一种渗碳齿轮齿面磨削方法

摘要

一种渗碳齿轮齿面磨削方法，涉及齿轮加工领域。为了解决现有技术中未考虑到齿面进行渗碳淬火后会发生不均匀变形，导致齿轮加工后齿面剩余渗碳层深度计算值准确度较低的问题。本发明先确定齿面的最高点，改变磨削装置的相对位置，使得第一齿的左齿面和右齿面中更高的一面产生磨削量，并存储齿轮被磨削到的位置对应的齿厚；保持磨削装置的进给量不变，对齿轮中其他所有齿进行磨削，存储本次磨削中新出现的被磨削到的齿的编号；重复磨削，直到第一齿的左齿面和右齿面均被磨削到；计算第一齿的单面还需要进行磨削的磨削量，计算第二齿完成所有磨削后的剩余渗碳层深度；根据磨削量和剩余渗碳层深度对第二齿进行磨削。本发明适用于渗碳齿轮加工。

说明书

技术领域

本发明涉及一种渗碳齿轮齿面磨削方法，具体涉及齿轮加工领域。

背景技术

一些渗碳淬火齿轮在磨削后，需要保证剩余渗碳层的深度要求。现有技术的方法是通过测量磨削前的齿厚尺寸，与图纸的最终尺寸相减，得到磨削总去除量；原渗碳层深度减去磨削总去除量的一半，得到剩余渗碳层深度，这种方法得出的只是理论值，由于齿轮渗碳淬火之后，齿面会发生不均匀变形，导致左右齿面的余量不一致，因此现有技术的加工计算方法准确度较低。

发明内容

本发明为了解决现有技术中未考虑到齿面进行渗碳淬火后会发生不均匀变形，导致对齿轮的加工和计算渗碳层深度准确度较低的问题，进而提供了一种渗碳齿轮齿面磨削方法。

渗碳齿轮齿面磨削方法在齿轮进行渗碳淬火工序后进行，所述齿轮的每个齿具有互不相同的编号，所述齿轮具有左齿面和右齿面，所述齿面磨削通过磨削装置进行，磨削方法包括下述步骤：

步骤一：确定齿面的最高点，将所述最高点设置为磨削的起始点，并存储所述磨削装置的相对位置，将所述起始点对应的齿设为第一齿；

步骤二：从所述第一齿开始，改变所述磨削装置的相对位置，使所有齿产生磨削量W₁，并存储第一齿的齿厚S₁；

步骤三：第一刀磨削完毕后，保持所述磨削装置的进给量不变，对所有齿进行磨削，存储本次磨削中新出现的被磨削到的齿的编号；

步骤四：重复步骤三，直到第一个齿的左齿面和右齿面均被磨削到，此时第一齿的左右齿面都被磨削到的位置对应的齿厚为S_n，并得到重复步骤三的总次数N；每次重复步骤三时，所述磨削量为相同值，将第N次重复时的第一齿磨削量记为W_n；

步骤五：通过表达式计算第一齿轮的单面还需要进行磨削的磨削量C，通过表达式D＝T₀－(W₁+…W_n)－C计算第二齿完成所有磨削后的剩余渗碳层深度D，其中T₀为所述工件在进行完渗碳淬火工序后的渗碳层深度，S为齿轮最终齿厚；

步骤六：根据所述磨削量C和所述剩余渗碳层深度D对所述第二齿进行磨削。

本发明的技术效果是，对左齿面和右齿面进行磨削并统计磨削情况，通过齿厚和磨削量计算出齿轮还需进行的磨削量，最终将齿轮准确地加工到要求的尺寸，并准确地计算渗碳层深度。

附图说明

图1是本发明的渗碳齿轮齿面磨削方法实施例的流程图。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式的渗碳齿轮齿面磨削方法如图1所示，磨削方法在齿轮进行渗碳淬火工序后进行，齿轮的每个齿具有互不相同的编号，齿轮具有左齿面和右齿面，齿面磨削通过磨削装置进行，磨削方法包括下述步骤：

步骤一：确定齿面的最高点，将最高点设置为磨削的起始点，并存储磨削装置的相对位置，将起始点对应的齿设为第一齿。

由于齿轮在淬火时会发生不均匀变形，导致左右齿面高度不一样，因此如果要掌握每个齿的左右齿面高度差，需要从所有齿的齿面中最高的齿面开始处理，即从步骤一中的第一齿开始计算。找到最高齿面的方法可以通过机床进行。

