一种硬质合金齿轮成型加工方法

技术领域

本发明涉及齿轮生产加工技术领域，具体的说是一种硬质合金齿轮成型加工方法。

背景技术

硬质合金是由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料。硬质合金具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能，特别是它的高硬度，硬质合金制造的齿轮能够提高齿轮的硬度和耐磨度，提高了齿轮的使用寿命，硬质合金齿轮成型后，由于毛刺较多，需要对硬质合金齿轮进行打磨作业。

然而现有的硬质合金齿轮打磨时存在的以下难题，a,传统的硬质合金齿轮打磨时，需要人工使用锉刀手工打磨，人工打磨时产生的金属碎屑影响硬质合金齿轮打磨的空气环境，并且人工打磨的效率较低，加工的精度较差，导致使用可靠性较低，造成不必要的经济损失；b，现有的打磨设备对质合金齿轮打磨时，由于硬质合金齿轮的夹持不稳定，难以保证对硬质合金齿轮毛边的打磨效果，能够提高硬质合金齿轮的打磨效率和质量。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种硬质合金齿轮成型加工方法，可以解决上述中提到的硬质合金齿轮打磨时存在的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案来实现：一种硬质合金齿轮成型加工方法，主要包括以下步骤：

步骤一，材料准备，准备硬质合金齿轮生产所需的原材料，并将原材料进行干燥破碎后混合均匀，得到硬质合金粉料；

步骤二，挤压作业，对步骤一中得到的硬质合金粉料进行挤压作业，得到挤压完成的硬质合金材料；

步骤三，干燥切割，对步骤二中得到的挤压完成的硬质合金材料进行干燥处理，并在干燥完成后将干燥完成的硬质合金材料进行切割成齿轮状，得到硬质合金齿轮半成品；

步骤四，烧结作业，对步骤三中得到的硬质合金齿轮半成品进行烧结作业，自然冷却后，得到硬质合金齿轮毛坯；

步骤五，打磨处理，将步骤四中得到的硬质合金齿轮毛坯放置到齿轮打磨设备内对其进行打磨作业，打磨完成后，得到硬质合金齿轮成品；

步骤六，检查包装，对步骤五中得到的硬质合金齿轮成品进行检查作业，将检测不合格的硬质齿轮进行重新处理，并对检测合格的硬质合金齿轮进行包装作业，得到包装完成的硬质合金齿轮。

上述步骤中使用到的齿轮打磨设备包括底板、夹持装置、定位装置、旋转装置和打磨装置，所述的底板上安装有夹持装置，夹持装置上安装有旋转装置，底板左部安装有定位装置，底板上位于定位装置左侧安装有打磨装置。

所述的夹持装置包括U型板、旋转圆杆、空心圆杆、一号电机、顶升辊、顶升杆、弧形板、橡胶板、回位弹簧杆、连接圆杆和抵紧圆杆，所述的底板右端安装有U型板，U型板左端开设有旋转圆槽，旋转圆槽内通过转动配合的方式安装有旋转圆杆，旋转圆杆左端安装有空心圆杆，空心圆杆左端内壁中部安装有一号电机，一号电机输出端安装有连接圆杆，连接圆杆左端通过轴承安装在空心圆杆左端内壁上，连接圆杆上左端至右端均匀安装有顶升辊，空心圆杆内壁上从左端至右端沿其周向方向均匀开设有滑孔，滑孔内通过滑动配合的方式安装有顶升杆，顶升杆外端安装有弧形板，弧形板下端内壁上前后对称安装有回位弹簧杆，回位弹簧杆内端连接在空心圆杆外壁上，弧形板外壁上安装有橡胶板，顶升杆内端抵紧在顶升辊外壁上，空心圆杆左端内壁上安装有夹持机构，空心圆杆左端外壁上安装有抵紧圆杆，抵紧圆杆中部开设有弧形环槽，能够对硬质合金齿轮进行稳定的夹持作业。

