一种减少齿轮感应淬火变形的方法技术

本发明专利技术提供一种减少齿轮感应淬火变形的方法，齿轮热处理采用分区补偿法感应淬火工艺后，齿形齿向变形有方向性规律，感应淬火工艺后齿形偏差均为负值，齿向偏差均为正值，便于齿轮热前粗切齿时采取措施以消除热后变形偏差。减少齿轮感应淬火变形，提高齿轮质量，降低齿轮制造成本，实现齿轮精密热处理。同时本方案中采用分区隔齿补偿法感应淬火变形量很小。

A Method for Reducing Induction Hardening Deformation of Gears

【技术实现步骤摘要】
一种减少齿轮感应淬火变形的方法
本专利技术涉及一种齿轮的加工方法，尤其是一种减少齿轮感应淬火变形的方法，属于齿轮加工

技术介绍
感应淬火相对渗碳和渗氮，不需要对整个齿轮进行加热，通过电磁感应产生的热集中于齿轮表面区域，可有选择的淬硬齿轮轮齿的齿面，齿根和齿顶。齿轮感应淬火的主要目的是在齿轮的特定部位获得细晶粒的马氏体层，而对齿轮的其它部分不产生影响，从而提高齿轮的表面硬度，耐磨性，接触强度和冲击强度。目前齿轮感应淬火普遍都采用单齿逐齿淬火工艺，但会产生较明显的尺寸变形，中等模数齿轮（25模数以下的齿轮）加热位置产生长大突起0.1~0.3mm，模数越大直径越大造成的变形会更大，由此产生齿轮畸变，因此齿轮淬火工序后的齿部精加工普遍都采用磨齿解决变形问题。
技术实现思路
本专利技术针对上述提出的技术问题，提出一种减少齿轮感应淬火变形的方法，通过对感应淬火工序个改进，减少齿轮感应淬火变形，提高齿轮质量，降低齿轮制造成本，实现齿轮精密热处理。本专利技术解决以上技术问题的技术方案是:提供一种减少齿轮感应淬火变形的方法，包括以下步骤:S1:采用探头直测齿轮的某齿的两齿面任一固定垂直于齿轮轴线平面部位，一个平面测三个点坐标值，计算确定感应器到齿轮的齿面及齿根的中心位置，确保感应器到齿轮实体的距离相等，以消除轮齿制造误差及调整轮齿基准误差；S2：把齿轮按N等分均分，N为大于等于1的自然数；S3：在所述每一等分中的第一齿及最后一齿的轮齿齿宽范围内，分别对垂直于轮齿轴线上、中、下三个平面采用机床探头测量齿面及齿根的位置坐标值，从而测出齿部整个偏差，计算确定感应器到左右齿面及齿根的中心位置；S4：根据上述测定的数据，调整感应器与齿面的位置，每间隔K个齿对齿轮进行感应淬火，K为大于等于1的自然数；齿部在淬火时产生的热量散发均匀，减少齿部受热不均产生的形变。本专利技术的进一步限定技术方案，前述的减少齿轮感应淬火变形的方法，所述三个点坐标值包括左右齿面节圆处同一个圆周上各一点及齿根圆上中间区域的一个点。前述的减少齿轮感应淬火变形的方法，所述上、中、下三个平面中，上、下两平面的部位远离齿中间平面，便于测出齿面、齿向部位及齿根径向部位的最大、最小偏差。进一步的，减少齿轮感应淬火变形的方法，所述齿部整个偏差采用取平均坐标值的方法进行计算，这样保证齿轮淬火时两侧更加均匀。本专利技术有益效果是：本专利技术齿轮热处理采用分区补偿法感应淬火工艺后，齿形齿向变形有方向性规律，感应淬火工艺后齿形偏差均为负值，齿向偏差均为正值，便于齿轮热前粗切齿时采取措施以消除热后变形偏差。同时采用分区隔齿补偿法感应淬火变形量很小。附图说明图1-图2为实施例1齿轮热处理前检测报告。图3-图4为实施例1齿轮热处理后检测报告。图5-图6为实施例2齿轮热处理前检测报告。图7-图8为实施例2齿轮热处理后检测报告。具体实施方式实施例1本实施例公开一种减少齿轮感应淬火变形的方法，本实施例中的齿轮参数如下：模数5.5、齿数107、齿宽90mm、压力角20°、螺旋角16°。具体处理方法：齿轮感应淬火分4等分区域，每等分齿数为107/4齿（取整数），其中1~3等分区域取27齿；第4等分区域取26齿。