本发明涉及一种柔轮热旋压装置，主要用于强化谐波齿轮传动中关键零件-柔轮薄壁的金属组织，提高柔轮的疲劳极限与表面强度。
背景技术：
柔轮作为谐波齿轮传动中最难加工、最易发生破坏的零件，其性能的优劣严重影响整机的特性。在谐波减速机中，疲劳寿命是一项重要考核指标，目前通用的谐波减速机因柔轮结构设计、材料特性、热处理工艺等因素，致使其疲劳寿命突破30000h的性能指标要求。
目前国内外针对谐波柔轮薄壁结构普遍采用精车、精磨(去除材料的方式)或旋压成型、挤压成型方式来获得较高的强度；采用去除材料的方式，难以在柔轮表面形成浅薄马氏体硬化层，同时不可避免的留下刀痕与磨痕，易引起应力集中现象，降低柔轮的疲劳极限；采用旋压成型或挤压成型方式，虽具有节材、节能、低成本、高效率的优势，但是不可避免的带来了材料的奥氏体硬化现象，影响柔轮的疲劳寿命。
技术实现要素：
本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供柔轮热旋压方法及装置。
本发明的技术解决方案是：一种柔轮热旋压方法，方法在机加工得到的柔轮毛坯基础上进行，方法步骤如下：
第一步，对柔轮毛坯进行粗旋压，旋压进给量为(0.5-0.75)倍的毛坯加工余量，旋压力为500-2000N；
第二步，对第一步处理后的柔轮进行热处理，当柔轮机体硬度在25-30HRC时，控制热处理温度600-640℃，时长0.7-1.8s；当柔轮机体硬度在30-35HRC时，控制热处理温度560-600℃，时长0.5-1.2s；
第三步，对第二步处理后的柔轮进行精旋压，旋压进给量为剩余的毛坯加工余量，旋压力为500-1700N。
旋压力根据柔轮壁厚确定，当壁厚为0.15-0.30mm，旋轮压力为500N-1500N，当壁厚为0.30-0.45，旋轮压力为1500N-2000N。
所述的柔轮毛坯加工余量0.02-0.1mm。
一种柔轮热旋压装置，包括工作台、动力输入装置、感应线圈加热装置、随动旋轮装置、旋轮压力传感器、芯轴、机床主轴、直线驱动反馈装置、机床上托架、柔轮挡套；
芯轴装入柔轮内部，机床主轴、芯轴及柔轮固连，机床主轴的后轴向安装柔轮挡套，利用机床上托架限位柔轮的轴向位移；机床主轴由动力输入装置驱动带动内装芯轴的柔轮旋转，随动旋轮装置安装在工作台上，通过安装在工作台上的直线驱动反馈装置实现轴向进给、径向进给、两方向插补进给，分别旋压柔轮不同区域，旋轮压力传感器测量旋压压力值；感应线圈加热装置在直线驱动反馈装置的作用下沿与机床主轴平行的方向运动，并使柔轮从线圈中间通过，使柔轮周向均匀受热。
还包括行程开关、通过安装在工作台上的行程开关实现感应线圈加热装置极限位置控制。
利用随动旋轮装置对柔轮毛坯进行粗旋压和精旋压。
粗旋压的旋压进给量为(0.5-0.75)倍的毛坯加工余量，旋压力为500-2000N。
粗旋压后，控制感应线圈加热装置以设定好的温度与速度通过柔轮，即当柔轮机体硬度在25-30HRC时，控制热处理温度600-640℃，时长0.7-1.8s；当柔轮机体硬度在30-35HRC时，控制热处理温度560-600℃，时长0.5-1.2s。
精旋压的旋压进给量为粗旋压后的剩余毛坯加工余量，旋压力为500-1700N。
本发明与现有技术相比有益效果为：
(1)为进一步强化柔轮薄壁的金属组织，促进其材料奥氏体组织向性能稳定马氏体组织转变，提高柔轮的疲劳极限，通过“普通缩进旋压”的方式，略微改变柔轮薄壁尺寸，提高柔轮材质密度与表面光洁度，同时采用热处理手段，软化旋压带来的材料硬化层，释放残余内应力，提高柔轮壳体抗疲劳、耐磨的能力。
(2)该装置采用实时压力控制，针对不同柔轮壁厚采取不同压力范围，针对不同柔轮机体硬度采取不同的感应回火温度，适用范围广，能够满足不同规格不同类型柔轮旋压需求。
附图说明
图1为本发明柔轮热旋压装置示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实例对本发明做详细说明。
本发明融合精密机加、缩进旋压、回火热处理等方式，在利用精密机加形成具有高精度的柔轮毛坯的基础上，重点针对柔轮易发生疲劳破坏区域，开展缩进旋压的方式，略微改变柔轮薄壁尺寸，提高柔轮表面材质密度与硬度，减少机械加工带来的刀纹，尽可能避免应力集中；采用加热回火的热处理方式，软化旋压带来的材料硬化层，释放残余内应力，提高柔轮壳体抗疲劳、抗载荷的能力。
本发明一种柔轮热旋压方法，方法在机加工得到的柔轮毛坯基础上进行，方法步骤如下：
第一步，对柔轮毛坯进行粗旋压，旋压进给量为(0.5-0.75)倍的毛坯加工余量，旋压力为500-2000N；柔轮毛坯加工余量0.02-0.1mm。
第二步，对第一步处理后的柔轮进行热处理，针对不同硬度材料采取不同热处理温度，当柔轮机体硬度在25-30HRC时，控制热处理温度600-640℃，时长0.7-1.8s；当柔轮机体硬度在30-35HRC时，控制热处理温度560-600℃，时长0.5-1.2s；
第三步，对第二步处理后的柔轮进行精旋压，旋压进给量为剩余的毛坯加工余量，旋压力为500-1700N。旋压力根据柔轮壁厚确定，当壁厚为0.15-0.30mm，旋轮压力为500N-1500N，当壁厚为0.30-0.45，旋轮压力为1500N-2000N。
如图1所示，本发明还提供一种能够实现上述方法的装置。该装置主要由工作台2、动力输入装置1(主轴模拟变频实现无级变速及恒线速，主轴直流或交流变频电机提供扭矩)、感应线圈加热装置3、随动旋轮装置4、旋轮压力传感器5、柔轮6、柔轮芯轴7、机床主轴8、行程开关9、直线驱动反馈装置10(依靠伺服电机通过高精度滚珠丝杠等提供动力，用旋转编码器等传感器以半闭环控制方式或用光栅尺全闭环控制方式确定位置)、机床上托架11、柔轮挡套12组成。
将高精度芯轴7装入柔轮6内部，采用联接螺钉13将机床主轴8、芯轴7及柔轮6紧固，其后轴向安装柔轮挡套12，利用机床上托架11限位柔轮6的轴向位移；动力输入装置1驱动机床主轴8高速旋转，随动旋轮装置4，可实现轴向进给、径向进给、两方向插补进给，分别旋压柔轮不同区域，旋压过程中始终以旋轮压力传感器5压力值作为旋压控制量，实现高质量的旋压。旋压分为粗旋压与精旋压，在粗旋压结束后，感应线圈加热装置3以设定好的温度与速度，通过柔轮(以达到上述第二步中的热处理温度及时长)，行程开关9实现感应线圈加热装置极限位置控制，其后开展精旋压，其后检测柔轮的旋压区域尺寸与形位精度，满足要求后拆除被加工件。
本发明未详细说明部分属于本领域技术人员公知常识。