项目十一铣花键和螺旋槽

金属切削加工（二）——铣削出版社理工分社1(1)花键简介；(2)(3)铣螺旋槽。(1)(2)(3)(4)项目十一金属切削加工（二）——铣削出版社理工分社2任务一花键连接是两零件上等距分布且齿数相同的键齿相互连接，并传递转矩或运动的同轴偶件，即花键连接是由带齿的轴（外花键）和轮毂（内花键）花键连接是一种能传递较大转矩和定心精度较高的连接形式，在机械传动中应用广泛。机床、汽车、拖拉机、工程机械等的变速箱内，大都用花键齿轮套与花键轴配合的滑移实现变速传动，如图11.1金属切削加工（二）——铣削出版社理工分社3图11.1花键金属切削加工（二）——铣削出版社理工分社41花键的种类较多，根据键齿的形状（齿廓）不同，可分为矩形齿花键、梯形齿花键、渐开线齿花键等，如图11.2所示。根据花键的定心方法不同，可分为外径定心花键、内径定心花键和齿侧定心花金属切削加工（二）——铣削出版社理工分社5图11.2花键的种类金属切削加工（二）——铣削出版社理工分社62.铣床一般只能铣削以大径定心的矩形齿外径花键，这种花键一般有以下工艺要求：（1）尺寸精度。大径一般要求为h6，g6，f7或f9，键宽一般要达到e8，f9或d9（2）表面粗糙度。大径一般要求达到Ra0.8μm，小径为Ra6.3μm，键侧为Ra3.2μm（3（4金属切削加工（二）——铣削出版社理工分社7矩形齿花键的齿廓为矩形，加工容易，所以得到广泛的应用。矩形齿花键的定心方式有三种：小径定心、大径定心和齿侧（即键宽）定心，如图11.3所示。其中，因为内花键的小径可用内圆磨床加工、外花键的小径可由专用花键磨床加工，可以获得很高的加工精度，因此，小径定心的矩形齿花键连接的定心精度最高，这也是现行国家标准规定采用小径定心方式的原因。矩形齿花键的缺点是花键金属切削加工（二）——铣削出版社理工分社8图11.3矩形齿花键连接的定心方式金属切削加工（二）——铣削出版社理工分社9任务二成批、大量生产的外花键（花键轴），应在花键铣床上用花键滚刀按展成法加工，这种加方法具有较高的生产率和加工精度，但必须具备花键铣床与花键滚刀。在单件、小批量生产或缺少花键铣床等专用设备的情况下，常在普通卧式（或立式）铣床上利用分度头进行加工。在铣床上铣削外花键的方法有单刀铣削、组合铣刀铣削、成形铣刀铣削三种。成形铣刀制造较困难，因此，只有在零件数量较多且具备成形铣刀的条件下才使用成形铣刀铣削，金属切削加工（二）——铣削出版社理工分社10在铣床上用单刀铣削矩形齿外花键，主要适用于单件生产或维修加工，以加工大径定心的矩形齿花键轴为主。对以小径定心的花键轴，一般只进行金属切削加工（二）——铣削出版社理工分社111工件用分度头与尾座两顶尖或三爪自定心卡盘与尾座顶尖装夹，用百分表校正工件，如图11.4所（1（2）工件的上母线与铣床工作台台面平行。（3）工件的侧母线与工作台纵向进给方向平金属切削加工（二）——铣削出版社理工分社12图11.4用百分表校正工件金属切削加工（二）——铣削出版社理工分社132花键两侧面的铣削，选择外径较小、宽度适当的标准三面刃铣刀。外径应尽可能小，以减小铣刀的端面跳动量，保证齿侧的表面粗糙度。铣刀的宽度以铣削中不伤及邻键齿为准。花键槽底圆弧面（小径）的铣削选用宽度为2～3mm的细齿锯片金属切削加工（二）——铣削出版社理工分社143对刀的目的是使三面刃铣刀的侧面刀刃通过花键齿的侧面，以保证花键的宽度和两侧侧面的对称（1）侧面对刀法。