花鍵軸冷滾軋技術

　　蘭生公司提供德國、美國和國產的花鍵冷滾軋擠壓數控機床，主要用于經濟地加工直齒和斜齒漸開線花鍵的冷擠壓。通過多軸CNC數控系統對滑座進給和主軸轉速的控制，實現了對工件單圈進給量的控制。在提高工件質量的同時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，通過一對具有一定齒形的滾軋輪對花鍵毛坯進行連續擊打，使毛坯產生塑性變形，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軸上，兩軸并同步旋轉，每轉一轉，滾輪對工件擊打一次。當兩滾輪同時接觸工件的一瞬間，兩輪作自轉轉動。在滾軋過程中，工件作分齒旋轉，并軸向移動形成軸向進給。滾軋機床采用雙輪滾擠，兩個參數相同的滾輪在傳動機構驅動下反方向同步旋轉，通過機床的一個調整機構可使兩個滾輪在花鍵表面上的壓痕重合。

　　在滾軋過程中，一方面滾輪由高速的旋轉軸帶動進行高速旋轉，另一方面花鍵軸進行軸向進給和旋轉，從而快速擠壓花鍵以形成齒廓，其原理如圖1所示。根據工件進給方向和滾軋輪的旋轉方向不同，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]。該項技術是一種無切削、高效率、高質量的生產方法，與傳統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，使其表面質量得到較大地提高，產品使用壽命也得以延長。

　　由冷滾軋原理可知，由于滾輪對花鍵毛坯進行連續擊打，使毛坯產生塑性變形，而形成合格的花鍵齒，因此就必須對加工時滾輪對工件的滾軋碰撞過程進行動力學仿真，分析滾輪與工件之間的作用力，進而對系統性能進行改善與優化，提高系統的穩定性，實現高精度花鍵軸的冷滾軋加工。