外花鍵加工課件

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1、國家職業(yè)資格培訓教材國家職業(yè)資格培訓教材編審委員會 編胡家富 主編依據依據勞動和社會保障部勞動和社會保障部 制定的制定的國家職業(yè)標準國家職業(yè)標準要求編寫要求編寫 了解外花鍵的種類及定心方式，熟練掌握按工藝要求用三面刃銑刀銑削矩形外花鍵的粗加工方法，掌握外花鍵的檢驗方法。第六章 外花鍵加工目目 錄錄一、花鍵的種類及特征二、矩形花鍵的工藝要求三、矩形外花鍵銑削加工的特點和方法四、矩形外花鍵的檢驗與質量分析方法訓練1單刀加工大徑定心外花鍵訓練2單刀加工小徑定心外花鍵訓練1用組合的三面刃銑刀內側刃銑削加工外花鍵訓練2用組合的三面刃銑刀圓周刃銑削加工外花鍵第六章 外花鍵加工a）大徑定心 b）小徑定心 c

2、）齒側定心圖6-1 矩形花鍵定心方式我國現行國標GB/T 11442001中只規(guī)定了小徑定心一種方式。第六章 外花鍵加工（1）尺寸精度（2）表面粗糙度（3）形狀和位置精度 1）外花鍵定心小徑（或大徑）與基準軸線的同軸度 2）鍵的形狀精度和等分精度 3）鍵的兩側面與基準軸線的對稱度和平行度 花鍵的定心配合面的尺寸公差一般采用f7或h7。鍵的寬度尺寸公差一般采用f8或h8和f9或h9。1.外花鍵的加工方法 外花鍵的加工方法應根據零件的數量、技術要求及設備和刀具等具體條件確定。零件數量不多時，可在普通銑床上加工。第六章 外花鍵加工2.外花鍵的銑削加工方法及特點（1）使用單刀銑削 1）先銑削中間槽，后

3、銑削鍵側的加工特點 2）先銑削鍵側，后銑削槽底的加工特點（2）使用組合銑刀側面刀刃銑削銑削時應掌握以下要點： 1）兩把三面刃銑刀的直徑相同，其誤差應小于0.2mm 2）兩把銑刀側面刀刃之間的距離應等于花鍵鍵寬 3）兩把三面刃銑刀的內側刃應對稱于工件中心a）用單刀銑削 b）用組合三面刃銑刀內側刃銑削c）用組合三面刃銑刀圓周刃銑削圖6-2 用三面刃銑刀銑削外花鍵第六章 外花鍵加工（3）使用組合銑刀圓柱面刀刃銑削銑削時應掌握以下要點： 1）兩把三面刃銑刀的直徑要求嚴格相等，最好一次磨出。 2）利用銑床工作臺的垂向移動量控制鍵的寬度。 3）兩把銑刀之間的距離s為221sdBd外花鍵小徑（mm）B外花鍵

4、鍵寬（mm）式中 4）兩把三面刃銑刀的內側刃對工件中心的對稱度不要求十分準確 5）分度頭主軸和尾座頂尖必須同軸，加工時尾座的頂尖應頂得比較緊，否則，銑出的鍵寬兩端尺寸會不一致第六章 外花鍵加工（4）使用成形銑刀銑削 銑削時，通過調整背吃刀量來控制鍵的寬度。因此，首件加工須細致地調整背吃刀量，以獲得精確的鍵寬和小徑尺寸。圖6-3 用成形銑刀銑削外花鍵 檢驗時，先用千分尺或卡規(guī)檢驗鍵寬，在鍵的寬度不小于最小極限尺寸的條件下，以綜合量規(guī)能通過為合格。圖6-4 矩形外花鍵檢驗a）用百分表檢驗對稱度 b）用綜合量規(guī)檢驗第六章 外花鍵加工訓練1 單刀加工大徑定心外花鍵重點掌握先中間槽后鍵側的單刀銑花鍵方法

5、難點為工件裝夾、找正與鍵寬尺寸、對稱度控制重點與難點：1.大徑定心外花鍵銑削加工工藝準備圖6-5 矩形齒外花鍵零件圖一第六章 外花鍵加工（1）分析圖樣1）分析加工精度2）分析表面粗糙度3）分析材料4）分析形體（2）擬訂加工工藝與工藝準備1）擬訂花鍵加工工序過程 檢驗預制件安裝和找正分度頭、尾座裝夾和找正工件安裝銑刀切痕對刀調整中間槽銑削位置銑削中間槽試銑鍵兩側調整銑削位置銑削鍵一側（六面）銑削鍵另一側調整試銑小徑180對稱圓弧面銑削位置銑削小徑圓弧面花鍵粗銑工序的檢驗。第六章 外花鍵加工2）選擇銑床3）選擇工件裝夾方式4）選擇刀具 選擇銑削中間槽和鍵側的銑刀 選擇銑削小徑圓弧面的銑刀5）選擇檢

