CN106964948A - 一种船用齿轮的加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种齿轮的加工工艺，包括以下步骤：锻造，正火，粗车，精车，滚齿，渗碳，精车内孔、内孔端面，淬火，回火，抛丸，磨内孔、内孔端面，割键槽，最后的到成品。本发明提供的这种齿轮加工工艺，既能使齿面具有较高的硬度，又可以保证心部强度，降低了传动轴配合处的孔的表面硬度，同时又减少了组织应力，使齿轮的使用性能更合理。
Description
技术领域
本发明属涉及一种齿轮的加工方法，尤其涉及一种在安装在传动轴上的船用齿轮的加工工艺。
背景技术
齿轮作为船用齿轮箱的传动零部件，它的加工工艺直接影响齿轮箱的使用寿命和维修成本。齿轮的传统加工工艺流程：采用中碳合金钢高频淬火（如40Cr，42CrMn）：下料——锻造——调质——粗精车——齿形加工——高频淬火——回火——磨削，或采用低碳合金钢渗碳淬火（如20CrMnTi，20Cr）：下料——锻造——正火——粗精车——齿形加工——渗碳淬火——回火——磨削。但这两种工艺都有局限性，高频淬火得到的齿面硬度只能达到52-58HRC，而且变形较大；渗碳淬火虽然能得到较高的齿面硬度，变形也得以控制，但是同时齿轮孔也得到了较高的硬度，在过盈配合和滑动配合时容易对传动轴的外圆发生研磨或啃伤，而造成的传动轴的报废。所以需要一种新的工艺来加工该种传动齿轮。
发明内容
本发明提供了一种齿轮加工工艺，该工艺制成的产品既能保证齿轮齿部的硬度，又能降低齿轮中心孔部表面的硬度，同时保证了心部强度。
本发明采用一下技术方法：一种齿轮加工工艺，包括以下步骤：步骤一，锻造，选用低碳合金钢材料，依据图纸要求单边预留余量，锻造成形；步骤二，正火，对锻件进行正火处理，消除锻造产生的不良组织，使组织均匀，提高切削性能；步骤三，粗车，去除大量余量，将外圆、孔、端面进行初步成形；步骤四，精车，将外圆、齿端面精车到位，内孔、内孔端面单边留有余量，表面粗糙度Ra3.2；步骤五，滚齿，将齿轮的齿形加工成形；步骤六，渗碳，通过多用炉渗碳；步骤七，精车内孔、内孔端面，将齿轮内孔、内孔端面精车，参照最终尺寸，单边留有0.1-0.15mm磨量。步骤八，淬火，将工件加热淬火；步骤九，回火，采用低温回火炉回火，回火温度180-200℃，减少淬火的淬火应力和组织应力；步骤十，抛丸，将工件进行抛丸，清洁表面，改善表面组织，提高表面强度。步骤十一，磨内孔、内孔端面，将内孔、内孔端面磨削到位，表面粗糙度为Ra0.8。步骤十二，割键槽，依据图纸尺寸采用线切割割出键槽，最后得到成品。
所述步骤二正火过程保温温度为915℃-925℃；所属步骤四精车，内孔、内孔端面留有余量应大于步骤六渗碳的硬化层；所述步骤六渗碳，需确保硬化层在1.0-1.5mm，在保护气氛中缓冷到100℃以下出炉空冷。所述步骤八淬火，工件需在保护气氛中加热，淬火温度为840-860℃，淬火油采用等温淬火液。
本发明具有以下有益效果：本发明提供的齿轮的加工工艺，在现有的传统加工工艺进行了改进，将传统的渗碳淬火改成了渗碳，车削再淬火；这样可以在不影响齿轮齿部硬度和强度性能的同时减少了中心孔的硬度，同时也减少了齿轮的表面应力。该产品使用时很大程度减少了传动轴由于研磨，啃蚀所引起的损坏。
附图说明
图1为本发明的船用齿轮的示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对发明的工艺进一步说明。
实施例：
一种船用齿轮加工工艺，步骤一，锻造，选用20CrMnTiH为材料，依据图纸要求单边预留2.5mm余量，锻造成形；步骤二，正火，对锻件进行正火处理，加热温度920℃，保温2h，出炉空冷；步骤三，粗车，去除大量余量孔、孔端面留2mm余量，其余表面均1mm余量，粗糙度保证Ra6.3；步骤四，内孔（3）、内孔端面（2）单边留有1.5-1.6mm余量，其余表面均精车到位，粗糙度保证Ra3.2；步骤五，滚齿，将齿轮的齿形加工成形；步骤六，渗碳，通过多用炉渗碳，硬化层深1.0-1.5mm，在保护气氛中缓冷到100℃以下出炉空冷；步骤七，渗碳后精车，精车齿轮内孔、内孔端面，参照最终尺寸，单边留有0.1-0.15mm磨量。步骤八，淬火，将工件在多用炉中加热淬火，淬火温度为850℃，淬火油采用等温淬火液；步骤九，回火，采用低温回火炉回火，190℃保温2h，减少淬火的组织应力；步骤十，抛丸，将工件进行抛丸。步骤十一，磨内孔和内孔端面，将内孔和内孔端面磨削到位，表面粗糙度Ra0.8。步骤十二，割键槽，依据图纸尺寸采用线切割割出键槽（4），最后得到成品。
如图所示通过该工艺加工的船用齿轮齿面部位（1）为表面渗碳，硬度达到58-62HRC，中心孔端面（2）中心孔（3）表面硬度为36-42HRC，零件的心部硬度32-36HRC，得到了一种保证齿轮齿部的硬度，又降低齿轮中心孔部表面硬度，同时保证了心部强度的船用齿轮。
Claims (4)
1.一种船用齿轮加工工艺，包括以下步骤：
步骤一，锻造，选用低碳合金钢材料，依据图纸要求单边预留余量，锻造成形；
步骤二，正火，对锻件进行正火处理，消除锻造产生的不良组织，使组织均匀，提高切削性能；
步骤三，粗车，去除大量余量，将外圆、孔、端面进行初步成形；
步骤四，精车，将外圆、齿端面精车到位，内孔、内孔端面单边留有余量；
步骤五，滚齿，将齿轮的齿形（1）加工成形；
步骤六，渗碳，通过多用炉渗碳；
步骤七，精车内孔、内孔端面，将齿轮内孔（3）、内孔端面（2）精车，参照最终尺寸，单边留有0.1-0.15mm磨量；
步骤八，淬火，将工件加热淬火；
步骤九，回火，采用180-200℃回火，减少淬火的淬火应力和组织应力；
步骤十，抛丸，将工件进行抛丸，清洁表面，改善表面组织，提高表面强度；
步骤十一，磨内孔、内孔端面，将内孔、内孔端面磨削到位，表面粗糙度为Ra0.8；
步骤十二，割键槽，依据图纸尺寸采用线切割割出键槽（4），最后得到成品。
2.根据权利要求1所述的船用齿轮加工工艺，其特征是步骤四精车，内孔、内孔端面留有余量应大于步骤六渗碳的硬化层深。
3.根据权利要求1所述的船用齿轮加工工艺，其特征是所述步骤六渗碳，需确保硬化层在1.0-1.5mm，在保护气氛中缓冷到100℃以下出炉空冷。
4.根据权利要求1所述的船用齿轮加工工艺，其特征是步骤八淬火，工件需在保护气氛中加热，淬火温度为840-860℃，淬火油采用等温淬火液。
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