矩形齿花键轴
数控花键轴铣床操作方法及步骤【图解】
图1所示工件的圆柱体部分已经车削完成，要求铣加工矩形花键齿。
【操作步骤】1.读图该花键轴的外径为φ40mm，内径为φ30mm，花键的高为5mm，宽为8mm，花键长120mm，轴的两端各有直径φ25mm、长30mm 的轴头，铣削前应加工φ25mm 和φ40 mm 的圆，由车削完成。
该工件是一根外径定心的轴，花键为矩形。
在铣床上铣花键，有单刀铣削、组合铣刀铣削及成型铣刀铣削三种方法。
2.铣削加工（1）选择刀具、切削用量选用φ80mm×8mm×27mm的三面刃铣刀。
在X6132型铣床上安装好三面刃铣刀，调整主轴转数为118r/min，进给速度为95mm/min。
（2）工件的装夹和校正先把工件的一端装夹在铣床分度头的三爪自定心卡盘内，另一端用尾座顶尖顶紧，然后用百分表按下列三个方面进行校正。
①工件两端的径向跳动量。
②工件的上母线相对于纵向工作台移动方向的平行度。
③工件的侧母线相对于纵向工作台移动方向的平行度。
（3）对刀将铣刀端面刃与工件侧面轻微接触，退出工件。
横向移动工作台，使工件向铣刀方向移动距离S：式中，b为键宽，mm；D为花键轴外径，mm。
（4）铣削键侧铣床先铣削键侧的一面，依次分度将同侧的各面铣削完，然后将工作台横向移动，再铣削键的另一侧面。
在一般情况下，铣削键侧时，取实际切深（即键齿高度）比图样尺寸大0. 1～1.2mm。
（5）铣削槽底圆弧面采用小直径锯片铣刀铣削，先将铣刀对准工件轴心，然后调整吃刀量H：铣床每铣削一刀后，摇动分度手柄，使工件转过一个小角度，再继续铣削。
每次转过的角度越小，槽底圆弧越精确。
数控花键轴铣床是一种工业设备，采用数控系统进行控制，伺服电机实现进给的新型数控控制方式，采用以往的滚铣加工方式加工各种齿形的花键轴工件花键铣床结构特点：机器概述：花键轴铣床采用滚铣加工各种齿形的花键轴工件。
也可滚铣直齿连轴齿轮和直齿轮，并可加工锥度花键及台阶齿轮。
数控花键轴铣床各机械系统及部件具有较高的动、自动花键轴铣床静刚性，花键铀铣床是利用滚铣方法加工直槽花键铀花键轴铣床-花键铣床也可滚铣直齿连轴齿轮和直齿轮，并可加工锥度花键及台阶齿轮。
矩形齿花键轴的常用铣削方法
矩形齿花键轴的铣削方法花键轴可以在专用的花键铣床上采用滚切法加工，这种方法生产效率和加工精度较高，但也可以在普通的卧式铣床上加工。
下面简述用单刀铣削矩形齿花键轴的方法。
加工矩形花键轴时，可用一把标准三面刃和一把密齿锯片铣刀铣削，其步骤如下：一、安装和校正工件花键轴的铣削是逐键进行的。
先将工件的一端装夹在分度头上的三爪自定心卡盘内，另一端有尾座顶尖顶紧，安装后按下列三方面进行检测：（1）工件两端的径向跳动量；（2）工件的上母线与工作台面的平行度；（3）工件侧母线与工作台纵向移动方向的平行度。
根据上述的检验结果调整工件，使各项误差不超过图样的允许范围。
对细长的花键轴，还应在轴的中间部位加千斤顶支承，以提高刚性。
二、选择和安装刀具铣削键侧选择一把三面刃铣刀，外径尽量小一些，以减小铣刀的端面跳到量，保证键侧有较好的表明粗糙度。
铣刀的宽度也尽量小一些，以免在铣削中伤及邻齿齿侧。
另选一把厚度为2～3mm的密齿锯片铣刀，用于底圆弧面的铣削。
安装铣刀时，可将两把刀间隔适当的距离装在一根刀杆上。
在加工时，只要移动横向工作台就可以将键侧和槽底先后铣出，减少了装卸刀具的麻烦。
三、对刀对刀方法很多，这里只介绍两种常用的方法。
1、工件侧面对刀法。
先使三面刃铣刀的侧刃轻轻接触工件侧面的外圆表面，然后下降工作台退出工件，再使工作台横向带动工件向铣刀方向移动距离S。
S=2bD式中D=花键外径b=花键键宽2、当工件外径较大，而且精度要求较高时，可用试切法。
当工件经过校正后，卸下工件，在分度头上装夹一根直径大于键宽尺寸的棒料头作试件。
用目测使铣刀的侧面与试件中心留有多半个键宽的距离，在试件的端面上铣一刀，摇动分度头手柄，使试件旋转180°再铣一刀，这时试件的端面上被铣出中间凸起的肩台，测量此肩台的实际尺寸，用实测尺寸减去键宽尺寸再被2除，就是铣刀的位移调整尺寸。
铣刀经过调整后，用上述方法经过试铣，检验肩台的尺寸，直至符合键宽的尺寸，对刀便达到了要求。
矩形齿花键轴加工工艺及铣花键夹具设计(全套图纸)
前言地方及周边地区的快速发展需要越来越多的实用型应用型人才。
