一种减少斜齿轮渗碳淬火变形的加工方法.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CN110408762A(43)申请公布日2019.11.05(21)申请号201910588942.9C23F17/00(2006.01)(22)申请日2019.07.02C23C8/00(2006.01)C21D11/00(2006.01)(66)本国优先权数据201810825006.02018.07.25CN(71)申请人中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司地址213011江苏省常州市五一路258号(72)发明人陆堰龙晁国强章正晓陈强黄俊(74)专利代理机构南京乐羽知行专利代理事务所(普通合伙)32326代理人缪友建(51)Int.Cl.C21D9/32(2006.01)C21D1/18(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图4页(54)发明名称一种减少斜齿轮渗碳淬火变形的加工方法(57)摘要本发明提供一种减少斜齿轮渗碳淬火变形的加工方法，包括以下步骤:在齿轮进行渗碳淬火前对斜齿轮加工预留反变形的螺旋角变量β'，即在渗碳淬火工序前斜齿轮的加工螺旋角等于在设计螺旋角β的基础上减去反变形的螺旋角余量β'；所述螺旋角变量β'通过在滚齿或插齿工序中根据齿轮的设计螺旋角β、齿轮的齿向有效分析范围H以及齿向热处理变形量M进行设定。本发明利用反变形规律，通过螺旋角变量抵消热处理产生的畸变量。齿轮渗碳淬火后螺旋角达到工序要求，保证了后续精加工齿向齿轮渗碳淬火后上下段变形就不会超差，减少后续精加工的工作量，降低了渗碳层的切削量。CN110408762ACN110408762A权利要求书1/1页1.一种减少斜齿轮渗碳淬火变形的加工方法，其特征在于包括以下步骤:在齿轮进行渗碳淬火前对斜齿轮加工预留反变形的螺旋角变量β'，即在渗碳淬火工序前斜齿轮的加工螺旋角等于在设计螺旋角β的基础上减去反变形的螺旋角余量β'；所述螺旋角变量β'通过在滚齿或插齿工序中根据齿轮的设计螺旋角β、齿轮的齿向有效分析范围H以及齿向热处理变形量M进行设定，所述齿向热处理变形量M=（x+y）/2，所述x为左齿向最大变化值，y为右齿向最大变化值；所述螺旋角变量β'的计算表达式为β'=arctg（M/H）。2.如权利要求1所述的减少斜齿轮渗碳淬火变形的加工方法，其特征在于:当所述设计螺旋角β＜10°时，齿向有效分析范围H≤100mm，预留反变形的螺旋角变量β'=0。3.如权利要求1所述的减少斜齿轮渗碳淬火变形的加工方法，其特征在于:所述齿向热处理变形量M≥0.04mm。4.如权利要求1-3任一权利要求所述的减少斜齿轮渗碳淬火变形的加工方法，其特征在于:所述加工方法用于轨道车辆传动系统的齿轮加工。2CN110408762A说明书1/3页一种减少斜齿轮渗碳淬火变形的加工方法技术领域[0001]本发明涉及一种斜齿轮的加工方法，尤其是一种减少斜齿轮渗碳淬火变形的加工方法，属于齿轮加工技术领域。背景技术[0002]斜齿轮通常采用滚齿、铣齿、插齿等粗加工方法。齿轮齿部精加工采用精磨齿以保证齿轮精度要求。齿轮渗碳淬火后，表面形成高硬度又耐磨的渗碳层，心部整体淬火具有较高的强度和冲击韧性，齿轮整体渗碳淬火后具有优良的综合机械性能。[0003]渗碳淬火工艺加热慢，生产周期长，成本较高。由于斜齿轮长期在900~950℃左右高温下，齿轮的刚性降低，齿轮齿部变形无法在长时间热处理过程中无法控制，在高温下产生较大的畸变，导致轮齿后续加工后层深上下不均匀，硬度偏差大甚至出现变形过大产生黑皮大幅增加磨量，带来磨齿成本较高甚至由于变形过大齿面达不到要求而产生报废。发明内容[0004]本发明针对上述提出的技术问题，提出一种减少斜齿轮渗碳淬火变形的加工方法，根据斜齿轮渗碳热处理规律及特点对加工工艺进行改进，以减少斜齿轮渗碳淬火齿向变形，提高齿轮齿面加工质量和生产效率，降低齿轮制造成本，实现齿轮精密热处理。[0005]本发明解决以上技术问题的技术方案是:提供一种减少斜齿轮渗碳淬火变形的加工方法，包括以下步骤:在齿轮进行渗碳淬火前对斜齿轮加工预留反变形的螺旋角变量β'，即在渗碳淬火工序前斜齿轮的加工螺旋角等于在设计螺旋角β的基础上减去反变形的螺旋角变量β'；所述螺旋角变量β'通过在滚齿或插齿工序中根据齿轮的设计螺旋角β、齿轮的齿向有效分析范围H以及齿向热处理变形量M进行设定，所述齿向热处理变形量M=（x+y）/2，所述x为左齿向最大变化值，y为右齿向最大变化值；所述螺旋角变量β'的计算表达式为β'=arctg（M/H）。[0006]本发明的进一步限定技术方案，前述的的减少斜齿轮渗碳淬火变形的加工方法，当所述设计螺旋角β＜10°时，齿轮的齿向有效分析范围H≤100mm，预留反变形的螺旋角变量β'=0。[0007]前述的减少斜齿轮渗碳淬火变