花鍵硬拉削技術(shù)在汽車零件中的應(yīng)用
普通軟拉削加工能夠以較高的精度和效率，將加工對象加工成復(fù)雜的形狀，為了進(jìn)一步提高經(jīng)過上述拉削加工的加工零件性能，需對其實(shí)施熱處理，但在熱處理時會發(fā)生熱處理變形，不同截面熱處理變形差異較大。隨著超高硬拉刀和高硬拉床的開發(fā)，對上述熱處理變形的去除加工也成為可能，可以有效減少熱處理變形產(chǎn)生的橢圓和錐度，實(shí)現(xiàn)更高精度的花鍵要求，因此能夠?qū)崿F(xiàn)零件的高精度化和穩(wěn)定化。
花鍵
隨著我國汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，與之相應(yīng)的汽車零部件尤其是差速器錐齒輪等帶內(nèi)花鍵零件的加工工藝、制造水平也在不斷提高。原有采用拉削工藝的內(nèi)花鍵因熱處理變形的制約，精度水平不能滿足越來越高的花鍵傳動性能要求，隨著高精度硬拉設(shè)備的研制及硬拉刀制造工藝及質(zhì)量提高，通過硬拉削工藝實(shí)現(xiàn)內(nèi)花鍵各項(xiàng)指標(biāo)的明顯提升，在汽車行業(yè)采用硬拉削工藝的零件種類明顯增加。
在內(nèi)花鍵的傳統(tǒng)加工方案中，即使是復(fù)雜不規(guī)則的形狀，只要是沿軸線方向相同，通過拉削工藝非常容易加工，無需熟練的加工技能，在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。內(nèi)花鍵拉刀根據(jù)《JB/T 7969－2011拉刀術(shù)語》標(biāo)準(zhǔn)，按花鍵槽形可分為矩形花鍵、直齒漸開線花鍵、鋸齒形花鍵、棘齒形花鍵、多邊形花鍵及異形花鍵等。
1.漸開線花鍵相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用
目前，硬拉工藝應(yīng)用較多的是直齒漸開線花鍵，國內(nèi)外花鍵常用現(xiàn)行有效標(biāo)準(zhǔn)具體如下：
（1）國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 4156.1～3－2005圓柱直齒漸開線花鍵（壓力角為30°、37.5°、45°）精度等級為4～7級（中國GB/T 3478－2008、日本JISB1603－1995及美國ANSI B92.2M－R1989公制漸開線花鍵標(biāo)準(zhǔn)與ISO 4156標(biāo)準(zhǔn)具有相同的體系及精度要求）。
（2）美國標(biāo)準(zhǔn)ANSI B92.1－1996英制漸開線花鍵（壓力角為30°、37.5°、45°）精度等級為4～7級。
（3）德國標(biāo)準(zhǔn)DIN 5480.2－2006漸開線花鍵壓力角為30°，精度等級為5～12級。
2.硬拉工藝方案的應(yīng)用
傳統(tǒng)拉削工藝方案：內(nèi)外徑車削→軟拉刀拉削→熱處理→拋丸處理→花鍵分選→熱后精加工→檢驗(yàn)→包裝。
硬拉削工藝方案：內(nèi)外徑車削→軟拉刀拉削→熱處理→拋丸處理→花鍵硬拉前分選→熱后精加工→硬拉花鍵→檢驗(yàn)→包裝。
對于不同品種硬拉流程有所區(qū)別，如滾壓工件熱處理后無精加工，則硬拉后直接送檢；對于常規(guī)工件可采用熱后精加工后再硬拉花鍵；對于外表面相對花鍵跳動要求較高的工件，可采用硬拉花鍵后，以花鍵小徑脹心再加工外表面。
關(guān)于熱處理后花鍵分選，傳統(tǒng)拉削工藝直接用成品花鍵綜合通端花鍵塞規(guī)進(jìn)行分選，而硬拉工藝采用硬拉前分選塞規(guī)（齒厚小于成品花鍵綜合通端塞規(guī)，根據(jù)硬拉余量及花鍵變形綜合確定，尺寸應(yīng)不小于硬拉刀導(dǎo)向部位齒厚）進(jìn)行分選，分選合格后方可進(jìn)行硬拉，以免因花鍵硬拉余量過大，導(dǎo)致無法硬拉或硬拉時拉刀早期損壞。根據(jù)需要可作為正式工藝對所有花鍵進(jìn)行硬拉，也可作為返工工藝僅對花鍵小工件進(jìn)行硬拉返工，區(qū)別是正式硬拉分選時用硬拉前分選塞規(guī)，分選能通過的工件需100%硬拉，再用成品花鍵綜合塞規(guī)進(jìn)行檢驗(yàn)，而作為返工工藝熱處理后直接用成品花鍵塞規(guī)進(jìn)行檢驗(yàn)，通不過的工件再用硬拉前分選塞規(guī)進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格的后續(xù)再進(jìn)行硬拉。