高等职业教育根据“必须、够用”原则培养出一大批能把科学发现转化应用技术，把产品设计转化为工艺流程，把宏观决策转化为微观管理的技术型和管理型的人才。
正是在这种背景下，我们为全面提升自身的知识结构、能力结构和素质结构进行此次毕业设计。
全套图纸加153893706毕业设计是继专业基础课程如机械制造工艺学、工程力学、机械设计、公差与技术测量等之后，并在一定生产实习的基础上进行的一个教学环节，要求我们综合运用所学知识，根据零件的结构特点和产品的加工要求，进行加工工艺规程和夹具的设计。
机床夹具是保证机械产品质量高、数量多、成本的一种极重要的工艺装备。
其主要作用是：可靠地保证工件的加工质量，提高加工效率，减轻劳动强度，充分发挥和扩大机床的工艺性能。
机床夹具设计是工艺装备设计的重要组成部分。
一个好的设计，应能稳定地保证工件的加工质量，生产效率高，成本低，排屑方便，操作安全、省力，制造、维护容易等其衡量指标。
本人设计的课题是矩形齿花键轴铣花键设计。
通过本次毕业设计，我能够综合的运用机械制造工艺学中的基本知识和理论,结合生产实习中的实践知识,独立地分析和解决工艺问题,已初步具备设计一定复杂程度的零件的工艺规程能力和运用夹具设计的基本原理和方法.拟订夹具设计方案,完成夹具结构设计的能力,并熟悉和运用相关手册、图表等技术资料及编写技术文件等技能的一次综合训练的机会,为今后从事的工作打下良好的基础。
作为一名高职院校的学生，我深知自己知识、能力和经验的不足,正是这种不足让我在今后的工作中更加谦虚谨慎、脚踏实地、不断进步，敬请各位老师多多指教。
设计者： 2008 年 5 月目录一、零件的工艺分析----------------------------------------------------（4）二、毛坯的选择--------------------------------------------------------（4）三、基准的选择--------------------------------------------------------（5）四、拟定机械加工工艺路线----------------------------------------------（5）五、确定机械加工余量、工序尺寸及公差----------------------------------（8）六、选择机床及工艺装备------------------------------------------------（8）七、确定且学用量及基本工时--------------------------------------------（9）八、铣花键夹具设计----------------------------------------------------（14）结论--------------------------------------------------------------（19）致谢--------------------------------------------------------------（20）参考文献----------------------------------------------------------（21）要求：材料为45钢大批量生产技术要求：调质处理28～32HRC一、零件的工艺分析1、零件的功用、结构及特点该零件是及其中常见的零件，也是重要零件。
矩形齿花键轴课程设计
2. 基准选择-----------------------------------------------------------------------（8）
3. 加工路线的拟定--------------------------------------------------------------（8）
荆楚理工学院 课程设计成果
学院： 机械工程学院 班 级： 10 级数控 2 班
学生姓名：
学 号：
设计地点（单位）： 荆楚理工学院
设计题目：
矩形齿花键轴课程设计
完成日期： 2013 年 1 月
指导教师评语： ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ __________________________________________________________
矩形花键轴的扭转强度计算和少齿数齿轮轴的扭转实验研究
