[发明专利]提高螺旋伞齿轮互换性的加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种齿轮加工技术，尤其是一种螺旋伞齿轮加工方法，具体的说是一种提高螺旋伞齿轮互换性的加工方法。

背景技术

目前，国内外的螺旋伞齿轮加工方法：通常是齿面精加工后，上螺旋伞齿轮啮合仪检查伞齿轮副接触区、侧隙及安装距。成对加工，成对互换，不能单独加工互换。当一对螺旋伞齿轮副其中一件发生问题，必需成对更换螺旋伞齿轮，而不能单独更换有问题的那件螺旋伞齿轮。加工及更换成本较高。

发明内容

本发明的目的是针对现有的螺旋齿轮加工及更换，需成对加工及更换，而不能单独更换的问题。发明一种提高螺旋伞齿轮互换性的加工方法，以解决螺旋伞齿轮必须成对加工及成对更换的问题。降低螺旋伞齿轮更换成本，提高螺旋伞齿轮使用效率。

本发明的技术方案是：

一种提高螺旋伞齿轮互换性的加工方法，其特征是它包括以下步骤：

首先，将需加工的螺旋伞齿轮的参数输入计算机得到齿面加工的理论拓扑图偏差值；

其次，利用高精度数控车床对螺旋伞齿轮毛坯的前后锥面进行车加工；

第三，用螺旋伞齿轮铣齿机将经过车加工的螺旋伞齿轮毛坯进行粗铣齿，控制齿面精度；

第四，将经过粗铣齿的螺旋伞齿轮进行热处理渗碳淬火，控制变形；

第五，将经过热处理的螺旋伞齿轮进行找正基准圆及基准面，精加工基准圆及基准面；

第六，以精加工基准圆及基准面为基础，再次用螺旋伞齿轮铣齿机硬刮削齿面，将刮削加工后的螺旋伞齿轮放在齿轮计量仪上检查齿面拓扑图偏差，将实际齿面拓扑图偏差值与理论拓扑图偏差值进行比较，如果两者差值大于设定值，则再次调整切削参数，并用螺旋伞齿轮铣齿机硬刮削齿面，直到拓扑图偏差在设定范围内；

最后，上螺旋伞齿轮啮合仪，检查记录接触区(接触斑点)、安装距及侧隙的值以便与在公差范围内的需更换的螺旋伞齿轮进行互换。

实际齿面拓扑图偏差值与理论拓扑图偏差值的差值范围为-13μm～+7μm。

按上述要求加工的螺旋伞齿轮具有一定的互换性，使用同一基准螺旋伞齿轮加工的螺旋伞齿轮能完全互换。

本发明的有益效果是：

本发明利用通过控制螺旋伞齿轮齿面拓扑图偏差，来保证螺旋伞齿轮齿面曲面的一致性，从而保证螺旋伞齿轮的互换性。相配螺旋伞齿轮，齿面拓扑图在设定范围内，齿厚、侧隙及安装距在公差范围内的螺旋伞齿轮可以实行互换。可以节省螺旋伞齿轮的加工及使用成本。对其它复杂曲面配合零件的互换性有一定的借鉴作用。

本发明实现了螺旋伞齿轮互换加工，具有精度高，效率高的优点。

附图说明

图1是本发明螺旋伞齿轮结构示意图。

图2是本发明螺旋伞齿轮齿面的理论拓扑图

图3是本发明螺旋伞齿轮齿面的实测拓扑图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1-3所示

一种提高螺旋伞齿轮互换性的加工方法，它包括以下步骤：

首先，将图1所示的需加工的螺旋伞齿轮的参数输入计算机得到齿面加工的理论拓扑图，如图2；

其次，在高精度数控车床上，加工前后锥面，以确保锥面及粗铣齿安装距精度；

第三，上螺旋伞齿轮专用铣齿机粗铣齿，并上齿轮计量仪上检查齿面拓扑图偏差，控制粗铣齿精度，以确保精加工余量的均匀性；

第四，利用淬火压床，采用合理的装炉方式，减少渗碳淬火热处理工件变形；

第五，找正基准面及基准圆，精加工基准面及基准圆；

第六，上螺旋伞齿轮专用铣齿机硬刮削齿面，留精修余量，上齿轮计量仪检查齿面拓扑图偏差，并根据检查情况，调整硬刮削切削加工参数，以确保最终齿面拓扑图偏差在-13μm～+7μm内（如图3），螺旋伞齿轮齿面曲面具有一致性。

最后，上螺旋伞齿轮啮合仪检查接触斑点、侧隙及安装距参数以备随时配用更换。

详述如下：

由于螺旋伞齿轮结构的特殊性，不能像普通圆柱齿轮一样，使用通用的滚齿机及磨齿机加工，具有较高的互换性。螺旋伞齿轮需采用相应尺寸的刀盘及刀具垫片，粗铣齿及精刮而成。由于粗铣齿前齿坯加工尺寸、刀盘尺寸及刀具垫片尺寸的差异，导致螺旋伞齿轮齿面存在较大的差异，导致螺旋伞齿轮需成对加工及使用。本发明通过提高螺旋伞齿轮齿坯精度，控制安装距及齿厚的一致性；通过控制热处理变形使得热处理及最终齿面拓扑图与理论拓扑图的一致性。从而保证螺旋伞齿轮加工的一致性，实现螺旋伞齿轮的互换性加工。

经过本发明有效地达到了前述发明目的。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。