[發(fā)明專利]一種高強不銹鋼薄壁錐齒輪的精密制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010838193.3
• 申請日: 2020-08-19
• 公開（公告）號: CN112059565B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發(fā)明（設計）人: 韓建超;王春健;王凱;張加波;鄭立彥;王青;王康;馮愛民
• 申請（專利權）人: 北京衛(wèi)星制造廠有限公司
• 主分類號: B23P15/14
• 分類號: B23P15/14
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 程何

1.一種高強不銹鋼薄壁錐齒輪的精密制造方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，準備毛坯料，對毛坯料進行檢查，若檢查合格則根據(jù)零件尺寸下毛坯料鍛制鋼棒CF170，規(guī)格Φ90×50，并進行超聲探傷和低倍檢測檢查確認材料無缺陷，檢查毛坯料質保書，并記錄原材料質保書中規(guī)定的固溶時效制度；

步驟2，對鋼棒CF170的外圓及兩端面粗加工，形成第一齒輪坯件；

步驟3，對第一齒輪坯件進行熱處理時效去應力退火，形成第二齒輪坯件；

步驟4，對第二齒輪坯件進行半精車，單邊留0.5mm余量，無公差尺寸加工到位，形成第三齒輪坯件；

步驟5，對第三齒輪坯件進行傘齒刨加工或銑齒機半精加工齒形，齒面余量0.5mm，形成第四齒輪坯件；

步驟6，根據(jù)所述固溶時效制度對第四齒輪坯件進行熱處理固溶時效，形成第五齒輪坯件；

步驟7，對第五齒輪坯件磨基準孔，形成第六齒輪坯件；

步驟8，對第六齒輪坯件的錐齒輪齒面采用錐齒輪磨齒機進行精磨齒，加工至符合圖紙要求，形成第七齒輪坯件；

步驟9，裝配錐齒輪跑和裝置，使用所述錐齒輪跑和裝置進行第七齒輪坯件的錐齒輪副的跑和，完成高強不銹鋼薄壁錐齒輪的精密制造；

所述傘齒刨加工包括如下步驟：

刨齒機刀架安裝在搖臺上，刨齒機上下刀架作直線往復的切削運動，并隨搖臺擺動，搖臺每往復擺動一次，刨齒機完成一個齒的切削運動；

轉動角度分齒并開始刨下一個齒，直至全部齒加工完成；

刨齒機刀具為整體高速鋼材質或整體硬質合金的刨齒刀的刨齒刀；

所述固溶時效制度為：固溶溫度為900℃±5℃，固溶保溫時長為2h；冷卻油的溫度為-70℃，冷卻保溫時長為8h；時效溫度為510℃±5℃，時效保溫時長為4～5h；

熱處理的設備為空氣電阻爐和低溫箱；

熱處理后將齒坯進行磁粉檢測，檢查零件表面有無淬火導致的微裂紋；若沒有，則繼續(xù)后續(xù)步驟；若存在微裂紋，則分析裂紋產生的原因，根據(jù)分析結果改進熱處理制度或熱處理時的坯件結構，產生微裂紋的本批齒坯報廢。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種高強不銹鋼薄壁錐齒輪的精密制造方法，其特征在于：所述對毛坯料進行檢查包括檢查毛坯料內部是否有超出GB/T4162-2008的缺陷，以及材料橫截面酸浸低倍試片上是否有縮孔、氣泡、裂紋、偏析、夾雜和其他缺陷；進一步的優(yōu)化處理包括將鋼棒CF170兩頭各去除100mm長度的料頭。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種高強不銹鋼薄壁錐齒輪的精密制造方法，其特征在于，所述時效去應力退火包括如下步驟：在120℃-150℃環(huán)境下對第一齒輪坯件進行去應力退火處理，并保溫2-4h。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種高強不銹鋼薄壁錐齒輪的精密制造方法，其特征在于：精磨齒前設定基準精度，裝夾后以目前齒坯的齒形找正，磨基準孔到尺寸，基準孔的圓度優(yōu)于0.005mm，以提高精磨時的加工精度。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種高強不銹鋼薄壁錐齒輪的精密制造方法，其特征在于，磨齒包括如下步驟：使用錐齒輪磨齒機對第六齒輪坯件進行加工，當?shù)诹X輪坯件自轉某一角度時，使公轉轉臺也轉過對應角度，工作臺同時移動對應的距離，此時砂輪多軸聯(lián)動磨削一次；如此循環(huán)，直至完成齒面的磨削加工；

磨齒刀具為微晶陶瓷氧化鋁砂輪或立方氮化硼砂輪，切削速度為1500m/min。

6.根據(jù)權利要求1所述的一種高強不銹鋼薄壁錐齒輪的精密制造方法，其特征在于，所述裝配錐齒輪跑和裝置包括如下步驟：首先將第一芯軸2和第二芯軸5安裝在支撐架1上，其中第二芯軸5和支撐架1之間的連接不可調，第一芯軸2和支撐架1之間的連接通過支撐架1對應位置的長圓孔調節(jié)，以保證齒輪副安裝距；小錐齒輪3和大錐齒輪4分別通過第一芯軸2和第二芯軸5與支撐架1連接。