[发明专利]一种淬火前对硬齿面外齿轮齿廓的加工方法

说明书

本发明公开一种淬火前对硬齿面外齿轮齿廓的加工方法，包括制作齿坯，其特征在于：首先根据设计要求确定第一粗磨砂轮廓形C1和第二粗磨砂轮廓形C2渐开线段的变位系数x，将两个粗磨砂轮分别修整成含有渐开线和齿根过渡曲线的第一和第二粗磨砂轮廓形C1和C2，它们的压力角不同；加工时先用与设计要求对应的同模数滚刀或铣刀在齿坯上粗开齿槽，然后依次通过具有第一粗磨砂轮廓形C1和第二粗磨砂轮廓形C2的两个粗磨砂轮依次分别对所述粗开齿槽磨削加工。

技术领域

本发明涉及一种硬齿面外齿淬火精磨前齿形的加工方法，属于机械加工的齿轮加工制造领域。

背景技术

在齿轮加工行业，滚齿加工以其高的加工效率被广泛采用。在硬齿面齿轮制造，如硬化后有磨齿工序的齿轮件的制造过程中，应避免硬化后对齿根部位的磨削；通常采用的工艺方法是在热处理前将齿轮根部的材料预先切除掉，以避免热后对齿根部位的磨削加工，同时避免出现齿根台阶的不利后果。加工步骤为：滚齿(留磨挖根)→渗碳淬火→磨齿，滚齿加工采用专用的滚刀，需要满足设计对齿根圆弧半径及齿面展长要求。然而，对于新品的开发，或样机试制，往往存在没有现成可用的滚刀的情形。即使能借用，加工出齿面展长不足也是一个较常见的问题，造成的后果是齿面渐开线长度不够，实际啮合传动时重合度比理论值小，导致出现冲击、震动等问题。此外，对单件小批量零件的加工，用于齿轮加工的滚刀采购周期长，分摊到单个零件上的成本高。在不耽误生产，且保证齿面质量的前提下，寻求一种能够获得既有齿面留磨量又有挖根量的磨前齿形加工方法显得尤为重要。

在实际加工过程中，专用滚刀对保证硬齿面加工的质量以及效率影响重大，然而，在已有条件不成熟又追求产品的正常生产。因此，能否在不采用与工件齿形完全匹配的专用滚刀实现硬齿面外齿轮的制造，成为行业工程师以及技术人员密切关注的问题。

发明内容

本发明的目的在于：针对硬齿面外齿轮加工中对滚刀的要求，提出一种淬火前对硬齿面外齿轮齿廓的加工方法。

本发明的目的是这样实现的：一种淬火前对硬齿面外齿轮齿廓的加工方法，包括制作齿坯，其特征在于：首先根据设计要求确定第一粗磨砂轮廓形C1和第二粗磨砂轮廓形C2齿形渐开线段的变位系数x，将粗磨砂轮分别修整成含有渐开线和齿根过渡曲线的第一和第二粗磨砂轮廓形C1和C2，它们的压力角不同；加工时先用与设计要求对应的同模数滚刀或铣刀在齿坯上粗开齿槽，然后依次通过具有第一和第二粗磨砂轮廓形C1和C2的砂轮分别对所述粗开齿槽磨削加工。

在本发明中，在齿坯上粗开齿槽时，齿槽的齿面单边留磨量至少0.5mm，齿槽的齿根单边留磨量至少1.5mm。

在本发明中：修整砂轮齿形时，第一粗磨砂轮廓形C1的渐开线段根据以下变位系数计算公式获得：

和

式中，x_t为齿轮端面变位系数，x_t1为第一粗磨砂轮廓形C1的端面变位系数，Δx_t1为第一粗磨砂轮廓形C1端面变位系数增加量，x_n为齿轮的法向变位系数，x_n1为第一粗磨砂轮廓形C1的法向变位系数，Δx_n1为第一粗磨砂轮廓形C1法向变位系数较齿轮变位系数增加量，α_n为齿轮法向压力角，m_t为齿轮端面模数，m_n为法向模数，ΔL为放磨量。

在本发明中：修整第一粗磨砂轮廓形C1齿形的渐开线时，齿面要留有ΔL放磨量，其中：当模数m≤5mm时，ΔL取0.4mm；当5mm≤m<8mm时，ΔL取0.5mm；当8mm≤m<14mm时，ΔL取0.6mm；当14mm≤m<20mm时，ΔL取0.7mm；当模数m≥20mm时，ΔL取0.8mm。