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CN102699642A - 轨道交通被动齿轮的加工工艺 - Google Patents

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何沛均
吴召荣
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Chongqing Fanghe Electromechanical Equipment Co., Ltd
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Abstract

本发明的轨道交通被动齿轮的加工工艺，将毛坯的锻造进行改进，为后续加工奠定良好的基础，在滚齿过程中，采用2件齿坯同时滚齿，且用夹具直接压住大端面，强度好，有效避免磨削变形，提高滚齿的效率，增加磨削的刚性，保证磨削的精度。

Description

轨道交通被动齿轮的加工工艺
技术领域
本发明涉及一种齿轮加工工艺，特别涉及一种轨道交通被动齿轮的加工工艺。
背景技术
轨道交通被动齿轮是轨道交通的传动系统进而传至驱动车轮使车体行驶的重要部件具有啮合性好、传动平稳、噪声小、重合度大和承载力强等优点，通常设计时速较高，对输出齿轮质量要求也较高，因此对其加工工艺的要求也特别高，直接关系着轨道交通的舒适性、安全性。而被动齿轮在制造时一般未采用模具锻造，锻造后的毛坯重量非常的高，给后续加工造成了非常大工作量，制造难度和工作强度都比较高，在滚齿的过程中，一般滚一件需要16小时左右，且装夹不能压住大端面，强度较低，磨削时会有一定变形，磨削精度较难保证，且每换一件需要找正装夹需30分钟，不方便也不快捷。
因此要对现有的轨道交通被动齿轮加工工艺加以改进，将毛坯的锻造进行改进，为后续加工奠定良好的基础，同时提高滚齿的效率，增加磨削的刚性，保证磨削的精度。
发明内容
有鉴于此，本发明的轨道交通被动齿轮的加工工艺，将毛坯的锻造进行改进，为后续加工奠定良好的基础，在滚齿过程中，采用2件齿坯同时滚齿，且用夹具直接压住大端面，强度好，有效避免磨削变形，提高滚齿的效率，增加磨削的刚性，保证磨削的精度。
本发明的轨道交通被动齿轮的加工工艺，包括以下步骤：
a.毛坯锻造：将合金钢在加热炉中加热并在锻压机上锻打成齿坯，其外轮廓设置加工余量为2-4mm；
b.粗加工：将步骤a中的齿坯进行粗车加工，使齿坯的表面的粗糙度达到Ra6.3；
c.等温正火：将齿坯加热温度为920-950℃之间保持2-4小时，快速冷却到珠光体转变区域850℃，并在此温度下保温，然后在空气中冷却或风冷；
d.齿形加工：
撑内孔车齿顶圆加工右端面齿坯，装夹齿顶圆加工左端面，使整体表面的粗糙度达到Ra1.6-Ra6.3；
钻孔攻丝：在齿坯上攻螺纹底孔并攻锥度螺纹；
滚齿：将2件齿坯上滚齿机并使用工装装夹，找正使节圆跳动不大于0.03mm，预留0.3～0.5mm加工余量，齿面粗糙度达到Ra3.2；
e.齿面热处理：采用渗碳对齿坯进行防渗处理，齿部渗碳层深ht1.6-2.15，整体淬火再回火处理，然后进行抛丸处理，去除防渗涂料残留物；
f.齿端加工：装夹时撑内孔找正节圆车削大齿端至尺寸，表面粗糙度达到Ra3.2；撑内孔找正节圆和齿坯左右端面，磨齿顶圆及齿端面，使表表面粗糙度达到Ra6.3；
g.精加工：
将步骤f中的齿坯进行精车加工，齿坯第一端面和内孔表面粗糙度达Ra1.6-6.3；磨削齿面，并进行齿面修形和齿向修形，使齿高方向长度小于5％齿高，波形度小于15％齿形公差ff值；
进一步，所述被动齿轮的模数Mn为6；
进一步，所述步骤d中，在齿坯上攻4个M16螺纹底孔并倒角至螺纹大径，并使用钻模工装和4孔定位钻攻锥度螺纹
进一步，所述步骤d中，滚齿后对齿侧进行倒角加工并安装防渗堵头；
进一步，所述步骤e中淬火硬度为齿表面硬度56-61HRC，齿心硬度为30-40HRC；
进一步，所述步骤g中将齿部进行喷丸强化处理，所述钢丸直径为φ1.0mm；
进一步，所述步骤g中，磨齿后进行应力喷丸和磁粉探伤检测，应力喷丸时对齿部进行强应力喷丸，其他部位保护处理；磁粉探伤检测包括预清洗、施加渗透剂、去除多余渗透剂、零件的干燥、显像、观察和复检后处理。
本发明的有益效果：本发明的轨道交通被动齿轮的加工工艺，将毛坯的锻造进行改进，为后续加工奠定良好的基础，在滚齿过程中，采用2件齿坯同时滚齿，且用夹具直接压住大端面，强度好，有效避免磨削变形，提高滚齿的效率，增加磨削的刚性，保证磨削的精度。
具体实施方式
本实施例的轨道交通被动齿轮的加工工艺，包括以下步骤：
