CN103707020A

CN103707020A - 农机装备传动箱中使用的内花键齿轮的加工工艺

Info

Publication number: CN103707020A
Application number: CN201310683104.2A
Authority: CN
Inventors: 洪新阳; 张信伟; 黄伟祥; 洪铭
Original assignee: ZHEJIANG PUJIANG GEAR CO Ltd
Current assignee: Pinghu haiguang Machinery Co., Ltd
Priority date: 2013-12-12
Filing date: 2013-12-12
Publication date: 2014-04-09
Anticipated expiration: 2033-12-12
Also published as: CN103707020B

Abstract

本发明涉及一种齿轮加工工艺。农机装备传动箱中使用的内花键齿轮的加工工艺，依次包括以下步骤：选料、剪料机下料、毛坯锻造、等温正火、粗精车、拉内花键、滚齿、剃齿和热处理。该农机装备传动箱中使用的内花键齿轮的加工工艺的优点是加工效率更高、加工成本更低，全面提高了内花键齿轮的产品质量和精度。

Description

农机装备传动箱中使用的内花键齿轮的加工工艺

技术领域

本发明涉及一种齿轮加工工艺，特别涉及一种农机装备传动箱中使用的内花键齿轮的加工工艺。

背景技术

目前，齿轮传动中内花键齿轮使用很普遍，尤其在拖拉机、收割机、旋耕机等农业农机装备传动箱中。齿轮内花键的精度直接影响齿轮的制造精度与装配精度，从而影响整个传动装置的精度。现在农机装备传动箱中使用的内花键齿轮的加工工艺如下，依次为下料、锻造、正火、粗车、拉花键、精车、滚齿或插齿、剃齿和热处理，内花键的质量与材质的化学成分、下料重量、毛坯的加热方式、正火的质量等方面有密切的关系，材质的不合格、下料重量的超差、煤炉加热方式产生氧化皮多的情况、正火硬度不均匀、以及粗车与精车之间采用卧式拉床拉削花键方式存在工件自重的影响，都会降低齿轮内花键的制造精度，同时粗车、精车分两道工序加工，也增加了制造成本，降低了加工效率。齿轮表面渗碳层深度采用井式炉加工的热处理工艺，齿轮表面渗碳层深度不够。综上所述，现有的农机装备传动箱中使用的内花键齿轮的加工存在制造成本高，加工效率低，加工完成的内花键齿轮质量和精度低。

发明内容

本发明的目是为了解决上述现有农机装备传动箱中使用的内花键齿轮的加工工艺存在的不足，提供一种工艺新颖，提高加工效率、降低加工成本，提高内花键齿轮质量的农机装备传动箱中使用的内花键齿轮加工工艺。

为了实现上述发明目的，本发明采用了以下的技术方案：

农机装备传动箱中使用的内花键齿轮的加工工艺，依次包括以下步骤：

（1）选料，按质量百分比选用具有如下化学成分的材质：0.17%≤C≤0.23%；0.17%≤Si≤0.37%；0.80%≤Mn≤1.10%；1.00%≤Cr≤1.30%；0.04%≤Ti≤1.00%；痕量≤Ni≤0.03%；痕量≤S≤0.035%；痕量≤P≤0.035%，余量为Fe和不可避免的杂质；

（2）剪料机下料，重量公差控制为直径d≤50㎜，公差为±0.01㎏；直径55㎜＜d≤65㎜，公差为+0.02㎏～-0.01㎏；直径d＞65㎜，公差为+0.03㎏～-0.01㎏；

（3）毛坯锻造，将原材料放在中频加热炉中加热时间5～10秒、温度至1000～1200℃，经镦粗、锻造、切边，控制毛坯单边车削余量0.8～1.2㎜；

（4）等温正火，将毛坯加热，温度为925～945℃，保温2～3小时；然后通过快冷、缓冷、等温保温、空冷，控制毛坯硬度160～207HB，硬度差≤7HB；

（5）粗精车，在数控车床上粗精车内孔，端面一刀下，内孔端面表面粗糙度达到Ra3.2，内孔尺寸公差+0.05㎜，端面跳动≤0.015㎜，再以内孔定位粗精车另一端面与外圆，表面粗糙度达到Ra3.2，端面跳动≤0.02㎜，外圆跳动≤0.04㎜；

（6）拉内花键，采用立式拉床拉削，以内孔端面一刀下的端面定位，并以外圆浮动定位，用立式拉床拉刀完成拉削，表面粗糙度达到Ra1.6，两端跳动≤0.025㎜，外圆跳动≤0.06㎜；

（7）滚齿，采用内花键定心，端面定位，工件上端面压紧，进行滚齿，齿圈径跳≤0.03mm，齿向误差≤0.015mm，公法线变动量≤0.025mm，表面粗糙度达到Ra3.2；

（8）剃齿，采用内花键定心，端面定位，平行剃齿进行剃削，齿圈径向跳动≤0.025mm，齿向误差≤0.011mm，公法线变动量≤0.03mm，表面粗糙度达到Ra1.6；