所述的打磨装置包括支撑板、伸缩杆、升降气缸、垫块、长条板、震动弹簧杆、平板、长条杆、方板、定位圆杆、旋转板、打磨弹簧杆、双向气缸、带动块、打磨条、二号电机和动力圆板，所述的底板左端安装有支撑板，支撑板和U型板上端前后对称安装有伸缩杆，支撑板和U型板上端位于伸缩杆之间的间隙处安装有升降气缸，位于支撑板和U型板上的升降气缸输出端和伸缩杆上端通过垫块相连接，垫块之间通过长条板相连接，长条板左部前后对称开设有滑槽，滑槽内通过滑动配合的方式安装有平板，平板右端外壁上均匀安装有震动弹簧杆，震动弹簧杆右端连接在位于U型板上的升降气缸上的垫块左端外壁上，平板中部安装有长条杆，长条杆下端安装有方板，方板上前后两端从左端至右端对称且均匀开设有方槽，方槽内通过轴承安装有定位圆杆，定位圆杆上安装有旋转板，旋转板上左右对称安装有打磨弹簧杆，打磨弹簧杆上端连接在平板下端外壁上，平板中部前后对称开设有卡槽，长条杆中部开设有穿槽，穿槽内安装有双向气缸，双向气缸输出端前后对称安装有带动块，且带动块通过滑动配合的方式安装在卡槽内，带动块下端为斜面状，且带动块下端抵紧在旋转板上，旋转板和方板中部均安装有打磨条，长条板上端左侧安装有二号电机，二号电机输出端穿过长条板偏心安装有动力圆板，且动力圆板和平板之间相互配合使用，能够对硬质合金齿轮进行全面且均匀的打磨作业。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的夹持机构包括夹持气缸、夹持圆管、抵紧圆环、下压杆、弧面板、拉紧弹簧杆和橡胶条，所述的空心圆杆左端内壁上安装有夹持圆管，夹持圆管内壁上下两端对称开设有穿孔，穿孔内通过滑动配合的方式安装有下压杆，下压杆内端安装有弧面板，弧面板外壁上左右对称安装有拉紧弹簧杆，拉紧弹簧杆外端连接在空心圆杆内壁上，弧面板内壁上安装有橡胶条，空心圆杆左端内壁上下对称安装有夹持气缸，夹持气缸输出端安装有抵紧圆环，抵紧圆环套设在夹持圆管外壁上，抵紧圆环内壁抵紧在下压杆外端，通过弧面板上的橡胶条对连接圆杆的夹持作业，提高了硬质合金齿轮夹持的稳定性。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的旋转装置包括从动圆板、T型圆板、L型杆、缺口圆板和三号电机，所述的旋转圆杆右端安装有从动圆板，从动圆板上沿其周向方向均匀开设有从动槽，从动圆板右端外壁上安装有T型圆板，T型圆板右部外壁上沿其周向方向均匀开设有弧状槽，U型板右端内壁上安装有三号电机，三号电机输出端安装有缺口圆板，缺口圆板和T型圆板之间相互配合使用，缺口圆板左端外壁上位于缺口上侧安装有L型杆，通过从动圆板能够带动夹持装置上夹持的硬质合金齿轮转动一定的角度，提高了硬质合金齿轮打磨的全面性。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的定位装置包括回位板、四号电机、双向螺纹杆、直板和转珠，所述的底板左部位于支撑板右侧开设有平槽，平槽内通过滑动配合的方式前后对称安装有直板，直板下侧开设有传动螺纹槽，直板上侧内端外壁上开设有弧形槽，弧形槽内壁上沿其周向方向均匀开设有凹槽，凹槽内通过转动配合的方式安装有转珠，且转珠和抵紧圆杆上的弧形环槽之间相互配合使用，底板上位于平槽前后两侧对称安装有回位板，位于底板前端回位板外壁上安装有四号电机，四号电机输出端穿过回位板安装有双向螺纹杆，双向螺纹杆后端通过轴承安装在位于底板后端的回位板内壁上，且双向螺纹杆通过螺纹啮合的方式安装在传动螺纹槽内，能够对抵紧圆杆进行稳定的定位作业，保证了硬质合金齿轮打磨的稳定性。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的底板中部安装有收集箱，底板下端均匀安装有万向轮，能够对硬质合金齿轮打磨时产生的碎屑进行收集作业。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的从动圆板上的从动槽为斜面缺口槽，且斜面缺口槽和L型杆之间相互配合使用，使得L型杆能够带动从动圆板转动一定的角度。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的顶升辊外壁上沿其周向方向均匀设置有弧形缺口，使得顶升辊能够带动顶升杆运动，使得顶升杆通过弧形板上的橡胶板能够对硬质合金齿轮进行夹持作业。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的抵紧圆环内壁上沿其周向方向设置有斜环槽，下压杆外端为倾斜面，且下压杆外端的倾斜面和斜环槽之间相互配合使用，使得抵紧圆环能够带动下压杆运动。