如报告在离齿轮下端高9mm、45mm、81mm处作三个垂直于齿轮轴线三个平面，在三个平面内直径为Φ600.3mm上与齿轮左右齿面交点及齿根圆用探针进行测量坐标值，每一区域测第一、中间、最后一个齿槽坐标值误差的平均值（中频感应头到左右齿面及齿根距离偏差的平均值），这样能最大限度的抵消齿轮制造误差、装夹和淬火前的基准找正人为造成的误差，减少齿轮感应淬火变形。齿轮在热处理前，齿轮的检测报告见图1、图2，经本实施例方法进行热处理后的齿轮检测报告见图3、图4。从图1、2、3、4的齿轮检测报告可得出：经本实施例方案加工后的齿形fHα最大变形平均值0.0159mm；齿向fHβ螺旋角平均最大偏差0.023mm。变形量远远低于常规方法感应淬火的变形量，这样对后续的切屑加工量大大降低，从而有效保护齿轮的热处理层，提高了齿轮的热处理效果。实施例2本实施例公开一种减少直齿轮感应淬火变形的方法，本实施例中的齿轮参数如下：模数12、齿数63、齿宽140mm、压力角20°、螺旋角0°。具体热处理加工方法：齿轮感应淬火分3等分区域，每等分齿数为63/3齿（取整数），故每等分区域为21齿。如报告在离齿轮下端高14mm、70mm、126mm处作三个垂直于齿轮轴线三个平面，在三个平面内半径为R375.3mm上与齿轮左右齿面交点及齿根圆用探针进行测量坐标值，每一区域测第一、中间、最后一个齿槽坐标值误差的平均值（中频感应头到左右齿面及齿根距离偏差的平均值），这样能最大限度的抵消齿轮制造误差、装夹和淬火前的基准找正人为造成的误差，减少齿轮感应淬火变形。齿轮在热处理前，齿轮的检测报告见图5、图6，经本实施例方法进行热处理后的齿轮检测报告见图7、图8。从图5、6、7、8的齿轮检测报告可得出：齿形fHα最大变形平均值0.0213mm；齿向fHβ螺旋角平均最大偏差0.008mm。变形量大大低于常规方法感应淬火的变形量。这样对后续的切屑加工量大大降低，从而有效保护齿轮的热处理层，提高了齿轮的热处理效果。除上述实施例外，本专利技术还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本专利技术要求的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种减少齿轮感应淬火变形的方法，其特征在于包括以下步骤:S1:采用探头直测齿轮的某齿的两齿面任一固定垂直于齿轮轴线平面部位，一个平面测三个点坐标值，计算确定感应器到齿轮的齿面及齿根的中心位置，确保感应器到齿轮实体的距离相等，以消除轮齿制造误差及调整轮齿基准误差；S2：把齿轮按N等分均分，N为大于等于1的自然数；S3：在所述每一等分中的第一齿及最后一齿的轮齿齿宽范围内，分别对垂直于轮齿轴线上、中、下三个平面采用机床探头测量齿面及齿根的位置坐标值，从而测出齿部整个偏差，计算确定感应器到左右齿面及齿根的中心位置；S4：根据上述测定的数据，调整感应器与齿面的位置，每间隔K个齿对齿轮进行感应淬火，K为大于等于1的自然数，齿部在淬火时产生的热量散发均匀，减少齿部受热不均产生的形变。

【技术特征摘要】
2018.07.25 CN 201810824702X1.一种减少齿轮感应淬火变形的方法，其特征在于包括以下步骤:S1:采用探头直测齿轮的某齿的两齿面任一固定垂直于齿轮轴线平面部位，一个平面测三个点坐标值，计算确定感应器到齿轮的齿面及齿根的中心位置，确保感应器到齿轮实体的距离相等，以消除轮齿制造误差及调整轮齿基准误差；S2：把齿轮按N等分均分，N为大于等于1的自然数；S3：在所述每一等分中的第一齿及最后一齿的轮齿齿宽范围内，分别对垂直于轮齿轴线上、中、下三个平面采用机床探头测量齿面及齿根的位置坐标值，从而测出齿部整个偏差，计...

【专利技术属性】
技术研发人员：晁国强，陆堰龙，樊洋，文超，高红梅，
申请(专利权)人：中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32