本发明涉及齿轮加工技术领域，尤其涉及一种改良的螺旋圆锥齿轮的加工方法。
背景技术：
齿轮传动是机械传动中应用最广的一种传动形式，由于其具有传动比准确、效率高、结构紧凑、工作可靠、寿命长等特点，因而在现代机床和仪器中的应用极为广泛。齿轮作为齿轮传动的基础元件，是轮缘上有齿能连续啮合传递运动和动力的机械元件，其中直齿圆柱齿轮的结构工艺性最好、最易加工，可采用任何一种齿形加工方法加工轮部，而对于螺旋圆锥齿轮，由于其轮齿分布在一个圆锥体的表面、且齿形从大端到小端逐渐减小的圆弧形状。
由于我国齿轮工业的快速发展，螺旋圆锥齿轮的市场需求量增大，对螺旋圆锥齿轮的质量精度要求也不断提高，然而目前高精度螺旋圆锥齿轮主要是通过进口的螺旋伞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，以提升螺旋伞齿轮的质量精度、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。
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改良的螺旋圆锥齿轮的加工方法。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
一种改良的螺旋圆锥齿轮的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，锻造，选择毛坯材料，将毛坯进行锻造，得螺旋圆锥齿轮毛胚；
步骤2，粗车，将螺旋圆锥齿轮毛胚在机床上加工并留有加工余量再安装在弧齿锥齿轮铣齿机上进行齿部粗加工，通过着色发控制啮合面长度和啮合面高度尺寸，齿厚预留加工余量，得螺旋圆锥齿轮粗车品；
步骤3，调质，对螺旋圆锥齿轮粗车品淬火加热保温一定时间然后油淬，再进行回火，空冷至室温；
步骤4，半精车，对经过步骤3调质过后的螺旋圆锥齿轮粗车品的安装轴或安装孔、齿面半精车加工，并预留加工余量，得螺旋圆锥齿轮半精车品；
步骤5，去应力退火，螺旋圆锥齿轮半精车品加热温度一定时间并在加热过程中使用共振法去应力，再冷却至室温；
步骤6，精车，对经过步骤5去应力过后的螺旋圆锥齿轮半精车品的安装轴或安装孔、齿面精车加工再进行研磨直至设计尺寸，得螺旋圆锥齿轮成品；
步骤7，检验，螺旋圆锥齿轮成品按提高1级加工精度进行检验，固定弦尺寸及公差的上偏差减-0.005mm至-0.01mm；
步骤8，齿面氮化处理，齿面采用离子渗氮，采用深井式离子氮化炉；
步骤9，终检。
在本发明的一个优选实施例，步骤1中，毛坯材料采用20crmnti或20crmnmo材质。
在本发明的一个优选实施例，步骤2中，预留的工作余量为0.1-0.3mm。
在本发明的一个优选实施例，步骤3中，淬火加热温度为860-880℃，保温时间为1-1.5h；淬油油温为70-80℃；回火温度为620-640℃,保温2.5-3h。
在本发明的一个优选实施例，步骤4中，齿圈跳动≤0.08mm，外圆跳动≤0.02mm。
在本发明的一个优选实施例，步骤5中，加热温度为600-620℃,保温3-3.5h，炉冷到200℃后空冷到室温。
在本发明的一个优选实施例，步骤8中，齿面氮化处理中采用ld-100型3mm深井式离子氮化炉，额定输出直流电流100a，电压810-850v，设备预抽真空至6.216±0.2pa后，通0.27-0.29l/min氨气,保证真空度715-745pa下氮化，工作温度为540-570℃，变形量控制可在0.002mm-0.005mm。
由于采用了如上的技术方案，本发明的有益效果在于：
1、本方法通过在螺旋圆锥齿轮渗氮处理前增加热处理调质、去应力退火等步骤，渗氮层深度可提高20％以上，硬度也有所提高，同时还可消除切削应力，减少氮化后零件的变形量，避免零件氮化后精度降低的问题。
2、用铣齿+研磨的方式对螺旋伞齿轮进行加工，因此较磨齿加工方式具有提高加工效率、降低制造成本的优势。可提高齿面表面精度、消除啮合印痕，特别适用于加工高精度螺旋伞齿轮。
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。
一种改良的螺旋圆锥齿轮的加工方法，包括以下步骤：
步骤1，锻造，毛坯材料采用20crmnti或20crmnmo材质，将毛坯进行锻造，得螺旋圆锥齿轮毛胚。
