專利名稱：一種齒輪加工方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種齒輪加工方法及裝置。
目前，加工齒輪最常見的方法為范成切削加工法，加工裝置為插齒機、滾齒機等，毛坯常為鍛造毛坯，這種加工過程存在不足之處是一是加工工時長，二是鍛造毛坯經(jīng)切削加工后材質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及質(zhì)量均要下降。為提高齒輪的生產(chǎn)率以及齒輪成品后的內(nèi)在材質(zhì)質(zhì)量，人們曾嘗試用高速蒸汽錘模鍛精密齒輪，但用模具鍛造精密齒輪時，模具受熱退火、膨脹、磨損擴大，對齒輪的精度難以保證，而模具加工難度大、成本高，因此，此加工方法未被推廣應(yīng)用。
本發(fā)明的目的就在于克服上述背景技術(shù)中的不足之處，提供一種既能大大縮短齒輪加工工時又能提高加工后的齒輪材質(zhì)質(zhì)量的齒輪加工方法及裝置。
本發(fā)明的目的可以通過以下措施來達到。
一種齒輪加工方法，它包括下列步驟(1)將工件加熱并鍛成毛坯；(2)將保留一定溫度的毛坯與外表為齒輪形的軋輥加壓對滾，對滾過程中，軋輥的軋制深度從小向大漸增，一直將毛坯滾軋成所需尺寸；(3)將上述加工后的工件取出冷卻并經(jīng)酸洗，再經(jīng)上述第(2)步驟對工件冷軋一次或多次直至達到所需的尺寸精度和光潔度。
一種根據(jù)上述齒輪加工方法設(shè)計的齒輪加工裝置，包括機體、軋輥、壓頭，所說的軋輥垂直安裝并均勻分布在一圓周上，每一軋輥同速、同向轉(zhuǎn)動，外形呈同樣的齒輪形，上部分為錐齒輪體，下部為圓柱齒輪形，軋輥分布的圓周的中心上部垂直安裝一上下運動的壓頭。


圖1為本發(fā)明提供的齒輪的加工方法原理示意圖；圖2為本發(fā)明提供的齒輪加工方法原理的另一示意圖；圖3為本發(fā)明根據(jù)圖1所提供的齒輪加工方法而設(shè)計的齒輪加工裝置的主體結(jié)構(gòu)簡圖(圖中略去包括電機、相應(yīng)傳動部件及機體在內(nèi)的部分)。
圖4為圖3的A向視圖。
下面結(jié)合實施例(附圖)對本發(fā)明進一步詳述。
本發(fā)明提供的齒輪加工方法中，首先將工件加熱到一定溫度并經(jīng)錘鍛成一毛坯6，工件加熱的溫度以1200℃，終鍛溫度以1000℃為佳；然后將保留有該終鍛溫度的毛坯6與外形為齒輪形的軋輥6加壓對滾，對滾過程中，軋輥的輥制深度從小向大漸增，一直將毛坯滾軋成所需的尺寸要求，要實現(xiàn)這一過程，有兩種軋輥與毛坯的加壓滾制方法；一種如圖1所示，軋輥上部為錐齒形，下部為圓柱齒輪形，毛坯首先位于軋輥的上部對滾，軋輥的轉(zhuǎn)動軸位置不動，然后在毛坯的上部加力F迫使毛坯向下移動，這樣在毛坯與軋輥的對滾過程中能保證它們之間的軋制壓力并且軋輥的軋制深度能實現(xiàn)從小向大漸增的要求，在如圖1所示的加工過程中，最好對滾的轉(zhuǎn)速與毛坯的下降速度成一適當?shù)谋壤P(guān)系，例如軋輥滾動一周毛坯下降1毫米；另一種加壓滾制的方法如圖2所示，讓毛坯6與外形為圓柱齒輪形軋輥對滾，對滾過程中，毛坯的上下位置不動，對軋輥加力F迫使軋輥水平向毛坯中心移動，這樣也能使在毛坯與軋輥的對滾過程中保證它們之間的軋制壓力并且軋輥的軋制深度能實現(xiàn)從小向大漸增的要求；最后將上述加工后的工件6取出并經(jīng)酸洗，有必要的話，可再按上述步驟讓工件在冷卻狀態(tài)下與軋輥對滾再軋制一次或多次，直至工件達到所需的尺寸精度和光潔度。值得提出的是，上述這種加工齒輪的工藝方法是獨創(chuàng)的，它是將軋鋼與鍛壓的工藝有機地加以了結(jié)合并創(chuàng)造性地運用到了齒輪的加工工藝中。
