在滾絲機上冷軋加工小模數(shù)花鍵軸

　　小模數(shù)漸開線花鍵冷軋制作工藝因為具有效率高、成本低、精度安穩(wěn)、質(zhì)量可靠等特色，正逐步替代傳統(tǒng)的滾齒及插齒工藝。小模數(shù)漸開線花鍵冷軋加工在專用滾軋機上進行，但國內(nèi)該類機床的生產(chǎn)剛剛起步。為此，我們嘗試在Z28-80滾絲機床上冷軋加工小模數(shù)漸開線花鍵軸，取得了較好的作用。

　　1．冷軋加工原理

　　在滾絲機上冷軋加工小模數(shù)漸開線花鍵 的原理如圖1所示。L、R是參數(shù)相同的一對漸開線滾軋輪，分別安裝在滾絲機的兩根主軸上，并可在傳動組織的驅(qū)動下同向同步旋轉(zhuǎn)。R輪可由油缸驅(qū)動進行徑向進給運動，L輪可通過調(diào)整組織的調(diào)整與R輪在工件P外表的壓痕重合。工件P以兩中心孔定位夾緊，調(diào)整夾具可使工件軸向移動，在受力時可繞夾具上過O點與機床主軸平行的軸線擺動一個Φ角，以確保工件在冷軋過程中始終保持與兩滾軋輪處于自由對滾狀況，一起便于裝夾工件。

　　2．滾軋輪設(shè)計實例

　　工件參數(shù)：模數(shù)m＝0．75mm，齒數(shù)Z＝40，壓力角αD＝30°，分度圓直徑D＝30mm，基本弧齒厚S＝1．178mm，大徑Dee＝30．75mm，小徑Die＝28．88mm（平齒根），基圓直徑Db＝25．9808mm。工件資料為20Cr，硬度為156～186HB。

　　滾軋輪參數(shù)的核算方法如下：

　　（1）工件大徑圓上壓力角αe

　　（2）工件小徑圓上壓力角αi

　　（3）工件大徑圓上弧齒厚Se

　　（4）工件小徑圓上弧齒厚Si

　　（5）工件毛壞直徑Dz

　　按截面積持平原則確認Dz：

　　（6）滾輪齒數(shù)Z0

　　依據(jù)機床中心距確認Z28-80滾絲機中心距為130～230mm，取Z0＝228。

　　（7）滾軋輪的大徑Deo

　　開端翻滾時無打滑現(xiàn)象的純翻滾應(yīng)符合DeoZ＝DzZo，但實際上打滑現(xiàn)象不可避免。經(jīng)驗核算公式為

　　（8）工件與滾軋終究中心距ao

　　（9）工件與滾軋輪的終究嚙合角α′

　　（10）滾軋輪分度圓直徑Do

　　（11）節(jié)圓直徑D′、Do′

　　（12）節(jié)圓上的弧齒厚S′、So′

　　（13）滾軋輪壓力角αDo

　　在滾軋過程中，因為工件上部齒面與下部齒面所受擠壓應(yīng)力不同，易使工件上部齒面構(gòu)成塌角，故需對滾軋輪壓力角進行批改，批改量與工件資料及硬度有關(guān)，此處取αDo＝29．84°為宜。

　　（14）滾軋輪基圓直徑Dbo

　　（15）滾軋輪批改后的嚙合角αo′

　　（16）滾軋輪分度圓弧齒厚So

　　（17）滾軋輪大徑圓上壓力角αeo

　　（18）滾軋輪大徑圓上弧齒厚Seo

　　（19）滾軋輪全齒高ho

　　ho應(yīng)大于工件全齒高，以變大滾軋輪的適用范圍。但應(yīng)驗算滾軋輪小徑上的齒槽寬，以確保制作無困難。取ho＝1．2mm。

　　（20）滾軋輪小徑Dfo

　　（21）滾軋輪小徑圓上壓力角αfo

　　（22）滾軋輪小徑圓上弧齒槽寬Efo

　　滾軋輪的結(jié)構(gòu)尺寸、形位公差及技能要求參照滾絲輪及圓柱測量齒輪制定，滾軋輪的公法線長度或跨棒距M按齒輪工中花鍵資料核算，所需資料可選用Cr12MoV（硬度59～62HRC）。

　　3．滾軋輪的調(diào)整及磨損后的翻新

　　滾軋輪必須同步調(diào)整，即調(diào)整L與R兩輪在工件外表的壓痕重合。如同步調(diào)整不準確，將使工件產(chǎn)生亂齒、出屑及超差等狀況，工件中心高與滾軋輪中心高共同（允許低0．01～0．08mm），常用的調(diào)整方法為：

　　（1）用對刀樣件調(diào)整

　　制作一個與工件花鍵相同的高精度對刀樣件，使兩滾軋輪的牙齒在樣件花鍵齒槽內(nèi)對準，然后固定滾軋輪。

　　（2）試軋坯件調(diào)整

　　在工件初始位置標記A、B、C、D四點，徑向進給深度為0．1mm，用手驅(qū)動滾軋輪滾動，使坯件轉(zhuǎn)過半圈以上不到一圈，則在坯件外表留下兩滾軋輪的壓痕。由圖2可看出，R輪的壓痕沿A→C→B移動，L輪的壓痕沿B→D→A移動。將坯件外表C→B→D段展開，如圖2a、2b所示。K點為R輪終究壓痕線。圖2a表明L輪壓痕超前R輪壓痕，圖2b表明L輪壓痕滯后R輪壓痕，應(yīng)分別調(diào)整L輪順時針方向轉(zhuǎn)過Δ1或逆時針方向轉(zhuǎn)過Δ2，直至出現(xiàn)圖2c中狀況，表明兩輪壓痕重合。使工件轉(zhuǎn)8圈后壓痕仍重合，同步調(diào)整才可完畢。