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CN104353975A - 一种氮化齿轮的加工方法 - Google Patents

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Abstract

一种氮化齿轮的加工方法，它涉及一种氮化齿轮的加工方法。本发明是要解决现有氮化齿轮加工过程中部件变形的问题。方法：一、粗车外圆和内孔；二、热处理至HBS260～300；三、对各部件进行精车；四、镀锡；五、铣齿轮；六、渗氮；七、磨端面；八、磨内孔；九、利用插刀插削加工键槽；十、车Φ160(-0.05/-0.20)轮毂外圆b，与内孔a同轴0.015mm；车两端端面，与内孔a垂直0.015mm十一、磨齿轮齿形准；十二、划钻孔，完成氮化齿轮加工。本发明用于制备氮化齿轮。

Description

一种氮化齿轮的加工方法
技术领域
本发明涉及一种氮化齿轮的加工方法。
背景技术
氮化齿轮是数控车床主轴箱内一个传动部件，为了保证其传动精度及使用寿命，齿轮部分需要进行氮化处理，以提高齿轮表面硬度、提高齿轮部件的耐磨性。现有加工方法在加工过程中很容易变形。
发明内容
本发明是要解决现有氮化齿轮加工过程中部件变形的问题，而提供一种氮化齿轮的加工方法。
本发明一种氮化齿轮的加工方法是按以下步骤进行：
一、选取材质为42CrMo的锻件，将锻件在温度为1100～1200℃的条件下加热，加热时间为40min～80min，得到待加工件；
二、选取数控机床，刀具选择外圆车刀和内孔镗刀，粗车待加工件的轮毂外圆b和内孔a，轮毂外圆b、内孔a和两端端面的单面加工余量为3mm，得到粗车后的加工件；切削参数为：转速150r/min，进给量0.25mm/r，切削深度2mm；
三、将步骤二得到的粗车后的加工件放入中温炉中，在温度为920～940℃的条件下加热60min～120min，然后放入油槽中冷却至常温，最后放入回火炉中，在温度为580℃的条件下回火120min～240min，得到热处理后的加工件；所述热处理后的加工件的HBS为260～300；
四、选取数控机床，刀具选择外圆车刀和内孔镗刀，精车热处理后的加工件各部位；Φ110内孔a加工余量0.5～0.6mm，Φ160轮毂外圆b加工余量2～3mm，车Φ306齿轮外径c，轮毂外圆b和内孔a同轴0.02mm，加工倒角、台阶根部圆角，得到精车后的加工件；切削参数为：转速200r/min，进给量0.1mm/r，切削深度0.3mm；
五、对步骤四得到的精车后的加工件的表面进行镀锡，得到镀锡后的加工件；
六、选取滚齿机床，刀具选择模数3的齿轮滚刀，对镀锡后的加工件铣出齿形，得到带有齿型的加工件；齿形的单面加工余量为0.15mm；
七、在渗氮炉中，对步骤六得到的带有齿型的加工件进行氮化共渗处理，齿轮表面硬度为HRC58-64，渗氮层深度为0.5～0.6mm；
八、磨平齿轮的两个端面，两端端面平行距离d为127mm；
九，找正Φ110内孔a及两端端面0.01mm，磨Φ110内孔a；
十、在立式插齿机床，利用插刀插削加工键槽120×28；
十一、车Φ160(-0.05/-0.20)轮毂外圆b，与内孔a同轴0.015mm。车两端端面，与内孔a垂直0.015mm；
十二、在磨齿机床磨削齿轮齿型；
十三、划2-M10螺纹孔位置线、钻螺纹底孔，攻2-M10螺纹孔，螺纹孔孔口倒角1×45°，即完成氮化齿轮的加工。
本发明的有益效果：
本发明采用合理的切削余量分配，大大减小了氮化齿轮加工中的变形，保证该部件加工精度，采用了最佳工艺方案：先镀锡保护非氮化面，再粗加工齿轮齿型，然后对齿轮齿型表面进行氮化处理，最后在磨齿机床上将齿轮齿型加工准。应用本发明制备的氮化齿轮加工方法加工完成的氮化齿轮不仅满足了设计精度要求，而且经实际使用，达到了机床厂家制造的氮化齿轮相同的传动精度及其使用寿命。
附图说明
图1为本发明加工后的氮化齿轮正视图；
图2为本发明加工后的氮化齿轮侧视剖面图。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式一种氮化齿轮的加工方法是按以下步骤进行：
一、选取材质为42CrMo的锻件，将锻件在温度为1100～1200℃的条件下加热，加热时间为40min～80min，得到待加工件；
二、选取数控机床，刀具选择外圆车刀和内孔镗刀，粗车待加工件的轮毂外圆b和内孔a，轮毂外圆b、内孔a和两端端面的单面加工余量为3mm，得到粗车后的加工件；切削参数为：转速150r/min，进给量0.25mm/r，切削深度2mm；
三、将步骤二得到的粗车后的加工件放入中温炉中，在温度为920～940℃的条件下加热60min～120min，然后放入油槽中冷却至常温，最后放入回火炉中，在温度为580℃的条件下回火120min～240min，得到热处理后的加工件；所述热处理后的加工件的HBS为260～300；
