阅读说明：本技术 一种抗冲击性强的圆柱齿轮加工方法 (Cylindrical gear machining method with high impact resistance ) 是由 宇伟 于 2020-05-29 设计创作，主要内容包括：本发明涉及齿轮领域,具体是一种抗冲击性强的圆柱齿轮加工方法,包括以下步骤,S1,原料预处理:根据圆柱齿轮所需形状从整批材料中取下相应形状且质量较好的圆柱齿轮原材料；S2,原材料锻造：将圆柱齿轮原材料通过锻造机改煅成圆柱齿轮毛坯锻件,并使用超声波探测仪探测圆柱齿轮毛坯锻件；S3,正火处理：将圆柱齿轮毛坯锻件放入加热炉进行加热,保温一段时间后,从加热炉取出锻件进行冷却。本发明的圆柱齿轮毛坯锻件在加热冷却后进行回火,能够消除正火冷却时产生的应力,提高圆柱齿轮毛坯锻件韧性和塑性,采用20CrMnTi低碳合金钢经渗碳淬火处理,具有良好的韧性,能够承受冲击载荷而不至于轮齿断裂,具有较高的强度,良好的加工性。(The invention relates to the field of gears, in particular to a cylindrical gear processing method with strong impact resistance, which comprises the following steps of S1, preprocessing raw materials, namely taking cylindrical gear raw materials with corresponding shapes and better quality from a whole batch of materials according to the shapes required by the cylindrical gears; s2, forging raw materials: forging the cylindrical gear raw material into a cylindrical gear blank forging by a forging machine, and detecting the cylindrical gear blank forging by using an ultrasonic detector; s3, normalizing: and (3) putting the cylindrical gear blank forging into a heating furnace for heating, keeping the temperature for a period of time, and taking out the forging from the heating furnace for cooling. The cylindrical gear blank forging piece is tempered after being heated and cooled, stress generated during normalizing and cooling can be eliminated, toughness and plasticity of the cylindrical gear blank forging piece are improved, 20CrMnTi low-carbon alloy steel is adopted to be subjected to carburizing and quenching treatment, the toughness is good, impact load can be borne, gear teeth cannot be broken, and the cylindrical gear blank forging piece has high strength and good processability.)

一种抗冲击性强的圆柱齿轮加工方法

技术领域

本发明涉及齿轮领域，具体是一种抗冲击性强的圆柱齿轮加工方法。

背景技术

齿轮是用来传递运动和动力的重要零件，目前大多数机械都应用它,常用的齿轮有圆柱齿轮、圆锥齿轮及蜗轮等，以圆柱齿轮应用最广，圆柱齿轮是机械齿轮中的重要的一种齿轮类型，更是最为普遍的一种齿轮样式，圆柱齿轮根据轮齿的方向，可分为直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮和人字齿圆柱齿轮。

圆柱齿轮加工过程中，圆柱齿轮毛坯锻件在加热后冷却，没有进行回火，造成韧性降低，选用的合金钢耐磨能力较差，抗冲击能力弱，无法承受冲击载荷而导致轮齿断裂，圆柱齿轮的锻件在正火处理前，未进行检测，导致圆柱齿轮成品率低，因此亟需研发一种抗冲击性强的圆柱齿轮加工方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗冲击性强的圆柱齿轮加工方法，以解决上述背景技术中提出的圆柱齿轮毛坯锻件在加热后冷却，没有进行回火，造成韧性降低，选用的合金钢耐磨能力较差，抗冲击能力弱，无法承受冲击载荷而导致轮齿断裂，圆柱齿轮的锻件在正火处理前，未进行检测，导致圆柱齿轮成品率低的问题。