a.毛坯锻造：将合金钢在加热炉中加热并在锻压机上锻打成齿坯，其外轮廓设置加工余量为2-4mm；
b.粗加工：将步骤a中的齿坯进行粗车加工，使齿坯的表面的粗糙度达到Ra6.3；
c.等温正火：将齿坯加热温度为920-950℃之间保持2-4小时，快速冷却到珠光体转变区域850℃，并在此温度下保温，然后在空气中冷却或风冷；
d.齿形加工：
撑内孔车齿顶圆加工右端面齿坯，装夹齿顶圆加工左端面，使整体表面的粗糙度达到Ra1.6-Ra6.3；
钻孔攻丝：在齿坯上攻螺纹底孔并攻锥度螺纹；
滚齿：将2件齿坯上滚齿机并使用工装装夹，找正使节圆跳动不大于0.03mm，预留0.3～0.5mm加工余量，齿面粗糙度达到Ra3.2；
e.齿面热处理：采用渗碳对齿坯进行防渗处理，齿部渗碳层深ht1.6-2.15，整体淬火再回火处理，然后进行抛丸处理，去除防渗涂料残留物；
f.齿端加工：装夹时撑内孔找正节圆车削大齿端至尺寸，表面粗糙度达到Ra3.2；撑内孔找正节圆和齿坯左右端面，磨齿顶圆及齿端面，使表表面粗糙度达到Ra6.3；
g.精加工：
将步骤f中的齿坯进行精车加工，齿坯第一端面和内孔表面粗糙度达Ra1.6-6.3；磨削齿面，并进行齿面修形和齿向修形，使齿高方向长度小于5％齿高，波形度小于15％齿形公差ff值。
本实施例中，所述被动齿轮的模数Mn为6；
本实施例中，所述步骤d中，在齿坯上攻4个M16螺纹底孔并倒角至螺纹大径，并使用钻模工装和4孔定位钻攻锥度螺纹
本实施例中，所述步骤d中，滚齿后对齿侧进行倒角加工并安装防渗堵头；
本实施例中，所述步骤e中淬火硬度为齿表面硬度56-61HRC，齿心硬度为30-40HRC；
本实施例中，所述步骤g中将齿部进行喷丸强化处理，所述钢丸直径为φ1.0mm；
本实施例中，所述步骤g中，磨齿后进行应力喷丸和磁粉探伤检测，应力喷丸时对齿部进行强应力喷丸，其他部位保护处理；磁粉探伤检测包括预清洗、施加渗透剂、去除多余渗透剂、零件的干燥、显像、观察和复检后处理。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种轨道交通被动齿轮的加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：
a.毛坯锻造：将毛坯在加热炉中加热并在锻压机上锻打成齿坯，其外轮廓设置加工余量为2-4mm；
b.粗加工：将步骤a中的齿坯进行粗车加工，使齿坯的表面的粗糙度达到Ra6.3；
c.等温正火：将齿坯加热温度为920-950℃之间保持2-4小时，快速冷却到珠光体转变区域850℃，并在此温度下保温，然后在空气中冷却或风冷；
d.齿形加工：
撑内孔车齿顶圆加工右端面齿坯，装夹齿顶圆加工左端面，使整体表面的粗糙度达到Ra1.6-Ra6.3；
钻孔攻丝：在齿坯上攻螺纹底孔并攻锥度螺纹；
滚齿：将2件齿坯上滚齿机并使用工装装夹，找正使节圆跳动不大于0.03mm，预留0.3～0.5mm加工余量，齿面粗糙度达到Ra3.2；
e.齿面热处理：采用渗碳对齿坯进行防渗处理，齿部渗碳层深ht1.6-2.15，整体淬火再回火处理，然后进行抛丸处理，去除防渗涂料残留物；
f.齿端加工：装夹时撑内孔找正节圆车削大齿端至尺寸，表面粗糙度达到Ra3.2；撑内孔找正节圆和齿坯左右端面，磨齿顶圆及齿端面，使表表面粗糙度达到Ra6.3；
g.精加工：
将步骤f中的齿坯进行精车加工，齿坯第一端面和内孔表面粗糙度达Ra1.6-6.3；磨削齿面，并进行齿面修形和齿向修形，使齿高方向长度小于5％齿高，波形度小于15％齿形公差ff值。
2.根据权利要求1所述的轨道交通被动齿轮的加工工艺，其特征在于：所述被动齿轮的模数Mn为6。
3.根据权利要求1所述的轨道交通被动齿轮的加工工艺，其特征在于：所述步骤d中，在齿坯上攻4个M16螺纹底孔并倒角至螺纹大径，并使用钻模工装和4孔定位钻攻锥度螺纹。
4.根据权利要求3所述的轨道交通被动齿轮的加工工艺，其特征在于：所述步骤d中，滚齿后对齿侧进行倒角加工并安装防渗堵头。
5.根据权利要求1所述的轨道交通被动齿轮的加工工艺，其特征在于：所述步骤e中淬火硬度为齿表面硬度56-61HRC，齿心硬度为30-40HRC。
6.根据权利要求1所述的轨道交通被动齿轮的加工工艺，其特征在于：所述步骤g中将齿部进行喷丸强化处理，所述钢丸直径为φ1.0mm。
7.根据权利要求6所述的轨道交通被动齿轮的加工工艺，其特征在于：所述步骤g中，磨齿后进行应力喷丸和磁粉探伤检测，应力喷丸时对齿部进行强应力喷丸，其他部位保护处理；磁粉探伤检测包括预清洗、施加渗透剂、去除多余渗透剂、零件的干燥、显像、观察和复检后处理。
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