弧齒錐齒輪是銑床傳動機構的重要零件，工件材料為20Cr鋼。弧齒錐齒輪加工工序為：下料一粗車一正火一精車一銑齒一拉槽一滲碳淬火一磨內孔一研齒。齒輪模數(shù)為3.63mm，齒數(shù)為15，精度為7級；熱處理要求：滲碳層深度為0.5 -0.7mm，表面硬度為59 -63HRC，心部硬度為35 -45HRC; 由于結構設計要求及加工條件限制，該齒輪加工精度要求高，齒圈圓跳動≤0.04mm，周節(jié)累計誤差≤0.032mm。生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，不少齒輪采用高頻感應加熱電源熱處理后齒形畸變大，出現(xiàn)齒輪接觸精度低，噪聲大，無法滿足高精度技術要求。

分析認為，齒輪畸變是滲碳淬火中組織應力與熱應力作用的結果，滲碳淬火件僅在表層發(fā)生馬氏體轉變，故組織應力較小，畸變主要取決于工件熱應力大小。造成齒輪畸變的主要因素如下：

(1)滲碳溫度過高，使碳化物聚集長大，晶粒粗大，使工件畸變加大。

(2)淬火溫度過高，使工件塑變抗力下降，內應力增大，畸變增大。

(3)冷卻介質溫度低，造成工件各部位冷卻不均勻，淬火應力大，增大工件淬火后畸變量。

改進滲碳淬火工藝主要從三方面進行了工藝改進，一是降低滲碳溫度，降至860℃，這樣工件不但畸變減小，而且細化了晶粒，工件性能得到提高。二是淬火溫度降至820℃，同樣一方面細化了晶粒，使齒輪強韌性和耐磨性及疲勞強度得到提高，并且使工件畸變減小，熱應力減小。第三是采用熱油淬火，油溫為120℃，這樣工件熱應力減少，同時油溫升高使油流動性好，工件冷卻效果均勻良好，使齒輪畸變更小。

采用改進工藝措施后．高頻感應加熱電源對齒輪滲碳淬火后，齒輪的各項性能優(yōu)良，均達到技術要求指標(見下表）；同時，齒輪滲碳淬火畸變減小，齒輪接觸精度提高，生產(chǎn)中噪聲明顯下降，達到了技術要求和生產(chǎn)運行需求，提高了齒輪的使用壽命。