专利名称：一种超越离合器外星轮沟槽的加工方法
技术领域：
本发明涉及离合器，尤其是涉及一种超越离合器外星轮沟槽的加工方法。
背景技术：
超越离合器是实现原动机和工作机之间或机器内部主动轴与从动轴之间动力传递与分离功能的重要部件，它是利用主、从动部分的速度变化或旋转方向的变换，实现自行离合功能的装置。由于超越离合器在大扭矩和高转速下其滚柱与外星轮沟槽之间会发生摩擦、挤压并产生形变，极大影响其工作性能，因此需要具有高精度和高强度的特性。现有的超越离合器外星轮沟槽加工方法由锻造、机械加工、热处理、磨削等工序组成，江龙(江龙.超越离合器中星轮新加工工艺探讨.中国制造业信息化，2006，35 (11):74-76)报道了一种超越离合器中星轮新加工工艺，在机械加工的拉削加工这道工序中，拉刀的磨损对外星轮沟槽成型会产生较大的形状误差，再经磨削加工后会造成误差累积。这些误差累积，造成超越离合器的寿命短、承受转速低、承载能力差等现象。综上所述，传统的超越离合器外星轮加工方法难以对异形沟槽进行超精加工
发明内容
本发明的目的在于针对现有的超越离合器外星轮沟槽加工方法存在的上述不足，提供具有较高制造精度的一种超越离合器外星轮沟槽的加工方法。本发明包括以下步骤:I)在超越离合器上加工外星轮对数螺旋线沟槽，所述沟槽为贯穿沟槽；2)对外星轮对数螺旋线沟槽进行渗碳处理后，再对外星轮对数螺旋线沟槽进行喷砂处理，使沟槽表面形成细小凹坑；3)对外星轮进行清洗后，进行滚压加工，完成对超越离合器外星轮沟槽的加工。在步骤2)中，所述喷砂处理的砂粒可选用金刚砂，喷砂处理的条件可为压缩空气压力0.6 0.8MPa，喷砂深度为0.02 0.04mm,金刚砂的粒度为140 200目。在步骤3)中，所述清洗的方法可为:将外星轮放水池，使外星轮完全浸没于水中，水温恒定在40 70°C ;所述滚压加工可采用数控铣床进行滚压加工。本发明在锻造、机械加工及热处理等一系列工序后，直接采用两道工序，即喷砂处理和数控铣床滚压成型。其中对外星轮沟槽进行喷砂处理，形成大量均匀的细小凹坑。在采用滚压成型加工时，由于经喷砂处理后的外星轮沟槽上有大量细小凹坑，根据赫兹理论，当成型模具和沟槽接触时其综合曲率半径约为细小凹坑的曲率半径，又接触面的挤压力和综合曲率半径的平方成正比，因此，喷砂处理大大减小了成型时的挤压力，便于沟槽经专用刀具滚压成型。本发明使用的专用刀具由钨钢材质的杆件与特制滚针轴承组成，滚针轴承外表面经磨削加工而成，尺寸精度达到IT3以上，表面粗糙度达Ra0.2，经其滚压成型后的沟槽尺寸精度达到IT4，表面粗糙度达Ra0.4，满足超越离合器的精度要求，从而提高了超越离合器的使用寿命，降低噪音，提高超越离合器的极限转速和承载能力。
图1为超越离合器结构示意图。在图1中，各标记为:1、超越离合器外星轮，2、滚柱，3、内圈。图2为本发明的数控铣床加工示意图。在图2中，各标记为:1、超越离合器外星轮，4、专用刀具，5、夹具主体。图3为配套夹具示意图。在图3中，各标记为:5、夹具主体，6、定位螺栓。图4为特制刀具与外星轮沟槽加工位置示意图。在图4中，各标记为:1、超越离合器外星轮，4、专用刀具，8、刀具轨迹。
具体实施方式
以下实施例将结合附图对本发明作进一步的说明。参见图1 4，本发明实施例包括以下步骤:I)胎膜锻锻造圆柱形超越离合器外星轮I毛坯件，再用普通车床加工超越离合器外星轮I毛坯件外侧面，得到的外圆表面尺寸精度应达到IT6，表面粗糙度达Ral.6 ;然后用普通车床钻孔，并镗内孔至拉削加工所需尺寸；并对超越离合器外星轮I基体进行拉削加工，得到对数螺旋线沟槽；2)对于超越离合器外星轮I的渗碳处理要求表面硬度HRC58 64，心部硬度，HRC30 42。渗碳深度:1.2 1.5mm ;3)对热处理后的半成品进行喷砂处理，砂粒选用粒度为140 200目的金刚砂，喷砂用压缩空气必须清洁、干燥，空气压力0.6 0.8MPa。