一种扇形齿轮加工方法与流程

专利2025-05-20  16


本发明属于金属加工工艺领域,涉及一种扇形齿轮加工方法。


背景技术:

1、在机械传动领域,扇形齿轮作为一种特殊的齿轮形式,广泛应用于各种精密传动系统中。特别是对于那些设计为可拆卸、由两个半圈(其中半边有齿、半边无齿)组合而成的扇形齿轮,其结构复杂性和加工精度要求都相对较高。然而,在实际加工过程中,这类扇形齿轮面临着诸多技术挑战。

2、首先,由于扇形齿轮的大部分壁厚非常薄,而齿部壁厚又相对较厚,这种不均匀的壁厚分布极易导致在加工和使用过程中发生变形。变形不仅会影响齿轮的啮合精度,还可能导致孔圆度不合格,进而影响到整个传动系统的稳定性和可靠性。

3、其次,由于扇形齿轮是可拆卸的,因此在拆装过程中,如何保证两个半圈之间的配合精度和重新安装后的安装精度,是一个亟待解决的问题。传统的加工方法往往难以有效控制拆装后的变形量,导致废品率居高不下。

4、此外,齿部作为扇形齿轮的关键部位,其加工精度和形状精度直接影响到齿轮的传动性能和使用寿命。然而,在加工过程中,齿部很容易出现毛刺、裂纹等缺陷,这些缺陷不仅会降低齿轮的传动效率,还可能引发故障,增加使用过程中的维修成本。

5、为了解决上述问题,本领域的技术人员一直在探索更为有效的加工方法和工艺手段。通过研究发现,在关键工序间添加定性处理和时效处理,可以有效去除加工应力,改善加工质量,降低变形量。同时,在两片齿轮件之间添加定位销,可以显著提高重复定位精度,避免齿部在使用过程中的故障。

6、综上所述,现有技术中存在扇形齿轮加工过程中易变形、孔圆度不合格、尺寸超差等问题,特别是在拆装后重新装配时,难以保证安装精度和齿部的加工精度。因此,研发一种能够有效控制变形、提高加工精度和加工质量、降低废品率的扇形齿轮加工方法,对于提升传动系统的稳定性和可靠性具有重要意义。


技术实现思路

1、有鉴于此,本发明的目的在于提供一种扇形齿轮加工方法,降低废品率,控制了变形量,有效解决拆装后的变形问题。

2、为达到上述目的,本发明提供如下技术方案:一种扇形齿轮加工方法,包括以下步骤:

3、s1,备料阶段:选用整体锻坯,确保材料的一致性和稳定性,为后续的加工奠定坚实基础;

4、s2,粗加工阶段:对锻坯进行初步车削,有效去除大部分余量,为后续加工提供便利;

5、s3,热处理阶段:进行调质热处理,使整体硬度达到要求,显著提升材料的机械性能;

6、s4,精加工准备阶段:进一步车削,去除剩余余量,使外形逐渐接近成品尺寸;对表面进行平整磨削,提高表面光洁度,为后续加工创造良好条件;

7、s5,精细加工阶段:进行立式加工,完成部分精细加工工序,确保加工精度;在中间位置精确切割槽,但不切断,为后续分割做好充分准备,并严格保证切割精度;

8、s6,去毛刺与定性处理阶段:去除加工过程中产生的毛刺,确保表面光洁无瑕疵;进行定性处理,稳定金属组织,有效防止后续加工中的变形问题。

9、s7,分割与半圈加工阶段:沿原有开口槽将整圈精确分成两个半圈;对两个半圈进行进一步的立式加工,确保各自尺寸和形状的精度;

10、s7,组装与磨削阶段:使用定位销和螺钉孔将两个半圈精确组装在一起,确保配合精度;对组装后的平面进行精细磨削,严格保证平面度和平行度;

