聂启春
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Abstract

本发明公开了一种中硬齿面齿轮开齿调质的加工方法，包括以下步骤：齿坯加工：将齿坯进行锻造正火处理后，进行粗车和钻孔；齿形粗加工和热处理：粗滚齿加工出齿形，齿厚放出需要的磨量，然后进行淬火和中高温回火，淬火的加热过程用碳势气氛保护，热处理后进行喷丸处理；齿形精加工：首先通过半精车和精磨对齿轮的齿形装配基准进行精加工，然后通过磨齿对齿轮的齿形进行精加工。使用本发明的方法制备得到的齿轮提高了齿面齿根硬度，调质处理后的齿面硬度在HB340～370左右，解决了齿面硬度高于HB320的中硬度齿轮滚齿刀具加工困难的问题；由于本发明是采用热前粗滚齿加工，大大的提高了滚齿效力，减少了刀具损耗。

Description

一种中硬齿面齿轮开齿调质的加工方法
技术领域
本发明涉及的是一种齿轮加工方法，尤其涉及的是一种中硬齿面齿轮开齿调质的加工方法。 
背景技术
由于滚刀的切削强度通常只能加工HB320以下的零件。而有的产品尤其一些进口的产品，调质硬度往往达到HB350甚至更高，针对这样的零件经常是采用两种方法：一种是将中硬齿轮的调质硬度人为降低到HB320以下；另一种将齿轮改成硬齿面齿轮，提高强度和精度。 
这两种方法都有各自的不足之处，第一种方法是以牺牲一部分强度为代价来满足现有滚齿加工能力，而且成品后的齿轮齿面从齿顶到齿根硬度不均匀，这会降低齿轮的使用寿命；第二种则是齿轮的材料改用了低碳合金钢，增加了渗碳淬火热处理工艺，增加了很大的成本。 
发明内容
发明目的：本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种中硬齿面齿轮开齿调质的加工方法，解决中硬齿轮的齿面硬度不均匀，齿面硬度满足HB350以上机床及刀具的加工。 
技术方案：本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括以下步骤： 
(1)齿坯加工：将齿坯进行锻造正火处理后，进行粗车和钻孔； 
(2)齿形粗加工和热处理：粗滚齿加工出齿形，齿厚放出需要的磨量，然后进行淬火和中高温回火，淬火的加热过程用碳势气氛保护，热处理后进行喷丸处理； 
(3)齿形精加工：首先通过半精车和精磨对齿轮的齿形装配基准进行精加工，然后通过磨齿对齿轮的齿形进行精加工。 
所述步骤(2)中热处理包括以下步骤： 
 (1)将粗加工后的齿轮在碳势气氛中加热至800～900℃，油淬； 
 (2)然后在450～550℃对齿轮进行回火处理。 
有益效果：本发明相比现有技术具有以下优点：本发明的齿轮为普通中碳钢，使用本发明的方法制备得到的齿轮提高了齿面齿根硬度，调质处理后的齿面硬度在HB340～370左右，可以大大的降低中硬齿面齿轮齿部点蚀状况；解决了齿面硬度高于HB320的中硬度齿轮滚齿刀具加工困难的问题；由于本发明是采用热前粗滚齿加工，大大的提高了滚齿效力，减少了刀具损耗。 
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1所示，本实施例需要加工的中硬齿面齿轮为42CrMoA；模数为m＝14，齿数为z＝65，齿顶高系数为ha＝1，螺旋方向向左，压力角α＝20°，螺旋角β＝14°，顶隙系数C＝0.25，径向变位系数X＝0.153，中心距a＝620mm。 
本实施例包括以下步骤： 
(1)齿坯加工：将齿坯进行锻造正火处理后，进行粗车和钻孔； 
具体粗车和钻孔如下： 
1)先粗车出各部，然后在左基准面刻印； 
2)粗车后的齿坯进行超声波探伤检查，确保没有齿坯没有明显的缺陷； 
3)然后在无刻印面的中心圆上钻孔； 
(2)齿形粗加工和热处理：粗滚齿加工出齿形，齿厚放出需要的适当磨量，然后进行热处理，热处理过程包括淬火和中高温回火处理，加热过程用碳势气氛保护，热处理后进行喷丸处理； 
粗滚包括： 
1)首先以刻印面定位，对齿轮进行轴向压紧，校验齿顶圆跳动，允许误差0.05mm； 
2)然后进行粗滚齿，去毛刺，再对齿两端的齿形部分进行倒角。 
热处理处理包括以下步骤： 
1)将粗加工后的齿轮在碳势气氛中加热至860℃左右，油淬； 
2)然后在500℃左右温度对油淬后的齿轮回火8到10个小时； 
(3)齿形精加工：通过半精车、精磨和磨齿对齿轮的齿形进行精加工。 
半精车具体过程如下： 
分别车两端面，放磨量均为0.1～0.2mm，车齿顶圆的放磨量为0.4～0.5mm，车内孔放磨量为0.4～0.5mm；并在基准面上作记号(与内孔一刀车下来的那个端面)；对锐边进行倒钝。 
半精车后对硬度进行检查，此时齿轮硬度可达HB350左右，整体硬度均匀。 
精磨具体过程如下： 
分别磨两端面至总厚，磨齿顶圆及内孔至图纸要求。 
磨齿包括以下步骤： 
1)以左基准端面定位，端面压牢，校验内孔跳动，允许误差为0.01mm，粗 精磨齿形至图纸要求； 
2)按标准修形，齿根圆滑过渡，齿顶倒圆。 
最后，对成型的齿轮进行磁粉探伤检查，然后消磁，再线切割键槽满足要求，去除各部的毛刺，对锐棱倒钝即可。 

Claims (2)

1.一种中硬齿面齿轮开齿调质的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)齿坯加工：将齿坯进行锻造正火处理后，进行粗车和钻孔；
(2)齿形粗加工和热处理：粗滚齿加工出齿形，齿厚放出需要的磨量，然后进行淬火和中高温回火，淬火的加热过程用碳势气氛保护，热处理后进行喷丸处理；
(3)齿形精加工：首先通过半精车和精磨对齿轮的齿形装配基准进行精加工，然后通过磨齿对齿轮的齿形进行精加工。
2.根据权利要求1所述的一种中硬齿面齿轮开齿调质的加工方法，其特征在于，所述步骤(2)中热处理包括以下步骤：
(1)将粗加工后的齿轮在碳势气氛中加热至800～900℃，油淬；
(2)然后在450～550℃对齿轮进行回火处理。 
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