臺(tái)階孔齒輪是變速器的核心零部件之一，其加工質(zhì)量的好壞直接影響到變速器的性能接骄、效率蚓橡、壽命、噪聲等驹毁。但由于臺(tái)階孔齒輪結(jié)構(gòu)的原因选癣，給加工帶來(lái)一定的難題，因此要對(duì)工藝難點(diǎn)進(jìn)行攻關(guān)廊席。

臺(tái)階孔齒輪簡(jiǎn)介

臺(tái)階孔齒輪（見(jiàn)圖1）是我公司加工零件中薄壁齒輪常見(jiàn)的一種杰刽，易變形區(qū)域厚度為12mm。該零件有效定位面型趼恕（有效定位面12.1mm）贺嫂，薄壁。端面尺寸要求（17.3±0.05）mm，表面粗糙度值Ra=1.6μm第喳，端面圓跳動(dòng)0.05mm糜俗。由于其壁薄并且有效定位面小，使得在加工中產(chǎn)生的熱處理變形和長(zhǎng)度尺寸很難保證加工精度和使用要求曲饱，屬于齒輪行業(yè)現(xiàn)有加工工藝難以保證產(chǎn)品質(zhì)量的零件之一悠抹。

圖1

加工工藝分析

1.工藝流程

粗車成形→精車一端→精車另一端、鏜孔→滾齒扩淀、去毛刺→插倒錐齒→剃齒→滲碳淬火→磨棱→熱后車端面及內(nèi)孔楔敌。

2.加工中的問(wèn)題

1）由于該臺(tái)階孔齒輪易變形區(qū)域厚度只有12mm，加工前鍛件硬度160~210HBW驻谆，滲碳處理卵凑，層深0.6~1mm，表面硬度58?63HRC胜臊。由于熱處理變形淋话，當(dāng)加工到圖樣尺寸（17.3±0.05）mm時(shí)，易變形區(qū)域A面無(wú)法完全加工宙锡，帶有黑皮阁雷，滿足不了表面粗糙度值1.6μm的要求戒腔，說(shuō)明熱處理后易變形區(qū)域翹曲狐昆。

2）雖然在滾齒工序中能去除端面毛刺，但是我公司廣泛采用的是YM系列磨棱機(jī)掸枉。該磨棱機(jī)的工作原理是利用臺(tái)階孔齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)八领，旋轉(zhuǎn)的片狀砂輪隨著氣動(dòng)臂的控制，沿輪齒兩端齒廓倒角0.5mm×45°磨棱磷妻。這種加工方法強(qiáng)制擠壓齒廓鼠灼，以達(dá)到齒廓倒角的目的。但是該種加工使齒廓擠壓產(chǎn)生的毛刺翻到臺(tái)階孔大端面（見(jiàn)圖2）搁赘。由于齒部外翻毛刺的影響眯词，導(dǎo)致定位基準(zhǔn)不準(zhǔn)，在熱處理后車削時(shí)無(wú)法保證加工幾何和位置公差愁反。

圖2 臺(tái)階孔大端面

改進(jìn)加工工藝試驗(yàn)

1.熱處理工藝

針對(duì)滲碳淬火后臺(tái)階孔齒輪薄壁變形區(qū)厚度只有12mm延届，原有快速光亮淬火油（冷油）更換為光亮淬火油（熱油）。該油采用進(jìn)口基礎(chǔ)油加添加劑贸诚，40℃的運(yùn)動(dòng)黏度為100mm2/s左右方庭，使用溫度為100°?120°，淬火變形小酱固，適合于壁厚12mm以下8620淬火械念。對(duì)30件熱油滲碳淬火后的薄壁平行度進(jìn)行測(cè)量，對(duì)工件翹曲進(jìn)行跟蹤（見(jiàn)附表）。最大翹曲為0.32mm龄减，而原有精車工序單邊留量為0.15mm项钮，雙邊留量為0.3mm，即（17.6±0.05）mm欺殿。經(jīng)過(guò)幾輪的熱處理寄纵，為了完全杜絕熱后車出現(xiàn)黑皮現(xiàn)象，保證加工出合格的工件脖苏。調(diào)整工藝把熱前精車薄壁留量增加0.1mm程拭，加工尺寸為（17.7±0.05）mm。

2.加工工藝

首先將工序調(diào)整為：粗車成形→精車一端→精車另一端盼掘、鏜孔→滾齒督羊、去毛刺→插倒錐齒→剃齒→滲碳淬火→磨棱→去定位面毛刺→熱后車端面及內(nèi)孔。針對(duì)臺(tái)階孔齒輪磨棱后彰巫，端面翻毛刺無(wú)法定位塑赁，增加去端面毛刺工序，在平面磨床M7475B上使定位端面見(jiàn)光童丢，定位面基準(zhǔn)統(tǒng)一糠味。其次在熱處理后車端面工序中采用端面支撐（見(jiàn)圖3），原有加工夾緊定位方式是以端面定位择车，三爪夾緊外圓渊伐。但由于端面翻毛刺，端面支撐把翻毛刺的區(qū)域給避讓過(guò)去阀严，使熱后車端面及內(nèi)孔時(shí)定位可靠多析，完全能夠滿足加工的尺寸要求。通過(guò)切削加工中的兩項(xiàng)措施砚凳，既保證了臺(tái)階孔齒輪產(chǎn)品的質(zhì)量初祠，又去除了后續(xù)工序產(chǎn)生的毛刺，提高了產(chǎn)品的光潔度鳄橘，減少裝箱后毛刺對(duì)噪聲的影響声离。

圖 3

結(jié)語(yǔ)

變速器的臺(tái)階孔齒輪工藝改進(jìn)后，產(chǎn)品的穩(wěn)定性得到很好的改善瘫怜，類似的工藝問(wèn)題從根本上得到解決术徊，為我公司批量化生產(chǎn)提供了經(jīng)驗(yàn)。

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