步骤2，粗车，将螺旋圆锥齿轮毛胚在机床上加工并留有加工余量再安装在弧齿锥齿轮铣齿机上进行齿部粗加工，通过着色发控制啮合面长度和啮合面高度尺寸，齿厚预留加工余量为0.1-0.3mm，得螺旋圆锥齿轮粗车品。
步骤3，调质，对螺旋圆锥齿轮粗车品淬火，淬火加热温度为860-880℃，保温时间为1-1.5h；然后油淬，淬油油温为70-80℃；再进行回火，回火温度为620-640℃,保温2.5-3h空冷至室温。
步骤4，半精车，对经过步骤3调质过后的螺旋圆锥齿轮粗车品的安装轴或安装孔、齿面半精车加工，并预留加工余量，得螺旋圆锥齿轮半精车品，其中齿圈跳动≤0.08mm，外圆跳动≤0.02mm。
步骤5，去应力退火，螺旋圆锥齿轮半精车品加热，加热温度为600-620℃,保温3-3.5h，并在加热过程中使用共振法去应力，炉冷到200℃后空冷到室温。
步骤6，精车，对经过步骤5去应力过后的螺旋圆锥齿轮半精车品的安装轴或安装孔、齿面精车加工再进行研磨直至设计尺寸，得螺旋圆锥齿轮成品。
步骤7，检验，螺旋圆锥齿轮成品按提高1级加工精度进行检验，固定弦尺寸及公差的上偏差减-0.005mm至-0.01mm。
步骤8，齿面氮化处理，齿面采用离子渗氮，齿面氮化处理中采用ld-100型3mm深井式离子氮化炉，额定输出直流电流100a，电压810-850v，设备预抽真空至6.216±0.2pa后，通0.27-0.29l/min氨气,保证真空度715-745pa下氮化，工作温度为540-570℃，变形量控制可在0.002mm-0.005mm。
步骤9，终检。
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。
1.一种改良的螺旋圆锥齿轮的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，锻造，选择毛坯材料，将毛坯进行锻造，得螺旋圆锥齿轮毛胚；
步骤2，粗车，将螺旋圆锥齿轮毛胚在机床上加工并留有加工余量再安装在弧齿锥齿轮铣齿机上进行齿部粗加工，通过着色发控制啮合面长度和啮合面高度尺寸，齿厚预留加工余量，得螺旋圆锥齿轮粗车品；
步骤3，调质，对螺旋圆锥齿轮粗车品淬火加热保温一定时间然后油淬，再进行回火，空冷至室温；
步骤4，半精车，对经过步骤3调质过后的螺旋圆锥齿轮粗车品的安装轴或安装孔、齿面半精车加工，并预留加工余量，得螺旋圆锥齿轮半精车品；
步骤5，去应力退火，螺旋圆锥齿轮半精车品加热温度一定时间并在加热过程中使用共振法去应力，再冷却至室温；
步骤6，精车，对经过步骤5去应力过后的螺旋圆锥齿轮半精车品的安装轴或安装孔、齿面精车加工再进行研磨直至设计尺寸，得螺旋圆锥齿轮成品；
步骤7，检验，螺旋圆锥齿轮成品按提高1级加工精度进行检验，固定弦尺寸及公差的上偏差减-0.005mm至-0.01mm；
步骤8，齿面氮化处理，齿面采用离子渗氮，采用深井式离子氮化炉；
步骤9，终检。
2.如权利要求1所述的一种改良的螺旋圆锥齿轮的加工方法，其特征在于，步骤1中，毛坯材料采用20crmnti或20crmnmo材质。
3.如权利要求1所述的一种改良的螺旋圆锥齿轮的加工方法，其特征在于，步骤2中，预留的工作余量为0.1-0.3mm。
4.如权利要求1所述的一种改良的螺旋圆锥齿轮的加工方法，其特征在于，步骤3中，淬火加热温度为860-880℃，保温时间为1-1.5h；淬油油温为70-80℃；回火温度为620-640℃,保温2.5-3h。
5.如权利要求1所述的一种改良的螺旋圆锥齿轮的加工方法，其特征在于，步骤4中，齿圈跳动≤0.08mm，外圆跳动≤0.02mm。
6.如权利要求1所述的一种改良的螺旋圆锥齿轮的加工方法，其特征在于，步骤5中，加热温度为600-620℃,保温3-3.5h，炉冷到200℃后空冷到室温。
7.如权利要求1所述的一种改良的螺旋圆锥齿轮的加工方法，其特征在于，步骤8中，齿面氮化处理中采用ld-100型3mm深井式离子氮化炉，额定输出直流电流100a，电压810-850v，设备预抽真空至6.216±0.2pa后，通0.27-0.29l/min氨气,保证真空度715-745pa下氮化，工作温度为540-570℃，变形量控制可在0.002mm-0.005mm。