淬火錐齒輪的齒部硬度現場檢驗方法一直是困擾熱處理檢驗工的一個難題。其難點在于齒面是傾斜的(如圖1所示)，很難直接用洛氏硬度汁檢驗。傳統的檢驗法是用銼刀銼檢，要求檢驗人員既要有很豐富的現場經驗，同時還要結合淬火溫度淬火工藝，這樣銼檢的結果才比較可靠。需要指出的是，即使這樣的檢驗結果也只是一個估計值。

本廠生產的錐齒輪80％都是替國外公司生產，對淬火硬度要求較為嚴格，顯然這種銼檢的方法難以滿足外商的要求。為此我們決定在不增加檢驗設備的情況下，利用生產現場的洛氏硬度計，通過沒計合理工裝來實現對淬火錐齒輪的齒頂面硬度的檢驗。

 

1.工裝設計

 

首先，將洛氏硬度計上的圓盤形工作臺更換成長條形的工作臺，并制備不同重量的配重塊，以備檢驗硬度時對長條形的工作臺進行配平。

 

其次，經過試驗，并結合現場生產實際，沒計制做了如下工裝(見圖2)，以實現對錐齒輪齒面角度的旋轉，達到讓洛氏硬度計的壓頭直接壓人淬火錐齒輪的齒頂面的目的。

該套工裝在制備時要注意以下幾個問題：

 

第一，要使用足夠厚度的板料制備，最好用鑄件，以保證足夠的強度，在洛氏硬度試驗的總試驗力的作用下，工裝不會變形。

 

第二，銷孔與銷軸的光潔度要足夠高，并且銷軸與銷孔緊配合，最理想的是過渡配合，間隙最小，只要“調整板”與“固定板”之間小范圍轉動即可，目的是為了減少檢驗誤差。

 

第三，依據所生產的錐齒輪的結構特點，計算并制備多個不同高度與寬度的調整塊，來調整“調整板”的傾斜角度。

 

2.檢驗方法

 

(1)將淬火錐齒輪的齒面用油石打磨光滑，裝在工裝上用螺母擰緊。

 

(2)選用合適的調整塊調整好“調整板”的傾斜角度，使錐齒輪的齒面水平。

 

(3)將工裝連同固定其上的錐齒輪一同放在長條形的工作臺上，使用合適數量的配重塊配平工作臺，即可開始檢測齒頂面的硬度值(如圖3所示)。

檢驗結果驗證：此方法的檢驗結果與破壞檢驗的結果對比如下表所示(被檢錐齒輪在淬火加回火處理后做對比檢驗)。

 

經過現場對多種規格和硬度要求的淬火錐齒輪的分組對比試驗，總結出這種方法對淬火錐齒輪的齒頂硬度的檢驗數值，與通過對同一錐齒輪進行破壞檢驗所得的硬度值較為接近，誤差值很小，基本能滿足本廠生產的淬火錐齒輪現場硬度檢驗的要求，且對錐齒輪的破壞程度很小(不影響使用和交貨)。

3.結語

 

(1)通過對工裝的合理設計，在沒有增加現場檢驗設備的情況下，解決了淬火錐齒輪的現場硬度檢驗問題。此方法已在我廠的熱處理現場應用一年多，實踐證明該方法是可行的。這利，方法充分利用了洛氏硬度計的操作簡單迅速，能直接從刻度盤上讀出硬度值的優點，彌補了銼檢方法的不足。

 

(2)如果在檢測模數較小的淬火錐齒輪的齒頂硬度時，考慮到齒頂較窄，建議選用洛氏硬度的HRA標尺，總試驗力為588.4N更為合理實用。