步骤二：从第一齿开始，改变磨削装置的相对位置，使得第一齿的左齿面和右齿面中更高的一面产生磨削量W₁，并存储齿轮被磨削到的位置对应的齿厚S₁。

改变磨削装置的相对位置的方法是通过将处于工作状态的磨削装置向齿面方向移动，并控制其产生一定的磨削量W₁，然后记录被磨削到的点对应的齿厚。

步骤三：保持磨削装置的进给量不变，对所有齿进行磨削，存储本次磨削中新出现的被磨削到的齿的编号。

由于步骤二中仅针对第一齿进行磨削，因此在步骤三中，需要保持磨削进给量不变，然后对其他齿的左右齿面进行磨削。

步骤四：重复步骤三，直到出现第一齿的左齿面和右齿面均被磨削到，此时第一齿的左齿面被磨削到的位置对应的齿厚为S_n，并得到重复步骤二或步骤三的总次数N；每次重复步骤二时，磨削量相互间为相同值，将第N次重复时的第一齿磨削量记为W_n。

如果出现第一个齿的左齿面和右齿面都被磨削到，则表示可以开始对这个齿进行计算。例如第9次磨削时编号为1的齿左右齿面都被磨削到，并且每次磨削的量是0.05mm，那么较高的左齿面比较高的右齿面高了8×0.05＝0.4mm。每一次重复步骤二时，都要进行一定的磨削量，每次的磨削量可以为相同值也可以为不同值，例如，第一次磨削时，主要目的是使最高点产生一定的磨削量以确认磨削装置的位置是否合适，因此可以选择较小的磨削量；第二次进行磨削时，磨削量可增大，使得磨削较少的次数就可以加工到图纸上的尺寸；从第三次开始，磨削量可以逐渐减小，因为每次重复进行磨削，都使当前齿厚与理论值差距更小，适当减小磨削量能够更准确地接近这个值。

步骤五：通过表达式(S为齿轮最终齿厚)，计算第一齿的单面还需要进行磨削的磨削量C，通过表达式D＝T₀－(W₁+…W_n)－C计算第一齿完成所有磨削后的剩余渗碳层深度D，其中T₀为所述齿轮在进行完渗碳淬火工序后的渗碳层深度。

步骤六：根据C和D对第二齿轮进行磨削。

由于在步骤五中计算时，齿轮还未达到和设计图纸相同的参数，通过计算可以准确地得知齿轮当前的实际渗碳层深度，和齿厚与理论值的差值，因此可以通过上述参数继续磨削，使得齿轮能够达到图纸中的标准。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：磨削装置为砂轮或磨削刀具。

其它步骤及参数与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：在步骤二中，“存储”具体为在加工机床的存储器中存储或人工记录存储。

即实际操作中，可以通过工作人员手动记录齿厚值或者通过机床的存储功能以电子数据形式存储。

其它步骤及参数与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：磨削量W₁为0.02mm，在具体实施方式一中说明了第一次进行磨削可以选择较小的磨削值，例如选择本实施方式的0.02mm。

其它步骤及参数与具体实施方式一至三之一相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：磨削量W_n为0.05mm。即在第一次磨削量为0.02mm的情况下，后续磨削量可以选择0.05mm，以用较少的次数找到左右两齿面刚好都被磨削到的位置。为了统计精确，W_n可以选择≤0.02mm。

即每次重复步骤三时，本次重复的总磨削量可以等于上一次重复的总磨削量，也可以小于上一次的磨削量。

其它步骤及参数与具体实施方式一至四之一相同。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：编号为1的齿的左右齿面在第9次磨削时均被磨削到。

表1为本发明的渗碳齿轮齿面磨削方法实施例的磨削情况表，

表1

从表1中，可以看出本发明所用方法的记录情况，待加工齿轮共有17个齿，成型磨齿机磨削齿轮时，左右齿面同时磨削，但由于左右齿面面形不均匀，导致左右齿面不一定同时被磨削，之后的重复磨削将不再记录上一次被磨到的齿面，直到第一齿左右齿面都被磨削，开始计算。

表2是本发明的渗碳齿轮齿面磨削方法实施例的渗碳层计算情况表，

表2

其中1号齿在第一次磨削后的齿厚为10.75mm，在第九次磨削后的齿厚为10.3mm。

从表2中可以看出，部分齿第1次就被磨削到，到第6次时全部齿都被磨削到，部分右齿面第6次时第一次被磨削到，到第9次时全部右齿面被磨削到。

从表2中可以得知每个齿的磨削情况，并最终计算出每个齿的齿面渗碳层深度情况，通过图中的参数以及设计图纸的参数，指导后续的齿轮磨削过程，以完成齿轮齿面的全部磨削。