花鍵滾軋工具機

花鍵滾軋工具機是工具機的一種，用來進行花鍵的滾軋，而花鍵滾軋屬於增量成形工藝，需要的外形通過工件在相反運動的模具中間滾動而產生。材料的流動就是模具加在工件上的結構。

基本介紹

• 中文名：花鍵滾軋工具機
• 外文名：Spline rolling machine tool
• 用途：花鍵滾軋
• 工藝：增量成形工藝
• 作用：工件在相反運動模具中滾動而成
• 類別：機械術語

概述

進給是決定成形過程的主要因素，即模具每一次接觸工件時的切入量，也就是材料被排擠的增加量。使用以往搓齒機時整個成形過程通過在一個固定長度的齒條上不斷“變化的”花鍵外形來實現。這時的進給量與模具的長度有著直接的關係。這一事實暴露出了以往搓齒機的局限性，因為可實現的齒條規格（長度）與很多工件需要的進給量形成了直接的矛盾。

花鍵滾軋工具機工作原理

在滾絲機上冷軋加工小模數漸開線花鍵 的原理。L、R是參數相 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輪可通過調整機構 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點與工具機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。

使用方法：

1、徑向增量式滾軋ISO6～7級，30度壓力角最大模數是1.5mm，20度壓力角最大模數是1mm；

2、恆中心距增量式三滾軋模具推進式滾軋，ISO5級，30度壓力角最大模數是2mm，20度壓力角模數最大模數是1.5mm；

3、直接軸向或徑向擠壓成型，ISO5級，可加工壓力角大於2度的所有花鍵，包括矩形花鍵，漸開線制花鍵模數最大可達4.5mm；

花鍵滾軋工具機的構造

花鍵滾軋機，有兩個主要的運動，一是軋輪的旋轉，一是工件的進給和分度。扎輪的旋轉動作是由兩個電動機，通過一對同步齒輪驅動兩個等速的軋頭得到的，軋輪是用來滾軋弓工件的，安裝在軋頭上，它在空運轉時，利用旋轉所產生的離心力而進行自轉運動。工件的進給運動由裝在工具機導軌上的滑座來實現。滑座在導軌上能快速和工作進給，其主軸是通過傳動箱，掛輪箱中的交換齒輪和花鍵軸來傳動的，其進給運動則通過液壓馬達驅動進給絲槓來實現，進給速度的無級變速範圍為10毫米/分鐘至300毫米/分。

軋頭固定在軋頭座兩個座體內，通過液壓的作用，作前後快速前進和後退。

軋頭座的中間，裝置有一個氣動的頂尖座，滾軋工件時用以定心和支撐工件。

花鍵滾軋機的工作過程

花鍵滾軋機的軋頭座的左右兩側，是兩個完全相似而對稱的軋頭，軋頭裡裝置有作行星運動的兩個軋輪，而軋輪除了自身旋轉體外，還繞著軋頭的軸線進行公轉。當軋頭每旋轉一周時，軋輪就在極短的瞬間內敲打工件一次，並使工件形成溝槽，當軋輪脫離開工件時，主軸通過分度機構的作用而進行間歇分度。

如果是連續分度，那軋頭必須搬轉一個迴轉角，這時，滾軋的運動情況，猶如滾銑花鍵時工件和滾刀的運動一樣，工件的旋轉和進給都是由滑座來帶動的。

花鍵滾軋機特點

用於花鍵冷軋的特殊主驅動概念

工件驅動裝置

多軸CNC數控

雙滑座設計

圖線操作屏

過程參數螢幕化

過程參數管理系統

操作者提示功能

滾軋花鍵的適用範圍

滾軋加工工藝主要用來加工各種小模數(m=0．25~2)漸開線花鍵和三角花鍵。適用於滾軋的材料延伸率應大於10%，抗拉強度應小於1000MPa，硬度小於300HB的各種碳素鋼、合金鋼及有色金屬。但這三個參數不是可滾軋的全部指標，在具有很高的冷作硬化傾向的材料中，滾壓過程本身會提高屈服點，使塑性變形不能完成；有些
有色金屬(如有些鋁)雖然很軟，但由於延伸率和斷面收縮率不足，也不能滾軋。

