本发明涉及面齿轮加工技术领域，尤其涉及一种面齿轮的加工方法。
背景技术：
由于我国齿轮工业的快速发展，齿轮的市场需求量增大，对齿轮的质量精度要求也不断提高，然而目前高精度齿轮主要是通过进口的齿轮磨齿机加工而成，它的加工成本非常高，效率也极为低下。故而探索出新的加工方法，以提升齿轮的质量精度、扩大生产制造能力，提高生产效率，满足不断增大的市场需求，成为了制齿行业的当务之急。
面齿轮与锥齿轮相比较，面齿轮传动具有重合度大、承载能力强、稳定性强、振动小、占空间小等优点。随着航空航天事业的发展，面齿轮传动在飞行器的动力装置中得到了广泛应用，占有很重要的地位。面齿轮加工方法是面齿轮研究的主要任务之一，近年来国内外学者对其做了很多研究，但目前在国内对面齿轮的加工方法大多为插齿加工、磨齿加工，加工效率低，灵活性差。
为此本发明进行了有益的探索和尝试，找到了解决上述问题的办法，下面将要介绍的方案便是这种背景下产生的。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题在于针对现有技术的不足和缺陷而提供一种面齿轮的加工方法。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
一种面齿轮的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，备料：锻造毛坯，将毛坯正火加热后在空气中冷却到室内温度；
步骤2，滚齿：用滚齿机和弧齿锥齿轮铣齿机对毛胚进行齿形加工，并对齿形加工后的滚齿进行倒棱；
步骤3，粗车：毛胚的中心位置钻孔机床进行钻孔处理，毛胚的齿圈在内孔磨床上进行磨孔处理，毛胚的轴齿在磨外圆床上进行磨外圆，成面齿轮半成品；
步骤4，淬火：对面齿轮半成品进行渗碳淬火热处理；
步骤5，精车：在滚齿机或弧齿锥齿轮铣齿机上，精车热处理后的面齿轮半成品，切削参数为：转速120r/min，进给量0.1mm/r，切削深度0.1mm，得面齿轮车精品；
步骤6，磨齿：在珩齿机或锥齿轮研齿机上对加工好的齿轮进行研磨齿面处理；
步骤7，精控喷丸：将步骤6磨齿后的面齿轮车精品齿面采用2.5mm的铁砂进行喷丸处理，得面齿轮成品。
步骤8，探伤精磨：面齿轮成品送齿轮检测仪检测其齿部精度，并进行磁粉探伤,探伤后齿圈缺陷≤0.5mm，轴齿缺陷≤0.1mm，得面齿轮合格品再进行精磨；
步骤9，终检：将精研后面齿轮合格品进行终检，检验各尺寸精度，并做好记录。
在本发明的一个优选实施例中，步骤1中，毛胚加热2次，第一次温度加热至850℃，加热时间2.5小时，再在放置空气中冷却到室内温度；第二次温度加热至680摄氏度，加热时间4小时，再在放置空气中冷却到室内温度。
在本发明的一个优选实施例中，步骤1种，所述毛坯的制作材料采用20crmnti或20crmnmo。
在本发明的一个优选实施例中，步骤3中，面齿轮半成品的齿厚预留加工余量为0.15-0.3mm。
在本发明的一个优选实施例中，步骤4中，淬火过程：温度保持在950℃-1000℃并加热7小时，然后在空气中冷却至500℃-550℃，再升温到850℃-870℃并加热4小时后进行油淬，油温为70℃，使得渗碳淬火后淬火表面硬度为hrc59-62，渗碳层厚度为2.2-2.8mm。
在本发明的一个优选实施例中，步骤5中，步骤5中，齿圈留0.3mm余量，轴齿留0.2mm余量，并修中心孔。
由于采用了如上的技术方案，本发明的有益效果在于：加工工艺操作方便，提高了生产率，保证了面齿轮的整体精度；渗碳淬火热处理过程中加热金属表面硬化材料，在面齿轮的表面形成一层坚硬耐磨的金属硬化层，面齿轮齿面硬度变大，提高齿轮承载能力，大大的提高了滚齿效力，减少了刀具损耗。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面进一步阐述本发明。
一种面齿轮的加工方法，包括以下步骤：
步骤1，备料：锻造毛坯，毛胚加热2次，第一次温度加热至850℃，加热时间2.5小时，再在放置空气中冷却到室内温度；第二次温度加热至680摄氏度，加热时间4小时，再在放置空气中冷却到室内温度。其中，毛坯的制作材料采用20crmnti或20crmnmo。