6、驗測量方法2.大徑定心花鍵工件粗銑加工（1）加工準備 1）檢驗預制件 預制件的檢驗主要是用千分尺測量工件48mm外圓的實際尺寸、圓柱度，以及用百分表、兩頂尖測量座測量與兩端中心孔定位軸線的圓跳動。圖6-6 銑削時銑刀與工件、雞心夾的相對位置圖6-7 用兩頂尖測量座測量預制件的圓跳動第六章 外花鍵加工2）安裝分度頭和尾座 兩頂尖的距離按工件長度確定，尾座頂尖的伸出距離要盡可能小一些，以增強尾座頂尖的剛度。3）裝夾和找正工件 若工件有幾件，應找正尾座頂尖的軸線與工作臺面平行，通?？山柚沧D體的上平面進行找正。4）安裝銑刀5）選擇銑削用量（2）銑削加工花鍵 1）試切對刀 2）調整銑削長度 3）中間

7、槽銑出一段后，用百分表測量槽的對稱度 4）調整中間槽的深度 5）銑削中間槽第六章 外花鍵加工6）調整鍵側銑削位置7）預檢鍵的對稱度并銑削鍵側18）銑削鍵側29）銑削小徑圓弧面 對刀 銑削小徑圓弧面圖6-8 外花鍵先銑中間槽后銑鍵側的加工步驟a）銑削中間槽 b）銑削鍵側1 c）銑削鍵側2 工件每次轉過的角度越小，圓弧面的形狀精度越高。 銑削時應注意，鋸片銑刀不能碰傷鍵側面。3.大徑定心花鍵檢驗與質量分析要點（1）外花鍵的檢測 1）用千分尺測量鍵寬和小徑尺寸a）鋸片銑刀對刀位置 b）鋸片銑刀周向銑削位置圖6-9 用鋸片銑刀銑削槽底圓弧面第六章 外花鍵加工 2）用百分表測量平行度、對稱度和等分度誤差

8、 3）通過目測類比法進行表面粗糙度的檢驗。（2）外花鍵銑削的質量分析要點 1）在采用三面刃單刀銑削外花鍵 2）在安裝找正分度頭、裝夾找正工件 3）采用鋸片銑刀銑削花鍵槽底小徑圓弧面圖6-10 用百分表測量花鍵平行度第六章 外花鍵加工訓練2 單刀加工小徑定心外花鍵重點掌握先鍵側后小徑圓弧的單刀銑削花鍵方法難點為用成形單刀銑削小徑圓弧的操作調整重點與難點：圖6-11 單刀加工外花鍵零件圖二1.單刀銑削小徑定心外花鍵加工工藝準備第六章 外花鍵加工（1）分析圖樣1）分析加工精度2）分析表面粗糙度3）分析材料4）分析形體（2）擬訂加工工藝與工藝準備1）花鍵加工工序 檢驗預制件安裝分度頭找正工件并在工件表

9、面劃鍵寬線按劃線對刀調整鍵側1銑削位置試切兩側面并預檢鍵對稱度銑削鍵側1（六面）調整鍵側2銑削位置并達到工序要求銑削鍵側2（六面）調整槽底圓弧面銑削位置銑削槽底圓弧面達到小徑要求花鍵工序的檢驗。第六章 外花鍵加工2）選擇銑床3）選擇工件裝夾方式4）選擇刀具 選擇銑削鍵側刀具 選擇銑削槽底圓弧面刀具5）選擇檢驗測量方法圖6-13 銑削花鍵槽底成形單刀的檢驗a）側刃夾角檢驗 b）圓弧刃檢驗圖6-12 銑削花鍵槽底成形單刀形式與結構第六章 外花鍵加工2.小徑定心花鍵單刀銑削加工 1）安裝分度頭和尾座，并在分度頭上安裝三爪自定心卡盤，安裝前應選擇自定心精度較高的卡盤，安裝時應注意清潔各定位接合面，保證

