一体式锥齿轮的加工方法_2

文档序号:9361862阅读:来源:国知局
之间设有B型骨架油封。 滑动限位槽有两个作用,第一个作用是用来固定直柄顶尖的位置,第二个作用是为了对推 进螺栓的推进及后退进行限位。
[0012] 进一步地,顶尖支架包括顶尖支架底座、支撑架和顶尖安装部、锁紧手柄、推进螺 栓,所述顶尖安装部整体呈长方体,定位孔位于顶尖安装部的两侧,锁紧手柄安装在该定位 孔中,顶尖安装部的内部设有与直柄顶尖体相匹配的圆柱空腔,顶尖安装部后侧设有推进 螺栓安装孔,推进螺栓位于该安装孔中,所述定位孔与滑动限位槽的位置相对应,推进螺栓 的环台与顶尖体尾端的环形限位槽相匹配。在将直柄顶尖安装在顶尖支架上时,先将顶尖 体插入到圆柱空腔中,旋转顶尖体直到滑动限位槽与定位孔相对应,用锁紧手柄锁紧顶尖 体即安装完毕。
[0013] 使用时,根据棒铣刀路径使用推进螺栓控制锥齿轮轴的前进和后退。
[0014] 进一步地,所述尾座的支撑梁与下端面之间锐角的夹角范围是10度至90度之间。 为了能够在有限的机床工作台上,进行一体式锥齿轮的加工,本技术方案的尾座支撑梁与 下端面之间的锐角夹角的可根据工作台大小设计成不同角度。从而能够在有限的空间中完 成一体式锥齿轮的加工。这个锐角的角度还可以在30度至60度之间。
[0015] 本发明与现有技术相比具有以下优点:锥齿轮与光轴采用一体式加工而成,解决 了现有加工中将锥齿轮与光轴分开加工,所带来的锥齿轮精度低、结构稳定性差的问题,该 加工工艺操作方便,提高了生产率,保证了锥齿轮的整体精度。
【附图说明】
[0016] 图1为本发明一体式锥齿轮的加工方法实施例的结构示意图; 图2为本发明一体式锥齿轮的加工方法实施例中加工的装配图; 图中标号:1_分度头、2_机床工作台、3-面锥、4-背锥、5-机床控制系统、6-尾座、 7_支撑梁、8-锁紧手柄、9-推进螺栓、10-顶尖支架、11-棒铣刀路径、12-直柄 顶尖。
【具体实施方式】
[0017] 为了加深对本发明的理解,下面将结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详 细的说明; 如图1、图2示出了本发明一体式锥齿轮的加工方法的【具体实施方式】,包括以下步骤: A、 备料:锻造毛坯,锻造比=4,提供材质报告和探伤报告,将毛坯正火升温到930°C后 保温3小时,在空气中冷却到室内温度,再升温到680°C后保温3小时,最后将所得工件在空 气中冷却到室温; B、 将步骤A中锻造后的毛坯两端划钻中心孔,选用B5中心孔; C、 粗车见光:将步骤B中所得工件装夹在车床上,车刀车工件的各阶台外圆,车掉工件 表面氧化皮即可,保留到最大尺寸; D、 探伤:将步骤C中粗车后的工件用超声波进行探伤检测,使之探伤后的工件满足以 下要求:
E、 热处理:将步骤C中探伤后的工件进行正火升温到930°C后保温3小时,在空气中冷 却到室内温度,再升温到680°C后保温3小时,最后将所得工件在空气中冷却到室温,使其 布氏硬度达到HB215~235 ; F、 粗车:在车床上搭中心架,将步骤E热处理后的工件装夹在车床上,车工件各阶台 的外圆和长度,单边留5mm余量,修两端中心孔,并从中切取有Φ 30x30的本体试样1与 Φ 30x180的本体试样2 ; G、 毛培复验:送Φ 30x30的本体试样1进行化学成份、晶粒度、非金属夹杂物的复验,同 时送Φ 30x180的本体试样2去做机械性能复验,其工件的复验结果满足以下要求: 化学分析
非金属夹杂物