漸開線花鍵滾軋的加工問題

漸開線花鍵

漸開線花鍵具有自動定心、齒面接觸好、強度高、壽命長、結構緊湊、重量輕、起動承載能力好等優點，廣泛套用在航空、造船、汽車、拖拉機、重型機械等行業。滾軋花鍵成形工藝，具有效率高、精度穩定、強度高(滾軋使金屬材料受擠壓產生塑性變形，產生硬化現象，強度、硬度顯著升高，金屬流線好，工件力學性能好)、消耗材料少等優點，國家於1972年頒布了漸開線花鍵標準GB/1 104—72《漸開線花鍵聯接》，在近年來不少工廠和領域得到一定的套用。我們在大批量生產的加工過程中，由於各方面的因素產生了一些問題，我們在加工過程中對出現質量問題分別進行了分析研究，查閱了大量有關資料。經多次試驗，解決了生產中的問題，提高了產品質量，取得了良好的效益。

滾軋花鍵中出現的問題及解決方法

採用滾輪滾軋花鍵的加工方法，可加工出高精度的花鍵。從滾軋花鍵的原理可知：滾軋過程中花鍵的側齒面金屬流動方向的不同會引起畸變。滾輪和花鍵做無側隙嚙合，齒面間除節圓處外，其他各點沿漸開線的切線方向都存在相對滑動，這種滑動在滾壓中會引起齒面金屬流動，由於花鍵兩側相對滑動方向不一致，加工過程中易產生不正常的齒形畸變現象。因此在大批量滾軋花鍵的加工過程中由於原材料、工藝參數、安裝精度等因素控制不當或操作人員素質不高，將造成齒形精度不夠穩定，出現各種畸變現象，成為加工中的主要問題。

1)原材料嚴把材料質量關，對進廠的原材料必須進行理化分析檢驗，並對上道工序的熱處理做好工藝控制，以確保材料符合標準。

(2)工藝參數經多次的試驗，確定了工件的最佳滾軋加工餘量、尺寸公差和形位公差。杜絕了滾軋後出現的花鍵外徑尺寸大小不一、多齒、齒頂中凹和中凸、跨棒距不一致等質量問題。

(3)安裝精度被滾軋工件的齒形質量和滾輪的壽命在很大程度上取決於滾輪的安裝和牙位的調整，在安裝過程中要加強檢測，確保全裝精度。①裝在兩主軸上的滾輪其前端面應當平齊，用刀平尺靠在兩滾輪前端面，應沒有縫隙，此時兩主軸也是平行的。②滾輪的牙位調整是指安裝兩滾輪的齒廓形狀相對位置的調整。調整方法是兩滾輪作相對轉動，達到正確的相對牙位。用壓痕法來檢驗。③對滾軋花鍵時機器不可避免產生的振動現象，要經常檢查各有關螺釘聯接部位，不得鬆動。

(4)操作人員經培訓後上崗，以提高操作人員的素質。

例子——QD-027型花鍵滾軋機

本機是利用無屑冷滾軋方法加工小模數花鍵的專用工具機。

將冷滾軋工藝套用於小模數花鍵的加工，已在國外廣泛套用， 冷滾軋工藝較傳統的切削。

加工有以下優點

生產效率高： 可提高工效40 餘倍

節約金屬材料： 可節材 15%以上

提高工件質量和壽命： 冷滾軋工件金屬纖維連續， 晶粒細化， 表面粗糙度高， 強度高， 壽命也相應延長

該技術已廣泛套用於汽車、 機車、 機械等行業， 為社會創造了顯著的經濟效益。