專利名稱：超越離合器外星輪溝槽加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及離合器，尤其是涉及一種超越離合器外星輪溝槽加工方法。
背景技術(shù)：
超越離合器是實(shí)現(xiàn)原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間或機(jī)器內(nèi)部主動(dòng)軸與從動(dòng)軸之間動(dòng)力傳遞與分離功能的重要部件，它是利用主、從動(dòng)部分的速度變化或旋轉(zhuǎn)方向的變換，實(shí)現(xiàn)自行離合功能的裝置。由于超越離合器在大扭矩和高轉(zhuǎn)速下其滾柱與外星輪溝槽之間會(huì)發(fā)生摩擦、擠壓并產(chǎn)生形變，極大影響其工作性能，因此需要具有高精度和高強(qiáng)度的特性。傳統(tǒng)的超越離合器外星輪溝槽加工方法由鍛造、機(jī)械加工、熱處理、磨削等工序組成，江龍(江龍.超越離合器中星輪新加工工藝探討.中國制造業(yè)信息化，2006，35 (11):74-76)報(bào)道了一種超越離合器中星輪新加工工藝，其中拉削加工這道工序中，拉刀的磨損對(duì)外星輪溝槽成型會(huì)產(chǎn)生較大的形狀誤差，再經(jīng)磨削加工后會(huì)造成誤差累積。這些誤差累積，造成超越離合器的壽命短、承受轉(zhuǎn)速低、承載能力差等現(xiàn)象。綜上所述，傳統(tǒng)的超越離合器外星輪加工方法難以對(duì)異形溝槽進(jìn)行超精加工。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有超越離合器外星輪溝槽加工方法的上述不足，提供一種使超越離合器外星輪溝槽具有較高制造精度的超越離合器外星輪溝槽加工方法。本發(fā)明包括以下步驟:I)在超越離合器上加工外星輪對(duì)數(shù)螺旋線溝槽，所述溝槽為貫穿溝槽；2)對(duì)外星輪溝槽進(jìn)行滲碳處理；3)對(duì)外星輪溝槽進(jìn)行酸腐蝕處理；4)對(duì)外星輪進(jìn)行去酸處理；5)對(duì)去酸處理后的外星輪進(jìn)行防銹處理；6)防銹處理后，對(duì)外星輪溝槽進(jìn)行滾壓成型加工，完成超越離合器外星輪溝槽的加工。在步驟2)中，所述滲碳處理的條件可為:表面硬度HRC58 64，心部硬度HRC30 42，滲碳深度1.2 1.5mm。在步驟3)中，所述酸可采用濃度為20% 40%的硫酸；所述酸腐蝕處理方法可為:將濃度為20% 40%的硫酸倒入酸池中，將外星輪放入酸池中浸泡10 20min，去除表面硬化層，撈出后放入表面有鏤空網(wǎng)格的滾筒中，將滾筒浸入酸池，使外星輪全部浸入酸中，啟動(dòng)電機(jī)，電機(jī)以80 120r/min帶動(dòng)滾筒勻速轉(zhuǎn)動(dòng)30 50min，使表面腐蝕均勻。在步驟4)中，所述酸處理的方法可為:將硫酸腐蝕后的半成品進(jìn)行熱水去酸處理,再用冷水清洗。在步驟6)中，所述對(duì)外星輪溝槽進(jìn)行滾壓成型加工的具體方法可為:將夾具固定于數(shù)控銑床工件臺(tái)上，再將超越離合器外星輪裝入夾具，調(diào)整夾具的定位螺栓使超越離合器外星輪軸線與夾具主體軸線重合，數(shù)控銑床對(duì)刀使刀具與外星輪在寬度方向上緊密貼合，調(diào)用預(yù)先編好的程序使刀具按照預(yù)定的軌跡走刀進(jìn)行滾壓加工；所述刀具可采用鎢鋼材質(zhì)的桿件與特制滾針軸承組成的刀具，滾針軸承的外表面經(jīng)磨削加工而成，尺寸精度達(dá)到IT3以上，表面粗糙度達(dá)Ra0.2。本發(fā)明在鍛造、機(jī)械加工及熱處理等一系列工序后，直接采用本發(fā)明設(shè)計(jì)的兩道工序，即硫酸腐蝕處理和數(shù)控銑床滾壓成型。其中對(duì)外星輪溝槽進(jìn)行硫酸腐蝕處理，形成大量均勻的細(xì)小凹坑。在采用滾壓成型加工時(shí)，由于經(jīng)硫酸腐蝕處理后的外星輪溝槽上有大量細(xì)小凹坑，根據(jù)赫茲理論，當(dāng)成型模具和溝槽接觸時(shí)其綜合曲率半徑約為小凹坑的曲率半徑，又接觸面的擠壓力和綜合曲率半徑的平方成正比，因此，硫酸處理大大減小了成型時(shí)的擠壓力，便于溝槽經(jīng)專用刀具滾壓成型。本發(fā)明使用的刀具由鎢鋼材質(zhì)的桿件與特制滾針軸承組成，滾針軸承外表面經(jīng)磨削加工而成，尺寸精度達(dá)到IT3以上，表面粗糙度達(dá)Ra0.2，經(jīng)其滾壓成型后的溝槽尺寸精度達(dá)到IT4，表面粗糙度達(dá)Ra0.4，滿足超越離合器的精度要求，從而提高了超越離合器的使用壽命，降低噪音，提高超越離合器的極限轉(zhuǎn)速和承載能力。