本发明的有益效果是：

1.本发明可以解决现有的硬质合金齿轮打磨时存在的以下难题，a,传统的硬质合金齿轮打磨时，需要人工使用锉刀手工打磨，人工打磨时产生的金属碎屑影响硬质合金齿轮打磨的空气环境，并且人工打磨的效率较低，加工的精度较差，导致使用可靠性较低，造成不必要的经济损失；b，现有的打磨设备对质合金齿轮打磨时，由于硬质合金齿轮的夹持不稳定，难以保证对硬质合金齿轮毛边的打磨效果，能够提高硬质合金齿轮的打磨效率和质量。

2.本发明设计的夹持装置和夹持机构，通过一号电机带动连接圆杆转动，连接圆杆通过空心圆杆、顶升辊、顶升杆、弧形板、橡胶板、回位弹簧杆、连接圆杆和抵紧圆杆之间的相互配合作业，使得顶升辊能够带动顶升杆运动，顶升杆通过弧形板上的橡胶板能够对硬质合金齿轮进行夹持作业，通过夹持气缸带动抵紧圆环运动，抵紧圆环通过夹持圆管、下压杆、弧面板、拉紧弹簧杆和橡胶条之间的相互配合作业，使得弧面板上的橡胶条能够对连接圆杆进行夹持定位作业，提高了硬质合金齿轮夹持的稳定性，为硬质合金齿轮的打磨提供了稳定的工作环境。

3.本发明设计的打磨装置通过双向气缸带动带动块运动，带动块通过方板、定位圆杆、旋转板和打磨条之间的相互配合作业，使得打磨条能够转动到合适的打磨角度，通过二号电机带动动力圆板转动，动力圆板通过长条板、震动弹簧杆和平板之间的相互配合作业，使得震动弹簧杆能够带动平板进行直线往复运动，使得打磨条能够对硬质合金齿轮进行打磨作业，提高了硬质合金齿轮的打磨效率和质量。

4.本发明设计的旋转装置通过三号电机带动缺口圆板转动，缺口圆板通过从动圆板、T型圆板和L型杆之间的相互配合作业，使得从动圆板能够通过旋转圆杆带动夹持装置上夹持的硬质合金齿轮转动一定的角度，使得打磨装置能够对硬质合金齿轮进行全面的打磨作业，提高了硬质合金齿轮打磨的全面性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的工作流程图；

图2是本发明的齿轮打磨设备的结构示意图；

图3是本发明图2的局部剖视图；

图4是本发明图3的A-A向剖视图；

图5是本发明图3的B-B向剖视图；

图6是本发明图3的K向局部放大图；

图7是本发明旋转装置的局部结构示意图；

图8是本发明的打磨装置的局部结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1到图8所示，一种硬质合金齿轮成型加工方法，主要包括以下步骤：

步骤一，材料准备，准备硬质合金齿轮生产所需的原材料，并将原材料进行干燥破碎后混合均匀，得到硬质合金粉料；

步骤二，挤压作业，对步骤一中得到的硬质合金粉料进行挤压作业，得到挤压完成的硬质合金材料；

步骤三，干燥切割，对步骤二中得到的挤压完成的硬质合金材料进行干燥处理，并在干燥完成后将干燥完成的硬质合金材料进行切割成齿轮状，得到硬质合金齿轮半成品；

步骤四，烧结作业，对步骤三中得到的硬质合金齿轮半成品进行烧结作业，自然冷却后，得到硬质合金齿轮毛坯；

步骤五，打磨处理，将步骤四中得到的硬质合金齿轮毛坯放置到齿轮打磨设备内对其进行打磨作业，打磨完成后，得到硬质合金齿轮成品；

步骤六，检查包装，对步骤五中得到的硬质合金齿轮成品进行检查作业，将检测不合格的硬质齿轮进行重新处理，并对检测合格的硬质合金齿轮进行包装作业，得到包装完成的硬质合金齿轮。

上述步骤中使用到的齿轮打磨设备包括底板1、夹持装置2、定位装置3、旋转装置4和打磨装置5，所述的底板1上安装有夹持装置2，夹持装置2上安装有旋转装置4，底板1左部安装有定位装置3，底板1上位于定位装置3左侧安装有打磨装置5。

