花鍵軸冷滾軋技術(shù)

　　蘭生公司提供德國(guó)、美國(guó)和國(guó)產(chǎn)的花鍵冷滾軋擠壓數(shù)控機(jī)床，主要用于經(jīng)濟(jì)地加工直齒和斜齒漸開線花鍵的冷擠壓。通過(guò)多軸CNC數(shù)控系統(tǒng)對(duì)滑座進(jìn)給和主軸轉(zhuǎn)速的控制，實(shí)現(xiàn)了對(duì)工件單圈進(jìn)給量的控制。在提高工件質(zhì)量的同時(shí)也提高了模具的壽命。

　　花鍵軸冷滾軋工藝是利用金屬材料在常溫下具有一定的塑性，通過(guò)一對(duì)具有一定齒形的滾軋輪對(duì)花鍵毛坯進(jìn)行連續(xù)擊打，使毛坯產(chǎn)生塑性變形，從而在工件上形成合格的花鍵齒。

　　滾輪分別偏心安裝在兩根高速旋轉(zhuǎn)軸上，兩軸并同步旋轉(zhuǎn)，每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，滾輪對(duì)工件擊打一次。當(dāng)兩滾輪同時(shí)接觸工件的一瞬間，兩輪作自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。在滾軋過(guò)程中，工件作分齒旋轉(zhuǎn)，并軸向移動(dòng)形成軸向進(jìn)給。滾軋機(jī)床采用雙輪滾擠，兩個(gè)參數(shù)相同的滾輪在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)下反方向同步旋轉(zhuǎn)，通過(guò)機(jī)床的一個(gè)調(diào)整機(jī)構(gòu)可使兩個(gè)滾輪在花鍵表面上的壓痕重合。

　　在滾軋過(guò)程中，一方面滾輪由高速的旋轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)，另一方面花鍵軸進(jìn)行軸向進(jìn)給和旋轉(zhuǎn)，從而快速擠壓花鍵以形成齒廓，其原理如圖1所示。根據(jù)工件進(jìn)給方向和滾軋輪的旋轉(zhuǎn)方向不同，滾軋花鍵軸的方法分為拉打順打、拉打逆打、推打順打和推打逆打四種[2]。該項(xiàng)技術(shù)是一種無(wú)切削、高效率、高質(zhì)量的生產(chǎn)方法，與傳統(tǒng)的花鍵軸加工相比不僅加工效率高、鋼材消耗少、加工成本低，而且能改善加工表面金屬組織，使其表面質(zhì)量得到較大地提高，產(chǎn)品使用壽命也得以延長(zhǎng)。

　　由冷滾軋?jiān)�理可知，由于滾輪對(duì)花鍵毛坯進(jìn)行連續(xù)擊打，使毛坯產(chǎn)生塑性變形，而形成合格的花鍵齒，因此就必須對(duì)加工時(shí)滾輪對(duì)工件的滾軋碰撞過(guò)程進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真，分析滾輪與工件之間的作用力，進(jìn)而對(duì)系統(tǒng)性能進(jìn)行改善與優(yōu)化，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)高精度花鍵軸的冷滾軋加工。