[发明专利]一种高强不锈钢薄壁锥齿轮的精密制造方法

权利要求书

1.一种高强不锈钢薄壁锥齿轮的精密制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，准备毛坯料，对毛坯料进行检查，若检查合格则根据零件尺寸下毛坯料锻制钢棒CF170，规格Φ90×50，并进行超声探伤和低倍检测检查确认材料无缺陷，检查毛坯料质保书，并记录原材料质保书中规定的固溶时效制度；

步骤2，对钢棒CF170的外圆及两端面粗加工，形成第一齿轮坯件；

步骤3，对第一齿轮坯件进行热处理时效去应力退火，形成第二齿轮坯件；

步骤4，对第二齿轮坯件进行半精车，单边留0.5mm余量，无公差尺寸加工到位，形成第三齿轮坯件；

步骤5，对第三齿轮坯件进行伞齿刨加工或铣齿机半精加工齿形，齿面余量0.5mm，形成第四齿轮坯件；

步骤6，根据所述固溶时效制度对第四齿轮坯件进行热处理固溶时效，形成第五齿轮坯件；

步骤7，对第五齿轮坯件磨基准孔，形成第六齿轮坯件；

步骤8，对第六齿轮坯件的锥齿轮齿面采用锥齿轮磨齿机进行精磨齿，加工至符合图纸要求，形成第七齿轮坯件；

步骤9，装配锥齿轮跑和装置，使用所述锥齿轮跑和装置进行第七齿轮坯件的锥齿轮副的跑和，完成高强不锈钢薄壁锥齿轮的精密制造；

所述伞齿刨加工包括如下步骤：

刨齿机刀架安装在摇台上，刨齿机上下刀架作直线往复的切削运动，并随摇台摆动，摇台每往复摆动一次，刨齿机完成一个齿的切削运动；

转动角度分齿并开始刨下一个齿，直至全部齿加工完成；

刨齿机刀具为整体高速钢材质或整体硬质合金的刨齿刀的刨齿刀；

所述固溶时效制度为：固溶温度为900℃±5℃，固溶保温时长为2h；冷却油的温度为-70℃，冷却保温时长为8h；时效温度为510℃±5℃，时效保温时长为4～5h；

热处理的设备为空气电阻炉和低温箱；

热处理后将齿坯进行磁粉检测，检查零件表面有无淬火导致的微裂纹；若没有，则继续后续步骤；若存在微裂纹，则分析裂纹产生的原因，根据分析结果改进热处理制度或热处理时的坯件结构，产生微裂纹的本批齿坯报废。

2.根据权利要求1所述的一种高强不锈钢薄壁锥齿轮的精密制造方法，其特征在于：所述对毛坯料进行检查包括检查毛坯料内部是否有超出GB/T4162-2008的缺陷，以及材料横截面酸浸低倍试片上是否有缩孔、气泡、裂纹、偏析、夹杂和其他缺陷；进一步的优化处理包括将钢棒CF170两头各去除100mm长度的料头。

3.根据权利要求1所述的一种高强不锈钢薄壁锥齿轮的精密制造方法，其特征在于，所述时效去应力退火包括如下步骤：在120℃-150℃环境下对第一齿轮坯件进行去应力退火处理，并保温2-4h。

4.根据权利要求1所述的一种高强不锈钢薄壁锥齿轮的精密制造方法，其特征在于：精磨齿前设定基准精度，装夹后以目前齿坯的齿形找正，磨基准孔到尺寸，基准孔的圆度优于0.005mm，以提高精磨时的加工精度。

5.根据权利要求1所述的一种高强不锈钢薄壁锥齿轮的精密制造方法，其特征在于，磨齿包括如下步骤：使用锥齿轮磨齿机对第六齿轮坯件进行加工，当第六齿轮坯件自转某一角度时，使公转转台也转过对应角度，工作台同时移动对应的距离，此时砂轮多轴联动磨削一次；如此循环，直至完成齿面的磨削加工；

磨齿刀具为微晶陶瓷氧化铝砂轮或立方氮化硼砂轮，切削速度为1500m/min。

6.根据权利要求1所述的一种高强不锈钢薄壁锥齿轮的精密制造方法，其特征在于，所述装配锥齿轮跑和装置包括如下步骤：首先将第一芯轴2和第二芯轴5安装在支撑架1上，其中第二芯轴5和支撑架1之间的连接不可调，第一芯轴2和支撑架1之间的连接通过支撑架1对应位置的长圆孔调节，以保证齿轮副安装距；小锥齿轮3和大锥齿轮4分别通过第一芯轴2和第二芯轴5与支撑架1连接。