漸開線花鍵軸的加工方法多樣,主要可分為切削加工與塑性變形加工兩大類。其中,切削加工以滾切、銑削、磨削為主,塑性變形加工則常見冷打、冷軋等方式,不同方法的工藝特點(diǎn)、精度及適用場景存在顯著差異。
切削加工是通過去除材料實(shí)現(xiàn)花鍵齒形加工的傳統(tǒng)方式,適用于不同精度與批量需求的生產(chǎn)場景。
采用花鍵滾刀,在花鍵軸銑床或滾齒機(jī)上按展成法完成加工。該方法的核心優(yōu)勢在于生產(chǎn)率與加工精度均較高,能穩(wěn)定保證花鍵齒形的一致性,因此更適合批量生產(chǎn)場景。
加工過程需在銑床上進(jìn)行,分兩種具體操作方式:一是用專門的成形銑刀直接銑出齒間輪廓,借助分度頭分齒逐齒銑削;二是不用成形銑刀時(shí),用兩把盤銑刀同時(shí)銑削一個(gè)齒的兩側(cè),待逐齒銑完后,再用一把盤銑刀對底徑稍作修整。
銑削法的生產(chǎn)率與精度均較低,主要用于單件小批生產(chǎn),例如加工以外徑定心的花鍵軸,或作為花鍵軸淬硬前的粗加工工序。
使用成形砂輪在花鍵軸磨床上進(jìn)行加工,重點(diǎn)磨削花鍵的齒側(cè)與底徑。該方法的精度優(yōu)勢突出,適用于兩類場景:一是加工已淬硬的花鍵軸,二是加工精度要求更高的花鍵軸,尤其適合以內(nèi)徑定心的花鍵軸加工。
塑性變形加工無需去除材料,通過金屬塑性變形形成花鍵齒形,冷打法是其中的典型代表。
冷打法需在專門機(jī)床上操作:對稱布置在工件圓周外側(cè)的兩個(gè)打頭,會(huì)隨工件的分度回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與軸向進(jìn)給,做恒定速比的高速旋轉(zhuǎn)。工件每轉(zhuǎn)過 1 齒,打頭上的成形打輪就會(huì)對工件齒槽部錘擊 1 次;在打輪高速、高能的連續(xù)錘擊下,工件表面產(chǎn)生塑性變形,最終形成花鍵。冷打的加工精度介于銑削與磨削之間,生產(chǎn)率約為銑削的 5 倍,同時(shí)還能提高材料利用率,兼顧效率與成本。