矩形花键的铣切加工

矩形花键轴材料为18Cr2Ni4WA，硬度为渗碳面H矩形花键通常采用铣切或滚切成形，再经磨花键达到设计图纸要求。铣切加工一般采用专门设计的T形槽铣刀，这种铣刀适合大批量专业化生产，但对中、小批量非专业化生产不太适合。为解决这个问题，我们试用三面刃铣刀及片铣刀，获得了满意的结果。
矩形花键轴材料为18Cr2Ni4WA，硬度为渗碳面HRC56～62；心部HRC32～38。加工工艺路线为：锻件→粗加工→铣切花键→渗碳→去碳层→热处理→研顶锥孔→磨花键→检验。
对于铣切花键工序，由于与其配合的主动齿轮靠大径过盈配合，过盈量0.006～0.013mm，小径有间隙，所以可采用通用三面刃铣刀或片铣刀对小径进行加工至近似圆弧。
加工过程按工步叙述如下：
1) 零件装夹在卧铣分度头上，用半顶尖顶紧。
2) 调整顶尖位置，外圆高度差≤0.01mm。
3) 用百分表测定外圆跳动(≤0．05mm)。
4) 按分度头的中心高度划出键宽中心线，转180°验证中心线(误差基本不变)。
5) 留出磨花键键宽余量0.4mm，分别划出键宽为6.4mm的六等分键宽线。
6) 将键宽中心线转过90°至最高点。
7) 按键宽线用厚6mm的三面刃铣刀铣6个键宽一侧，工作台移动“键宽+刀宽”距离，铣另一侧。
8) 转动分度头，对键槽进行逼近圆弧加工。
下文对加工结果作一分析和讨论：
1) 侧面铣切时选用的通用三面刃铣刀要根据花键的具体参数及三面刃铣刀的规格来决定。设三面刃铣刀的宽度为B，应满足：
B<2hcos(180°/N) (1)
式中：h——每个键槽上小径的宽度;
N——花键的键数。
铣刀宽度B的值不能过大，以免铣切键槽的另一侧。其中h值可用下式计算：h≈ (πd-NL)/N (2)
式中：d——花键小径；
L——留有磨削花键键侧余量的花键键宽。
将(2)式代入(1)式，即有
B<((πd-NL)/(N/2))*cos(180°/N) (3)
2) 修正小径应根据h选定三面刃铣刀或片铣刀，加工成近似圆弧。
3) 若以小径定心，则需留出直径磨量0.2～0．3mm。
4) 用三面刃铣刀及片铣刀加工花键，能满足设计要求，降低制造成本，提高中、小批量生产的效率。

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