一种硬齿面大模数圆柱形齿条的加工方法技术

本发明专利技术公开了一种硬齿面大模数圆柱形齿条的加工方法，包括步骤：S1：锻件，根据半圆齿条的结构，采用对应两件齿条的坯料进行整体锻打；S2：齿开槽，对锻件两侧分别进行齿开槽；S3：去应力处理；S4：半精铣齿面，对锻件两侧进行半精铣齿面，且齿面留有加工余量；S5：渗碳淬火；S6：两齿条间半精铣；S7：去应力处理；S8：两齿条间精铣，以使两件齿条分离；S9：精车；S10：磨外圆，端面成品；S11：精铣齿面，齿面成品。通过上述工艺能实现硬齿面大模数圆柱形齿条的加工，不仅克服了圆柱形非对称面热处理变形的不可控性，而且不需特殊的热处理设备、不需专用磨齿机，使加工更加简单、经济。

Machining method for large modulus cylindrical rack with hardened tooth surface

The invention discloses a processing method of hard tooth surface large modulus cylindrical rack, including steps: S1: Forgings, according to the structure of the semicircle rack, the blank of two pieces of rack is forged as a whole; S2: tooth slotting, tooth slotting on both sides of the forgings; S3: stress treatment; S4: semi finish milling tooth surface and forgings Half finish milling teeth on both sides, and the tooth surface left with machining allowance; S5: carburizing and quenching; S6: two rack half finish milling; S7: stress treatment; S8: two rack milling, two rack separation; S9: fine car; S10: grinding round, end end finished product; S11: finish milling tooth surface, tooth surface finished product. The processing of cylindrical rack with large modulus of hard tooth surface can be realized through the process, which not only overcomes the uncontrollable deformation of the cylindrical asymmetric heat treatment, but also does not need special heat treatment equipment, and does not need special gear grinding machine, making the machining more simple and economical.

