[發明專利]一種螺旋傘齒輪的精加工方法

在審

• 申請號: 201710437676.0
• 申請日: 2017-06-12
• 公開（公告）號: CN107116346A
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: 燕凌飛
• 申請（專利權）人: 燕凌飛
• 主分類號: B23P15/14
• 分類號: B23P15/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種齒輪的精加工方法，具體是一種螺旋傘齒輪的精加工方法，屬于齒輪機械加工技術領域。

背景技術

齒輪傳動是機械傳動中應用最廣的一種傳動形式，由于其具有傳動比準確、效率高、結構緊湊、工作可靠、壽命長等特點，因而在現代機床和儀器中的應用極為廣泛。

齒輪作為齒輪傳動的基礎元件，是輪緣上有齒能連續嚙合傳遞運動和動力的機械元件，其中直齒圓柱齒輪的結構工藝性最好、最易加工，可采用任何一種齒形加工方法加工輪部，而對于螺旋傘齒輪(即螺旋圓錐齒輪)，由于其輪齒分布在一個圓錐體的表面、且齒形從大端到小端逐漸減小的圓弧形狀，因此螺旋傘齒輪加工是齒輪加工中比較復雜的一種、機械加工較困難，通常只能采用銑齒的加工方法。

隨著我國工業的快速發展，由于在各種機械傳動中，以螺旋傘齒輪的傳動效率為最高，對各類傳動尤其是大功率傳動具有很大的經濟效益，而且螺旋傘齒輪傳遞同等扭矩時需要的傳動件傳動副最省空間，同時螺旋傘齒輪具有傳動比穩定、工作可靠、壽命長的特點，因此螺旋傘齒輪的市場需求量逐年增大，市場對螺旋傘齒輪的質量精度要求也不斷提高，然而目前高精度螺旋傘齒輪主要還是通過進口的螺旋傘齒輪磨齒機加工而成，磨齒加工成本較高、效率較低。

發明內容

針對上述問題，本發明提供一種螺旋傘齒輪的精加工方法，可在保證螺旋傘齒輪加工質量和精度的前提下實現提高加工效率、降低制造成本，特別適用于加工高精度螺旋傘齒輪。

為實現上述目的，本螺旋傘齒輪的精加工方法包括以下步驟：

a.螺旋傘齒輪坯件齒部粗加工：將車削加工后留有加工余量的螺旋傘齒輪坯件安裝在弧齒錐齒輪銑齒機上進行齒部粗加工，嚙合著色并控制嚙合面長度和嚙合面高度尺寸，齒厚預留加工余量；

b.讓刀觸角加工：完成齒部粗加工后在弧齒錐齒輪銑齒機上繼續對螺旋傘齒輪坯件的齒根部位加工讓刀觸角至成品尺寸；

c.熱處理：對螺旋傘齒輪半成品進行滲碳淬火熱處理；

d.安裝軸或安裝孔的精加工：對螺旋傘齒輪齒輪軸架設在外圓磨床上對安裝軸部位進行精磨外圓，對螺旋傘齒輪齒輪圈架設在內圓磨床上對安裝孔部位進行精磨內孔；

e.硬齒面銑削加工：將完成安裝軸或安裝孔精加工的螺旋傘齒輪半成品安裝在弧齒錐齒輪銑齒機上進行銑硬齒面加工，保留研磨加工量；

f.硬齒面研磨加工：將完成硬齒面銑削加工的螺旋傘齒輪半成品安裝在錐齒輪研齒機上進行研磨齒面至成品尺寸，提高齒面表面精度、消除嚙合印痕；

g.成品檢驗。

作為本發明的進一步改進方案，所述的步驟a中嚙合面長度尺寸控制在嚙合面長度方向的60％～70％，嚙合面高度尺寸控制在嚙合面高度方向的80％～90％。

作為本發明的進一步改進方案，所述的步驟a中齒厚預留加工余量為0.1～0.2mm。

作為本發明的進一步改進方案，所述的步驟c中滲碳層深度為1.6～2.1mm，淬火表面硬度為HRC58-63。

作為本發明的進一步改進方案，所述的步驟d中精磨外圓和精磨內孔的徑向跳動均控制在0.01mm以內。

作為本發明的進一步改進方案，所述的步驟e中弧齒錐齒輪銑齒機的刀頭采用硬質合金刀，且刀頭的前角為8～9°以保證刀尖不會接觸齒面。

作為本發明的進一步改進方案，所述的硬質合金刀的刀齒上設有鋁氮化鈦涂層。

作為本發明的一種實施方式，所述的螺旋傘齒輪坯件采用20CrMnTi或20CrMnMo材質。

與現有技術相比，本螺旋傘齒輪的精加工方法由于采用銑齒+研磨的方式對螺旋傘齒輪進行加工，因此較磨齒加工方式具有提高加工效率、降低制造成本的優勢；由于對螺旋傘齒輪齒輪軸或螺旋傘齒輪齒輪圈的安裝軸部位或安裝孔部位在熱處理后直接加工至成品尺寸，因此為后續的硬齒面銑削加工提供了較好的基準，進而保證螺旋傘齒輪加工質量；由于最后對完成硬齒面銑削加工的螺旋傘齒輪半成品的齒部進行研磨，因此可提高齒面表面精度、消除嚙合印痕，特別適用于加工高精度螺旋傘齒輪。

具體實施方式

本螺旋傘齒輪的精加工方法包括以下步驟：

a.螺旋傘齒輪坯件齒部粗加工：將車削加工后留有加工余量的螺旋傘齒輪坯件安裝在弧齒錐齒輪銑齒機上進行齒部粗加工，嚙合著色并控制嚙合面長度和嚙合面高度尺寸，齒厚預留加工余量；

b.讓刀觸角加工：完成齒部粗加工后在弧齒錐齒輪銑齒機上繼續對螺旋傘齒輪坯件的齒根部位加工讓刀觸角至成品尺寸；