花键轴冷滚轧技术

　　兰生公司提供德国、美国和国产的花键冷滚轧挤压数控机床，主要用于经济地加工直齿和斜齿渐开线花键的冷挤压。通过多轴CNC数控系统对滑座进给和主轴转速的控制，实现了对工件单圈进给量的控制。在提高工件质量的同时也提高了模具的寿命。

　　花键轴冷滚轧工艺是利用金属材料在常温下具有一定的塑性，通过一对具有一定齿形的滚轧轮对花键毛坯进行连续击打，使毛坯产生塑性变形，从而在工件上形成合格的花键齿。

　　滚轮分别偏心安装在两根高速旋转轴上，两轴并同步旋转，每转一转，滚轮对工件击打一次。当两滚轮同时接触工件的一瞬间，两轮作自转转动。在滚轧过程中，工件作分齿旋转，并轴向移动形成轴向进给。滚轧机床采用双轮滚挤，两个参数相同的滚轮在传动机构驱动下反方向同步旋转，通过机床的一个调整机构可使两个滚轮在花键表面上的压痕重合。

　　在滚轧过程中，一方面滚轮由高速的旋转轴带动进行高速旋转，另一方面花键轴进行轴向进给和旋转，从而快速挤压花键以形成齿廓，其原理如图1所示。根据工件进给方向和滚轧轮的旋转方向不同，滚轧花键轴的方法分为拉打顺打、拉打逆打、推打顺打和推打逆打四种[2]。该项技术是一种无切削、高效率、高质量的生产方法，与传统的花键轴加工相比不仅加工效率高、钢材消耗少、加工成本低，而且能改善加工表面金属组织，使其表面质量得到较大地提高，产品使用寿命也得以延长。

　　由冷滚轧原理可知，由于滚轮对花键毛坯进行连续击打，使毛坯产生塑性变形，而形成合格的花键齿，因此就必须对加工时滚轮对工件的滚轧碰撞过程进行动力学仿真，分析滚轮与工件之间的作用力，进而对系统性能进行改善与优化，提高系统的稳定性，实现高精度花键轴的冷滚轧加工。