[发明专利]提升内花键热处理后齿形精度的方法

说明书

本发明涉及一种提升内花键渗碳热处理后齿形精度的方法，通过热处理前后测量内花键齿形斜率，进行数据对比，分析总结出内花键经渗碳热处理齿形斜率的变形规律，并通过反向补偿加工原理，保证了内花键齿形斜率误差热处理后误差值0～0.015mm范围内，达到5或6级花键精度要求。

技术领域

本发明涉及一种提升内花键渗碳热处理后齿形精度的方法。

背景技术

航空领域中附件传动齿轮，常采用内花键作为传递扭矩的方式，随着传动稳定性要求的不断提升及传递扭矩的不断增大，常常将内花键作渗碳热处理要求，同时要求花键齿部精度到达5～6级左右。航空附件传动齿轮尺寸结构较小，故内花键通常齿数较小，模数较小，花键小径尺寸一般在10mm～40mm之间，受结构尺寸限制及磨齿设备能力限制，内花键渗碳热处理后无法进行磨削加工，无法消除渗碳热处理带来的变形量。目前，通常是热处理后，人工使用研磨棒研磨花键齿形的方式修整渗碳变形量，但根本无法满足齿形5～6级内花键精度要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种提升内花键渗碳热处理后齿形精度的方法，可以有效提升内花键热处理后的精度，满足齿形5～6级内花键精度要求。

本发明的具体技术方案是，所述的方法包括以下步骤：

1、内花键小径控制

磨削加工内花键小径，公差带控制在0.015mm以内，小径圆柱度≤0.005mm；

2、制作芯棒

选择热收缩率比零件小的材料，按内花键小径尺寸名义值加工5级芯棒，每级芯棒尺寸公差为不超过0.003mm；

3、热处理前测量

测量内花键齿形斜率误差；

4、选配芯棒

选配与内花键小径相配合的芯棒，保证配合间隙≤0.005mm，并装配；

5、热处理

渗碳时将配有芯棒的齿轮垂直放置于热处理炉中，按规定热处理参数进行渗碳处理；

6、热处理后测量

渗碳热处理后测量内花键齿形精度，记录齿形斜率误差，对比热处理前后斜率误差数值，计算出渗碳热处理后齿部压力角变大还是变小及变动范围的平均值；

7、反向补偿加工

根据内花键斜率误变化情况，使用插齿刀具进行齿形反向补偿加工，重新加工内花键，并使加工后内花键齿形斜率误差为上述步骤所述的平均值，且与渗碳热处理后变化趋势方向相反；

8、重复上述步骤2-5；

9、最终检验。

本申请通过使用比零件材料收缩率更小的芯棒撑紧零件内花键小径，与零件一同进行热处理，进而控制零件内花键齿形斜率变形趋势稳定性。通过热处理前后测量内花键齿形斜率，进行数据对比，分析总结出内花键经渗碳热处理齿形斜率的变形规律，并将其计算量化，然后加工出的齿形斜率误差刚好与热处理变形趋势相反，最终通过反向补偿加工原理，保证内花键齿形斜率误差热处理后误差值0～0.015mm范围内，达到5或6级花键精度要求。本申请设计的工艺方案，主要用于解决小模数内花键渗碳热处理后无法使用设备进行齿形精度修整的问题，通过本申请设计的工艺方案，使得小模数渗碳内花键，热处理后齿形精度可直接达到5～6级花键精度。

具体实施方式

一种提升内花键渗碳热处理后齿形精度的方法包括以下步骤：

1、内花键小径控制

磨削加工内花键小径，公差带控制在0.015mm以内，小径圆柱度≤0.005mm；