一种高精度变速器齿轮的快速试制加工方法及变速器齿轮技术

本发明专利技术技术方案提出了一种高精度变速器齿轮的快速试制加工方法及采用该加工方法制成的变速器齿轮，在加工时利用软爪卡盘夹持齿轮棒料进行粗加工及精加工得到齿坯，并根据工件尺寸选择与之匹配的软爪卡盘加工方式、软爪卡盘夹持位置以及棒料加工面尺寸，从而提供一种适用于小批量齿轮生产的齿轮快速试制方法，采用此方法制得的齿轮能够满足汽车变速器齿轮的高精度要求。轮的高精度要求。轮的高精度要求。

【技术实现步骤摘要】
一种高精度变速器齿轮的快速试制加工方法及变速器齿轮


[0001]本专利技术属于变速器齿轮加工领域，具体涉及一种高精度变速器齿轮的快速试制加工方法及采用该加工方法制得的变速器齿轮。

技术介绍

[0002]随着生活水平提高，汽车行业趋向于拓宽车辆功能并追求使用场景多样化，这就对汽车变速箱提出新的要求，而齿轮作为变速箱重要的传动机构之一，要求其自身结构尺寸精度、材料强度足以承受高转速、高负荷等复杂工况。比如结构复杂的双离合变速器对齿轮内孔的定位基准精度要求均在0.015mm以内，以减缓齿轮运转磨损、延长齿轮及变速箱使用寿命、降低整车噪音及振动。
[0003]现有的变速器齿轮一般采用专用设备及专用夹具加工，加工成本高、生产周期长、不适合小批量加工生产，且目前亦缺少一种能够保证变速器齿轮加工精度且适用于小批量齿轮生产的快速试制加工方法。