10、安裝精度。其他操作與訓練1相同。（1）加工準備2）預檢、裝夾和找正工件3）安裝銑刀 銑削槽底圓弧面的成形單刀頭裝夾方式如圖6-14所示，本例選用圖6-14b所示的裝夾方式。圖6-14 銑削花鍵槽底成形單刀安裝方法a）用夾緊刀盤安裝 b）用方孔刀盤安裝 c）用方孔刀桿安裝4）選擇銑削用量第六章 外花鍵加工（2）加工花鍵 1）工件表面劃線 劃水平中心線 劃鍵寬線 2）調整鍵側銑削位置 3）試切與對稱度預檢 4）銑削鍵側1 5）銑削鍵側2 6）銑削槽底小徑圓弧面 安裝成形單刀 橫向對刀 調整工件轉角 試切預檢小徑尺寸 按實測尺寸與工序尺寸差值的一半調整工作臺垂向。當試切的小徑尺寸符合圖樣要求時，按工

11、件等分要求，依次銑削槽底圓弧面，使小徑尺寸達到（28.40.105）mm。a）銑削鍵側1 b）銑削鍵側2 c）銑削槽底小徑圓弧面圖6-15 先鍵側后槽底銑削花鍵步驟第六章 外花鍵加工（3）檢驗與質量分析要點 1）檢測外花鍵 測量鍵寬和小徑尺寸精度 測量鍵側對稱度，平行度和等分度誤差 2）分析質量要點。 本例采用分度頭安裝三爪自定心卡盤采用與尾座一頂一夾的方式裝夾工件 選用成形單刀銑削槽底圓弧面，受刀具刃磨質量、安裝精度、刀具切削性能等影響，銑削而成的小徑圓弧面形狀和尺寸精度、表面粗糙度都會產生一些誤差圖6-17 槽底圓弧面的不同軸誤差a）目測檢驗單刀安裝精度 b）目測單刀橫向對刀位置圖6-16

12、 銑削槽底的單刀安裝與對刀位置第六章 外花鍵加工訓練1 用組合的三面刃銑刀內側刃銑削加工外花鍵重點掌握用組合三面刃銑刀內側刃銑削花鍵方法難點為銑刀組合調整、對刀操作與花鍵對稱度控制重點與難點：1.用組合的三面刃銑刀內側刃銑削外花鍵加工工藝準備圖6-18 組合銑刀銑削外花鍵零件圖一第六章 外花鍵加工（1）分析圖樣1）分析加工精度2）分析表面粗糙度3）分析材料4）分析形體（2）擬訂加工工藝與工藝準備 檢驗預制件安裝分度頭安裝試件安裝組合銑刀試件試切調整鍵寬尺寸預檢對稱度裝夾、找正工件在工件表面劃鍵寬線工件試切、復核對稱度銑削鍵側（六鍵12面）調整槽底圓弧面銑削位置銑削槽底圓弧面達到小徑要求花鍵工序

13、檢驗。1）外花鍵加工工序第六章 外花鍵加工2）選擇銑床3）選擇工件裝夾方式4）選擇刀具 銑削鍵側的組合三面刃銑刀 銑刀的厚度不受嚴格限制，兩把銑刀進行組合的側面刃應完好無損，刃磨質量基本相同，夾持部位的表面無凸起、拉毛等瑕疵。 銑削槽底圓弧面刀具5）選擇銑削用量6）選擇檢驗測量方法 試件試切后的鍵寬尺寸、對稱度檢驗方法與單刀銑削時基本相同，其試切測量過程為：按劃線對刀試切兩側面用外徑千分尺測量鍵寬尺寸調整中間墊圈厚度直至寬度符合要求將工件轉過90用百分表測量鍵一側將工件轉過180測量鍵另一側將工件回轉恢復至原銑削位置橫向微量移動百分表示值差的一半（移動的方向是使示值高的一側多銑去一些）工件回轉

14、一個位置重復以上對稱度試切測量步驟直至對稱度符合要求。第六章 外花鍵加工2.外花鍵用組合銑刀銑削加工（1）加工準備 1）檢驗預制件檢驗重點是工件大徑圓柱面與兩頂尖軸線的同軸度。 2）安裝和找正分度頭與尾座 3）安裝銑刀 4）裝夾和找正工件（2）銑削加工花鍵 1）試件試切對刀 試件的裝夾應與工件一樣重視，特別是頂尖定位應無軸向間隙，但分度時不能感覺太緊。 試件試切調整應首先調整鍵寬尺寸。 試切調整對稱度時，應銑出較長一段鍵側，鍵側深度應與工件一致。第六章 外花鍵加工a）用平行墊塊測量 b）用平行墊圈測量圖6-19 測量刀具側刃刀尖與裝夾面的位置尺寸第六章 外花鍵加工2）裝夾找正工件并試切復核對稱

