[發(fā)明專利]一種高精度變速器齒輪的快速試制加工方法及變速器齒輪

在審

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• 申請日: 2022-06-23
• 公開（公告）號: CN115091150A
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張瑜;劉井澤;王樂;周仁杰;王健夫;仉天璽;霍星宇;馬旭東;李敬超;張人搏
• 申請（專利權(quán)）人: 中國第一汽車股份有限公司
• 主分類號: B23P15/14
• 分類號: B23P15/14
• 代理公司: 北京翔宇專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11960
• 代理人: 白海佳

本發(fā)明技術(shù)方案提出了一種高精度變速器齒輪的快速試制加工方法及采用該加工方法制成的變速器齒輪，在加工時利用軟爪卡盤夾持齒輪棒料進(jìn)行粗加工及精加工得到齒坯，并根據(jù)工件尺寸選擇與之匹配的軟爪卡盤加工方式、軟爪卡盤夾持位置以及棒料加工面尺寸，從而提供一種適用于小批量齒輪生產(chǎn)的齒輪快速試制方法，采用此方法制得的齒輪能夠滿足汽車變速器齒輪的高精度要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于變速器齒輪加工領(lǐng)域，具體涉及一種高精度變速器齒輪的快速試制加工方法及采用該加工方法制得的變速器齒輪。

背景技術(shù)

隨著生活水平提高，汽車行業(yè)趨向于拓寬車輛功能并追求使用場景多樣化，這就對汽車變速箱提出新的要求，而齒輪作為變速箱重要的傳動機構(gòu)之一，要求其自身結(jié)構(gòu)尺寸精度、材料強度足以承受高轉(zhuǎn)速、高負(fù)荷等復(fù)雜工況。比如結(jié)構(gòu)復(fù)雜的雙離合變速器對齒輪內(nèi)孔的定位基準(zhǔn)精度要求均在0.015mm以內(nèi)，以減緩齒輪運轉(zhuǎn)磨損、延長齒輪及變速箱使用壽命、降低整車噪音及振動。

現(xiàn)有的變速器齒輪一般采用專用設(shè)備及專用夾具加工，加工成本高、生產(chǎn)周期長、不適合小批量加工生產(chǎn)，且目前亦缺少一種能夠保證變速器齒輪加工精度且適用于小批量齒輪生產(chǎn)的快速試制加工方法。

發(fā)明內(nèi)容

為克服以上背景技術(shù)所述的缺陷，本發(fā)明技術(shù)方案提供了一種高精度變速器齒輪的快速試制加工方法，包括如下步驟：

S1、利用軟爪卡盤夾持齒輪棒料進(jìn)行粗加工及精加工得到齒坯；

S2、滾齒；

S3、熱處理；

S4、磨削加工；

S5、利用成型磨齒機對熱處理后的半成品齒輪表面進(jìn)行精加工，得到六級以上精度的變速器齒輪；

其中，步驟S1中的粗加工，包括如下步驟：

S11、所述齒輪棒料以第一預(yù)設(shè)長度深入軟爪卡盤并由軟爪卡盤夾緊棒料外圓，棒料第一端面向卡盤外側(cè)突出；

S12、車削加工齒輪內(nèi)孔、齒輪棒料第一端面及棒料外圓，棒料外圓的加工面自棒料第一端面向第二端面延伸第二預(yù)設(shè)長度，控制第一預(yù)設(shè)長度與第二預(yù)設(shè)長度之和小于棒料寬度；

步驟S1中的精加工，包括如下步驟：

S13、加工軟爪卡盤內(nèi)側(cè)，使軟爪卡盤呈圓弧狀穩(wěn)定夾持經(jīng)S12車削處理后的工件外圓直徑；

S14、調(diào)面裝夾齒輪棒料且齒輪棒料以第三預(yù)設(shè)長度深入軟爪卡盤，并車削加工第二端面，控制第二預(yù)設(shè)長度大于第三預(yù)設(shè)長度。

進(jìn)一步地，執(zhí)行S12步驟中，控制第一端面與內(nèi)孔的同軸度小于等于0.01mm。

進(jìn)一步地，執(zhí)行步驟S14中，控制軟爪卡盤的跳動小于等于0.01mm，卡盤內(nèi)孔與卡盤端面的垂直度小于等于0.005mm。

進(jìn)一步地，執(zhí)行步驟S4中，利用內(nèi)外錐組合磨床以內(nèi)孔和內(nèi)孔端面定位加工熱處理后的齒坯，控制處理后的齒坯內(nèi)孔圓度在0.005以內(nèi)、圓柱度在0.01以內(nèi)、第二端面與內(nèi)孔的垂直度在0.005以內(nèi)，控制齒輪精度達(dá)到六級以上。

進(jìn)一步地，執(zhí)行步驟S12及S14中，控制變速器齒輪工件粗糙度不大于Ra1.6。

進(jìn)一步地，在執(zhí)行步驟S5前，將夾具精度調(diào)整至0.003mm以內(nèi)，并通過脹套脹緊內(nèi)孔后，使用頂尖頂緊脹套以第二端面為定位面進(jìn)行磨齒加工。

進(jìn)一步地，步驟S5包括以下步驟：

S51、通過控制修整輪與砂輪的線速度比以及砂輪每轉(zhuǎn)一圈時修整輪的進(jìn)給量比值，對砂輪表面進(jìn)行修整；

S52、使用修整后的砂輪對半成品齒輪表面執(zhí)行粗磨、精磨處理。