在滚丝机上冷轧加工小模数花键轴

信息来源：东莞市精美机械设备发布时间：2019-08-15

　在滚丝机上冷轧加工小模数花键轴

　　小模数渐开线花键冷轧制造工艺由于具有效率高、本钱低、精度安稳、质量可靠等特征，正逐步替代传统的滚齿及插齿工艺。小模数渐开线花键冷轧加工最好在专用滚轧机上中止，但国内该类机床的消费刚刚起步。为此，我们尝试在Z28-80滚丝机床上冷轧加工小模数渐开线花键轴，取得了较好的作用。

　　1．冷轧加工原理

　　在滚丝机上冷轧加工小模数渐开线花键的原理如图1所示。L、R是参数相同的一对渐开线滚轧轮，分别安装在滚丝机的两根主轴上，并可在传动组织的驱动下同向同步旋转。R轮可由油缸驱动中止径向进给运动，L轮可经过调整组织的调整与R轮在工件P外表的压痕重合。工件P以两中心孔定位夹紧，调整夹具可使工件轴向移动，在受力时可绕夹具上过O点与机床主轴平行的轴线摆动一个Φ角，以确保工件在冷轧过程中不断坚持与两滚轧轮处于自由对滚状况，一同便于装夹工件。

　　2．滚轧轮设计实例

　　工件参数：模数m＝0．75mm，齿数Z＝40，压力角αD＝30°，分度圆直径D＝30mm，基本弧齿厚S＝1．178mm，大径Dee＝30．75mm，小径Die＝28．88mm（平齿根），基圆直径Db＝25．9808mm。工件资料为20Cr，硬度为156～186HB。

　　滚轧轮参数的核算方法如下：

　　（1）工件大径圆上压力角αe

　　（2）工件小径圆上压力角αi

　　（3）工件大径圆上弧齿厚Se

　　（4）工件小径圆上弧齿厚Si

　　（5）工件毛坏直径Dz

　　按截面积持平准绳确认Dz：

　　（6）滚轮齿数Z0

　　依据机床中心距确认Z28-80滚丝机中心距为130～230mm，取Z0＝228。

　　（7）滚轧轮的大径Deo

　　开端翻腾时无打滑现象的纯翻腾应契合DeoZ＝DzZo，但理论上打滑现象不可避免。阅历核算公式为滚丝机

　　（8）工件与滚轧终究中心距ao

　　（9）工件与滚轧轮的终究啮合角α′

　　（10）滚轧轮分度圆直径Do

　　（11）节圆直径D′、Do′

　　（12）节圆上的弧齿厚S′、So′

　　（13）滚轧轮压力角αDo

　　在滚轧过程中，由于工件上部齿面与下部齿面所受挤压应力不同，易使工件上部齿面构成塌角，故需对滚轧轮压力角中止修正，修正量与工件资料及硬度有关，此处取αDo＝29．84°为宜。

　　（14）滚轧轮基圆直径Dbo

　　（15）滚轧轮修正后的啮合角αo′

　　（16）滚轧轮分度圆弧齿厚So

　　（17）滚轧轮大径圆上压力角αeo

　　（18）滚轧轮大径圆上弧齿厚Seo

　　（19）滚轧轮全齿高ho

　　ho应大于工件全齿高，以增大滚轧轮的适用范围。但应验算滚轧轮小径上的齿槽宽，以确保制造无困难。取ho＝1．2mm。

　　（20）滚轧轮小径Dfo

　　（21）滚轧轮小径圆上压力角αfo

　　（22）滚轧轮小径圆上弧齿槽宽Efo

　　滚轧轮的结构尺寸、形位公差及技艺恳求参照滚丝轮及圆柱丈量齿轮制定，滚轧轮的公法线长度或跨棒距M按齿轮工中花键资料核算，所需资料可选用Cr12MoV（硬度59～62HRC）。

　　3．滚轧轮的调整及磨损后的创新

　　滚轧轮必需同步伐整，即调整L与R两轮在工件外表的压痕重合。仿佛步伐整不准确，将使工件产生乱齿、出屑及超差等状况，工件中心高与滚轧轮中心高共同（允许低0．01～0．08mm），常用的调整方法为：

　　（1）用对刀样件调整

　　制造一个与工件花键相同的高精度对刀样件，使两滚轧轮的牙齿在样件花键齿槽内对准，然后固定滚轧轮。

　　（2）试轧坯件调整

　　在工件初始位置标志A、B、C、D四点，径向进给深度为0．1mm，用手驱动滚轧轮滚动，使坯件转过半圈以上不到一圈，则在坯件外表留下两滚轧轮的压痕。由图2可看出，R轮的压痕沿A→C→B移动，L轮的压痕沿B→D→A移动。将坯件外表C→B→D段展开，如图2a、2b所示。K点为R轮终究压痕线。图2a标明L轮压痕超前R轮压痕，图2b标明L轮压痕滞后R轮压痕，应分别调整L轮顺时针方向转过Δ1或逆时针方向转过Δ2，直至呈现图2c中状况，标明两轮压痕重合。使工件转8圈后压痕仍重合，同步伐整才可终了。