本发明涉及一种提升内花键热处理后齿向精度的方法。
背景技术：
航空领域中附件传动齿轮，常采用内花键作为传递扭矩的方式，随着传动稳定性要求的不断提升及传递扭矩的不断增大，常常将内花键作渗碳热处理要求，同时要求花键齿部精度到达5～6级左右。航空附件传动齿轮尺寸结构较小，故内花键通常齿数较小，模数较小，花键小径尺寸一般在10mm～40mm之间，受结构尺寸限制及磨齿设备能力限制。内花键渗碳热处理后无法进行磨削加工，无法消除渗碳热处理带来的变形量。目前，国内采用热处理后，人工使用研磨棒研磨花键齿向的方式修整渗碳变形量，但根本无法满足齿向5～6级内花键精度要求。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种提升内花键渗碳热处理后齿向精度的方法，可以有效提升内花键热处理后的精度，满足齿向5～6级内花键精度要求。
本发明涉及一种提升内花键渗碳后齿向精度的工艺方法，具体步骤如下：
1、内花键小径控制
磨削加工内花键小径，公差带控制在0.015mm以内，小径圆柱度≤0.005mm；
2、制作芯棒
选择热收缩率比零件小的材料，按内花键小径尺寸名义值加工5级芯棒，每级芯棒尺寸公差为0.003mm；
3、选配芯棒
选配内花键小径与芯棒尺寸，保证间隙≤0.005mm；
4、热处理
渗碳时将配有芯棒的齿轮垂直放置于热处理炉中，按规定热处理参数进行渗碳处理；
5、制作花键研磨棒
测量内花键棒间距尺寸，并按测量实际值，向下制作5级研磨棒，每级研磨棒尺寸公差0.01mm，研磨棒外径上设置容屑槽，选用棒间距小于内花键棒间距尺寸0.02～0.03mm的研磨棒，研磨花键；所述的内花键棒间距尺寸为与设置在齿槽内的节圆棒相切的圆的直径；
6、内花键齿向研磨
将研磨棒装于主轴具有上下往复功能的设备上，主轴往复直线度要求满足0.01mm/200mm，将加工有内花键的零件固定在设备工作台上，找正零件外径基准轴径跳动≤0.005mm后，保证零件回转中心与研磨棒回转中心同轴≤0.005mm；
将研磨棒插入内花键中，然后转动主轴使研磨棒齿面与内花键一侧齿面贴合，随后锁定主轴旋转功能，使主轴仅能上下往复运动，进而带动研磨棒研磨花键；
通过旋转工作台控制内花键齿面研磨余量，每研磨3分钟，进行测量花键齿向精度，直至精渡满足要求；
重复上述步骤研磨内花键另一侧齿向。
本技术：
通过使用比零件材料收缩率更小的芯棒撑紧零件内花键小径，与零件一同进行热处理，进而控制零件内花键齿向斜率变形趋势稳定性。通过热处理前后测量内花键齿向斜率误差，进行数据对比，分析总结出内花键经渗碳热处理齿向变化误差，并将其计算量化，然后使用研磨棒与零件内花键单侧齿面接触，研磨棒直线往复运动修整内花键齿向误差。本申请设计的工艺方案，使用研磨棒及高精度直线往复运动研磨内花键，通过去除材料的方式提升齿向精度，解决了小模数内花键渗碳热处理后无法使用磨齿设备修整齿向的问题，本工艺方案可实现齿长40mm内花键齿向误差≤0.01mm，花键齿向精度等级达到5级。本发明涉及的工艺方法，不限于内花键渗碳热处理后齿向修正，类似外花键或其他热处理方法要求进行的改进，均属本专利涵盖范围。
具体实施方式
一种提升内花键渗碳后齿向精度的工艺方法，其具体步骤如下：
1、内花键小径控制
磨削加工内花键小径，公差带控制在0.015mm以内，小径圆柱度≤0.005mm；
2、制作芯棒
选择热收缩率比零件小的材料，按内花键小径尺寸名义值加工5级芯棒，每级芯棒尺寸公差为0.003mm；
3、选配芯棒
选配内花键小径与芯棒尺寸，保证间隙≤0.005mm；
4、热处理
渗碳时将配有芯棒的齿轮垂直放置于热处理炉中，按规定热处理参数进行渗碳处理；
5、制作花键研磨棒
测量内花键棒间距尺寸，并按测量实际值，向下制作5级研磨棒，每级研磨棒尺寸公差0.01mm，研磨棒外径上设置容屑槽，选用棒间距小于内花键棒间距尺寸0.02～0.03mm的研磨棒，研磨花键；所述的内花键棒间距尺寸为与设置在齿槽内的节圆棒相切的圆的直径；
6、内花键齿向研磨
将研磨棒装于主轴具有上下往复功能的设备上，主轴往复直线度要求满足0.01mm/200mm，将加工有内花键的零件固定在设备工作台上，找正零件外径基准轴径跳动≤0.005mm后，保证零件回转中心与研磨棒回转中心同轴≤0.005mm；
将研磨棒插入内花键中，然后转动主轴使研磨棒齿面与内花键一侧齿面贴合，随后锁定主轴旋转功能，使主轴仅能上下往复运动，进而带动研磨棒研磨花键；
通过旋转工作台控制内花键齿面研磨余量，每研磨3分钟，进行测量花键齿向精度，直至精渡满足要求；
重复上述步骤研磨内花键另一侧齿向。