本发明的技术方案是：一种抗冲击性强的圆柱齿轮加工方法，包括以下步骤，

S1，原料预处理:根据圆柱齿轮所需形状从整批材料中取下相应形状且质量较好的圆柱齿轮原材料；

S2，原材料锻造：将圆柱齿轮原材料通过锻造机改煅成圆柱齿轮毛坯锻件，并使用超声波探测仪探测圆柱齿轮毛坯锻件；

S3，正火处理：将圆柱齿轮毛坯锻件放入加热炉进行加热，保温一段时间后，从加热炉取出锻件进行冷却，冷却后进行高温回火，得到圆柱齿轮预处理件；

S4，渗碳处理：圆柱齿轮预处理件放入渗碳介质中，并加热到一定的温度，得到圆柱齿轮粗加工件；

S5，粗加工：对经过渗碳处理的圆柱齿轮粗加工件的外圆及其端面放入普通加工车床中进行粗加工，再次对圆柱齿轮粗加工件进行热处理；

S6，制齿：采用滚齿机对圆柱齿轮精加工件进行滚齿处理，得到滚齿后的圆柱齿轮加工件；

S7，磨削齿面：使用磨削机对圆柱齿轮加工件表面进行磨削处理；

S8，钻孔处理与检验：将圆柱齿轮放入钻孔机中进行钻孔，最后进行成品检验。

进一步地，所述S2中，使用超声波探测仪探测圆柱齿轮毛坯锻件，检测圆柱齿轮毛坯锻件有无裂痕，将没有裂痕的圆柱齿轮毛坯锻件挑选出并使用。

进一步地，所述S3中，将圆柱齿轮毛坯锻件放入加热炉进行加热，加热炉中的温度在840-900摄氏度，回火的温度控制在550-650摄氏度。

进一步地，所述S4中，圆柱齿轮预处理件放入渗碳介质中，加热温度在900-950摄氏度，所用渗碳钢材料为20CrMnTi或中碳合金钢。

进一步地，所述S5中，再次对圆柱齿轮粗加工件进行热处理，对圆柱齿轮粗加工件进行淬火，并留有3-5毫米余量，方便精车加工指定尺寸。

进一步地，所述S6中，采用滚齿机对圆柱齿轮精加工件进行滚齿处理，在使用滚齿机时，齿轮滚刀在滚齿机上加工圆柱齿轮，滚刀与被切圆柱齿轮相啮合，滚齿连续切削，切削速度为40-70米/分钟。

进一步地，所述S6中，用滚齿机对圆柱齿轮精加工件进行滚齿处理，在对圆柱齿轮精加工件滚齿过程中。

进一步地，所述S7中，使用磨削机对圆柱齿轮加工件表面进行磨削处理，磨削机的磨削刀转速为300-500转/分钟，且圆柱齿轮的齿面粗糙度在0.75-0.16微米。

进一步地，所述S8中，将圆柱齿轮放入钻孔机中进行钻孔，钻孔机的转速为500-900转/分钟。

进一步地，所述S8中，进行圆柱齿轮成品检验，使用粗糙度仪检查成品表面是否存有磕碰、毛刺和划痕等，在添加冲头的冲击试验机上试验圆柱齿轮成品的抗冲击强度。

本发明通过改进在此提供一种抗冲击性强的圆柱齿轮加工方法，与现有技术相比，具有如下改进及优点：

圆柱齿轮毛坯锻件在加热冷却后进行回火，消除正火冷却时产生的应力，提高韧性和塑性；采用20CrMnTi低碳合金钢经渗碳淬火处理，能够在轮齿的外表面形成一层脆硬层提高轮齿的耐磨能力，具有良好的韧性，能够承受冲击载荷而不至于轮齿断裂，20CrMnTi是渗碳钢，在保证淬透情况下，具有较高的强度和韧性，良好的加工性；声波探测仪探测圆柱齿轮，增加了圆柱齿轮的成品率，进行成品检测能够挑选出优质的圆柱齿轮成品。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步解释:

图1是本发明的加工方法流程图一；

图2是本发明的加工方法流程图二。

具体实施方式

下面将结合附图1至图2对本发明进行详细说明，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本发明通过改进在此提供一种抗冲击性强的圆柱齿轮加工方法，如图1-图2所示，