（9）热处理，挂装之后在多用炉上进行渗碳淬火，齿轮表面渗碳层深度0.7-1.1mm，表面硬度HRC58-63，心部硬度HRC33-48，金相组织1-3级。

作为优选，按质量百分比Fe不小于95%。

采用了上述技术方案的农机装备传动箱中使用的内花键齿轮的加工工艺，依次采用选料、剪料机下料、毛坯锻造、等温正火、粗精车、拉内花键、滚齿、剃齿和热处理的步骤，制成的内花键齿轮端面跳动≤0.025mm，外圆跳动≤0.06mm，粗糙度达到Ra1.6，硬度均匀，硬度差≤7HB，单边余量在0.8-1.2mm之间，齿轮表面渗碳层深度0.7-1.1mm，表面硬度HRC58-63，心部硬度HRC33-48，金相组织1-3级。该农机装备传动箱中使用的内花键齿轮的加工工艺的优点是加工效率更高、加工成本更低，全面提高了内花键齿轮的产品质量和精度。

具体实施方式

实施例1

(1)选料，按质量百分比选用具有如下化学成分的材质：C，0.17%；Si，0.17%；Mn，0.80%；Cr，1.00%；Ti，0.04%；Ni，0.02%；S，0.025%；P，0.025%；余量为Fe和不可避免的杂质，Fe不小于95%；

(2)剪料机下料，重量公差控制为直径d≤50㎜，公差为±0.01㎏；直径55㎜＜d≤65㎜，公差为+0.02㎏～-0.01㎏；直径d＞65㎜，公差为+0.03㎏～-0.01㎏；

(3)毛坯锻造，将原材料放在中频加热炉中加热时间5～10秒、温度至1000～1200℃，经镦粗、锻造、切边，控制毛坯单边车削余量0.8～1.2㎜；

(4)等温正火，将毛坯加热，温度为925～945℃，保温2～3小时；然后通过快冷、缓冷、等温保温、空冷，控制毛坯硬度160～207HB，硬度差≤7HB；

(5)粗精车，在数控车床上粗精车内孔，端面一刀下，内孔端面表面粗糙度达到Ra3.2，内孔尺寸公差+0.05㎜，端面跳动≤0.015㎜，再以内孔定位粗精车另一端面与外圆，表面粗糙度达到Ra3.2，端面跳动≤0.02㎜，外圆跳动≤0.04㎜；

(6)拉内花键，采用立式拉床拉削，以内孔端面一刀下的端面定位，并以外圆浮动定位，用立式拉床拉刀完成拉削，表面粗糙度达到Ra1.6，两端跳动≤0.025㎜，外圆跳动≤0.06㎜；

(7)滚齿，采用内花键定心，端面定位，工件上端面压紧，进行滚齿，齿圈径跳≤0.03mm，齿向误差≤0.015mm，公法线变动量≤0.025mm，表面粗糙度达到Ra3.2；

(8)剃齿，采用内花键定心，端面定位，平行剃齿进行剃削，齿圈径向跳动≤0.025mm，齿向误差≤0.011mm，公法线变动量≤0.03mm，表面粗糙度达到Ra1.6；

(9)热处理，挂装之后在多用炉上进行渗碳淬火，齿轮表面渗碳层深度0.7-1.1mm，表面硬度HRC58-63，心部硬度HRC33-48，金相组织1-3级。

实施例2

农机装备传动箱中使用的内花键齿轮的加工工艺，其它与实施例1相同，区别仅在于选料不同，按质量百分比选用具有如下化学成分的材质：C，0.23%；Si，0.37%；Mn，1.10%；Cr，1.3%；Ti，1%；Ni，0.03%；S，0.03%；P，0.03%；余量为Fe和不可避免的杂质，Fe不小于95%。

实施例3

农机装备传动箱中使用的内花键齿轮的加工工艺，其它与实施例1相同，区别仅在于选料不同，按质量百分比选用具有如下化学成分的材质：C，0.2%；Si，0.3%；Mn，1%；Cr，1.1%；Ti，0.6%；Ni，0.02%；S，0.02%；P，0.02%；余量为Fe和不可避免的杂质，Fe不小于95%。

采用上述3个实施例的工艺制成的农机装备传动箱中使用的内花键齿轮与采用现有工艺制成的农机装备传动箱中使用的内花键齿轮的性能数据对比表如下。

由上表可知，采用本专利的粗精车、拉内花键、滚齿和剃齿工艺，在端面跳动、外圆跳动和粗糙度等方面的精度明显好于采用卧式拉削的现有工艺，采用本专利的毛坯锻造和等温正火工艺，在锻坯质量、正火硬度和单边余量等方面明显好于采用煤炉加热，余热正火，粗车和精车分开的现有工艺。采用本专利的热处理工艺，在齿轮表面渗碳层深度上明显好于现有井式炉加工的热处理工艺。上述的端面与内孔一刀下是指端面与内孔在一次装夹完成车削，以保证端面跳动精度。

采用上述实施例仅为本专利的较佳实施方式，选料按质量百分比选用具有如下化学成分的材质均可，0.17%≤C≤0.23%；0.17%≤Si≤0.37%；0.80%≤Mn≤1.10%；1.00%≤Cr≤1.30%；0.04%≤Ti≤1.00%；痕量≤Ni≤0.03%；痕量≤S≤0.035%；痕量≤P≤0.035%，余量为Fe和不可避免的杂质。

Claims

1.农机装备传动箱中使用的内花键齿轮的加工工艺，依次包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的农机装备传动箱中使用的内花键齿轮的加工工艺，其特征在于按质量百分比Fe不小于95%。