[發明專利]一種齒條齒面的加工工藝

無效

• 申請號: 201110410190.0
• 申請日: 2011-12-08
• 公開（公告）號: CN103157966A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 陳蘭平
• 申請（專利權）人: 西安歐德節能新材料有限責任公司
• 主分類號: B23P17/00
• 分類號: B23P17/00
• 代理公司: 西安西交通盛知識產權代理有限責任公司 61217
• 代理人: 羅永娟

技術領域

本發明涉及機械加工領域，尤其涉及一種齒條齒面的加工工藝。

背景技術

在機加工領域，由毛坯到圓柱齒條輪齒表面成形的加工技術，在原理上分為基于展成法和成形法的兩類加工技術。外輪廓面的車削加工過程中，每一步均需要對齒坯進行固定、定位，因此步驟多、操作繁瑣。展成法加工包括滾齒、插齒，成形法加工包括銑齒、拉齒。這些加工方法已經發展得較為成熟，在齒條加工業內得到廣泛認同。然而隨著技術的發展和進步，這些加工方法已經不能滿足目前一些產品的工藝要求和精度要求。由于面錐、背錐的加工需要翻轉齒坯，大端齒頂圓處為兩次加工的終點交匯處，無法在車削過程中在大端齒頂圓處形成圓弧過渡；內錐成型于面錐之前，由于刀具角度問題，面錐成型時也無法同時在小端齒頂圓處形成圓弧過渡。

例如汽車自動變速器行星輪系齒套的內齒加工，由于受到空間限制，滾齒、銑齒工藝成為不可能；出于緊湊結構的考慮，內齒經常是不貫通的，內部也不設計空刀槽等工藝結構，因而也限制了插齒和拉齒工藝的實現；因此在面錐形成后，大、小端齒頂圓處容易在操作過程中由于碰撞等崩裂形成不良品，同時大、小端齒頂圓處較鋒利，容易劃傷操作人員，尤其是位于最外側的大端齒頂圓處。對于軸向貫通的內齒可以采用插齒或拉齒工藝，但插齒工藝效率和加工精度都不高，拉齒工藝精度低、成本高，尤其是大直徑螺旋內齒加工，螺旋拉刀的成本令人難以接受。現有的圓錐齒條除了少量小型齒條，如與齒條軸為一體的錐齒條，可以采用精鍛成型以外，通常通過鑄造、鍛造形成齒坯，然后通過車削加工錐齒條的外輪廓面，完成外輪廓面加工后通過插齒、銑齒等方法完成齒成型，最后經熱處理后完成齒條加工。進入21世紀以后，國外個別企業采用加工內花鍵的方法加工內齒，獲得初步效果但尚未形成成熟的技術。目前中國已經成為汽車產量最大的國家，對自動變速器齒條的需求急劇增加，迫切需要相關的工藝技術和裝備。

螺旋錐齒條干切法對設備、刀具、工件材料的要求都很高，國內加工成本過高。由于大、小端齒頂圓處應力集中，在后續的齒成型過程中，大、小端齒頂圓處同樣容易產生毛刺及形成崩裂不良品，不利于后續加工，因此在錐齒條的整個加工過程中通常還增加了大量針對毛刺、崩裂的返工打磨步驟，雖然能夠通過打磨消除部分不良品，但同時打磨容易在小端齒頂圓處形成倒毛刺，影響錐齒條的使用。

發明內容

本發明提供了一種齒條齒面的加工工藝，用以解決現有技術中加工工藝不足的缺陷。

本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題的：一種齒條齒面的加工工藝，包括以下步驟：

a、通過鍛造或鑄造制作形狀與齒條形狀相適應的齒坯；

b、將齒坯固定于機床；

c、車削成型齒條外輪廓面；刀具的刃形設計成與齒條齒面共軛形狀，用多軸運動控制器控制同時工件和刀具的旋轉、刀具的軸向進給和徑向進給；刀具返回時，同時對齒條齒面進行精銑加工外輪廓面；

d、齒成型；

e、熱處理，先用涂料或包裝方法對工件進行保護加熱；后淬火冷卻。

與現有技術相比，本發明的有益效果在于：

1、減去了人為誤差，確保了尺寸的一致性；

2、確保表面精細度；

3、大幅度提高了效率、降低了成本。

具體實施方式

下面結合具體實施例進一步說明本發明的技術方案，一種齒條齒面的加工工藝，包括以下步驟：通過鍛造或鑄造制作形狀與齒條形狀相適應的齒坯；將齒坯固定于機床；車削成型齒條外輪廓面；刀具的刃形設計成與齒條齒面共軛形狀，用多軸運動控制器控制同時工件和刀具的旋轉、刀具的軸向進給和徑向進給；刀具返回時，同時對齒條齒面進行精銑加工外輪廓面；齒成型；熱處理，先用涂料或包裝方法對工件進行保護加熱；后淬火冷卻。

由于采用了上述技術方案，本發明減去了人為誤差，確保了尺寸的一致性；確保了表面精細度；大幅度提高了效率、降低了成本。

以上僅就本發明較佳的實施例作了說明，但不能理解為是對權利要求的限制。本發明不僅局限于以上實施例，其具體步驟允許有變化，除此之外，同在本發明構思下存在其它的實現方案，需要說明的是，上述實施例僅為本發明實現的優選方案，并非限定性窮舉，在不脫離本發明構思的前提下，任何顯而易見的替換均在本發明保護范圍之內。