本發(fā)明所提供的根據(jù)上述齒輪加工方法而設(shè)計的齒輪加工裝置中，包括機體1、軋輥2、壓頭3等，軋輥的數(shù)目不限，但考慮結(jié)構(gòu)和受力均勻因素，本實施例取軋輥的數(shù)目為四根，這四根軋輥的外形相同，呈同樣的齒輪形，上部為錐齒輪形，下部為圓柱齒輪形，它們垂直安裝并均勻分布在一圓周上，通過傳動裝置，這四根軋輥工作時同速、同向轉(zhuǎn)動，軋輥分布的圓周的中心上部垂直安裝一上下運動的壓頭3；該裝置工作時，將加熱后的齒輪毛坯6置于軋輥的中部的上方，然后由電機帶動軋輥轉(zhuǎn)動，這時，另一電機帶動螺桿5使壓頭3向下運動并將齒輪毛坯壓下，這樣，軋輥開始對毛坯軋齒，當毛坯從軋輥的錐體部位被壓到軋輥的圓柱體部分的底部時，毛坯即被制成齒輪成品；軋輥的上部呈圓錐體的結(jié)構(gòu)設(shè)置的目的在于保證軋制齒輪時軋制深度從小到大漸增的工藝要求。考慮到加工過程中壓頭3與毛坯的接觸部分應(yīng)保持同步轉(zhuǎn)動，因此本實施例中壓頭3的頂部套有一可自由轉(zhuǎn)動的頂塊4。
本發(fā)明相比背景技術(shù)具有如下優(yōu)點1、齒輪加工工時大大降低。以本發(fā)明所提供的齒輪加工裝置為例，加工一個齒數(shù)為20模數(shù)為6mm齒寬為50mm的齒輪僅5分鐘，而采用常規(guī)的滾齒機需6小時，生產(chǎn)率提高幾十倍。
2、齒輪加工質(zhì)量大大提高。本發(fā)明所提供的方法實質(zhì)上是一個滾動鍛壓軋制過程，因此成品后的齒輪在內(nèi)在材質(zhì)質(zhì)量上要大大優(yōu)于切削法加工的齒輪，同時表面光潔度、表面硬度和耐磨性都得到了大大的提高。
3、節(jié)約原材料。因?qū)儆跓o切削加工，原材料平均節(jié)約約20%。
權(quán)利要求
1.一種齒輪加工方法，其特征在于它包括下列步驟(1)將工件加熱，并鍛成毛坯；(2)將保留一定溫度的毛坯與外表為齒輪形的軋輥加壓對滾，對滾過程中，軋輥的輥制深度從小向大漸增一直將毛坯滾軋成所需尺寸要求；(3)將上述加工后的工件取出冷卻并經(jīng)酸洗，再經(jīng)上述第(2)步驟對工件冷軋一次或多次直至達到所需的尺寸精度和光潔度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒輪加工方法，其特征在于所說的工件加熱到1200℃時鍛成毛坯，毛坯的終鍛溫度控制在1000℃，并將保持有該終鍛溫度的毛坯與軋輥對滾。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的齒輪加工方法，其特征在于軋制過程中毛坯與上部為錐齒輪形、下部為圓柱齒輪形的軋輥對滾，軋輥的轉(zhuǎn)動位置不動，并且在毛坯的上部加力迫使毛坯由上向下移動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的齒輪加工方法，其特征在于軋制過程中，毛坯與外形為圓柱齒輪形的軋輥對滾，毛坯上下位置不動，對軋輥加力迫使軋輥水平向毛坯中心移動。
5.一種齒輪加工裝置，其特征在于它包括機體、軋輥、壓頭，所說的軋輥垂直安裝并均勻分布在一圓周上，每一軋輥同速、同向轉(zhuǎn)動，外形呈同樣的齒輪形，上部為錐齒輪形，下部為圓柱齒輪形，軋輥分布的圓周的中心上方垂直安裝一上下運動的壓頭。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的齒輪加工裝置，其特征在于所說的軋輥數(shù)目為四根。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的齒輪加工裝置，其特征在于所說的壓頭的頂部套有一可自由轉(zhuǎn)動的頂塊。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種齒輪加工方法及其裝置，這種齒輪加工方法是將保留有一定溫度的鍛態(tài)毛坯與外表為齒輪形的軋輥加壓對滾至所需尺寸要求，齒輪加工裝置包括機體、軋輥、壓頭，軋輥呈齒輪形并均勻分布一周，本發(fā)明與已有技術(shù)相比，生產(chǎn)率以及成品后的齒輪質(zhì)量均得到了很大的提高。
文檔編號B21K1/30GK1103016SQ9311510
公開日1995年5月31日 申請日期1993年11月19日 優(yōu)先權(quán)日1993年11月19日
發(fā)明者戴鳳林 申請人:戴鳳林