Η、半精车:将步骤G中毛培复验合格后的工件装夹车床,在车床上搭中心架,车工件各 阶台的外圆和长度,单边留3mm余量,车面锥3、背锥4、前锥到成品,修两端中心孔; I、 粗铣齿:将经步骤H中半精车的工件装夹,分度头1装夹齿轮背锥4方向轴颈,用工 装顶住工件面锥3方向的中心孔,进行粗铣加工,中点分度圆弦齿厚预留精铣齿量到1mm, 其齿底以圆弧R过渡,并铣到成品,齿根以沉深圆弧R过渡; J、 倒角:将步骤I中粗铣齿后的工件进行倒角,分别对齿廓与齿顶进行倒角,齿廓倒角 1.5X45°,齿顶倒圆角Rl ; K、 热处理:将步骤J中倒角后的工件齿面进行渗碳淬火,渗碳时升温到920~930°C并 保温8小时,在空气中冷却至400~500°C,再升温到820~830°C保温4小时后进行油淬, 油温为60°C,使得渗碳淬火后齿面硬度为HRC56~60,心部硬度为HRC30~42,除齿牙外其 余部份涂防渗碳层,防渗碳层的厚度为〇. 3mm ; L、 喷丸:将步骤K中热处理后的工件齿面采用2. 5mm的铁砂进行喷丸处理,使之喷丸后 的齿面硬度为HRC58~62,喷丸选用2. 5mm的铁砂; M、 精车:将步骤L中喷丸后的工件装夹车床,车床卡装夹左端,工装的尾座6顶尖顶右 端中心孔,车刀车工件各阶台的外圆,单边留0. 3mm余量,端面留0. 2mm余量,并修两端中心 孔; N、 粗磨:将步骤M中精车后的工件装夹外圆磨床,双顶中心孔,粗磨工件各阶台的外 圆,单边留0. 15mm余量,磨削长度到成品; 〇:精铣齿:将步骤N中粗磨后的工件装夹,分度头1装夹齿轮背锥4方向轴颈,用工 装顶住工件面锥3方向的中心孔,对左右齿面进行精加工,中点齿厚加工到成品,齿底和齿 根不用加工; P :着色滚检:将步骤〇中精铣齿后的齿轮与相配对的齿轮进行着色,使得在轻载时啮 合区域中长度方向占总齿宽的43%~47%,高度方向占全齿高的50%,接触位置在啮合区域 的中部偏锥齿轮小端; Q :检测:将步骤P中着色滚检后的成品锥齿轮送齿轮检测仪检测其齿部精度,并进行 磁粉探伤,使之探伤后的工件满足以下要求:
R :精磨:将步骤Q中检测后的工件进行精磨,精磨工件各阶台外圆到成品; S :终检:将步骤R中精磨后的工件进行终检,检验各尺寸精度,并做好记录。
[0018] 上述加工步骤中,步骤C中氧化皮为钢铁在高温下发生氧化作用而形成的腐蚀产 物,如果不去除将严重影响工件质量;步骤F与步骤G中的本体试样1与本体试样2分别 用于化学成分、夹杂物与机械受力性能的复验,符合材料测验的合理性;步骤I中点分度圆 弦齿厚预留精铣齿量到1mm,为后续精铣齿的加工做准备;步骤J中,锥齿轮的齿顶倒圆角, 能避免棱角刮伤其它设备或者人员,防止应力集中与啮合干涉;步骤L中喷完处理;步骤P 中,接触区域有大小、位置要求,接触区比例过小,传递的扭矩达不到要求,比例过大,加载 后会出现啮合干涉,容易断齿,设定啮合区域中长度方向占总齿宽的43%~47%,高度方向 占全齿高的50%时,能解决该问题;接触位置,若靠近锥齿轮大端,加载后会延伸出齿面之 外,无法满足传扭,啮合处载荷增大,齿面容易点蚀、脱落,固设定接触位置在啮合区域的中 部偏锥齿轮小端;在步骤I或〇中,粗加工程序与精加工程序采用的刀具为硬质合金棒铣 刀,由机床控制系统5控制棒铣刀路径11,以顺铣的锐削方式,棒铣刀路径11为平行于面锥 3,其一个齿面由背锥4到前锥,另一齿面由前锥到背锥4,整个加工沿齿高方向层层递进。
[0019] 此外,步骤I、M与0中的工装包括直柄顶尖12、尾座6和顶尖支架10,直柄顶尖 12与顶尖支架10为螺栓连接,尾座6与顶尖支架10之间为螺栓连接,直柄顶尖12包括顶 尖头及顶尖体,顶尖头呈圆锥体,顶尖体安装在顶尖支架10上,尾座6包括上端面、下端面, 上端面与下端面之间通过支撑梁7链接,且上、下两个端面平行,顶尖支架10安装在尾座6 的上端面上,直柄顶尖12轴线与所加工的锥齿轮轴的轴线位于同一水平线上,尾座6的上 端面设有贯通的槽体,顶尖支架10底座设置有与该槽体相匹配的定位槽,槽体的槽底中线 与直柄顶尖12轴线平行,顶尖头与顶尖体呈一体设计,顶尖体前端安装有顶尖轴套,顶尖 体的尾端设有环形限位槽,顶尖体中端设有滑动限位槽,顶尖轴套与顶尖体之间设有若干 角接触球轴承,顶尖轴套前端固定连接有端盖,端盖与顶尖体之间设有B型骨架油封,顶尖 支架10包括顶尖支架底座、支撑架和顶尖安装部、锁紧手柄8、推进螺栓9,顶尖安装部整体
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