[發明專利]一種空心齒輪軸的加工方法

有效

• 申請號: 201910360300.3
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN110216430B
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發明（設計）人: 張日輝;孫存輝;李美云;朱梁賢
• 申請（專利權）人: 興化市統一齒輪有限公司
• 主分類號: B23P15/14
• 分類號: B23P15/14
• 代理公司: 南京科知維創知識產權代理有限責任公司 32270
• 代理人: 許益民

1.一種空心齒輪軸的加工方法，其特征在于，該加工方法包括：

（1）選料：選擇齒輪軸材料為碳素鋼中的45鋼或合金鋼中的40Cr；

（2）鍛件粗車：毛坯鍛造，在進行毛坯鍛造時，齒輪軸坯件為自由鍛件或者模鍛件；

（3）調質處理：淬火溫度835～842℃，保溫時間7～8小時，冷卻方式為油淬，油溫65℃，回火溫度535～546℃，保溫時間7～8小時，熱處理設備選用廂式多用爐，裝爐方式采取齒輪軸坯件豎直放置的方式；淬火完成后及時回火，且回火保溫完成后，爐冷至380℃左右出爐空冷；

（4）精車：在數控車床上利用齒輪軸坯件外圓柱段，采用三爪自定心夾具進行裝夾定位，且校準夾具的端跳、徑跳均小于0.01mm，以齒輪軸坯件的中部最大外圓柱段并靠其左端面的位置為定位基準，精車右端中心孔，同時精車右端外圓；再在另一臺數控車床上，掉頭裝夾精車后的外圓柱段并靠其右端面，以精車后的右端外圓部位作為定位基準，精車左端中心孔，同時精車左端外圓；其中，精車后的該左端中心孔具有第一錐度，精車后的該右端中心孔具有第三錐度；

（5）滾齒：將精車后的齒輪軸坯件送上臥式滾齒機，先采用指形銑刀開坯，銑至齒厚單邊留5mm余量后，再采用滾刀加工成型；

（6）第一次熱處理，滲碳處理：將熱處理爐升溫至600℃后，啟動風扇，至800℃開始滴注煤油，滴注速度為165滴/分，同時排氣30min；將齒輪軸坯件放入滲碳爐中并加入稀土劑，加熱升溫至935℃，保持2小時，滴油速率降至140滴/分；改滴油速率至55滴/分，爐溫維持935℃，繼續恒溫1小時；降溫至860℃，均熱30分鐘后停止供油；

（7）第二次熱處理，淬火處理：待熱處理爐溫度降溫至380～400℃時，保溫2～3h后以50～60℃/h 的速度升溫至600～650℃，保溫3～5h后以60～70℃/h的速度升溫至淬火溫度810～830℃，保溫4～8h；將空心齒輪軸從爐中取出，放入快速淬火油中淬火60～120min，工件山下串動8～12分鐘，油溫控制在70～90℃，表面溫度冷卻至小于150℃之后從油中取出；冷卻結束后及時裝爐，以30～40℃/h的速度升溫至180～200℃，保溫8～12h，出爐空冷，其中，經過第二次熱處理后的左端中心孔具有第二錐度，該第一錐度比第二錐度小20'～40'；經過第二次熱處理后的右端中心孔具有第四錐度，該第三錐度比第四錐度小20'～40'；

（8）中心孔研磨及表面精加工：齒輪軸坯件豎直放置，齒輪軸坯件的一端中心孔、另一端外圓在自定心機構準確定位后，磨削砂輪高速自轉，同時繞齒輪軸坯件的中心線公轉，在伺服電動機帶動下沿一端中心孔的錐面做30°的往復運動，完成齒輪軸坯件的一端中心孔研磨，取出齒輪軸坯件并掉頭，重復上述動作，完成齒輪軸坯件的另一端中心孔研磨；再以兩端中心孔作為精基準，對齒輪軸坯件外圓進行精加工；

（9）齒面精加工，以兩端中心孔作為精加工基準，對齒面部位進行磨削，直至滿足精度要求；

（10）檢驗入庫。

2.如權利要求1所述的空心齒輪軸的加工方法，其特征在于，該稀土劑為，稀土化合物按6～9‰ 比例溶入甲醇和甲酰胺混合溶液中制成。

3.如權利要求2所述的空心齒輪軸的加工方法，其特征在于，甲醇和甲酰胺的混合比例為2：1。

4.如權利要求1所述的空心齒輪軸的加工方法，其特征在于，該滲碳處理的滲碳深度為1.3～1.5mm。

5.如權利要求1所述的空心齒輪軸的加工方法，其特征在于，步驟（8）中，磨削速度為30m/s，磨削深度小于0.05mm。

6.如權利要求1所述的空心齒輪軸的加工方法，其特征在于，該空心齒輪軸的中心孔具有120度護錐結構。