步骤2，滚齿：用滚齿机和弧齿锥齿轮铣齿机对毛胚进行齿形加工，并对齿形加工后的滚齿进行倒棱。
步骤3，粗车：毛胚的中心位置钻孔机床进行钻孔处理，毛胚的齿圈在内孔磨床上进行磨孔处理，毛胚的轴齿在磨外圆床上进行磨外圆，成面齿轮半成品，齿轮半成品的齿厚预留加工余量为0.15-0.3mm。
步骤4，淬火：对面齿轮半成品进行渗碳淬火热处理，淬火过程：温度保持在950℃-1000℃并加热7小时，然后在空气中冷却至500℃-550℃，再升温到850℃-870℃并加热4小时后进行油淬，油温为70℃，使得渗碳淬火后淬火表面硬度为hrc59-62，渗碳层厚度为2.2-2.8mm。
步骤5，精车：在滚齿机或弧齿锥齿轮铣齿机上，精车热处理后的面齿轮半成品，切削参数为：转速120r/min，进给量0.1mm/r，切削深度0.1mm，得面齿轮车精品，齿圈留0.3mm余量，轴齿留0.2mm余量，并修中心孔。
步骤6，磨齿：在珩齿机或锥齿轮研齿机上对加工好的齿轮进行研磨齿面处理。
步骤7，精控喷丸：将步骤6磨齿后的面齿轮车精品齿面采用2.5mm的铁砂进行喷丸处理，得面齿轮成品。
步骤8，探伤精磨：面齿轮成品送齿轮检测仪检测其齿部精度，并进行磁粉探伤,探伤后齿圈缺陷≤0.5mm，轴齿缺陷≤0.1mm，得面齿轮合格品再进行精磨。
步骤9，终检：将精研后面齿轮合格品进行终检，检验各尺寸精度，并做好记录。
本发明加工工艺操作方便，提高了生产率，保证了面齿轮的整体精度；渗碳淬火热处理过程中加热金属表面硬化材料，在面齿轮的表面形成一层坚硬耐磨的金属硬化层，面齿轮齿面硬度变大，提高齿轮承载能力，大大的提高了滚齿效力，减少了刀具损耗；喷丸处理也称喷丸强化，是减少齿轮疲劳，提高齿轮的使用寿命；探伤精磨保证了产品的合格率，并为生产工艺的改进提高了数据基础。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
1.一种面齿轮的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，备料：锻造毛坯，将毛坯正火加热后在空气中冷却到室内温度；
步骤2，滚齿：用滚齿机和弧齿锥齿轮铣齿机对毛胚进行齿形加工，并对齿形加工后的滚齿进行倒棱；
步骤3，粗车：毛胚的中心位置钻孔机床进行钻孔处理，毛胚的齿圈在内孔磨床上进行磨孔处理，毛胚的轴齿在磨外圆床上进行磨外圆，成面齿轮半成品；
步骤4，淬火：对面齿轮半成品进行渗碳淬火热处理；
步骤5，精车：在滚齿机或弧齿锥齿轮铣齿机上，精车热处理后的面齿轮半成品，切削参数为：转速120r/min，进给量0.1mm/r，切削深度0.1mm，得面齿轮车精品；
步骤6，磨齿：在珩齿机或锥齿轮研齿机上对加工好的齿轮进行研磨齿面处理；
步骤7，精控喷丸：将步骤6磨齿后的面齿轮车精品齿面采用2.5mm的铁砂进行喷丸处理，得面齿轮成品。
步骤8，探伤精磨：面齿轮成品送齿轮检测仪检测其齿部精度，并进行磁粉探伤,探伤后齿圈缺陷≤0.5mm，轴齿缺陷≤0.1mm，得面齿轮合格品再进行精磨；
步骤9，终检：将精研后面齿轮合格品进行终检，检验各尺寸精度，并做好记录。
2.如权利要求1所述的一种面齿轮的加工方法，其特征在于，步骤1中，毛胚加热2次，第一次温度加热至850℃，加热时间2.5小时，再在放置空气中冷却到室内温度；第二次温度加热至680摄氏度，加热时间4小时，再在放置空气中冷却到室内温度。
3.如权利要求1所述的一种面齿轮的加工方法，其特征在于，步骤1种，所述毛坯的制作材料采用20crmnti或20crmnmo。
4.如权利要求1所述的一种面齿轮的加工方法，其特征在于，步骤3中，面齿轮半成品的齿厚预留加工余量为0.15-0.3mm。
5.如权利要求1所述的一种面齿轮的加工方法，其特征在于，步骤4中，淬火过程：温度保持在950℃-1000℃并加热7小时，然后在空气中冷却至500℃-550℃，再升温到850℃-870℃并加热4小时后进行油淬，油温为70℃，使得渗碳淬火后淬火表面硬度为hrc59-62，渗碳层厚度为2.2-2.8mm。
6.如权利要求1所述的一种面齿轮的加工方法，其特征在于，步骤5中，齿圈留0.3mm余量，轴齿留0.2mm余量，并修中心孔。