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,即花键连接是由带键齿的轴(外花键)和轮毂(内花键)所组成。在生产中,大多时候会通过铣削加工的方式来完成花键连接件的加工。
一、用单刀铣削矩形齿外花键
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花键轴为主,对以小径定心的花键轴,一般只进行粗加工。
1、花键轴的技术要求
花键的键宽、大径、小径的尺寸精度;花键轴的各键齿应等分于工件圆周;各键齿的键侧应平行且对称于工件轴线;各加工表面的表面粗糙度要求。
2、工件的装夹和校正
工件用分度头与尾座两顶尖或三爪自定心卡盘和尾座顶尖装夹,然后用百分表校正工件以下项目:工件两端处的径向圆跳动;工件的上素线与铣床工作台台面平行;工件的侧素线与工作台纵向进给方向平行。
3、铣刀选择及切削位置的调整(对刀)
花键键侧面的铣削选择外径较小、宽度适当(铣削中不应伤及邻键齿)的标准三面刃铣刀。 花键槽底圆弧面(小径)的铣削选用宽度为2—3mm的细齿锯片铣刀或成形刀头。调整切削位置(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键侧面的对称性。
4、花键的铣削
(1)铣键侧面:对刀之后,工作台纵向进给铣键齿的一侧,并按齿分度依次铣完花键各齿的同一侧 。然后横向移动工作台一个距离后,依次铣削花键各齿的另一侧。
(2)键槽底圆弧面:在键侧铣好以后,槽底凸起的余量可用装在同一铣刀杆上的锯片铣刀铣去。开始时,应使锯片铣刀对准工件中心,然后使工件转过一个角度,调整好切深,开始铣削槽底圆弧面。每完成一次走刀,应将工件转过一些后再次走刀,直至将槽底铣完。铣出的槽底呈多边形,每次走刀后工件转过角度减小,铣槽底的次数越多,槽底就越接近圆弧面。
槽底圆弧面也可采用凹圆弧形的成形单刀头一次铣出。必须注意的是用成形单刀头铣削槽底时,对刀不准会造成槽底圆弧中心与工件不同心。
二、用组合铣刀铣削矩形齿外花键
用两把三面刃铣刀组合在一起铣削外花键,使外花键的左右键侧面同时铣出,与用单刀铣削相比较,不仅生产效率高,还可以简化操作步骤。因此,在工件数量较多时,常用组合铣刀铣削。
用组合铣刀铣削外花键时,工件的装夹和校正方法与单刀铣削时相同,组合铣刀对刀的方法一般可用试件试切并校对调整,也可以采用铣刀外侧刀刃与工件侧素线贴纸对刀的方法。
对刀结束后,紧固横向进给,按需换装工件,调整好切深后即可铣削。采用组合铣刀铣削花键的键侧和槽底圆弧面,工件可两次装夹分别铣削,因此可避免每铣一根花键轴都要横向移动工作台和调整切深的麻烦。