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课题五利用分度头铣削多边形、圆周刻线、铣削牙嵌式离合器和花键轴§5-4尖齿形齿离合器的铣削§5-5梯形等高齿离合器的铣削矩形齿花键轴的铣削§5-6§5-1多边形的铣削§5-2圆周刻线矩形齿离合器的铣削§5-3§5-6矩形齿花键轴的铣削工作任务———铣花键轴1.掌握花键轴铣削的工艺方法。2.掌握花键轴的检测方法。本任务要求完成图所示矩形齿花键轴的铣削。矩形齿花键轴工艺分析图所示为一大径定心、齿数为8齿的矩形齿花键轴。花键轴 (外花键)是机械设备中广泛应用的零件。花键轴通常采用铣削或滚切的方法成形，再经磨削花键达到设计图样要求。由于本任务中坯件已车削成形，两端打有中心孔，为保证产品质量，铣削之前应对坯件进行检查。该矩形齿花键轴铣削的工艺过程为：单个花键齿齿侧余量相关工艺知识一、花键连接简介在机械传动中，带键齿的轴 (外花键)和花键套 (内花键)组成花键连接。花键连接是两零件上周向等距分布且齿数相同的键齿相互啮合，并传递转矩或运动的同轴偶件，是一种能传递较大转矩和定心精度较高的连接形式。在机床、汽车等机械的变速箱中，大都采用花键齿轮套与花键轴配合滑移做变速传动，应用十分广泛。花键按齿廓形状不同可分为矩形花键和渐开线花键两类。其中矩形花键的齿廓呈矩形，加工容易，应用更为广泛。花键轴 (外花键)矩形花键连接的定心 (即花键副工作轴线位置的限定)方式有小径定心、大径定心和齿侧 (即键宽)定心三种，如图所示。成批、大量生产时，外花键 (花键轴)在花键铣床上用花键滚刀按展成原理加工，这种加工方法具有较高的加工精度和生产率，但必须具备花键铣床和花键滚刀。矩形花键连接的定心方式a)小径定心 b)大径定心 c)齿侧定心二、花键轴的铣削方法1. 铣削花键齿侧的方法用铣床铣削花键轴，主要适用于单件生产或维修加工以大径定心的矩形齿花键轴，或对以齿侧定心的矩形齿花键轴进行粗加工，这类花键轴的外径或齿侧精度通常由磨削加工来保证。在铣床上对花键轴的齿侧面进行铣削的方法主要有三面刃铣刀铣削法和成形铣刀铣削法两种。因为成形铣刀制作比较困难，所以通常情况下多采用三面刃铣刀铣削齿侧面，铣削时可分为单刀铣削和组合铣刀铣削，如图所示。用三面刃铣刀铣削键齿侧面a)单刀铣削花键齿侧面 b)组合铣刀铣削花键齿侧面当齿侧精度要求较高、花键轴的数量较多时，在用前两种方法粗铣后，可用硬质合金组合铣刀盘精铣齿侧。精铣齿侧用硬质合金组合铣刀盘2. 花键轴小径圆弧的铣削方法若花键轴不以其小径定心，则小径的加工精度要求较低，一般只要不影响其装配和使用即可。这一类花键的小径圆弧可以在铣床上进行铣削。根据生产情况，其小径圆弧面可以采用锯片铣刀铣削，也可以采用成形刀头铣削，如图所示。小径圆弧的铣削a)用锯片铣刀修铣小径圆弧 b)用成形刀头修铣小径圆弧工艺过程1. 加工准备(1)选择铣刀现采用一把三面刃铣刀铣齿侧。在用单刀铣齿侧时，若花键齿数少于6齿，一般无须考虑铣刀的宽度；当齿数多于6齿时，刀齿宽度太大会铣伤邻齿。(2)装夹并校正工件校正好分度头及尾座后，采用 “一夹一顶”方式装夹工件。2. 粗铣齿侧在工件表面涂色后进行划线，如图所示。调整使两次划线之间的宽度等于键宽。将工件划线部分向上转过90°后，使三面刃铣刀的侧刃距键宽线一侧0.3~0.5mm，粗略对刀。