喷砂深度为0.02 0.04mm ；4)清洗喷砂处理后的半成品；所述清洗的方法为:将超越离合器外星轮I放入水池，使超越离合器外星轮I完全浸没于水中，水温恒定在40 70°C ;5)清洗后，用数控铣床对超越离合器外星轮I沟槽进行滚压成型加工(参见图2)，安装专用刀具4并调节高度，使沟槽表面在宽度方向可以与专用刀具4完全接触。将超越离合器外星轮I固定于夹具主体5上，再用定位螺栓6将其夹紧。编程形成刀具轨迹8使专用刀具4沿特定轨迹运动，施加一定压力，利用滚针轴承外圈滚动，采用数控铣床对超越离合器外星轮I沟槽进行滚压成型加工。超越离合器外星轮I用专用夹具夹紧，其中专用夹具由夹具主体5和3个定位螺栓6精确定位，使超越离合器外星轮I轴线与夹具主体5轴线重合(参见图2)。本发明中涉及的专用刀具由刀杆与滚针轴承组成。刀杆为长度150mm直径IOmm的钨钢杆件，滚针轴承型号为HK1012RS。滚针轴承外表面需进行精磨加工，尺寸精度要求达到IT3，表面粗糙度达到Ra0.2。滚针轴承套于刀杆上，端面与刀杆一端平齐。本发明中涉及的配套夹具由夹具主体与定位螺栓组成。夹具主体为铸铁件,外径120mm,厚度100mm,内部有同轴的台阶孔,上孔内径为100mm,孔深70mm,下孔内径为90mm,孔深20mm。在上孔侧面距上端面35mm处均布3个M20的定位螺栓。本发明针对现有超越离合器外星轮沟槽加工方法的不足，提供一种使超越离合器外星轮沟槽具有较高制造精度的加工方法。本发明包括喷砂处理和数控铣床加工成型。本发明采取对经拉削加工而成的半成品外星轮沟槽进行喷砂处理，使外星轮沟槽表面形成大量均匀的细小凹坑，减小专用刀具加工时的挤压力。本发明使用的专用刀具是由钨钢材质的杆件与特制滚针轴承组成的，滚针轴承外表面经磨削加工，尺寸精度达到IT3以上，表面粗糙度达Ra0.2，经其滚压成型后的外星轮沟槽尺寸精度达到IT4级，表面粗糙度达Ra0.4，满足外星轮沟槽的精度要求，从而提高了超越离合器的使用寿命，降低噪音，提高超越离合器的极限转 速和承载能力。
权利要求
1.一种超越离合器外星轮沟槽的加工方法，其特征在于包括以下步骤: 1)在超越离合器上加工外星轮对数螺旋线沟槽，所述沟槽为贯穿沟槽； 2)对外星轮对数螺旋线沟槽进行渗碳处理后，再对外星轮对数螺旋线沟槽进行喷砂处理，使沟槽表面形成细小凹坑； 3)对外星轮进行清洗后，进行滚压加工，完成对超越离合器外星轮沟槽的加工。
2.如权利要求1所述一种超越离合器外星轮沟槽的加工方法，其特征在于在步骤2)中，所述喷砂处理的砂粒选用金刚砂。
3.如权利要求2所述一种超越离合器外星轮沟槽的加工方法，其特征在于金刚砂的粒度为140 200目。
4.如权利要求1所述一种超越离合器外星轮沟槽的加工方法，其特征在于在步骤2)中，喷砂处理的条件为压缩空气压力0.6 0.8MPa,喷砂深度为0.02 0.04mm。
5.如权利要求1所述一种超越离合器外星轮沟槽的加工方法，其特征在于在步骤3)中，所述清洗的方法为:将外星轮放水池，使外星轮完全浸没于水中，水温恒定在40 70。。。
6.如权利要求1所述一种超越离合器外星轮沟槽的加工方法，其特征在于在步骤3)中，所述滚压加工采用数控铣床进行滚压加工。
全文摘要
一种超越离合器外星轮沟槽的加工方法，涉及离合器。提供具有较高制造精度的一种超越离合器外星轮沟槽的加工方法。1)在超越离合器上加工外星轮对数螺旋线沟槽，所述沟槽为贯穿沟槽；2)对外星轮对数螺旋线沟槽进行渗碳处理后，再对外星轮对数螺旋线沟槽进行喷砂处理，使沟槽表面形成细小凹坑；3)对外星轮进行清洗后，进行滚压加工，完成对超越离合器外星轮沟槽的加工。提高了超越离合器的使用寿命，降低噪音，提高超越离合器的极限转速和承载能力。
文档编号B23P15/00GK103231214SQ20131014502
公开日2013年8月7日 申请日期2013年4月24日 优先权日2013年4月24日
发明者柏杨, 翟继盾, 张梦莺, 余雨萍, 孙骁 申请人:厦门大学