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在滚丝机上冷轧加工小模数花键轴

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在滚丝机上冷轧加工小模数花键轴

发布日期:2019-08-22 作者: 点击:

  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作工艺因为具有效率高、成本低、精度安稳、质量可靠等特色,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进行,但国内该类机床的生产刚刚起步。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轮可由油缸驱动进行径向进给运动,L轮可通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始终保持与两滚轧轮处于自由对滚状况,一起便于装夹工件。

  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

  按截面积持平原则确认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

  开端翻滚时无打滑现象的纯翻滚应符合DeoZ=DzZo,但实际上打滑现象不可避免。经验核算公式为滚丝机

  (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,因为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进行批改,批改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)滚轧轮批改后的啮合角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,以确保制作无困难。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、形位公差及技能要求参照滚丝轮及圆柱测量齿轮制定,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翻新

  滚轧轮必须同步调整,即调整L与R两轮在工件外表的压痕重合。如同步调整不准确,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

  制作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

  在工件初始位置标记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表明L轮压痕超前R轮压痕,图2b表明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,直至出现图2c中状况,表明两轮压痕重合。使工件转8圈后压痕仍重合,同步调整才可完毕。


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