四、选取数控机床，刀具选择外圆车刀和内孔镗刀，精车热处理后的加工件各部位；Φ110内孔a加工余量0.5～0.6mm，Φ160轮毂外圆b加工余量2～3mm，车Φ306齿轮外径c，轮毂外圆b和内孔a同轴0.02mm，加工倒角、台阶根部圆角，得到精车后的加工件；切削参数为：转速200r/min，进给量0.1mm/r，切削深度0.3mm；
五、对步骤四得到的精车后的加工件的表面进行镀锡，得到镀锡后的加工件；
六、选取滚齿机床，刀具选择模数3的齿轮滚刀，对镀锡后的加工件铣出齿形，得到带有齿型的加工件；齿形的单面加工余量为0.15mm；
七、在渗氮炉中，对步骤六得到的带有齿型的加工件进行氮化共渗处理，齿轮表面硬度为HRC58-64，渗氮层深度为0.5～0.6mm；
八、磨平齿轮的两个端面，两端端面平行距离d为127mm；
九，找正Φ110内孔a及两端端面0.01mm，磨Φ110内孔a；
十、在立式插齿机床，利用插刀插削加工键槽120×28；
十一、车Φ160(-0.05/-0.20)轮毂外圆b，与内孔a同轴0.015mm；车两端端面，与内孔a垂直0.015mm；
十二、在磨齿机床磨削齿轮齿型；
十三、划2-M10螺纹孔位置线、钻螺纹底孔，攻2-M10螺纹孔，螺纹孔孔口倒角1×45°，即完成氮化齿轮的加工。
本实施方式采用合理的切削余量分配，大大减小了氮化齿轮加工中的变形，保证该部件加工精度，采用了最佳工艺方案：先镀锡保护非氮化面，再粗加工齿轮齿型，然后对齿轮齿型表面进行氮化处理，最后在磨齿机床上将齿轮齿型加工准。应用本发明制备的氮化齿轮加工方法加工完成的氮化齿轮不仅满足了设计精度要求，而且经实际使用，达到了机床厂家制造的氮化齿轮相同的传动精度及其使用寿命。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤一中将锻件在温度为1150℃的条件下加热。其他与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：步骤一中加热时间为60min。其他与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三不同的是：步骤三中在温度为930℃的条件下加热90min。其他与具体实施方式一至三相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：步骤三中在温度为580℃的条件下回火140min。其他与具体实施方式一至四之一相同。
采用下述实施例验证本发明效果：
实施例一：一种氮化齿轮的加工方法是按以下步骤进行：
一、选取材质为42CrMo的锻件，将锻件在温度为1200℃的条件下加热，加热时间为60min，得到待加工件；
二、选取数控机床，刀具选择外圆车刀和内孔镗刀，粗车待加工件的轮毂外圆b和内孔a，轮毂外圆b、内孔a和两端端面的单面加工余量为3mm，得到粗车后的加工件；切削参数为：转速150r/min，进给量0.25mm/r，切削深度2mm；
三、将步骤二得到的粗车后的加工件放入中温炉中，在温度为940℃的条件下加热60min，然后放入油槽中冷却至常温，最后放入回火炉中，在温度为580℃的条件下回火120min，得到热处理后的加工件；所述热处理后的加工件的HBS为260～300；
四、选取数控机床，刀具选择外圆车刀和内孔镗刀，精车热处理后的加工件各部位；Φ110内孔a加工余量0.5～0.6mm，Φ160轮毂外圆b加工余量2～3mm，车Φ306齿轮外径c，外圆b和内孔a同轴0.02mm，加工倒角、台阶根部圆角，得到精车后的加工件；切削参数为：转速200r/min，进给量0.1mm/r，切削深度0.3mm；
五、对步骤四得到的精车后的加工件的表面进行镀锡，得到镀锡后的加工件；
六、选取滚齿机床，刀具选择模数3的齿轮滚刀，对镀锡后的加工件铣出齿形，得到带有齿型的加工件；齿形的单面加工余量为0.15mm；
七、在渗氮炉中，对步骤六得到的带有齿型的加工件进行氮化共渗处理，齿轮表面硬度为HRC58-64，渗氮层深度为0.5～0.6mm；
八、磨平齿轮的两个端面，两端端面平行距离d为127mm；
九，找正Φ110内孔a及两端端面0.01mm，磨Φ110内孔a；
十、在立式插齿机床，利用插刀插削加工键槽120×28；
十一、车Φ160(-0.05/-0.20)轮毂外圆b，与内孔a同轴0.015mm；车两端端面，与内孔a垂直0.015mm；
十二、在磨齿机床磨削齿轮齿型；
十三、划2-M10螺纹孔位置线、钻螺纹底孔，攻2-M10螺纹孔，螺纹孔孔口倒角1×45°，即完成氮化齿轮的加工。
应用本发明制备的氮化齿轮加工方法加工完成的氮化齿轮不仅满足了设计精度要求，而且经实际使用，达到了机床厂家制造的氮化齿轮相同的传动精度及其使用寿命。