【技术实现步骤摘要】
一种硬齿面大模数圆柱形齿条的加工方法
本专利技术涉及机械加工
，更具体地说，涉及一种硬齿面大模数圆柱形齿条的加工方法。
技术介绍
齿条是一种齿分布于条形体上的特殊齿轮。齿条也分直齿齿条和斜齿齿条，分别与直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮配对使用；齿条的齿廓为直线而非渐开线(对齿面而言则为平面)，相当于分度圆半径为无穷大圆柱齿轮。齿条的加工方法一般有：(1)滚齿(2)插齿(3)剃齿(4)磨齿(5)珩齿。传统齿条大多为软齿面，相对比硬齿面容易加工，易控制变形。但软齿面接触疲劳强度、齿根弯曲疲劳强度及齿面抗胶合能力、传动载荷、使用寿命都比硬齿面差很多。对于硬齿面齿条，其加工困难。现有技术中仅有少部分可通过调质加淬火热处理得到、或者高温锻压后高频淬火整形得到、也有整体渗碳淬火后专用磨齿机磨成品得到的。但上述硬齿面齿条加工方法的流转工序较长、成本较高、操作复杂，并受限于特殊的热处理设备、专用磨齿机等。综上所述，如何有效地解决硬齿面齿条加工流转工序较长、成本较高、操作复杂，并受限于特殊的热处理设备、专用磨齿机等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种硬齿面大模数圆柱形齿条的加工方法，该加工方法可以有效地解决硬齿面齿条加工流转工序较长、成本较高、操作复杂，并受限于特殊的热处理设备、专用磨齿机的问题。为了达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种硬齿面大模数圆柱形齿条的加工方法，包括步骤：S1：锻件，根据半圆齿条的结构，采用对应两件齿条的坯料进行整体锻打；S2：齿开槽，对锻件两侧分别进行齿开槽，齿面及齿根分别留有加工余量；S3：去应力处理，控制零件弯曲变形；S4：半精铣齿面，对锻件两侧进行半精铣齿面，且齿面留有加工余量；S5：渗碳淬火；S6：两齿条间半精铣，沿两齿条中部进行半精铣分离，并留有两齿条间精铣余量；S7：去应力处理；S8：两齿条间精铣，以使两件齿条分离，并以齿节圆为基准，在两齿条的外圆面上铣外切多边形，并根据节圆打两端中心孔；S9：精车，以所述两端中心孔为基准，车外圆，并在外圆及相应轴肩留磨量；S10：磨外圆，以所述两端中心孔为基准，磨外圆及其相应端面所述留磨量成品；S11：精铣齿面，齿面成品。优选地，上述硬齿面大模数圆柱形齿条的加工方法中，所述步骤S2中对锻件两侧分别进行齿开槽，具体包括：通过数控龙门铣对锻件两侧分别进行齿开槽。优选地，上述硬齿面大模数圆柱形齿条的加工方法中，所述步骤S4中对锻件两侧进行半精铣齿面，具体包括：通过数控龙门铣、采用精铣刀具对锻件两侧进行半精铣齿面。优选地，上述硬齿面大模数圆柱形齿条的加工方法中，所述步骤S9中，车外圆具体包括：用耐磨刀片车外圆。优选地，上述硬齿面大模数圆柱形齿条的加工方法中，所述步骤S11中，精铣齿面，具体包括：找正已磨外圆母线，数控龙门铣加工各齿面。优选地，上述硬齿面大模数圆柱形齿条的加工方法中，所述步骤S5中，渗碳淬火具体包括：将经过半精铣齿面处理的工件平稳竖直放置在吊具上，并将位于两侧的齿面朝向两边摆放进行渗碳淬火。应用本专利技术提供的硬齿面大模数圆柱形齿条的加工方法，先锻件，根据半圆齿条的结构，采用对应两件齿条的坯料进行整体锻打；再齿开槽，对锻件两侧分别进行齿开槽，齿面及齿根分别留有加工余量；而后去应力处理，控制零件弯曲变形；再经半精铣齿面，对锻件两侧进行半精铣齿面，且齿面留有加工余量；渗碳淬火；两齿条间半精铣，沿两齿条中部进行半精铣分离，并留有两齿条间精铣余量；而后去应力处理；再进行两齿条间精铣，以使两件齿条分离，并以齿节圆为基准，在两齿条的外圆面上铣外切多边形，并根据节圆打两端中心孔；精车，以所述两端中心孔为基准，车外圆，并在轴肩留磨量；磨外圆，以所述两端中心孔为基准，磨外圆及所述留磨量，端面成品；最后精铣齿面，齿面成品。通过上述工艺能实现硬齿面大模数圆柱形齿条的加工，不仅克服了圆柱形非对称面热处理变形的不可控性，而且不需特殊的热处理设备、不需专用磨齿机，使加工更加简单、经济。用本专利技术方法加工的齿条是经过渗碳淬火的硬齿面大模数圆柱形齿条，最终得到的精度远远高于GB10096-88规定的9级精度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术一个具体实施例的硬齿面大模数圆柱形齿条的加工方法的流程示意图；图2为经齿开槽处理后工件的结构示意图；图3为两齿条间半精铣后的工件结构示意图。具体实施方式本专利技术实施例公开了一种硬齿面大模数圆柱形齿条的加工方法，以简化工艺流程、节约生产成本。下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-图3，图1为本专利技术一个具体实施例的硬齿面大模数圆柱形齿条的加工方法的流程示意图；图2为经齿开槽处理后工件的结构示意图；图3为两齿条间半精铣后的工件结构示意图。在一个具体实施例中，本专利技术提供的硬齿面大模数圆柱形齿条的加工方法，包括以下步骤：S1：锻件，根据半圆齿条的结构，采用对应两件齿条的坯料进行整体锻打。根据半圆齿条的结构，单件常规渗碳淬火变形不易控制，因而采用对应两件齿条的坯料进行整体锻打。也就是坯料尺寸是对应加工两件齿条的，对坯料进行整体锻打，以备料。S2：齿开槽，对锻件两侧分别进行齿开槽，齿面及齿根分别留有加工余量；由于锻打后的工件是对应加工两件齿条的，因而对锻件两侧分别进行齿开槽，并且在齿面及齿根分别留有加工余量，以便于后续铣齿等加工。具体地，可以通过数控龙门铣对锻件两侧分别进行齿开槽。经齿开槽处理后的工件结构如图2所示，可见对锻件两侧分别进行了齿开槽。需要说明的是，此处及下文提到的两侧方向，指根据坯料的尺寸对应加工齿条的两侧方向，两件齿条对称加工，因而优选地在工件相对的两侧分别对称地进行齿开槽。S3：去应力处理，控制零件弯曲变形；去应力处理，是一种热处理方法。用于消除经焊接、淬火、安装等工序后材料内部产生的残余应力。用热处理炉或火焰将材料加热到一定温度并保温一段时间，使材料内部的残余应力得以松弛。金属材料的去应力处理温度通常不超过400℃。此处具体的去应力参数可根据需要设置，也可以参考现有技术中常规的去应力处理，具体不作限定。S4：半精铣齿面，对锻件两侧进行半精铣齿面，且齿面留有加工余量；去应力处理后，对锻件两侧齿开槽处进行半精铣齿面，且留有加工余量，以便于后续精铣齿面等工序。加工余量的具体大小可根据需要设置，此处不作具体限定。具体可以通过数控龙门铣、采用精铣刀具对锻件两侧进行半精铣齿面。精铣刀具可以为铣齿专用刀具。半精铣齿面后，对齿根可以用齿根刀具加工出成品。S5：渗碳淬火；半精铣齿面后，进行渗碳淬火，根据图纸要求及余量确定渗碳淬火层深，以保证图纸要求。渗碳淬火是金属材料常见的一种热处理工艺，它可以使渗过碳的工件表面获得很高本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硬齿面大模数圆柱形齿条的加工方法，其特征在于，包括步骤：S1：锻件，根据半圆齿条的结构，采用对应两件齿条的坯料进行整体锻打；S2：齿开槽，对锻件两侧分别进行齿开槽，齿面及齿根分别留有加工余量；S3：去应力处理，控制零件弯曲变形；S4：半精铣齿面，对锻件两侧进行半精铣齿面，且齿面留有加工余量；S5：渗碳淬火；S6：两齿条间半精铣，沿两齿条中部进行半精铣分离，并留有两齿条间精铣余量；S7：去应力处理；S8：两齿条间精铣，以使两件齿条分离，并以齿节圆为基准，在两齿条的外圆面上铣外切多边形，并根据节圆打两端中心孔；S9：精车，以所述两端中心孔为基准，车外圆，并在外圆及相应轴肩留磨量；S10：磨外圆，以所述两端中心孔为基准，磨外圆及其相应端面所述留磨量成品；S11：精铣齿面，齿面成品。