圖1為超越離合器的結(jié)構(gòu)示意圖。在圖1中，各標(biāo)記為:1、超越離合器外星輪，2、滾柱，3、內(nèi)圈。圖2為本發(fā)明的硫酸腐蝕工藝示意圖。在圖2中，各標(biāo)記為:4、鏤空?qǐng)A柱滾筒，5、硫酸浸泡池。圖3為本發(fā)明的數(shù)控銑床加工示意圖。在圖3中，各標(biāo)記為:1、超越離合器外星輪，6、專用刀具，7、夾具主體。圖4為配套夾具不意圖。在圖4中,各標(biāo)記為:7、夾具王體,8、定位螺檢。圖5為特制刀具與外星輪溝槽加工位置示意圖。在圖5中，各標(biāo)記為:1、超越離合器外星輪，6、專用刀具，9、刀具軌跡。
具體實(shí)施例方式以下實(shí)施例將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。參見圖1 5，本發(fā)明實(shí)施例包括以下步驟:I)胎膜鍛鍛造圓柱形超越離合器外星輪I毛坯件；用普通車床加工超越離合器外星輪I毛坯外側(cè)面，得到的外圓表面尺寸精度應(yīng)達(dá)到IT6，表面粗糙度達(dá)Ral.6 ;用普通車床鉆孔，并鏜內(nèi)孔至拉削加工所需尺寸；再對(duì)超越離合器外星輪I基體進(jìn)行拉削加工，得到對(duì)數(shù)螺旋線溝槽，溝槽表面預(yù)留出0.02 0.04mm的余量；2)對(duì)超越離合器外星輪I的滲碳處理要求表面硬度HRC58 64，心部硬度HRC30 42。滲碳深度1.2 1.5mm ;3)對(duì)熱處理后的半成品進(jìn)行硫酸腐蝕處理。選用常溫下濃度為20%_40%的硫酸置入硫酸浸泡池5中，10 20min后將半成品放入鏤空?qǐng)A柱滾筒4中，將鏤空?qǐng)A柱滾筒4浸入硫酸中1/3，使鏤空?qǐng)A柱滾筒4以80 120r/min勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，整個(gè)過程約30 50min ；4)將硫酸腐蝕后的半成品進(jìn)行熱水去酸處理，再進(jìn)行冷水清洗及防銹處理；
5)防銹處理后，用數(shù)控銑床對(duì)超越離合器外星輪I溝槽進(jìn)行滾壓成型加工(參見圖3)，安裝專用刀具6并調(diào)節(jié)高度，使溝槽表面在寬度方向可以與專用刀具6完全接觸。將超越離合器外星輪I固定于夾具主體7上，再用定位螺栓8將其夾緊。編程形成刀具軌跡9使專用刀具6沿特定軌跡運(yùn)動(dòng)，施加一定壓力，利用滾針軸承外圈滾動(dòng)，對(duì)超越離合器外星輪I溝槽進(jìn)行滾壓成型加工。本發(fā)明中涉及的專用刀具由刀桿與滾針軸承組成。刀桿可為長(zhǎng)度150mm、直徑IOmm的鎢鋼桿件，滾針軸承型號(hào)為HK1012RS。滾針軸承外表面需進(jìn)行精磨加工，尺寸精度要求達(dá)到IT3，表面粗糙度達(dá)到Ra0.2。滾針軸承套于刀桿上，端面與刀桿一端平齊。本發(fā)明中涉及的配套夾具由夾具主體與定位螺栓組成。夾具主體為鑄鐵件，外徑120mm,厚度100mm,內(nèi)部有同軸的臺(tái)階孔,上孔內(nèi)徑為100mm,孔深70mm,下孔內(nèi)徑為90mm,孔深20mm。在上孔側(cè)面距上端面35mm處均布3個(gè)M20的定位螺栓。本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有超越離合器外星輪溝槽加工方法的不足，提供一種使超越離合器外星輪溝槽具有較高制造精度的加工方法。