[发明专利]一种低刚性渗碳淬火硬齿面齿条加工工艺

说明书

技术领域

本发明涉及齿条加工工艺，更具体地，涉及一种低刚性渗碳淬火硬齿面齿条加工工艺。

背景技术

齿轮齿条结构作为常用的传动结构，具有结构简单，承载能力大等特点，在生产生活中有者大量的应用。目前使用铣床铣削螺纹，铣刀的刀头形状与齿槽互补，铣削时控制切入深度，用来在工件上铣出齿形。

随着生产力的提高，连接的构件越来越大，对齿条承载力的需求也越来越大。当负载增大时，对齿条的模数的要求也越来越大，齿条本身的几何尺寸也相应增加，当遇到有结构尺寸限制或设备重量限制的应用时，传统的软齿面齿条及中硬齿面齿条无法胜任，这时就需要使用硬齿面齿条。而硬齿面齿条加工过程中，齿面硬度高，切削抗力大，使用现有的刀头形状与齿槽互补的铣刀无法加工。

发明内容

本发明的目的是克服以上切削抗力大，使用现有的刀头形状与齿槽互补的铣刀无法加工问题的，提供一种提高齿条表面的承载能力，减少结构尺寸，降低构件重量，易操作，加工良品率高的齿面齿条加工方法。

为了实现上述目的，本发明提供一种低刚性渗碳淬火硬齿面齿条加工工艺，工艺流程为：首先加工齿坯截面并留量，然后利用铣床或加工中心将齿坯加工出去应力槽，再进行人式时效去应力；然后利用铣床或加工中心进行粗铣齿并留加工余量；然后对齿部进行渗碳，再使用压床对工件进行校直，再对齿部表面淬火；然后利用铣床或加工中心，加工齿坯截面及安装孔；然后利用加工中心进行精铣齿；最后检验并做防护。

上述工艺所选用的工件基材为低碳合金钢，工件模数16，压力角20°，螺旋角0°，节线法向轮廓尺寸为20×20mm-300×300mm；工件总长度为800-4500mm。

上述工艺步骤中齿坯截面界面粗铣后单边留6mm加工余量。

上述工艺步骤中应力槽开在工件齿槽部位，距离齿槽底部5-6mm。

上述工艺所述粗铣齿为将上述工件装夹加工中心上，加工齿形各尺寸并留适当0.8mm余量。切削线速度140m/min，使用适当的刀具，每层切削厚度0.5mm，去除多余材料。

上述工艺所述渗碳为将工件装入热处理炉中进行渗碳，并控制渗碳层深2.5-3.2mm，除齿部外涂防渗涂料保护。

上述工艺中使用压床将工件沿节线校直，直线度不超过0.4mm/m，优选不超过0.2mm/m。

上述工艺所述表面淬火，硬度不小于HRC60。

上述工艺所述精铣齿为将上述工件装夹在加工中心上，使用上道工序加工出的安装孔进行固定，使用硬质合金球头铣刀进行切削，去除多余材料，切削线速度80m/min。

本发明所述的加工过程自动化。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明选用的基材方便校直操作，抗冲击载荷好，可靠性高；

(2)本发明在加工时留出适当余量有利于减少加工误差，减少次品率，提高良品率；

(3)本发明粗铣和精铣的设置降低加工难度，更易于操作，且提高齿条精度；

(4)本发明所述工艺使得齿面硬度高，可以大幅度提齿条表面的承载能力，进而减少结构尺寸，降低构件重量；

(5)本发明加工过程自动化，降低了机床操作人员的出错概率，同时提高了良品率。

具体实施方式

下面将参照具体实施例更详细地描述本发明的优选实施方式。

实施例1

一种低刚性渗碳淬火硬齿面齿条加工工艺，其工艺流程如下：

(1)选材：工件基材为20CrNi2Mo低碳合金钢，工件模数16；压力角20度；螺旋角0度；节线法向轮廓尺寸为60×1000mm；工件总长度1870mm。

(2)粗铣截面：将上述工件装夹在铣床或加工中心上，加工截面各尺寸并单边留6mm加工余量。

(3)开去应力槽：将工件齿槽部位开出去应力槽，距离齿槽底部5～6mm。

(4)去应力：人式时效去应力，减少工件内应力。

(5)粗铣齿：将上述工件装夹加工中心上，加工齿形各尺寸并留适当0.8mm余量。切削线速度140m/min，使用适当的刀具，每层切削厚度0.5mm，去除多余材料。

(6)渗碳：将工件装入热处理炉中，并控制渗碳层深2.5～3.2mm，除齿部外涂防渗涂料保护。

(7)校直：使用压床将工件沿节线校直，直线度不超过0.2mm。

(8)表面淬火：将齿部表面淬火至图纸要求,硬度不小于HRC60。

(9)精铣截面：将上述工件装夹在铣床或加工中心上，加工截面各尺寸至图纸要求。