台階孔（kǒng）齒輪是變速器的核心零部件之一，其（qí）加工質量的好壞直接影響到變速器的性能（néng）、效率、壽（shòu）命（mìng）、噪聲等。但由於台階孔齒輪結構的（de）原因，給加工帶（dài）來一定（dìng）的難題，因此要對工藝難點進行攻關。

　　台階孔齒輪簡介

　　台階孔齒輪（lún）（見圖1）是我公司加（jiā）工零件中薄壁（bì）齒輪常見的一種，易變形區域厚度為（wéi）12mm。該零件有效定位麵小（有效定位麵12.1mm），薄壁。端麵尺寸（cùn）要求（17.3±0.05）mm，表（biǎo）麵粗糙度值Ra=1.6μm，端麵圓跳動0.05mm。由於其壁薄並且有效定位麵小，使得在加工中產生的（de）熱處理變形和長度尺寸很難保證加工精（jīng）度和使用（yòng）要求，屬於齒輪行業現有加工工藝難以保證產品質量的零件之一。

圖1

　　加工工藝分析

　　1.工藝流程

　　粗車成形→精車一端→精車另一端、鏜孔（kǒng）→滾齒、去毛刺→插倒錐齒→剃齒→滲碳淬火→磨棱→熱後車端麵及內孔。

　　2.加工中的（de）問題（tí）

　　1）由於該台階孔齒輪易變形區域厚度隻有12mm，加工前鍛件硬度160~210HBW，滲碳處理，層深0.6~1mm，表麵硬度58?63HRC。由於熱處（chù）理變形（xíng），當加工到圖樣尺寸（17.3±0.05）mm時（shí），易變形區域A麵無法完全加工，帶有黑皮，滿足（zú）不了表麵粗（cū）糙度值1.6μm的要求，說明熱處理（lǐ）後（hòu）易變形區域翹曲。

　　2）雖然在滾齒工序中能（néng）去除端麵毛刺，但是我公司廣泛采用的是YM係列磨棱機。該磨棱機的工作原理是（shì）利用台階孔齒輪的轉動，旋轉的片狀砂輪隨著氣動臂（bì）的控製，沿輪齒兩端（duān）齒廓倒角0.5mm×45°磨棱。這（zhè）種加工方法（fǎ）強製擠壓齒廓，以達到齒廓倒角的目（mù）的。但是該種加（jiā）工使齒廓擠壓產生的毛刺翻到台（tái）階（jiē）孔大端麵（見圖2）。由（yóu）於齒部外翻毛刺的影響，導致定位基準不準，在（zài）熱處理後車（chē）削時無法保證加工（gōng）幾何和位（wèi）置公差。

圖2 台階孔大端（duān）麵

　　改進加（jiā）工工藝試驗

　　1.熱處理工藝

　　針對滲（shèn）碳淬（cuì）火後台階孔齒輪薄壁變形區厚度隻有12mm，原有快速光亮淬火油（冷油）更換為光亮淬火油（yóu）（熱油）。該油采用進口基礎油加添加（jiā）劑，40℃的運動黏度為100mm2/s左右，使用溫度為100°?120°，淬火變形小，適合（hé）於壁厚12mm以下8620淬火（huǒ）。對30件熱油滲碳淬火後的薄壁平行（háng）度進行測（cè）量，對工件翹曲進行跟蹤（zōng）（見附表）。最大翹曲為0.32mm，而原有精車工序單邊留量為0.15mm，雙邊留量為0.3mm，即（17.6±0.05）mm。經過（guò）幾輪的熱處理，為了完（wán）全杜絕熱後車出（chū）現黑（hēi）皮（pí）現象，保證加工出合格的工件。調整工藝把熱前精車薄壁留（liú）量增加0.1mm，加工尺寸為（17.7±0.05）mm。

　　2.加工工藝

　　首先將工序調整為：粗車成形→精車（chē）一（yī）端→精（jīng）車另（lìng）一端（duān）、鏜孔→滾齒、去毛刺→插倒（dǎo）錐（zhuī）齒（chǐ）→剃齒→滲碳淬火→磨棱→去定位麵毛刺→熱後車端麵及（jí）內孔。針對台階孔齒輪磨棱（léng）後，端麵翻毛刺無法定位，增加去端麵毛刺工序，在平麵磨（mó）床M7475B上使定位端麵見光，定位麵基準統一。其次在熱處（chù）理（lǐ）後車端麵工序中采用（yòng）端麵支撐（見圖3），原有加工夾緊定位方式是以端麵定（dìng）位，三（sān）爪夾緊（jǐn）外圓。但由（yóu）於端麵翻毛刺，端麵支撐把翻毛刺的區域給避讓過去，使熱後車端麵及（jí）內孔時定位可靠，完全能夠滿足加工的尺（chǐ）寸要求。通（tōng）過切削（xuē）加工（gōng）中的兩項（xiàng）措施，既保證了台階孔齒輪產品的質量，又去除了後續（xù）工序產生的（de）毛刺，提高了產品的光潔（jié）度，減少裝箱後毛刺對噪聲的影響。

圖 3

　　結語

　　變速器的台階孔齒輪工藝改進後，產品的穩定性得（dé）到很好的改善，類似的工藝問題從根本（běn）上得到解決，為我公司（sī）批量化生產提供了（le）經驗。