[发明专利]一种凸轮轴正时齿轮加工工艺

说明书

技术领域

   本发明涉及齿轮的机械加工工艺，具体属于一种凸轮轴正时齿轮加工工艺。

背景技术

    正时齿轮是在机械装置中对完成相关控制功能起到时间尺度定位的齿轮。 在内燃机内的进排气系统、在钟表内等对完成机械功能存在顺序关系的局部体系都引入了正时齿轮。该正时齿轮加工精度要求很高，目前的生产工艺无法满足该精度要求，在不增加制造成本的前提下。 

　发明内容

本发明的目的是提供一种凸轮轴正时齿轮加工工艺，在啮合过程中无轴向分力,重叠系数大，使用性能好,噪音小,承载能力强,传动平稳、效率高,抗弯强度大。

本发明的技术方案如下：

一种凸轮轴正时齿轮加工工艺，包括有以下操作步骤：

1）选择材质为20CrMnTi的锻件，将锻件放入正火炉中，控制温度900℃-930℃，加热时间3h；

2）选择数控车床，刀具选择硬质合金刀，进行精车齿轮的大端a至42±0.2mm、小端b10.6+0.05  0mm、外径c至φ175.6 0 -0.02 mm、槽d、内孔e至φ23.5+0.2  0 mm；

3）选择数控车床，刀具选择硬质合金刀，进行精车齿轮另一大端f至40+0.05  0mm、小端g至19.7+0.03  0mm、外径h至φ175.6 0 -0.02 mm、槽j、内孔e至φ24.8+0.02  0mm；

4）利用滚齿机进行滚齿，滚齿后再进行剃齿处理，剃齿精度达到6级精度；

5）剃齿后的齿轮在加工中心上，钻出四处φ30 mm重孔i、六处φ10.5 mm通孔j、φ6-0.02 -0.03 mm销孔k；

6）在易普森工业炉中，对齿轮进行碳氮共渗处理，齿轮表面硬度57～63HRC,芯部硬度33～45HRC，渗层0.5～0.8mm，金相组织达到1-5级；

7）碳氮共渗处理后的齿轮加热至650-760℃，保温5-6小时，炉冷至280-320℃，保温3-5小时，再加热至650-690℃，保温32小时，以40℃/小时冷却至400℃，再以18℃/小时，冷却至120℃；热处理后再铰孔k至φ6+0.018  0mm；

8）数控内圆磨床上精磨齿轮端面g至32.2+0.1  0mm、内孔e至φ25+0.02  0mm；

9）在平面磨床上精磨端面b至30+0.15  0mm；

10）探伤、成品检验、清洗防锈包装、入库。

在易普森工业炉中，对齿轮进行碳氮共渗处理，齿轮表面硬度60HRC,芯部硬度39HRC，渗层0.6，金相组织达到3级。

本发明既节约了能源，又提高了生产效率，而且齿轮毛坯整个加工工艺规范、合理，产品质量优良稳定，生产成本进一步降低。

利用本发明方法制造出的齿轮成品经过实验室检测结果如下，同炉不同位置零件以及同一零件不同位置处理硬度误差≤15HBW，金相组织为在铁素体基体上均匀分布细小的点球状碳化物化，齿轮轮齿的抗拉强度≧300Mpa，齿轮传动的重叠系数1.1-1.4,齿轮的精度等级在5-6级，完全满足实际使用要求。

附图说明

图1为本发明的加工工序过程示意图。

具体实施方式

参见附图，一种凸轮轴正时齿轮加工工艺，包括有以下操作步骤：

1）选择材质为20CrMnTi的锻件，将锻件放入正火炉中，控制温度900℃-930℃，加热时间3h；

2）选择数控车床，刀具选择硬质合金刀，进行精车齿轮的大端a至42±0.2mm、小端b10.6+0.05  0mm、外径c至φ175.6 0 -0.02 mm、槽d、内孔e至φ23.5+0.2  0 mm；

3）选择数控车床，刀具选择硬质合金刀，进行精车齿轮另一大端f至40+0.05  0mm、小端g至19.7+0.03  0mm、外径h至φ175.6 0 -0.02 mm、槽j、内孔e至φ24.8+0.02  0mm；

4）利用滚齿机进行滚齿，滚齿后再进行剃齿处理，剃齿精度达到6级精度；

5）剃齿后的齿轮在加工中心上，钻出四处φ30 mm重孔i、六处φ10.5 mm通孔j、φ6-0.02 -0.03 mm销孔k；

6）在易普森工业炉中，对齿轮进行碳氮共渗处理，齿轮表面硬度60HRC,芯部硬度39HRC，渗层0.6，金相组织达到3级；