１２ ２ 矩 形键 轴横截 面 的极惯 性矩 ． ．
如 图 ２所 示 为单个 矩 形 花 键齿 的齿 形 。 因为 单个 键 齿 的齿 形关 于 轴 对 称 ， 以 只 计 算 其 上 半 部 分 面 积 ｃ 所
收 稿 日期 ：０ ２０ —１ ２ １－３３
基金项 目： 陕西省 教育厅专项科研计划项 目（ １Ｚ ２ ４ ； ０ Ｊ Ｋ ３ ） 陕西省教育厅重点 实验 室重点科研项 目（５Ｓ ５ ０ Ｊ１ ） 作者简介 ： 王保 民（ ９ ９ ） 男 ， １５ 一 ， 陕西省武功县人 ， 陕西理工学 院教授 ， 士研究 生导师 ， 硕 主要 研究方 向为 新型机 械
一
般 情况 下 ， 花键 轴在 受载 时会 发 生微 小变形 ， 因而仍 可 以认 为是 符合 平面 假设 的 。故在 不考
虑 轮毂对 花键 轴扭 转 强度 影 响的情 况下 ， 可按 照 圆轴 扭转 的强 度 理论 来 解 决 花键 轴 的扭 转 强度 仍 计算 问题 。 在材 料力 学 中综合 研究 几何 、 物理 和静 力等 三方 面 的关 系后 ， 出了 圆截面 上距 圆心 为 Ｐ处 的 得 扭转 切应 力计 算公 式 为
（ 陕西理工 学院 机械工程学 院，陕西 汉 中 ７ ３ ０ ） 惯性 矩 的概 念和 平 面假 设 理 论推 导 出 了矩形 花键 轴 横 截 面的极 基
惯性 矩和 最 大扭 转切 应 力公 式 ， 并验证 了此计 算 方法 的准确 性 。其 次 ， 用 Ａ ｓｓ 件 对 采 ｎｙ 软
要 对其 进行扭 转 强度 实验 研究 。
１ 基 于极惯性矩概念 的扭转 强度计 算
１ １最 大扭 转切 应 力公式 ．
图 １ ａ 所示 为一 实 际矩形 花键 的横 截 面 ， 便 于公式 的 推导 ， 其 简化 处理 成 图 １ ｂ 所示 的 （） 为 将 （） 横截 面进 行讨 论 。简化 后 的矩形 花键 的横 截 面 由 ｚ 个矩 形 键齿 和一 个直 径 为 ｄ的 圆截 面组 成 。 中 其 各键 齿 尺寸相 同且 均 匀分 布在 圆周 上 ， 宽 为 Ｂ。 键
矩形花键轴的加工工艺
矩形花键轴的加工工艺
矩形花键轴的加工工艺可以分为以下几个步骤：
1. 材料准备：选择合适的材料，通常是高强度合金钢或不锈钢材料。
2. 花键设计：根据实际需求和使用要求，设计出适合的花键形状和尺寸。
3. 切割工艺：使用切削工具，如铣床、车床等，根据花键的设计要求，将材料进行切割、切削、打磨等加工。
4. 热处理：为了提高花键轴的强度和硬度，可以对其进行热处理，如淬火、回火等。
5. 修磨工艺：对花键轴的表面进行修整和打磨，以保证其平整度和光洁度。
6. 表面处理：对花键轴进行表面处理，如镀铬、磷化等，以增加其防锈和耐磨性能。
7. 检验与装配：对加工后的花键轴进行检验，确保其尺寸和形状符合设计要求，并进行装配和调试。
总结：矩形花键轴的加工工艺包括材料准备、花键设计、切割工艺、热处理、修
磨工艺、表面处理、检验与装配等步骤。
通过这些工艺步骤，能够制造出符合要求的矩形花键轴。
矩形花键孔内齿轮的加工工艺
矩形花键孔内齿轮的加工工艺矩形花键孔内齿轮的加工工艺笔者学校的实习工厂一直为某企业生产一系列规格的矩形花键轴。
花键分为矩形花键、渐开线花键和三角形花键，其中矩形花键（见下图）在机床和一般机械中应用最广。
一、矩形花键孔内齿轮技术要求及零件特点1.技术要求（1）参数（见表1）。
（2）槽两侧面对花键孔外径轴线的端面跳动允许0.05mm。
（3）6d10键槽宽的中心平面对花键孔外经轴线的对称度为0.018mm。
（4）齿部G50，内齿轮齿部高频淬火、硬度HRC50 。
2.零件特点该带矩形花键孔内齿轮在车床主轴箱内，依靠花键联接起离合器作用。
要求该件能在花键轴上运动自如，依靠外齿啮合起联接传动作用，因此对内齿轮精度的要求不高。
二、工艺分析1.批量生产内花键，由拉削完成拉削时为防止拉刀歪斜，一般应以花键孔一次车下的平面（最好是大的平面）作拉削时的安装面。
2.该件作离合器用变动箱外手柄位置，通过拔叉嵌在槽内，带动内齿轮移动。
为让该件能在轴上滑动自如，防止在轴上移动时侧斜，槽在加工时应按花键孔定位，保证槽两侧面端面跳动最小。
3.该件上内齿轮该件上内齿轮起联接作用，对传动精度的要求不高，按排插齿完成。
三、加工过程1.材料材料牌号：40Cr，毛坯种类：锻，毛皮外型尺寸：96×52。
