[发明专利]一种齿轮加工工艺

说明书

本发明公开了一种齿轮加工工艺，包括如下步骤：S1，齿胚加工；S2，滚齿，用滚齿机对齿胚进行滚齿；S3、剃齿，用剃齿机对滚齿后的齿胚剃齿；S4、热处理，加热剃齿后的齿胚，向齿胚表面喷涂金属表面硬化材料，再加热齿胚，淬火后，获得齿轮。本发明具有以下优点和效果：采用对齿胚加工后，用滚齿机进行对齿胚滚齿，剃齿机对齿胚剃齿后，对齿胚进行热处理，热处理过程中加热金属表面硬化材料，在齿轮表面形成一层坚硬耐磨的金属硬化层，齿轮齿面硬度变大，提高齿轮承载能力；其次，金属钴能起到提高金属硬化层耐磨性能和抗疲劳的作用，达到了制造的齿轮齿面硬度高、承载能力强、抗疲劳、耐磨性能优异的效果。

技术领域

本发明涉及齿轮制造技术，特别涉及一种齿轮加工工艺。

背景技术

齿轮是轮缘上有齿，能连续啮合传递运动和动力的机械元件。齿轮传动广泛应用于工业、农业、国防、航空航天、交通运输等各个行业的机械设备中，齿轮传动过程中主要是通过主、从动齿轮的相互啮合传递运动和能量，这个过程将产生一定形式的机械振动，诸如磨损、点蚀、制造误差、装配误差等容易引起机械振动状态发生变化，因此齿轮也是容易损坏的机械零件之一。

齿轮的承载能力与齿面硬度有关，齿面硬度越高，则其承载能力也越高。齿轮在制造过程中，通常采用渗氮处理获得齿面硬度较高的齿轮，但是渗氮工艺需要设备较多，工艺复杂，制造成本高。

发明内容

本发明的目的是提供一种齿轮加工工艺，具有制造高硬度齿面齿轮、加工工艺短的效果。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种齿轮加工工艺，包括如下步骤：S1，齿胚加工；S2，滚齿，用滚齿机对齿胚进行滚齿；S3、剃齿，用剃齿机对滚齿后的齿胚剃齿；S4、热处理，加热剃齿后的齿胚，向齿胚表面喷涂金属表面硬化材料，再加热齿胚，淬火后，获得齿轮；所述金属表面硬化材料制备方法如下，将硝酸钴和酚醛树脂溶于无水乙醇，搅拌至溶解后，通风晾干后与乌洛托品、纳米硅混合后加入到丙酮溶液内，搅拌均匀后通风晾干，干燥处理后，放入到真空气氛炉内炭化，得到金属表面硬化材料。

通过采用上述技术方案，齿轮加工过程中，步骤S1中，齿胚加工，在车床上对齿胚加工；步骤S2，滚齿，用滚齿机对齿胚进行滚齿，滚齿机是齿轮加工机床中应用最广泛的一种机床，切削齿胚，在齿胚上形成齿。步骤S4，剃齿，用剃齿机对滚齿后的齿胚剃齿，剃齿加工是根据一对螺旋角不等的螺旋齿轮啮合远离，剃齿刀与被切齿轮的轴线交叉一个角度，剃齿刀运动时将齿轮齿面上的加工余量取出；步骤S5，热处理，加热齿胚后，对齿胚表面喷涂金属表面硬化材料，金属表面硬化材料制作时，将硝酸钴和酚醛树脂溶于无水乙醇内，搅拌溶解后通风晾干，干燥处理后，在真空气氛炉内炭化，得到碳-钴复合物及纳米硅的混合物，纳米硅吸附在碳-钴复合物上。金属表面硬化材料喷涂到齿胚表面，加热后在齿胚表面形成一层金属硬化层，能够显著提高齿轮齿面的硬度，同时碳-钴复合物中的钴能提高金属硬化层的耐磨性能，达到齿轮齿面硬度高、提高齿轮承载能力、耐磨性能优异、延长齿轮的使用寿命的效果。

本发明的进一步设置为：S2，滚齿，用滚齿机对齿胚滚齿时，对齿胚及滚齿机的滚刀喷淋水雾、皂化油油雾。

通过采用上述技术方案，滚齿机对齿胚滚齿时，对齿胚及滚齿机滚刀喷淋水雾和皂化油油雾，水雾喷淋到齿胚和滚刀上，对齿胚和滚刀降温；皂化油油雾喷淋到齿胚和滚刀上，对齿胚和滚刀降温的同时，还起到润滑的作用。

本发明的进一步设置为：S4，热处理，加热剃齿后的齿胚至600-650℃，向齿胚表面喷涂金属表面硬化材料，再加热齿胚至700-730℃，维持1-2小时，将齿胚放入淬火油内淬火。

通过采用上述技术方案，齿胚加热到600-650℃，喷涂金属表面硬化材料后，再将齿胚加热到700-730℃，金属表面硬化材料能较好结合在齿胚表面，形成一层坚硬耐磨的金属硬化层，提高齿面硬度，进而提高齿轮的承载能力。