所述的夹持装置2包括U型板2a、旋转圆杆2b、空心圆杆2c、一号电机2d、顶升辊2e、顶升杆2f、弧形板2g、橡胶板2h、回位弹簧杆2i、连接圆杆2j和抵紧圆杆2k，所述的底板1右端安装有U型板2a，U型板2a左端开设有旋转圆槽，旋转圆槽内通过转动配合的方式安装有旋转圆杆2b，旋转圆杆2b左端安装有空心圆杆2c，空心圆杆2c左端内壁中部安装有一号电机2d，一号电机2d输出端安装有连接圆杆2j，连接圆杆2j左端通过轴承安装在空心圆杆2c左端内壁上，连接圆杆2j上左端至右端均匀安装有顶升辊2e，空心圆杆2c内壁上从左端至右端沿其周向方向均匀开设有滑孔，滑孔内通过滑动配合的方式安装有顶升杆2f，顶升杆2f外端安装有弧形板2g，弧形板2g下端内壁上前后对称安装有回位弹簧杆2i，回位弹簧杆2i内端连接在空心圆杆2c外壁上，弧形板2g外壁上安装有橡胶板2h，顶升杆2f内端抵紧在顶升辊2e外壁上，空心圆杆2c左端内壁上安装有夹持机构22，空心圆杆2c左端外壁上安装有抵紧圆杆2k，抵紧圆杆2k中部开设有弧形环槽。

所述的顶升辊2e外壁上沿其周向方向均匀设置有弧形缺口。

具体工作时，人工将需要打磨的硬质合金齿轮套设在弧形板2g上的橡胶板2h外壁上，一号电机2d带动连接圆杆2j转动，连接圆杆2j带动顶升辊2e转动，顶升辊2e带动顶升杆2f向外端运动，顶升杆2f带动弧形板2g向外端运动，弧形板2g带动橡胶板2h向外端运动，使得橡胶板2h抵紧在硬质合金齿轮内壁上对硬质合金齿轮进行夹持作业，同时，弧形板2g带动回位弹簧杆2i运动，使得回位弹簧杆2i处于拉伸状态。

所述的夹持机构22包括夹持气缸221、夹持圆管222、抵紧圆环223、下压杆224、弧面板225、拉紧弹簧杆226和橡胶条227，所述的空心圆杆2c左端内壁上安装有夹持圆管222，夹持圆管222内壁上下两端对称开设有穿孔，穿孔内通过滑动配合的方式安装有下压杆224，下压杆224内端安装有弧面板225，弧面板225外壁上左右对称安装有拉紧弹簧杆226，拉紧弹簧杆226外端连接在空心圆杆2c内壁上，弧面板225内壁上安装有橡胶条227，空心圆杆2c左端内壁上下对称安装有夹持气缸221，夹持气缸221输出端安装有抵紧圆环223，抵紧圆环223套设在夹持圆管222外壁上，抵紧圆环223内壁抵紧在下压杆224外端。

所述的抵紧圆环223内壁上沿其周向方向设置有斜环槽，下压杆224外端为倾斜面，且下压杆224外端的倾斜面和斜环槽之间相互配合使用。

具体工作时，弧形板2g上的橡胶板2h对硬质合金齿轮夹持完成后，一号电机2d停止转动，夹持气缸221带动抵紧圆环223运动，抵紧圆环223通过斜环槽带动下压杆224运动，下压杆224带动弧面板225运动，弧面板225带动橡胶条227运动，使得橡胶条227抵紧在连接圆杆2j外壁上，对连接圆杆2j进行夹持定位作业，同时，弧面板225带动拉紧弹簧杆226运动，使得拉紧弹簧杆226处于拉伸状态。

所述的定位装置3包括回位板31、四号电机32、双向螺纹杆33、直板34和转珠35，所述的底板1左部位于支撑板5a右侧开设有平槽，平槽内通过滑动配合的方式前后对称安装有直板34，直板34下侧开设有传动螺纹槽，直板34上侧内端外壁上开设有弧形槽，弧形槽内壁上沿其周向方向均匀开设有凹槽，凹槽内通过转动配合的方式安装有转珠35，且转珠35和抵紧圆杆2k上的弧形环槽之间相互配合使用，底板1上位于平槽前后两侧对称安装有回位板31，位于底板1前端回位板31外壁上安装有四号电机32，四号电机32输出端穿过回位板31安装有双向螺纹杆33，双向螺纹杆33后端通过轴承安装在位于底板1后端的回位板31内壁上，且双向螺纹杆33通过螺纹啮合的方式安装在传动螺纹槽内。

具体工作时，当连接圆杆2j夹持定位完成后，四号电机32带动双向螺纹杆33转动，双向螺纹杆33通过螺纹啮合的方式带动直板34向内端运动，直板34带动转珠35向内端运动，使得转珠35抵紧在抵紧圆杆2k上的弧形环槽内壁上。