（2）划线对刀法。采用此法对刀时，先要在工件上划中心线和键宽线。划线的方法是：用游标高度尺在工件外圆柱面的两侧（比中心高键宽的一半）各划一条然后通过分度头将工件转过180°，再用游标高度尺试划一次。观察两次所划线之间的宽度是否等于键宽，如不等，则应调整游标高度尺的高度重划，直到划出正确的宽度为止。金属切削加工（二）——铣削出版社理工分社15图11.5侧面对刀法金属切削加工（二）——铣削出版社理工分社16图11.6划线对刀法金属切削加工（二）——铣削出版社理工分社17（3）切痕对刀法。此方法与铣键槽时的切痕对刀法相似，不过此时应使切痕的宽度与键宽相等，并使铣刀的侧刃在外侧与切痕相切。需注意的是，在对刀后应使工件转过半个齿距，以便在铣削时将切痕铣掉。对刀步骤为：在分度头的三爪自定心卡盘与尾座之间装夹一直径与工件直径大致相等的试件，用侧面对刀法或划线对刀法初步对刀，并在试件上铣出适当长度的键侧面，退出工件。金属切削加工（二）——铣削出版社理工分社18图11.7铣花键齿侧金属切削加工（二）——铣削出版社理工分社194图11.8铣削槽底圆弧面金属切削加工（二）——铣削出版社理工分社20图11.9成形单刀头的安装方法金属切削加工（二）——铣削出版社理工分社21用成形刀头铣削槽底圆弧面如图所示。铣削前，应目测使外花键键宽中心与铣刀头中心对准，如图所示，注意对刀不准会造成槽底圆弧中心与工件不同心。紧固横向工作台，然后将工件转过一个角度，缓慢垂向上升工作台，切到槽底小径，当粗铣出圆弧面后，退出工件，将分度头转过180°，粗铣另一圆弧面，然后用千分尺测量小径尺寸，达到要求后，依次铣削完槽底圆弧面。金属切削加工（二）——铣削出版社理工分社22图11.10用成形刀头铣削槽底圆弧面金属切削加工（二）——铣削出版社理工分社231图11.11用组合铣刀铣削矩形齿外花键金属切削加工（二）——铣削出版社理工分社242用组合铣刀铣削矩形齿外花键时，工件的装夹和校正方法与单刀铣削时相同，但在选择和安装组（1）应选用两把规格相同、直径相等的三面（2）在铣刀杆上安装中要先装上一把铣刀，然后套上宽度等于花键齿宽的垫圈，再装上另一把三面刃铣刀。应进行试切，保证花键齿宽在公差范金属切削加工（二）——铣削出版社理工分社25图11.12用组合铣刀铣花键的对刀方法金属切削加工（二）——铣削出版社理工分社26三、外花键的检测外花键的各要素偏差的检测，在单件、小批量生产中，一般用通用量具(游标卡尺、千分尺和百分表等)(1)用千分尺或游标卡尺测量外花键的键宽和(2)用百分表测量外花键侧面对工件轴线的平行度和对称度。对称度的测量方法与试切对刀法所金属切削加工（二）——铣削出版社理工分社27图11.13检测键的对称度金属切削加工（二）——铣削出版社理工分社28123．工件的装夹与校正4．调整铣削宽度ae5．对刀6．铣键侧面7．铣键槽槽底金属切削加工（二）——铣削出版社理工分社29任务三机械传动的零部件中，有许多工作表面是由螺旋线形成的。常见的螺旋线可分为圆柱螺旋线、圆锥螺旋线和平面螺旋线，本任务将介绍圆柱螺旋线12金属切削加工（二）——铣削出版社理工分社3012工件校正对好中心后，要将工作台在水平面内转一个螺旋角，使铣刀的对称中心线与工件轴线形成的角度等于螺旋角，如图所示。工作台扳转的角度大小等于螺旋角β。扳转的方向是：铣左旋螺旋槽时，左手推动工作台顺时针扳转β角，铣右旋螺旋槽时，右手推动工作台逆时针扳转β角，即：