【技术特征摘要】
1.一种硬齿面大模数圆柱形齿条的加工方法，其特征在于，包括步骤：S1：锻件，根据半圆齿条的结构，采用对应两件齿条的坯料进行整体锻打；S2：齿开槽，对锻件两侧分别进行齿开槽，齿面及齿根分别留有加工余量；S3：去应力处理，控制零件弯曲变形；S4：半精铣齿面，对锻件两侧进行半精铣齿面，且齿面留有加工余量；S5：渗碳淬火；S6：两齿条间半精铣，沿两齿条中部进行半精铣分离，并留有两齿条间精铣余量；S7：去应力处理；S8：两齿条间精铣，以使两件齿条分离，并以齿节圆为基准，在两齿条的外圆面上铣外切多边形，并根据节圆打两端中心孔；S9：精车，以所述两端中心孔为基准，车外圆，并在外圆及相应轴肩留磨量；S10：磨外圆，以所述两端中心孔为基准，磨外圆及其相应端面所述留磨量成品；S11：精铣齿面，齿面成品。2.根据权利要求1所述的硬齿面大模数圆柱形齿条的加工方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁梅，冉贞德，胡昭南，靳静力，刘强，姚雨辰，汤静，
申请(专利权)人：重庆齿轮箱有限责任公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50