所述的打磨装置5包括支撑板5a、伸缩杆5b、升降气缸5c、垫块5d、长条板5e、震动弹簧杆5f、平板5g、长条杆5h、方板5i、定位圆杆5j、旋转板5k、打磨弹簧杆5l、双向气缸5m、带动块5n、打磨条5o、二号电机5p和动力圆板5q，所述的底板1左端安装有支撑板5a，支撑板5a和U型板2a上端前后对称安装有伸缩杆5b，支撑板5a和U型板2a上端位于伸缩杆5b之间的间隙处安装有升降气缸5c，位于支撑板5a和U型板2a上的升降气缸5c输出端和伸缩杆5b上端通过垫块5d相连接，垫块5d之间通过长条板5e相连接，长条板5e左部前后对称开设有滑槽，滑槽内通过滑动配合的方式安装有平板5g，平板5g右端外壁上均匀安装有震动弹簧杆5f，震动弹簧杆5f右端连接在位于U型板2a上的升降气缸5c上的垫块5d左端外壁上，平板5g中部安装有长条杆5h，长条杆5h下端安装有方板5i，方板5i上前后两端从左端至右端对称且均匀开设有方槽，方槽内通过轴承安装有定位圆杆5j，定位圆杆5j上安装有旋转板5k，旋转板5k上左右对称安装有打磨弹簧杆5l，打磨弹簧杆5l上端连接在平板5g下端外壁上，平板5g中部前后对称开设有卡槽，长条杆5h中部开设有穿槽，穿槽内安装有双向气缸5m，双向气缸5m输出端前后对称安装有带动块5n，且带动块5n通过滑动配合的方式安装在卡槽内，带动块5n下端为斜面状，且带动块5n下端抵紧在旋转板5k上，旋转板5k和方板5i中部均安装有打磨条5o，长条板5e上端左侧安装有二号电机5p，二号电机5p输出端穿过长条板5e偏心安装有动力圆板5q，且动力圆板5q和平板5g之间相互配合使用。

所述的底板1中部安装有收集箱11，底板1下端均匀安装有万向轮12。

具体工作时，转珠35抵紧在抵紧圆杆2k上的弧形环槽内壁上后，升降气缸5c带动垫块5d向下端运动到合适的打磨位置，垫块5d带动长条板5e向下端运动到合适的打磨位置，长条板5e带动平板5g向下端运动到合适的打磨位置，双向气缸5m带动带动块5n运动，带动块5n带动旋转板5k转动，旋转板5k带动打磨条5o转动到抵紧在硬质合金齿轮上，同时，旋转板5k带动打磨弹簧杆5l运动，使得打磨弹簧杆5l处于蓄能状态，二号电机5p带动动力圆板5q转动，动力圆板5q带动平板5g运动，平板5g带动震动弹簧杆5f运动，在震动弹簧杆5f的回弹和压缩的作用下，使得震动弹簧杆5f带动平板5g进行直线往复运动，平板5g带动方板5i和旋转板5k上的打磨条5o对硬质合金齿轮进行打磨作业，硬质合金齿轮打磨时产生的碎屑落入到收集箱11内，硬质合金齿轮上部打磨完成后，升降气缸5c带动垫块5d向上端运动到起始位置。

所述的旋转装置4包括从动圆板41、T型圆板42、L型杆43、缺口圆板44和三号电机45，所述的旋转圆杆2b右端安装有从动圆板41，从动圆板41上沿其周向方向均匀开设有从动槽，从动圆板41右端外壁上安装有T型圆板42，T型圆板42右部外壁上沿其周向方向均匀开设有弧状槽，U型板2a右端内壁上安装有三号电机45，三号电机45输出端安装有缺口圆板44，缺口圆板44和T型圆板42之间相互配合使用，缺口圆板44左端外壁上位于缺口上侧安装有L型杆43。

所述的从动圆板41上的从动槽为斜面缺口槽，且斜面缺口槽和L型杆43之间相互配合使用。

具体工作时，升降气缸5c带动垫块5d向上端运动到起始位置后，三号电机45带动缺口圆板44转动，缺口圆板44带动L型杆43转动，L型杆43通过从动槽带动从动圆板41转动一定的角度，从动圆板41带动旋转圆杆2b转动一定角度，旋转圆杆2b带动空心圆杆2c转动一定角度，空心圆杆2c带动弧形板2g上的橡胶板2h上夹持的硬质合金齿轮转动一定角度，同时，缺口圆板44对T型圆板42进行定位作业，打磨装置5继续工作，对硬质合金齿轮进行打磨作业，如此重复，能够对硬质合金齿轮进行全面的打磨作业，当硬质合金齿轮打磨完成后，夹持装置2、夹持机构22、定位装置3、打磨装置5和旋转装置4均运动到起始位置，人工取下打磨完成的硬质合金齿轮，如此重复，能够同时对多个硬质合金齿轮进行全面的打磨作业。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。