2.粗车全件粗车，各部留3mm余量（CD6140A普通车床）。
3.热处理正火。
4.半精车夹右端，车90外径至91，内径63-0.50，花键底孔46H11车至符合要求，孔口倒角54×15，调头车90外径至91，70×8槽至71×7，75外径至76，总长留1mm余量，孔口倒角54×15（CD6140A普通车床）。
5.拉削以90左端面定位，拉6-50H7×46H11×12E8花键孔至要求，花键拉刀6-50H7×46H11×12E8（拉削长度为25～50）。
6.精车花键孔定位，精车全件外圆各部至符合图样要求，并车两端面至46-0.5，夹90外径，靠平左端面，精车内齿轮内径至，车正槽75×6花键微锥芯轴（CD6140A。
矩形花键的画法与标注
矩形花键 画法 标注 公差
花键联接的特点
联接可靠，强度高，可以传递较大的转矩，且孔 - 轴定心精度和导向 精度高。
外花键（花键轴） 内花键（花键孔）
花键联接除可传递较大转矩外， 还可让齿轮等零件在花键轴上移来移 去，以交换不同齿数的齿轮啮合，实 现变速。当然，花键联接的作用还不 仅于此。
键宽 B 3 3.5 4
5
6 7 6 7 8 9
10
12
14 16 18
6. 矩形花键的公差与配合
尺寸公差带：按使用要求，国标规定了一般和精密传动两种公差带。 小径d的极限尺寸：因为小径是花键联接的定心尺寸，必须保证其配合 性质，所以内、外花键小径的极限尺寸应遵守GB/T 4249规定的包容原则。 配合制：基孔制。 花键的形状和位置公差： （1）在大批量生产时，常采用综合检验法，即用量规来检验矩形花键， 因此需要遵守最大实体要求。对键及键槽只需规定位置度公差（综合控制 角位置、对称度、平行度）； （2）在单件、小批量生产时，一般是采用单项检验法，所以对键宽及 键槽宽规定对称度公差和等分度公差，并遵守独立原则。 （注：参照标准GB/T 1144—2001）
规格 N×d×D×B
6×11×14×3 6×13×16×3.5
6×16×20×4 6×18×22×5 6×21×25×5 6×23×28×6 6×26×32×6 6×28×34×7 8×32×38×6 8×36×42×7 8×42×48×8 8×46×54×9 8×52×60×10 8×56×65×10 8×62×72×12 10×72×82×12 10×82×92×12 10×82×102×14 10×102×112×16 10×112×125×18
7. 矩形花键标注实例（二）
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九、矩形齿花键轴
见图2-43
1、零件图样分析
1）该零件既是花键轴又是阶梯轴，其加工精度要求又较高，所以零件两中心孔是
设计和工艺基准。
2）矩形花键轴花键两端面对公共轴线的圆跳动公差为0.03mm。
3）花键外圆对公共轴心线圆跳动公差为0.04mm。
4）φ2503.0
+mm外圆(两处)对公共轴心线圆跳动公差为0.04mm。
5）φ2003.0
+mm外圆对公共轴心线圆跳动公差为0.04mm。
6）材料45。
7）热处理28~32HRC。
2、矩形齿花键轴机械加工工艺过程卡（表2-34）
表2-34 矩形齿花键轴机械加工工艺过程卡
3、工艺分析
1）花键轴的种类较多，按齿廓的形状可分为矩形齿、梯形齿、渐开线齿和三角形等。
花键的定心方法有小径定心，大径定心和键侧定心三种。
但一般情况下，均按大径定心。
矩形齿花键由于加工方便、强度较高，而且易于对正，所以应用较广泛。
2）本例矩形花键为大径定心，所以安排工序7粗、精磨各部外圆，来保证花键轴
大径尺寸φ3605
.008
.0--mm 3）为确保花键轴各部外圆的位置及形状精度要求，在各工序中均以两中心孔为定位基准，装夹工件。
4）花键轴可以在专用的花键铣床上，采用滚切法进行加工，这种方法有较高的生产效率和加工精度。
但在没有专用的花键铣床时，也可以用普通卧式铣床进行铣削加工。
5）矩形齿花键轴花键两端面圆跳动公差、花键外圆φ2503.00+mm 外圆两处，φ
2003.00+mm 外圆对公共轴线的圆跳动公差的检查，可以两中心孔定位，将工件装夹在偏
摆仪上，用百分表进行检查。
6）外花键在单件小批生产时，其等分精度由分度头精度保证，键宽、大径、小径尺寸可用游标卡尺或千分尺测定。
必要时可用百分表检查花键键侧的对称度。
在成批或大批量生产中，可采用综合量规进行检查。