一种小模数扇形蜗轮的加工方法技术

本发明专利技术公开了一种小模数扇形蜗轮的加工方法，该方法包括如下工艺步骤：备料—调质处理—精制齿坯—时效处理—制齿—软氮化处理—检验入库。所述软氮化处理是先将蜗轮表面进行清洗，将前工序加工表面的油脂清洗干净，然后将蜗轮放进氮化炉中，加热至550℃

【技术实现步骤摘要】
一种小模数扇形蜗轮的加工方法


[0001]本专利技术涉及一种小模数扇形蜗轮的加工方法，属于机械加工加工


技术介绍

[0002]蜗轮蜗杆传动用于传递空间交错的两轴之间的运动，在家电、汽车、航空航天等领域使用非常广泛。随着应用领域的不断拓展，在一些偏摆传动机构使用也很频繁，偏摆机构有个特点就是蜗轮不作全圆周运动，只在特定的一段圆弧上正反转，在航空航天、无人机等应用领域，对产品的重量有严苛的要求，机械零部件在不影响性能的前提下要尽量减重，所以结构紧凑的小模数扇形蜗轮经常被使用。
[0003]蜗轮蜗杆传动中，滑动速度较大，易出现磨损失效，为避免这种情况，常采用耐磨性好的青铜作为蜗轮材料。虽然铜蜗轮耐磨，但是材料的密度大，而且对于润滑油的要求也高，导致成本较高。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于：提供一种小模数扇形蜗轮的加工方法，以达到小模数扇形蜗轮重量轻、耐磨性能优良的要求，同时降低蜗轮的制造成本。
[0005]本专利技术的一种小模数扇形蜗轮的加工方法，包括以下步骤：
[0006]1)按要求制定合金钢消耗定额，并备料；
[0007]2)调质处理：将合金钢进行调质处理，保证蜗轮的使用的合金钢满足机械性能要求；调质热处理是先将零件加热至850℃
±
20℃，保温150
±
20min，然后浸入至100℃以下油中快速冷却，再放入530℃
±
25℃回火炉中进行保温回火，保温时间保温150
±
20min，最后冷却；
[0008]3)精制齿坯：将热处理好的毛坯进行精加工，加工成设计所需的扇形齿坯，并保证齿形加工需要的基准精度；
[0009]4)时效处理：将齿坯进行时效处理，消除加工应力；
[0010]5)制齿：将蜗轮成型的齿坯进行齿部加工，保证齿部精度，完成后去净齿部加工产生的毛刺；
[0011]6)软氮化处理：将加工完成的蜗轮进行表面软氮化处理，即：先将蜗轮表面进行清洗，将前工序加工表面的油脂清洗干净，然后将蜗轮放进氮化炉中，加热至550℃
±
10℃，保温时间140
±
20min，保温过程中通入氨气并分解；保温结束后，停止加热，随炉进行冷却，冷却至400℃～380℃，开炉进行油冷至室温；
[0012]7)按要求进行检测并入库。
[0013]上述方法中，所述合金钢为40CrNiMoA或18Cr2Ni4WA
[0014]上述方法中，所述调质热处理后毛坯的表面硬度控制在28～35HRC，使合金钢满足蜗轮所需的机械性能。
[0015]上述方法中，所述软氮化处理后蜗轮齿部表面硬度大于450HV，渗层深度为0.05～
0.2
㎜
。
[0016]由于采用了上述技术方案，本专利技术的优点在于：本专利技术采用合金钢代替常规蜗轮使用的铜材，同时通过表面热处理的方法来提高蜗轮的耐磨性能，达到降低成本、减轻蜗轮重量、提高蜗轮的耐磨性能的目的。
具体实施方式
[0017]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合实施例对本专利技术作进一步的详细说明。
[0018]实施例
[0019]本实施例中扇形蜗轮的材料选用18Cr2Ni4WA，蜗轮齿部参数为：模数Mn＝0.6，齿数Z＝40(扇形完整齿数15)，压力角20
°
，螺旋角4
°
(右旋)。
[0020]具体加工方法如下：
[0021]1)按要求制定材料消耗定额，并备料；
[0022]2))调质处理：将材料进行调质处理，保证蜗轮的使用的材料满足机械性能要求，调质热处理是先将零件加热至850℃
±
20℃，保温150
±
20min，然后浸入至100℃以下油中快速冷却，再放入530℃
±
25℃回火炉中进行保温回火，保温时间保温150
±
20min，最后冷却，毛坯的表面硬度控制在28～35HRC，使材料满足蜗轮所需的机械性能；
[0023]3)精制齿坯：将热处理好的毛坯，进行精加工，经数控车、铣等方法，加工成设计所需的扇形齿坯，并保证齿形加工需要的基准精度；
[0024]4)时效处理：将齿坯进行时效处理，消除加工应力；
[0025]5)制齿：将蜗轮成型的齿坯进行加工齿部加工，保证齿部精度，完成后去净齿部加工产生的毛刺；
[0026]6)软氮化处理：将加工完成的蜗轮进行表面软氮化处理，方法是先将蜗轮表面进行清洗，将前工序加工表面的油脂清洗干净，然后将蜗轮放进氮化炉中，加热至550℃
±
10℃，保温时间140
±
20min，保温过程中通入氨气并分解。保温结束后，停止加热，随炉进行冷却，冷却至400℃～380℃，开炉进行油冷至室温，达到齿部表面硬度大于450HV，渗层深度0.05～0.2
㎜
；
[0027]7)按要求进行检测并入库。
[0028]综上所述，本专利技术采用合金钢代替常规蜗轮使用的铜材，同时通过表面热处理的方法来提高蜗轮的耐磨性能，达到降低成本、减轻蜗轮重量、提高蜗轮的耐磨性能的目的。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种小模数扇形蜗轮的加工方法，其特征在于包括以下步骤：1)按要求制定合金钢消耗定额，并备料；2)调质处理：将合金钢进行调质处理，保证蜗轮的使用的合金钢满足机械性能要求；调质热处理是先将零件加热至850℃
±
20℃，保温150
±
20min，然后浸入至100℃以下油中快速冷却，再放入530℃
±
25℃回火炉中进行保温回火，保温时间保温150
±
20min，最后冷却；3)精制齿坯：将热处理好的毛坯进行精加工，加工成设计所需的扇形齿坯，并保证齿形加工需要的基准精度；4)时效处理：将齿坯进行时效处理，消除加工应力；5)制齿：将蜗轮成型的齿坯进行齿部加工，保证齿部精度，完成后去净齿部加工产生的毛刺；6)软氮化处理：将加工完成的蜗轮进行表面软氮化处理，即：先...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐义祥，陈汉兵，
申请(专利权)人：贵州群建精密机械有限公司，
类型：发明
国别省市：