[发明专利]一种能够提高渗碳淬火齿轮内齿齿形加工精度的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种齿轮齿形的加工技术，具体的说是一种能够提高渗碳淬火齿轮内齿齿形加工精度的工艺。

背景技术

齿轮传动应用十分广泛,随着科学技术发展和产业结构的调整，工业企业向着环境美好型、资源节约型、节能增效型、大型超大型化发展，各行业普遍使用齿轮传动也随着向大模数超大模数、硬齿面、高精度发展，目前高硬度高精度齿轮传动的应用比较普遍，例如，市场行情良好的新产品MZL系列齿轮箱，应用于建材、发电、矿山等行业，每年需求百余台，其结构为一级圆锥两级行星立式减速器，结构紧凑，重量轻、体积小、整机设计精度高，零件设计精度高，齿轮齿面均为渗碳淬火，硬度要求超高，如产品中零件“太阳轮”既有内齿又有外齿的，精度等级为6级，且内外齿均要求渗碳淬火，内齿面硬度大于等于HRC50，属硬齿面齿轮，其内齿参数：模数Mn9、,内径Φ366.7mm、内齿长120mm、齿轮壁厚101.685mm。这些齿轮的使用工况特别恶劣，需要在连续承受冲击、振动、过载的情况下保持良好的运行，而且使用寿命要求15年以上,这就对齿轮的可靠性提出了更高的要求。传统硬齿面内齿齿形的加工方式常为插齿，之后进行磨齿，如渗碳淬火前粗插齿和渗碳淬火后磨削齿形，由于磨齿机磨削内齿能力有限，难以加工齿轮内齿。而齿轮内齿的高硬度、高精度等已远远超出常规插齿工艺的加工能力，不能满足其精度等各项性能要求。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种能够提高渗碳淬火齿轮内齿齿形加工精度的工艺，该工艺能够显著提高齿轮内齿的加工精度，改善齿轮性能。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种能够提高渗碳淬火齿轮内齿齿形加工精度的工艺，包括以下步骤：

步骤一、取需加工内齿的齿坯进行预加工，预加工过程为：

（1）将插齿胎具放于插齿机床的工作台上，调整插齿胎具端面跳动，使其误差不大于0.03mm，之后将插齿胎具固定于插齿机床的工作台上；将齿坯的基准端面紧贴插齿胎具端面，误差不大于0.03mm，调整内齿齿顶圆跳动，使其误差不大于0.03mm，之后将其压紧固定在插齿胎具上；

（2）根据所加工齿轮预加工余量选取插齿刀，并对所取插齿刀进行修磨，修磨量△Q满足：

，；

其中，△Q为所取插齿刀的修磨量，△W为所加工齿轮内齿齿形公法线精加工余量，△为所选用刀具负偏差，Mn为所加工齿轮的模数；

修磨后清理干净并将插齿刀装于插齿机床上的插齿刀杆上，调整插齿刀跳动精度，使其不大于0.05mm；

（3）调整插齿刀往复行程，设定切削参数并按工艺要求计算留取内齿齿形公法线精加工余量△W，△W满足：

；

其中，△W为所加工齿轮内齿齿形公法线精加工余量，Mn为所加工齿轮的模数；

之后开始进行插齿，得齿轮后备用；

步骤二、将步骤一所得齿轮进行渗碳淬火后备用；

步骤三、依据步骤一中内齿齿形公法线精加工余量与齿轮设计参数设定机床各项参数，将经步骤二渗碳淬火处理后的齿轮进行精加工，至所加工齿轮达到设计要求即完成该工艺。

本发明在精加工时根据工艺师选定的硬质合金插齿刀和图纸参数去刀库领取硬质合金插齿刀，清理干净装于刀杆上，按精度要求效验刀具安装误差不大于0.02mm，依据内齿齿副长度调整机床凸轮机构以选定插齿刀行程长度=内齿齿副长度+插齿刀切入切出量之和，根据齿轮的内齿模数、内齿齿副长度及精度要求等设定切削参数并将设定的切削参数正确输入于数控插齿机电脑内，认真校正输入参数的正确性及图纸与工件一致性。效验无误后数控模拟优化选择实际切削参数，实施内齿齿形半精插齿、精插齿、超精插齿（光刀）。内齿齿形插齿原理是通过硬质合金插齿刀上下往复运动和圆周运动对齿轮内齿齿形展成加工，同时齿轮作与硬质合金插齿刀同向回转运动。

有益效果：

1.本发明在对齿坯进行预加工时留有加工余量，为后续的精加工的有效进行提供了保障，之后对齿轮进行渗碳淬火处理，对渗碳淬火硬齿面内齿齿形进行精加工，与传统的先插齿后热处理即得成品的加工工艺相比，本发明能够有效消除热处理变形导致的工件变形、精度降低的问题，摆脱了内齿难以磨制的困境，从根本上提高了成品工件的加工精度；

2.本发明一种能够提高渗碳淬火齿轮内齿齿形加工精度的工艺在精加工过程中采用渐进式多次插齿进行渐进式加工，能够最大程度上保护硬质合金刀的切削磨损，延长刀具的使用寿命，并且能有效的确保齿轮内齿的加工精度，提高成品率；