小模數(shù)漸開線花鍵冷滾壓工藝以其效率高、低成本、精度穩(wěn)定、質(zhì)量可靠的特點，正逐步取代傳統(tǒng)的滾齒和插齒工藝。小模數(shù)漸開線花鍵的冷軋是在專用軋機(jī)上進(jìn)行的，但這種機(jī)床在我國的生產(chǎn)才剛剛起步。因此，我們嘗試在z28-80線材軋機(jī)上冷軋小模數(shù)漸開線花鍵軸，并取得了良好的效果。

1.冷軋原理

在滾絲機(jī)上冷軋小模數(shù)漸開線花鍵的原理如圖1所示。50R是一對參數(shù)相同的漸開線滾輪，分別安裝在線材軋機(jī)的兩個主軸上，由傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動，可在同一方向同步旋轉(zhuǎn)。R輪可由油缸驅(qū)動進(jìn)行徑向進(jìn)給運動，L輪可通過調(diào)整機(jī)構(gòu)與R輪在工件P表面的壓痕重合。工件P定位并用兩個孔夾緊。調(diào)整夾具可以使工件軸向移動。受力時，可通過夾具Φ角上的o點擺動一條平行于機(jī)床主軸的軸，以保證工件在冷軋過程中始終與兩個滾輪反向滾動，以便于將工件夾緊在一起。

2.滾輪設(shè)計實例

工件參數(shù)：模數(shù)M=0.75mm，齒數(shù)z=40，壓力角αD=30°，分度圓直徑D=30mm，基本弧齒厚度s=1.178mm，大直徑Dee=30.75mm，小徑模具=28.88mm（平根），基圓直徑DB=25.9808mm。工件數(shù)據(jù)為20Cr，硬度為156~186hb。

滾輪參數(shù)的計算方法如下：

（1） 工件大直徑圓上的壓力角αe

（2） 工件小直徑圓上的壓力角αi

（3） 工件大直徑圓上的弧齒厚度se

（4） 工件小直徑圓上的弧齒厚度Si

（5） 工件粗直徑DZ

根據(jù)橫截面積平坦的原則確定DZ：

（6） 滾柱齒數(shù)Z0

根據(jù)機(jī)床距，確認(rèn)z28-80線材軋機(jī)距為130~230mm，取Z0＝228。

（7） 滾輪直徑deo

碾壓開始時無滑移的純碾壓應(yīng)符合deoz=dzzo，但實際上，滑移是不可避免的。經(jīng)驗計算公式為線材軋機(jī)

（8） 工件與軋制的距離Ao

（9） 工件與滾輪的嚙合角α′

（10） 滾子分度圓直徑do

（11） 中徑d'，do'

（12） 弧齒厚度s'，so'在節(jié)圓上

（13） 滾輪壓力角αDo

在軋制過程中，由于工件上齒面和下齒面上的擠壓應(yīng)力不同，容易在工件上齒面上形成塌陷角，因此有必要校正滾輪的壓力角。校正量與工件數(shù)據(jù)和硬度有關(guān)，此處取αDo=29.84°。

（14） 滾動軸距圓直徑dbo

（15） 滾輪的校正嚙合角αo′

（16） 滾輪分度圓弧齒厚so

（17） 滾輪直徑圓上的壓力角αeo

（18） 滾輪直徑圓弧齒厚度SEO

（19） 滾輪的全齒高h(yuǎn) o

Ho應(yīng)大于工件的全齒高，以擴(kuò)大滾輪的應(yīng)用范圍。但是，應(yīng)驗證滾輪小直徑上的齒槽寬度，以確保制造過程中不存在困難。取ho=1.2mm。

（20） 滾輪小直徑DFO

（21）滾輪小直徑圓上的壓力角αfo

（22）滾輪小直徑圓上的弧齒槽寬度EFO

滾動輪的結(jié)構(gòu)尺寸、形位公差和技能要求應(yīng)參照線材滾動輪和圓柱測量齒輪制定。根據(jù)齒輪工作中的花鍵數(shù)據(jù)計算滾動輪的公共法向長度或橫桿距離m。所需數(shù)據(jù)可為Cr12MoV（硬度59~62Hrc）。