渗碳淬火齿轮淬前加工方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110802278A(43)申请公布日2020.02.18(21)申请号201911172784.5(22)申请日2019.11.26(71)申请人二重（德阳）重型装备有限公司地址618013四川省德阳市珠江西路460号(72)发明人陈苹(74)专利代理机构成都希盛知识产权代理有限公司51226代理人张行知何强(51)Int.Cl.B23F5/20(2006.01)B23F21/14(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图7页(54)发明名称渗碳淬火齿轮淬前加工方法(57)摘要本发明涉及齿轮加工领域，公开了一种渗碳淬火齿轮根部加工方法。该方法在盘铣刀粗开齿时，同一模数的齿轮共用一种盘铣刀，将加工中常遇到的同一模数中最少齿数和最多齿数的被加工齿轮参数找出，计算出最少齿数齿轮的平均压力角和最多齿数齿轮的平均压力角，取得压力角中间值，根据压力角中间值和模数选定盘铣刀，利用该盘铣刀加工同一模数的齿轮；再利用磨前留量滚刀对齿轮坯件进一步加工。本发明可以在盘铣刀粗开齿中更大化地切除余量，减少磨前留量滚刀的加工量，进而提高加工效率，缩短加工周期。CN110802278ACN110802278A权利要求书1/1页1.渗碳淬火齿轮淬前加工方法，其特征在于，包括如下步骤：盘铣刀粗开齿：同一模数的齿轮共用一种盘铣刀，将加工中常遇到的同一模数中最少齿数和最多齿数的被加工齿轮参数找出，计算出最少齿数齿轮的平均压力角和最多齿数齿轮的平均压力角，取得压力角中间值，根据压力角中间值和模数选定盘铣刀，利用该盘铣刀加工同一模数的齿轮；利用磨前留量滚刀对齿轮坯件进一步加工。2.如权利要求1所述的渗碳淬火齿轮淬前加工方法，其特征在于，所述平均压力角的计算方式如下：先获取齿轮渐开线齿面每个截面的齿形坐标点，计算出各个坐标点的压力角，再计算出平均压力角。3.如权利要求2所述的渗碳淬火齿轮淬前加工方法，其特征在于，所述齿形坐标点的计算方式如下：利用以下公式计算出各截面的齿高和齿厚，齿高：齿厚：其中，m:模数，z:齿数，x:变量系数，α：压力角；通过各截面的齿高和齿厚计算出每个截面的齿形坐标点。4.如权利要求2或3所述的渗碳淬火齿轮淬前加工方法，其特征在于，所述齿形坐标点的压力角计算方式如下：其中，α：压力角，db：基圆直径，dx：坐标点处的圆直径。5.如权利要求1所述的渗碳淬火齿轮淬前加工方法，其特征在于，在盘铣刀粗开齿之后，先采用仿形铣刀代替磨前流量滚刀的凸角铣削齿轮根部圆弧，再利用磨前留量滚刀滚切齿面。6.如权利要求5所述的渗碳淬火齿轮淬前加工方法，其特征在于，在铣削齿轮根部圆弧时，采用的仿形铣刀R圆弧与齿轮根部圆弧相近，并通过参考齿形坐标点和磨前留量，确定所采用的仿形铣刀不能伤到渐开线齿面。2CN110802278A说明书1/7页渗碳淬火齿轮淬前加工方法技术领域[0001]本发明涉及齿轮加工领域，尤其是一种渗碳淬火齿轮根部加工方法。背景技术[0002]为了提高啮合齿轮齿部基体硬度，并提高齿轮精度等级，现大部分齿轮、齿轮轴设计采用了渗碳淬火，并在后续加工中磨齿。[0003]如图1所示，齿轮根部圆弧是为了减少渗碳淬火时，因应力集中使根部产生裂纹，同时也是为了防止磨削时砂轮碰撞齿轮的齿部分，加大砂轮的磨削负荷，对齿面的加工质量产生负面影响。[0004]齿轮根部圆弧是由带有凸角的滚刀，俗称磨前留量滚刀加工完成。刀具的凸角设计除根据被加工件的齿形，还必须考虑淬火处理产生的变形、涨大及磨削砂轮的偏心量导致粗加工齿面被磨去的不同加工量。如图2所示，1表示后续磨齿后的轮廓线，2表示磨前留量滚刀加工后的轮廓线，后续磨齿后的轮廓线和磨前留量滚刀加工后的轮廓线之间的W表示磨前留量滚刀加工后的加工余量。滚刀的齿面在滚切时包络出渐开线齿面，渐开线从齿顶圆开始到渐开线起始圆，这时滚刀设计时必须要保证的。磨前留量滚刀的法向示意图见图3。[0005]标准齿轮的全齿高为2.25M，M指的是模数，模数越大，齿高越大，加上刀齿的凸角，这样在滚切时，刀齿悬深会很长，切削负荷很重，刀具产生颤动，切削时间很长，占用滚齿专用机床时间长，给生产带来不便，[0006]以模数M40，齿数79，螺旋升角27.5°为例，该参数齿轮全齿深达到了89.3477mm。由于图纸要求齿部渗碳淬火，有效硬化层深度：4.0～5.6，齿面硬度:HRC57～62。所以最后一道精加工工序为磨齿，为了保证渗碳淬火齿部和齿根变形，为精磨齿留有磨削余量，以及为防止淬火时，齿根部淬裂，在粗加工滚齿工序时，将根部加工成大圆弧形，齿面根据淬火变形情况，单边留余量1.5mm。齿根部为大圆弧，经过计算，刀具需加工全齿深为94.932mm。在实际切削时，如果用Φ410mm圆弧