技术实现思路

[0004]为克服以上
技术介绍
所述的缺陷，本专利技术技术方案提供了一种高精度变速器齿轮的快速试制加工方法，包括如下步骤：
[0005]S1、利用软爪卡盘夹持齿轮棒料进行粗加工及精加工得到齿坯；
[0006]S2、滚齿；
[0007]S3、热处理；
[0008]S4、磨削加工；
[0009]S5、利用成型磨齿机对热处理后的半成品齿轮表面进行精加工，得到六级以上精度的变速器齿轮；
[0010]其中，步骤S1中的粗加工，包括如下步骤：
[0011]S11、所述齿轮棒料以第一预设长度深入软爪卡盘并由软爪卡盘夹紧棒料外圆，棒料第一端面向卡盘外侧突出；
[0012]S12、车削加工齿轮内孔、齿轮棒料第一端面及棒料外圆，棒料外圆的加工面自棒料第一端面向第二端面延伸第二预设长度，控制第一预设长度与第二预设长度之和小于棒料宽度；
[0013]步骤S1中的精加工，包括如下步骤：
[0014]S13、加工软爪卡盘内侧，使软爪卡盘呈圆弧状稳定夹持经S12车削处理后的工件外圆直径；
[0015]S14、调面装夹齿轮棒料且齿轮棒料以第三预设长度深入软爪卡盘，并车削加工第二端面，控制第二预设长度大于第三预设长度。
[0016]进一步地，执行S12步骤中，控制第一端面与内孔的同轴度小于等于0.01mm。
[0017]进一步地，执行步骤S14中，控制软爪卡盘的跳动小于等于0.01mm，卡盘内孔与卡
盘端面的垂直度小于等于0.005mm。
[0018]进一步地，执行步骤S4中，利用内外锥组合磨床以内孔和内孔端面定位加工热处理后的齿坯，控制处理后的齿坯内孔圆度在0.005以内、圆柱度在0.01以内、第二端面与内孔的垂直度在0.005以内，控制齿轮精度达到六级以上。
[0019]进一步地，执行步骤S12及S14中，控制变速器齿轮工件粗糙度不大于Ra1.6。
[0020]进一步地，在执行步骤S5前，将夹具精度调整至0.003mm以内，并通过胀套胀紧内孔后，使用顶尖顶紧胀套以第二端面为定位面进行磨齿加工。
[0021]进一步地，步骤S5包括以下步骤：
[0022]S51、通过控制修整轮与砂轮的线速度比以及砂轮每转一圈时修整轮的进给量比值，对砂轮表面进行修整；
[0023]S52、使用修整后的砂轮对半成品齿轮表面执行粗磨、精磨处理。
[0024]进一步地，在执行粗磨处理时，线速度比配置为0.8，进给量比值配置为6；在执行精磨处理时，线速度比配置为
‑
0.8，进给量比值配置为10。
[0025]进一步地，在执行步骤S5中，控制齿形倾斜偏差在5级以内，齿向螺旋角偏差在6级以内，周节累积偏差不超过4级，齿形鼓形量小于0.008mm。
[0026]本专利技术同时提供了一种高精度变速器齿轮，采用该高精度变速器齿轮的快速试制加工方法制成。
[0027]本专利技术技术方案提出了一种高精度变速器齿轮的快速试制加工方法及采用该加工方法制成的变速器齿轮，在加工时利用软爪卡盘夹持齿轮棒料进行粗加工及精加工得到齿坯，并根据工件尺寸选择与之匹配的软爪卡盘加工方式、软爪卡盘夹持位置以及棒料加工面尺寸，从而提供一种适用于小批量齿轮生产的齿轮快速试制方法，采用此方法制得的齿轮能够满足汽车变速器齿轮的高精度要求。
附图说明
[0028]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。
[0029]图1为高精度变速器齿轮的快速试制加工方法的流程示意图；
[0030]图2为利用软爪卡盘夹持齿轮棒料的加工结构示意图之一；
[0031]图3为利用软爪卡盘夹持齿轮棒料的加工结构示意图之二；
[0032]图4为使用顶尖顶紧胀套进行磨齿加工的齿轮加工结构示意图。
具体实施方式
[0033]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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0034]在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其
操作完成时处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
[0035]这里所公开的具体结构和功能细节仅仅是代表性的，并且是用于描述本专利技术的示例性实施例的目的。但是本专利技术可以通过许多替换形式来具体实现，并且不应当被解释成仅仅受限于这里所阐述的实施例。
[0036]这里所使用的术语仅仅是为了描述具体实施例而不意图限制示例性实施例。除非上下文明确地另有所指，否则这里所使用的单数形式“一个”、“一项”还意图包括复数。还应当理解的是，这里所使用的术语“包括”和/或“包含”规定所陈述的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在，而不排除存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。
[0037]随着生活水平提高，汽车行业趋向于拓宽车辆功能并追求使用场景多样化，消费者期望汽车不仅要有越野车的抗冲击性能，也要有轿车的静音舒适，这就对汽车变速箱提出新的要求，特别是作为变速箱重要的传动机构之一的齿轮，对其承载载能力、抗冲击能力、噪声性能等的要求也越来越高，要求其自身结构尺寸精度、材料强度足以承受高转速、高负荷等复杂工况。
[0038]举例而言，结构复杂的双离合变速器的齿轮箱由若干齿轮和输入轴组成，由于组装精度要求高，对内孔的定位基准精度要求在0.015mm以内，这是由于长时间的高速和强负荷运转直接影响变速箱的使用寿命，齿轮精度越高与其他齿轮进行啮合时越平顺，有利于减少齿本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高精度变速器齿轮的快速试制加工方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1、利用软爪卡盘夹持齿轮棒料进行粗加工及精加工得到齿坯；步骤S2、滚齿；步骤S3、热处理；步骤S4、磨削加工；步骤S5、利用成型磨齿机对热处理后的半成品齿轮表面进行磨齿加工，得到六级以上精度的变速器齿轮；其中，步骤S1中的粗加工，包括如下步骤：S11、所述齿轮棒料以第一预设长度深入软爪卡盘并由软爪卡盘夹紧棒料外圆，棒料第一端面向卡盘外侧突出；S12、车削加工齿轮内孔、齿轮棒料第一端面及棒料外圆，棒料外圆的加工面自棒料第一端面向第二端面延伸第二预设长度，控制第一预设长度与第二预设长度之和小于棒料宽度；步骤S1中的精加工，包括如下步骤：S13、加工软爪卡盘内侧，使软爪卡盘呈圆弧状稳定夹持经S12车削处理后的工件外圆；S14、调面装夹齿轮棒料且齿轮棒料以第三预设长度深入软爪卡盘，并车削加工第二端面，控制第二预设长度大于第三预设长度。2.如权利要求1所述的高精度变速器齿轮的快速试制加工方法，其特征在于，执行S12步骤中，控制第一端面与内孔的同轴度小于等于0.01mm。3.如权利要求1所述的高精度变速器齿轮的快速试制加工方法，其特征在于，执行步骤S14中，控制软爪卡盘的跳动小于等于0.01mm，卡盘内孔与卡盘端面的垂直度小于等于0.005mm。4.如权利要求1所述的高精度变速器齿轮的快速试制加工方法，其特征在于，执行步骤S4中，利用内外锥组合磨床以内孔和内孔端面定位加工热处理后的齿坯，控制处理后的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张瑜，刘井泽，王乐，周仁杰，王健夫，仉天玺，霍星宇，马旭东，李敬超，张人搏，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：