实施例一

本发明提出的一种抗冲击性强的圆柱齿轮加工方法，包括以下步骤，

S1，原料预处理:根据圆柱齿轮所需形状从整批材料中取下相应形状且质量较好的圆柱齿轮原材料；

S2，原材料锻造：将圆柱齿轮原材料通过锻造机改煅成圆柱齿轮毛坯锻件，并使用超声波探测仪探测圆柱齿轮毛坯锻件，超声波探测仪检测圆柱齿轮毛坯锻件有无裂痕，将没有裂痕的圆柱齿轮毛坯锻件挑选出并使用；

S3，正火处理：将圆柱齿轮毛坯锻件放入加热炉进行加热，保温一段时间后，加热炉中的温度在840摄氏度，从加热炉取出锻件进行冷却，冷却后进行高温回火，回火的温度控制在550摄氏度，消除正火冷却时产生的应力，提高韧性和塑性，得到圆柱齿轮预处理件；

S4，渗碳处理：圆柱齿轮预处理件放入渗碳介质中，并加热到一定的温度，加热温度在900摄氏度，得到圆柱齿轮粗加工件，所用渗碳钢材料为20CrMnTi；

S5，粗加工：对经过渗碳处理的圆柱齿轮粗加工件的外圆及其端面放入普通加工车床中进行粗加工，再次对圆柱齿轮粗加工件进行热处理，对圆柱齿轮粗加工件进行淬火，并留有3毫米余量，方便精车加工指定尺寸；

S6，制齿：采用滚齿机对圆柱齿轮精加工件进行滚齿处理，得到滚齿后的圆柱齿轮加工件，在使用滚齿机时，齿轮滚刀在滚齿机上加工圆柱齿轮，滚刀与被切圆柱齿轮相啮合，滚齿连续切削，切削速度为40米/分钟，用滚齿机对圆柱齿轮精加工件进行滚齿处理，在对圆柱齿轮精加工件滚齿过程中加大滚齿模数；

S7，磨削齿面：使用磨削机对圆柱齿轮加工件表面进行磨削处理，磨削机的磨削刀转速为300转/分钟，且圆柱齿轮的齿面粗糙度在0.16微米；

S8，钻孔处理与检验：将圆柱齿轮放入钻孔机中进行钻孔，钻孔机的转速为500转/分钟，最后进行成品检验，使用粗糙度仪检查成品表面，在添加冲头的冲击试验机上试验圆柱齿轮成品的抗冲击强度。

实施例二

本发明提出的一种抗冲击性强的圆柱齿轮加工方法，包括以下步骤，

S1，原料预处理:根据圆柱齿轮所需形状从整批材料中取下相应形状且质量较好的圆柱齿轮原材料；

S2，原材料锻造：将圆柱齿轮原材料通过锻造机改煅成圆柱齿轮毛坯锻件，并使用超声波探测仪探测圆柱齿轮毛坯锻件，超声波探测仪检测圆柱齿轮毛坯锻件有无裂痕，将没有裂痕的圆柱齿轮毛坯锻件挑选出并使用；

S3，正火处理：将圆柱齿轮毛坯锻件放入加热炉进行加热，保温一段时间后，加热炉中的温度在870摄氏度，从加热炉取出锻件进行冷却，冷却后进行高温回火，回火的温度控制在600摄氏度，消除正火冷却时产生的应力，提高韧性和塑性，得到圆柱齿轮预处理件；

S4，渗碳处理：圆柱齿轮预处理件放入渗碳介质中，并加热到一定的温度，加热温度在930摄氏度，得到圆柱齿轮粗加工件，所用渗碳钢材料为20CrMnTi；

S5，粗加工：对经过渗碳处理的圆柱齿轮粗加工件的外圆及其端面放入普通加工车床中进行粗加工，再次对圆柱齿轮粗加工件进行热处理，对圆柱齿轮粗加工件进行淬火，并留有4毫米余量，方便精车加工指定尺寸；

S6，制齿：采用滚齿机对圆柱齿轮精加工件进行滚齿处理，得到滚齿后的圆柱齿轮加工件，在使用滚齿机时，齿轮滚刀在滚齿机上加工圆柱齿轮，滚刀与被切圆柱齿轮相啮合，滚齿连续切削，切削速度为45米/分钟，用滚齿机对圆柱齿轮精加工件进行滚齿处理，在对圆柱齿轮精加工件滚齿过程中加大滚齿模数；