启动机床，上升工作台，使铣刀轻轻划着工件后，纵向退出工件，调整铣削宽度t，可按下式调整：t=(D-d)/2+0.5mm即t=(48-42)mm/2+0.5mm=3.5mm。工件划线铣刀位置的调整现按ae=3.5mm上升工作台调整键齿深度，并试铣齿侧，如图所示。试切后，用直角尺尺座紧贴工作台面，尺苗侧面靠紧工件一侧，测量齿侧距尺苗的水平距离S。理论上，水平距离S与大径D和键宽B的关系由上图可知：按划线试铣工件若齿侧还要进行精铣工序，则调整时可考虑单侧留出0.15~0.2mm余量。实测尺寸若与理论值不相符，则按差值重新调整横向工作台位置，再次试铣后重新测量，直至符合要求，锁紧横向工作台，依次分度铣出各齿同一齿侧。完成键齿同一侧面的铣削后，将工作台横向移动距离A，铣削键齿的另一侧面。通过试铣，测量调整键宽尺寸，使之符合加工要求。然后锁紧横向工作台，依次分度铣出各齿另一齿侧。工作台移动距离A与铣刀宽度L和键宽尺寸B的关系由图可知：A=L+B+(0.2~0.3)mm即工作台横向移动距离A=L+B+0.3mm=8mm+8mm+0.3mm=16.3mm。分齿分度时，分度手柄每次应转过转。花键轴齿侧的铣削顺序如图所示。铣削另一齿侧时的调整齿侧的铣削顺序3. 用硬质合金组合铣刀盘精铣齿侧粗铣后，可用杠杆百分表对键齿对称度进行检测，如图所示。方法是用杠杆百分表检测如上班图所示位置齿侧11的高度与齿侧7的高度。对称度的检测4. 铣削小径圆弧面齿侧铣好后，槽底的凸起余量可用装在同一刀杆上、厚度为2~3mm的细齿锯片铣刀修铣成接近圆弧的折线槽底面。用锯片铣刀铣削小径圆弧时，应先将铣刀对准工件的中心，然后将工件转过一个角度并调整好切深，开始铣削槽底圆弧面。用锯片铣刀铣削小径圆弧用锯片铣刀去小径的余量后，换装合适的成形刀头。成形的圆弧刀头一般用高速钢或硬质合金在砂轮机上手工刃磨而成，如图所示。铣削小径的成形刀头将成形刀头通过专用的刀夹安装在铣刀轴上，即可对工件进行铣削。成形刀头的安装方法将圆弧刀头安装后将其对中心，使圆弧刀头以花键轴的轴线为对称中心。其方法是使花键两肩部同时与刀头圆弧接触，即铣刀对正中心，如图所示。成形刀头对中心的方法调整铣刀对正工件中心后，将工件转过1/2个花键等分角，使花键轴小径与成形铣刀相对，则分度手柄转动的转数n可由角度分度计算公式求得：开动机床之前应注意先用手动转动主轴而切削刃不碰工件，然后将主轴转速调至300r/min，试铣相对180°的Ⅰ、Ⅱ两处小径圆弧，用千分尺检测槽底圆弧直径 ，尺寸符合要求后将小径各段圆弧铣成。用成形刀头铣削小径试切后测量槽底圆弧直径5. 检验在单件、小批量生产中，一般用通用量具 (游标卡尺、千分尺和杠杆百分表等)对花键轴各单一检测要素的偏差进行检测，如图所示。对花键轴的单一检测要素进行检测a)用游标卡尺检测花键轴的键宽 b)用千分尺检测花键轴的小径c)用杠杆百分表检测花键齿的对称度 d)在精密分度头上检测键齿的等分精度在大批、大量生产中，对花键轴的检验则通过综合量规和单项止端量规相结合的方法。用花键综合量规可同时检验小径、大径、键宽的尺寸及位置误差等项目的综合影响，以保证花键的配合要求和安装要求。由于综合量规相当于通端卡规，因此还需与单项止端量规 (卡板)共同使用进行检验。检验时，综合量规通过而单项止端量规不通过则花键合格。用综合量规检验花键

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