小模數漸開線花鍵冷軋製造工藝由於具有效率高、成本低、精度穩定、質量可靠等特點，正逐步取代傳統的滾齒及插齒工藝。小模數漸開線花鍵冷軋加工最好在專用滾軋機上進行，但國內該類機床的生產剛剛起步。為此，我們嘗試在Z28-80滾絲機床上冷軋加工小模數漸開線花鍵軸，取得了較好的效果。

1。冷軋加工原理

在滾絲機上冷軋加工小模數漸開線花鍵 的原理如圖1所示。L、R是引數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，並可在傳動機構的驅動下同向同步旋轉。R輪可由油缸驅動進行徑向進給運動，L輪可透過調整機構的調整與R輪在工件P表面的壓痕重合。工件P以兩中心孔定位夾緊，調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，以保證工件在冷軋過程中始終保持與兩滾軋輪處於自由對滾狀態，同時便於裝夾工件。

圖1 冷軋加工原理

2。滾軋輪設計例項

工件引數：模數m=0。75mm，齒數Z=40，壓力角αD=30°，分度圓直徑D=30mm，基本弧齒厚S=1。178mm，大徑D ee=30。75mm，小徑D ie=28。88mm（平齒根），基圓直徑D b=25。9808mm。工件材料為20Cr，硬度為156~186HB。滾軋輪引數的計算方法如下：（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S e

（4）工件小徑圓上弧齒厚S i

（5）工件毛壞直徑D z 按截面積相等原則確定D z：

（6）滾輪齒數Z 0 根據機床中心距確定Z28-80滾絲機中心距為130~230mm，取Z 0=228。（7）滾軋輪的大徑D eo 開始滾動時無打滑現象的純滾動應符合D eo Z=D z Z o，但實際上打滑現象不可避免。經驗計算公式為

（8）工件與滾軋最終中心距a o

（9）工件與滾軋輪的最終齧合角α′

（10）滾軋輪分度圓直徑D o

（11）節圓直徑D′、D o′

（12）節圓上的弧齒厚S′、S o′

（13）滾軋輪壓力角αDo 在滾軋過程中，由於工件上部齒面與下部齒面所受擠壓應力不同，易使工件上部齒面形成塌角，故需對滾軋輪壓力角進行修正，修正量與工件材料及硬度有關，此處取αDo=29。84°為宜。（14）滾軋輪基圓直徑D bo

（15）滾軋輪修正後的齧合角αo′

（16）滾軋輪分度圓弧齒厚S o

（17）滾軋輪大徑圓上壓力角αeo

（18）滾軋輪大徑圓上弧齒厚S eo

（19）滾軋輪全齒高h o h o應大於工件全齒高，以增大滾軋輪的適用範圍。但應驗算滾軋輪小徑上的齒槽寬，以保證製造無困難。取h o=1。2mm。（20）滾軋輪小徑D fo

（21）滾軋輪小徑圓上壓力角αfo

（22）滾軋輪小徑圓上弧齒槽寬E fo

滾軋輪的結構尺寸、形位公差及技術要求參照滾絲輪及圓柱測量齒輪制訂，滾軋輪的公法線長度或跨棒距M按齒輪工中花鍵資料計算，所需材料可選用Cr12MoV（硬度59~62HRC）。

3。滾軋輪的調整及磨損後的翻新

滾軋輪必須同步調整，即調整L與R兩輪在工件表面的壓痕重合。如同步調整不準確，將使工件產生亂齒、出屑及超差等情況，工件中心高與滾軋輪中心高一致（允許低0。01~0。08mm），常用的調整方法為：（1）用對刀樣件調整製造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對準，然後固定滾軋輪。（2）試軋坯件調整如圖2所示，在工件初始位置標記A、B、C、D四點，徑向進給深度為0。1mm，用手驅動滾軋輪轉動，使坯件轉過半圈以上不到一圈，則在坯件表面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。將坯件表面C→B→D段展開，如圖2a、2b所示。K點為R輪最終壓痕線。圖2a表示L輪壓痕超前R輪壓痕，圖2b表示L輪壓痕滯後R輪壓痕，應分別調整L輪順時針方向轉過Δ1或逆時針方向轉過Δ2，直至出現圖2c中情況，表明兩輪壓痕重合。使工件轉8圈後壓痕仍重合，同步調整才可結束。

圖2 滾軋輪的同步調整

滾軋輪使用磨損後，可將輪齒磨去，減少其齒數，重新按前述過程計算引數，重新開齒，製作出翻新的滾軋輪，在機床中心距允許範圍內可多次翻新。