[發(fā)明專利]一種諧波減速機(jī)鋼輪的制造工藝

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010179963.8
• 申請(qǐng)日: 2020-03-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113399960A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梅建彬;王捍東;朱小娟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 無(wú)錫巨蟹智能驅(qū)動(dòng)科技有限公司
• 主分類號(hào): B23P15/14
• 分類號(hào): B23P15/14
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡琳萍

本發(fā)明涉及一種諧波減速機(jī)鋼輪的制造工藝，鋼輪原材料經(jīng)過(guò)粗車、球化處理、精車后得到具有周向內(nèi)齒面的半成品，再通過(guò)齒形旋壓工藝使鋼輪齒面成型，所述齒形旋壓工藝?yán)脠A盤狀周向壓齒刀具周向主動(dòng)旋轉(zhuǎn)同時(shí)徑向移動(dòng)進(jìn)給鋼輪而加工鋼輪內(nèi)齒面齒廓，所述壓齒刀具齒型與鋼輪內(nèi)齒面齒廓相匹配；然后調(diào)質(zhì)處理硬度，之后全部尺寸精車到位，最后表面滲氮處理。能顯著提高鋼輪的耐疲勞性能、耐磨損和負(fù)載能力，并且減少鋼輪制造流程和縮短加工時(shí)間，降低成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及諧波減速機(jī)，特別是一種諧波減速機(jī)的鋼輪制造工藝。

技術(shù)背景

諧波減速器具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、質(zhì)量輕、承載能力大、背隙小與傳動(dòng)精度高等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人、航空航天、精密機(jī)床領(lǐng)域中。諧波減速機(jī)由鋼輪、柔輪和波發(fā)生器構(gòu)成，橢圓變形的波發(fā)生器安裝在具有彈性的柔輪內(nèi)部，波發(fā)生器轉(zhuǎn)動(dòng)迫使柔輪齒形與鋼輪齒形周期性嚙合和分離，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)錯(cuò)齒差減速的效果。

諧波減速機(jī)的鋼輪是承擔(dān)減速機(jī)負(fù)載的主要傳力部件。傳統(tǒng)的諧波減速機(jī)鋼輪材料采用45號(hào)鋼、50號(hào)鋼和40Cr等的材料。經(jīng)過(guò)下料、粗車、調(diào)制、精車和插齒工藝加工成型。齒形成型采用插齒工藝，加工周期長(zhǎng)，效率低，齒面耐磨性差，成本高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提出一種諧波減速機(jī)鋼輪的制造工藝，提高鋼輪的耐疲勞性能、耐磨損和負(fù)載能力，并且減少鋼輪制造流程和縮短加工時(shí)間，降低成本。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種諧波減速機(jī)鋼輪的制造工藝，其特征在于：鋼輪原材料經(jīng)過(guò)粗車、球化處理、精車后得到具有周向內(nèi)齒面的半成品，再通過(guò)齒形旋壓工藝使鋼輪齒面成型，所述齒形旋壓工藝?yán)脠A盤狀周向壓齒刀具周向主動(dòng)旋轉(zhuǎn)同時(shí)徑向移動(dòng)進(jìn)給鋼輪而加工鋼輪內(nèi)齒面齒廓，所述壓齒刀具齒型與鋼輪內(nèi)齒面齒廓相匹配；然后調(diào)質(zhì)處理硬度，之后全部尺寸精車到位，最后表面滲氮處理。

進(jìn)一步的，所述齒形旋壓工藝包括如下步驟：

粗車、球化處理、精車后的半成品鋼輪固定在旋壓機(jī)固定卡盤上并能隨固定卡盤自由轉(zhuǎn)動(dòng)，旋壓機(jī)主旋轉(zhuǎn)軸上固定壓齒刀具并能使壓齒刀具在主軸電機(jī)作用下繞主旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，壓齒刀具的刀齒位于鋼輪內(nèi)齒面的周向圍合范圍內(nèi)并保持牙齒刀具刀齒和鋼輪內(nèi)齒面豎向高度的重疊；

壓齒刀具繞主旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，同時(shí)固定卡盤在旋壓機(jī)固定直線軌道上滑動(dòng)而帶動(dòng)鋼輪徑向移動(dòng)，當(dāng)鋼輪內(nèi)齒面和壓齒刀具周向牙齒接觸時(shí)，壓齒刀具旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)鋼輪被動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，使得鋼輪內(nèi)齒面在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中旋壓出設(shè)定的齒廓形狀。

進(jìn)一步的，固定卡盤固定安裝在回轉(zhuǎn)支撐上，回轉(zhuǎn)支撐固定在旋壓機(jī)直線導(dǎo)軌的活動(dòng)滑塊上，直線導(dǎo)軌沿鋼輪徑向設(shè)置；驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)絲杠旋轉(zhuǎn)，推動(dòng)活動(dòng)滑塊在直線導(dǎo)軌上直線移動(dòng)，從而帶動(dòng)活動(dòng)滑塊上的回轉(zhuǎn)支撐、固定卡盤和鋼輪沿鋼輪徑向直線移動(dòng)，鋼輪在接觸壓齒刀具時(shí)通過(guò)回轉(zhuǎn)支撐而能夠在活動(dòng)滑塊上自由轉(zhuǎn)動(dòng)。

進(jìn)一步的，壓齒刀具的主旋轉(zhuǎn)軸從上方懸臂往下設(shè)置從而使得壓齒刀具的圓盤狀刀盤能夠從上方接近鋼輪的上表面并位于鋼輪內(nèi)齒面的周向圍合范圍內(nèi)。

進(jìn)一步的，所述齒形旋壓工藝設(shè)置為：當(dāng)鋼輪徑向移動(dòng)到齒根位置時(shí)，鋼輪齒型輪廓周向旋壓到位并成型。

進(jìn)一步的，壓齒刀具的齒型由鋼輪齒廓的運(yùn)動(dòng)包絡(luò)形成；包含了鋼輪在旋壓過(guò)程中齒面的反彈補(bǔ)償量。

進(jìn)一步的，壓齒刀具的材料為硬質(zhì)合金M42。

進(jìn)一步的，鋼輪原材料為40Cr棒材。

進(jìn)一步的，經(jīng)過(guò)球化處理得到半成品硬度至10~15HRC；調(diào)質(zhì)處理到硬度32~34HRC。

進(jìn)一步的，表面滲氮處理達(dá)到HV600~800。