11、s8,孔加工与时效处理阶段:对孔进行初步加工,为精加工做好充分准备;进行时效处理,有效去除加工应力,稳定尺寸和形状;

12、s9,最终加工与检验阶段:对孔进行最终加工,确保达到成品尺寸和精度要求;进行精细切割加工,确保齿部的精度和形状;去除齿部毛刺,确保齿部光洁度;进行表面氧化处理,提高耐腐蚀性和美观度;最后将成品进行检验后入库。

13、可选的,在线切割一中,切割槽但不切断,为后续精确分割做准备,并确保切割精度。

14、可选的,在半精加工后进行时效处理,以去除加工应力,稳定尺寸和形状。

15、可选的,在加工和组装过程中使用定位销,确保两个半圈的重复定位精度。

16、可选的,通过螺钉孔将两个半圈拉紧,确保拆装后的稳定性和精度。

17、本发明的有益效果在于:

18、1)本发明在关键工序间巧妙地融入了定性处理和时效处理,这两大工艺步骤协同作用,有效地去除了加工过程中产生的应力,从而显著降低了扇形齿轮的变形量;这一改进不仅确保了齿轮在加工过程中的尺寸稳定性,还极大地提升了其在使用过程中的可靠性;

19、2)通过精心设计的加工流程和严格的工艺控制,本发明成功提升了扇形齿轮的加工精度和整体质量;无论是齿部的形状精度还是孔圆度,都达到了更高的标准,从而确保了齿轮在传动系统中的精确啮合和高效运行;

20、3)由于本发明有效解决了扇形齿轮加工过程中的变形和尺寸超差问题,因此显著降低了废品率;这一成果不仅提高了生产效率,还为企业节省了大量的原材料和加工成本;

21、4)本发明通过采用定位销和螺钉孔的设计,使得扇形齿轮在拆装过程中能够保持极高的配合精度。即使经过多次拆装,齿轮仍然能够轻松恢复到原始的安装精度,从而满足了用户对传动系统可维护性和可重复使用性的高要求。

22、5)由于本发明加工的扇形齿轮具有更高的加工精度和更好的尺寸稳定性,因此能够显著提升传动系统的整体性能;无论是传动效率还是使用寿命,都得到了显著的改善。

23、本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述,并且在某种程度上,基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的,或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。



技术特征:

1.一种扇形齿轮加工方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种扇形齿轮加工方法,其特征在于:在线切割一中,切割槽但不切断,为后续精确分割做准备,并确保切割精度。

3.根据权利要求1所述的一种扇形齿轮加工方法,其特征在于:在半精加工后进行时效处理,以去除加工应力,稳定尺寸和形状。

4.根据权利要求1所述的一种扇形齿轮加工方法,其特征在于:在加工和组装过程中使用定位销,确保两个半圈的重复定位精度。

5.根据权利要求1所述的一种扇形齿轮加工方法,其特征在于:通过螺钉孔将两个半圈拉紧,确保拆装后的稳定性和精度。


技术总结
本发明属于金属加工工艺领域,涉及一种扇形齿轮加工方法,方法采用整体锻坯,经过粗加工去除余量,热处理提升机械性能,随后进入精加工阶段,包括精细加工、去毛刺与定性处理,确保加工精度和形状稳定性。通过精确分割成两个半圈,并进行进一步的立式加工,再使用定位销和螺钉孔精确组装,保证配合精度。孔加工后,进行时效处理去除应力,最终加工阶段确保成品尺寸、精度和齿部形状。此外,表面氧化处理提高了耐腐蚀性和美观度。本方法不仅显著提高了扇形齿轮的加工精度和整体质量,还确保了拆装后的重新安装精度,同时增强了齿轮的耐腐蚀性,适用于各种精密传动系统,具有广泛的应用前景和重要的实用价值。

技术研发人员:胡江浩,彭宇,倪成航,张鸷,徐浪,左亮
受保护的技术使用者:重庆清平机械有限责任公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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