Claims (5)

1.一种氮化齿轮的加工方法，其特征在于氮化齿轮的加工方法是按以下步骤进行：
一、选取材质为42CrMo的锻件，将锻件在温度为1100～1200℃的条件下加热，加热时间为40min～80min，得到待加工件；
二、选取数控机床，刀具选择外圆车刀和内孔镗刀，粗车待加工件的轮毂外圆b和内孔a，轮毂外圆b、内孔a和两端端面的单面加工余量为3mm，得到粗车后的加工件；切削参数为：转速150r/min，进给量0.25mm/r，切削深度2mm；
三、将步骤二得到的粗车后的加工件放入中温炉中，在温度为920～940℃的条件下加热60min～120min，然后放入油槽中冷却至常温，最后放入回火炉中，在温度为580℃的条件下回火120min～240min，得到热处理后的加工件；所述热处理后的加工件的HBS为260～300；
四、选取数控机床，刀具选择外圆车刀和内孔镗刀，精车热处理后的加工件各部位；Φ110内孔a加工余量0.5～0.6mm，Φ160轮毂外圆b加工余量2～3mm，车Φ306齿轮外径c，轮毂外圆b和内孔a同轴0.02mm，加工倒角、台阶根部圆角，得到精车后的加工件；切削参数为：转速200r/min，进给量0.1mm/r，切削深度0.3mm；
五、对步骤四得到的精车后的加工件的表面进行镀锡，得到镀锡后的加工件；
六、选取滚齿机床，刀具选择模数3的齿轮滚刀，对镀锡后的加工件铣出齿形，得到带有齿型的加工件；齿形的单面加工余量为0.15mm；
七、在渗氮炉中，对步骤六得到的带有齿型的加工件进行氮化共渗处理，齿轮表面硬度为HRC58-64，渗氮层深度为0.5～0.6mm；
八、磨平齿轮的两个端面，两端端面平行距离d为127mm；
九，找正Φ110内孔a及两端端面0.01mm，磨Φ110内孔a；
十、在立式插齿机床，利用插刀插削加工键槽120×28；
十一、车Φ160(-0.05/-0.20)轮毂外圆b，与内孔a同轴0.015mm；车两端端面，与内孔a垂直0.015mm；
十二、在磨齿机床磨削齿轮齿型；
十三、划2-M10螺纹孔位置线、钻螺纹底孔，攻2-M10螺纹孔，螺纹孔孔口倒角1×45°，即完成氮化齿轮的加工。
2.根据权利要求1所述的一种氮化齿轮的加工方法，其特征在于步骤一中将锻件在温度为1150℃的条件下加热。
3.根据权利要求1所述的一种氮化齿轮的加工方法，其特征在于步骤一中加热时间为60min。
4.根据权利要求1所述的一种氮化齿轮的加工方法，其特征在于步骤三中在温度为930℃的条件下加热90min。
5.根据权利要求1所述的一种氮化齿轮的加工方法，其特征在于步骤三中在温度为580℃的条件下回火140min。
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