15、度 采用試件試切后，拆下試件，裝夾找正工件，具體方法與單刀銑削花鍵相同。若無法找到合適的試件，在工件上直接進行試切調整鍵寬和對稱度時，可按以下步驟進行： 在工件圓柱面上劃出水平位置鍵寬線，將鍵寬線轉至上方銑削位置。 將組合銑刀的中間墊圈厚度按測量計算值b增加1mm，安裝組合銑刀。 調整工作臺，目測對刀。 采用在機床上用百分表測量對稱度的方法，預檢工件試切段的對稱度，并按示值差調整工作臺橫向，利用原試切鍵再試切出新的一小段，重復調整，直至達到對稱度要求。 對鍵寬尺寸進行測量時，若測得的鍵寬比要求的鍵寬尺寸大0.95mm（7.35mm），則應拆下外側的銑刀和中間墊圈，調整中間墊圈的組合厚度使其減去

16、0.95mm。 夾緊留在刀桿上的內側三面刃銑刀，用內側單刀在原位置銑削鍵內側第六章 外花鍵加工a）雙刀試切調整 b）單刀偏銑調整 c）雙刀精確調整圖6-20 雙刀銑花鍵試切調整步驟第六章 外花鍵加工 將調整后的中間墊圈和外側三面刃銑刀裝入刀桿，仍在原銑削位置試切工件。3）銑削鍵側4）銑削槽底圓弧面3.組合銑刀銑削外花鍵的檢驗與質量要點分析（1）檢驗外花鍵 1）鍵寬、小徑尺寸精度，對稱度、平行度和等分度位置精度的檢驗方法與單刀銑削花鍵時相同。 2）本例花鍵的有效長度檢驗方法與用盤形銑刀銑削半封閉的直角溝槽的檢驗方法相同。（2）加工質量要點分析 1）用組合銑刀銑削花鍵，除槽底外一般是一次銑削成形，

17、銑削后鍵寬尺寸、對稱度、平行度和等分度都同時形成。 2）用組合銑刀內側刃銑削花鍵，對刀桿、刀桿墊圈、銑刀和中間墊圈的精度有較高的要求。第六章 外花鍵加工訓練2 用組合的三面刃銑刀圓周刃銑削加工外花鍵重點掌握用組合三面刃銑刀圓周刃銑削花鍵的方法難點為工件裝夾、找正與花鍵平行度控制重點與難點：1.用組合的三面刃銑刀圓周刃銑削外花鍵加工工藝準備圖6-21 組合銑刀銑削外花鍵零件圖二第六章 外花鍵加工（1）分析圖樣1）分析加工精度2）分析表面粗糙度3）分析材料4）分析形體（2）擬訂加工工藝與工藝準備1）外花鍵加工工序 檢驗預制件安裝分度頭裝夾找正工件安裝組合銑刀工件表面劃鍵寬線試切預檢對稱度、鍵寬銑削

18、鍵側（六鍵12面）調整槽底圓弧面銑削位置銑削槽底圓弧面達到小徑要求花鍵工序檢驗。第六章 外花鍵加工2）選擇銑床3）選擇工件裝夾方式 本例考慮到采用兩把三面刃銑刀圓周刃銑削鍵的兩個側面，切削力有使軸向上拉起的趨勢，這種拉力會影響工件的鍵寬尺寸、平行度和對稱度，因此選用F11125型分度頭，采用三爪自定心卡盤和尾座頂尖一頂一夾的方法裝夾工件。4）選擇銑刀 銑削鍵側選用組合三面刃銑刀 銑刀的厚度不受嚴格限制，兩把銑刀進行組合的圓周刃應完好無損，直徑尺寸應嚴格相等，最好一次磨出。 銑削槽底選用圓弧面刀具5）選擇銑削用量第六章 外花鍵加工6）選擇檢驗測量方法 采用組合銑刀圓周刃銑削花鍵的重要操作步驟是嚴