本發(fā)明包括硫酸腐蝕處理和數(shù)控銑床加工成型。本發(fā)明采取對(duì)經(jīng)機(jī)械加工而成的半成品外星輪溝槽進(jìn)行硫酸腐蝕處理，使外星輪溝槽表面形成大量均勻的細(xì)小凹坑，減小專用刀具加工時(shí)的擠壓力。本發(fā)明使用的專用刀具是由鎢鋼材質(zhì)的桿件與特制滾針軸承組成的，滾針軸承外表面經(jīng)磨削加工，尺寸精度達(dá)到IT3以上，表面粗糙度達(dá)Ra0.2，經(jīng)其滾壓成型后的外星輪溝槽尺寸精度達(dá)到IT4級(jí)，表面粗糙度達(dá)Ra0.4，滿足外星輪溝槽的精度要求，從而提高了超越離合器的使用壽命，降低噪音，提高超越離合器的極限轉(zhuǎn)速和承載能力。
權(quán)利要求
1.超越離合器外星輪溝槽加工方法，其特征在于包括以下步驟: 1)在超越離合器上加工外星輪對(duì)數(shù)螺旋線溝槽，所述溝槽為貫穿溝槽； 2)對(duì)外星輪溝槽進(jìn)行滲碳處理； 3)對(duì)外星輪溝槽進(jìn)行酸腐蝕處理； 4)對(duì)外星輪進(jìn)行去酸處理； 5)對(duì)去酸處理后的外星輪進(jìn)行防銹處理； 6)防銹處理后，對(duì)外星輪溝槽進(jìn)行滾壓成型加工，完成超越離合器外星輪溝槽的加工。
2.如權(quán)利要求1所述超越離合器外星輪溝槽加工方法，其特征在于在步驟2)中，所述滲碳處理的條件為:表面硬度HRC58 64，心部硬度HRC30 42，滲碳深度1.2 1.5mm。
3.如權(quán)利要求1所述超越離合器外星輪溝槽加工方法，其特征在于在步驟3)中，所述酸采用濃度為20% 40%的硫酸。
4.如權(quán)利要求1所述超越離合器外星輪溝槽加工方法，其特征在于在步驟3)中，所述酸腐蝕處理方法為:將濃度為20% 40%的硫酸倒入酸池中，將外星輪放入酸池中浸泡10 20min，去除表面硬化層，撈出后放入表面有鏤空網(wǎng)格的滾筒中，將滾筒浸入酸池，使外星輪全部浸入酸中，啟動(dòng)電機(jī)，電機(jī)以80 120r/min帶動(dòng)滾筒勻速轉(zhuǎn)動(dòng)30 50min，使表面腐蝕均勻。
5.如權(quán)利要求1所述超越離合器外星輪溝槽加工方法，其特征在于在步驟4)中，所述酸處理的方法為:將硫酸腐蝕后的半成品進(jìn)行熱水去酸處理，再用冷水清洗。
6.如權(quán)利要求1所述超越離合器外星輪溝槽加工方法，其特征在于在步驟6)中，所述對(duì)外星輪溝槽進(jìn)行滾壓成型加工的具體方法為:將夾具固定于數(shù)控銑床工件臺(tái)上，再將超越離合器外星輪裝入夾具，調(diào)整夾具的定位螺栓使超越離合器外星輪軸線與夾具主體軸線重合，數(shù)控銑床對(duì)刀使刀具與外星輪在寬度方向上緊密貼合，調(diào)用預(yù)先編好的程序使刀具按照預(yù)定的軌跡走刀進(jìn)行滾壓加工。
7.如權(quán)利要求6所述超越離合器外星輪溝槽加工方法，其特征在于所述刀具采用鎢鋼材質(zhì)的桿件與特制滾針軸承組成的刀具，滾針軸承的外表面經(jīng)磨削加工而成，尺寸精度達(dá)到IT3以上，表面粗糙度達(dá)Ra0.2。
全文摘要
超越離合器外星輪溝槽加工方法，涉及離合器。提供一種使超越離合器外星輪溝槽具有較高制造精度的超越離合器外星輪溝槽加工方法。1)在超越離合器上加工外星輪對(duì)數(shù)螺旋線溝槽，所述溝槽為貫穿溝槽；2)對(duì)外星輪溝槽進(jìn)行滲碳處理；3)對(duì)外星輪溝槽進(jìn)行酸腐蝕處理；4)對(duì)外星輪進(jìn)行去酸處理；5)對(duì)去酸處理后的外星輪進(jìn)行防銹處理；6)防銹處理后，對(duì)外星輪溝槽進(jìn)行滾壓成型加工，完成超越離合器外星輪溝槽的加工。提高了超越離合器的使用壽命，降低噪音，提高超越離合器的極限轉(zhuǎn)速和承載能力。
文檔編號(hào)B21D17/04GK103192238SQ20131014578
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月24日
發(fā)明者蓋鑫宇, 李丹, 蔡思捷, 謝宇晨, 孫驍 申請(qǐng)人:廈門大學(xué)