[发明专利]仿生机器人的行星减速器内齿圈的加工方法

说明书

本发明提供仿生机器人的行星减速器内齿圈的加工方法，通过精铸或锻造加工出行星减速器内齿圈的毛坯，对行星减速器内齿圈的毛坯进行热挤压操作；对行星减速器内齿圈毛坯进行粗加工，进行粗车外圆内孔；对粗加工的行星减速器内齿圈进行热处理；对经过热处理的行星减速器内齿圈以外圆为基准，精加工内齿和内轴承滚道；对精加工过的行星减速器内齿圈进行热处理；热处理完毕的行星减速器内齿圈以内孔为基准，经过一次装夹和磨削加工内轴承滚道和内齿。本发明的有益效果是提高轴承滚道和内齿的加工精度，保证了轴承和内齿的同轴度、位置度和圆柱度，实现通过一次装夹达到多个工艺参数要求提高内齿圈的加工精度和安装精度，减少累积误差。

技术领域

本发明属于机械领域，尤其是涉及仿生机器人的行星减速器内齿圈的加工方法。

背景技术

目前的仿生机器人安装和使用成品轴承有很大的弊端，首先，在安装的时候无法精确的控制配合的尺寸，其次，是所需成本较高，再是成品轴承在高速转动的时候容易出现损坏，导致装置失灵，需要经常进行保养和维护，但是目前所有的类似行星减速器的内齿圈都是单独的内齿，后期装配的成品轴承，这样很难保证轴承和钢轮的同轴度，造成精度下降。

仿生机器人关节处所使用的齿轮结构对于齿轮的强度要求十分高，仿生机器人不同于传统的工业产品，他需要在90°-150°进行往复运动，这种模仿生物的高频往复运动对齿轮的性能要求更加高，传统的齿轮和工艺无法满足强度要求，这种高频的往复运动会加速齿轮老化和损毁。同时普通的加工方式无法保证良好的同轴度，传统的齿轮磨损程度较大，同时后期保养十分困难，这样导致了齿轮寿命的下降，但是普通的生产工艺无法保证齿轮的寿命，齿轮在发生刚性碰撞容易发生断裂，并且长时间使用会发生磨损导致精度下降，为了提高精度必须改变生产工艺的加工方式。

发明内容

本发明的目的是提供一种提高寿命、提高齿轮结构强度的仿生机器人的行星减速器内齿圈的加工方法，尤其适合仿生机器人的行星减速器内齿圈加工。

本发明的技术方案是：仿生机器人的行星减速器内齿圈的加工方法，包括以下步骤：

(1)通过精铸或锻造加工出行星减速器内齿圈的毛坯，对行星减速器内齿圈的毛坯进行热挤压操作。

(2)对步骤(1)中的行星减速器内齿圈毛坯进行粗加工，进行粗车外圆和内孔。

(3)对粗加工的行星减速器内齿圈进行调质处理。

(4)对经过热处理的行星减速器内齿圈以外圆为基准，进行插齿和半精车内轴承滚道。

(5)对半精加工过的行星减速器内齿圈进行渗氮淬火，采用压淬工艺。

(6)对步骤(5)热处理完毕的行星减速器内齿圈以内孔为基准，经过一次装夹精磨加工内轴承滚道和精磨内齿。

进一步的，所述内轴承滚道为向心球轴承滚道。

进一步的，所述步骤(6)中的内轴承滚道使用砂轮修形器精修内轴承滚道，砂轮修形器采用的砂轮轮面为半径0.1mm的弧面。

进一步的，所述步骤(2)粗车外圆和内孔的加工余量为2.5mm，所述步骤(4)插齿加工余量为0.2mm，半精车内轴承滚道加工余量为0.5mm，所述步骤(5)有效渗氮层深0.15-0.2mm。

进一步的，所述步骤(2)粗加工后精度不低于IT11，所述步骤(4)半精加工后精度等级不低于IT7，所述步骤(6)精磨内轴承滚道精度不低于IT6，精磨内齿精度不低于IT5。

进一步的，步骤(3)所述调质处理温度740-760℃，保温4-6小时，温度低于600℃出炉空冷。

进一步的，所述步骤(5)内齿加入芯棒后进行淬火，所述芯棒与齿圈加工的齿形间隙小于0.02，所述淬火温度1230-1250℃。