S7，磨削齿面：使用磨削机对圆柱齿轮加工件表面进行磨削处理，磨削机的磨削刀转速为400转/分钟，且圆柱齿轮的齿面粗糙度在0.35微米；

S8，钻孔处理与检验：将圆柱齿轮放入钻孔机中进行钻孔，钻孔机的转速为700转/分钟，最后进行成品检验，使用粗糙度仪检查成品表面，在添加冲头的冲击试验机上试验圆柱齿轮成品的抗冲击强度。

实施例三

本发明提出的一种抗冲击性强的圆柱齿轮加工方法，包括以下步骤，

S1，原料预处理:根据圆柱齿轮所需形状从整批材料中取下相应形状且质量较好的圆柱齿轮原材料；

S2，原材料锻造：将圆柱齿轮原材料通过锻造机改煅成圆柱齿轮毛坯锻件，并使用超声波探测仪探测圆柱齿轮毛坯锻件，超声波探测仪检测圆柱齿轮毛坯锻件有无裂痕，将没有裂痕的圆柱齿轮毛坯锻件挑选出并使用；

S3，正火处理：将圆柱齿轮毛坯锻件放入加热炉进行加热，保温一段时间后，加热炉中的温度在900摄氏度，从加热炉取出锻件进行冷却，冷却后进行高温回火，回火的温度控制在650摄氏度，消除正火冷却时产生的应力，提高韧性和塑性，得到圆柱齿轮预处理件；

S4，渗碳处理：圆柱齿轮预处理件放入渗碳介质中，并加热到一定的温度，加热温度在950摄氏度，得到圆柱齿轮粗加工件，所用渗碳钢材料为中碳合金钢；

S5，粗加工：对经过渗碳处理的圆柱齿轮粗加工件的外圆及其端面放入普通加工车床中进行粗加工，再次对圆柱齿轮粗加工件进行热处理，对圆柱齿轮粗加工件进行淬火，并留有5毫米余量，方便精车加工指定尺寸；

S6，制齿：采用滚齿机对圆柱齿轮精加工件进行滚齿处理，得到滚齿后的圆柱齿轮加工件，在使用滚齿机时，齿轮滚刀在滚齿机上加工圆柱齿轮，滚刀与被切圆柱齿轮相啮合，滚齿连续切削，切削速度为70米/分钟，用滚齿机对圆柱齿轮精加工件进行滚齿处理，在对圆柱齿轮精加工件滚齿过程中加大滚齿模数；

S7，磨削齿面：使用磨削机对圆柱齿轮加工件表面进行磨削处理，磨削机的磨削刀转速为500转/分钟，且圆柱齿轮的齿面粗糙度在0.63微米；

S8，钻孔处理与检验：将圆柱齿轮放入钻孔机中进行钻孔，钻孔机的转速为900转/分钟，最后进行成品检验，使用粗糙度仪检查成品表面，在添加冲头的冲击试验机上试验圆柱齿轮成品的抗冲击强度。

工作原理：圆柱齿轮毛坯锻件在加热冷却后进行回火，消除正火冷却时产生的应力，提高韧性和塑性，在对圆柱齿轮精加工件滚齿过程中加大滚齿模数，也能提高圆柱齿轮的抗冲击性，采用20CrMnTi低碳合金钢经渗碳淬火处理，能够在轮齿的外表面形成一层脆硬层提高轮齿的耐磨能力，仍具有良好的韧性，能够承受冲击载荷而不至于轮齿断裂，20CrMnTi是渗碳钢，在保证淬透情况下，具有较高的强度和韧性，良好的加工性，由此得出，实施例二的加工方法效果更佳，声波探测仪探测圆柱齿轮毛坯锻件有无裂痕，将没有裂痕的圆柱齿轮毛坯锻件挑选出并使用，增加了圆柱齿轮的成品率，进行成品检测能够挑选出优质的圆柱齿轮成品。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。