19、格控制工件軸線與工作臺面的平行度、工件大徑圓柱面與分度頭回轉軸線的同軸度。鍵寬尺寸、對稱度檢驗方法與單刀銑削時基本相同，其試切測量過程為：按垂向對刀切痕調整橫向使內側刃對稱工件中心試切兩側面（2鍵4面）用外徑千分尺測量鍵寬尺寸調整工作臺垂向位置直至寬度符合要求用百分表測量鍵一側將工件轉過180測量鍵另一側重復以上對稱度試切測量步驟直至對稱度和平行度符合要求。2.外花鍵用組合銑刀圓周刃銑削加工（1）加工準備 1）檢驗預制件 2）安裝和找正分度頭與尾座 尾座頂尖的軸線必須與分度頭主軸同軸，否則會因不同工件的中心孔間距不一致，影響工件上素線與工作臺面的平行度，從而影響花鍵精度。第六章 外花鍵加工3）

20、安裝銑刀組合銑刀內側刃之間的距離s由下式確定221sdB s值的調整控制在0.5mm范圍內。由于銑刀的側刃與裝夾面一般不在同一平面，所以中間墊圈厚度尺寸的確定，須通過測量兩把銑刀的內側刃刀尖之間的尺寸進行調整。 組合銑刀與成形單刀分別安裝在不同的刀桿上，若工件數量較多時，可以先加工所有工件鍵側，然后加工槽底圓弧面。4）裝夾和找正工件的具體方法與單刀銑削花鍵時相同。 裝夾時，尾座頂尖定位應使工件臺階面與卡盤爪端面貼合，無軸向間隙，但分度時不能感覺太緊。找正重點是工件軸線與工作臺面的平行度，若借助大徑外圓柱面找正，應嚴格控制上素線與工作臺面的平行度和徑向圓跳動。第六章 外花鍵加工（2）銑削加工花鍵

21、 1）工件表面劃水平鍵寬線的方法與前述相同 2）調整橫向銑削位置 3）試切調整鍵寬尺寸 4）預檢復核花鍵對稱度和平行度 5）銑削鍵側面 6）銑削槽底圓弧面3.組合銑刀圓周刃銑削外花鍵的檢驗與質量要點分析（1）檢驗外花鍵 1）鍵寬、小徑尺寸精度，對稱度和等分度位置精度的檢驗方法與單刀銑削花鍵時相同。 2）本例花鍵的鍵側面由三面刃銑刀的圓柱面刀刃銑成，平面度和表面粗糙度按周銑平面方法檢驗。第六章 外花鍵加工（2）加工質量要點分析 1）用組合銑刀圓周刃銑削花鍵，兩把銑刀圓周刃一次銑削兩個鍵的不同側面，銑削后鍵寬尺寸、對稱度、平行度和等分度都同時形成。 2）用組合銑刀圓周刃銑削花鍵，預檢測量要求比較高

22、，若測量方法錯誤和測量不準確。 3）由于銑刀圓周刃銑削時有將工件向上拉起的趨勢，所以分度頭的回轉體緊固、尾座頂尖體的緊固和頂尖的鎖緊都十分重要。如果出現松動，不僅影響表面粗糙度，而且會影響花鍵平行度、對稱度和鍵寬尺寸精度。第六章 外花鍵加工1.試述花鍵的種類及定心方式。其中最常用的花鍵和定心方式是哪一種?2.矩形花鍵有哪些基本工藝要求?3.在銑床上銑削加工花鍵的方法有幾種，各有什么主要特點?4.用一把三面刃銑刀銑削花鍵鍵側有幾種方法?簡述其各自的加工要點和步驟。5.用兩把三面刃銑刀組合銑削花鍵鍵側有幾種方法?簡述其各自的加工要點和步驟。6.花鍵槽底圓弧面的常用銑削方法有幾種?簡述其各自在對刀時的主要步驟。7.簡述花鍵對稱度、平行度的檢驗測量方法。8.用組合銑刀內側刃銑削花鍵時，對銑刀的裝夾有什么要求?9.用兩把三面刃銑刀圓周刃銑削花鍵側面時，對工件的裝夾和找正有哪些要求?10.用兩把三面刃銑刀內側刃銑削623286花鍵軸，若測得e10.35mm，e20.55mm，試計算中間墊圈的厚度尺寸。11.用兩把三面刃銑刀圓周刃銑削623286花鍵軸，試計算內側刃之間的尺寸s。12.用一把三面刃銑刀銑削8626812花鍵軸，若采用先銑中間槽的方法，試確定銑刀的厚度、銑削中間槽后，調整鍵側1、2銑削位置時的工作臺橫向移動量s和鍵側高度H。