專(zhuān)利名稱(chēng)：小徑定心矩形花鍵軸加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)械加工方法，特別是涉及一種小徑定心花鍵軸的加工方法。
背景技術(shù)：
矩形花鍵聯(lián)接大量地應(yīng)用于各種機(jī)械傳動(dòng)裝置中。根據(jù)花鍵定心方式的不同，矩形花鍵分為大徑定心和小徑定心兩個(gè)大的類(lèi)別。對(duì)于大徑定心的矩形花鍵，由于其對(duì)花鍵小徑的尺寸精度要求較低，對(duì)花鍵大徑的尺寸精度要求較高，所以花鍵軸的加工方法較為簡(jiǎn)單，滾切或銑制花鍵鍵寬及小徑至尺寸后，僅需外磨花鍵大徑至圖紙要求即可；而對(duì)于小徑定心的矩形花鍵，由于其對(duì)花鍵大徑的尺寸精度要求較低，而對(duì)花鍵小徑的尺寸精度要求較高，所以生產(chǎn)中常常需要使用專(zhuān)用的花鍵磨床磨削加工花鍵軸的小徑。利用花鍵磨床磨削加工小徑定心的矩形花鍵軸小徑的方法，只適合于專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)家大批量的生產(chǎn)，花鍵磨床除了磨削加工小徑定心的矩形花鍵花鍵軸的小徑外，不能做其他任何的用途，因而采用這種方法進(jìn)行單件小批量生產(chǎn)時(shí)成本很高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種小徑定心矩形花鍵的花鍵軸的加工方法，該加工方法在萬(wàn)能工具磨床上進(jìn)行，既簡(jiǎn)單方便又經(jīng)濟(jì)實(shí)用，適宜于中小批量的生產(chǎn)，對(duì)一般的非專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠(chǎng)家非常有用。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的它包括以下步驟步驟1在花鍵軸(3)小徑磨削前，將花鍵鍵寬C加工至尺寸，花鍵小徑d留磨削余量0.10-0.5mm，并加工出花鍵齒的標(biāo)準(zhǔn)圓弧沉割槽r，花鍵大徑D加工到位，花鍵軸(3)要求的熱處理符合要求；步驟2，將花鍵軸(3)安裝在萬(wàn)能工具磨床的尾座和分度頭兩頂尖之間，用鉗式夾頭固緊并帶動(dòng)花鍵軸(3)回轉(zhuǎn)；步驟3，利用對(duì)中樣板(2)將砂輪(1)與花鍵軸(3)花鍵齒槽的位置對(duì)中；步驟4，啟動(dòng)萬(wàn)能工具磨床進(jìn)行磨削加工，砂輪(1)旋轉(zhuǎn)，花鍵軸(3)縱向進(jìn)給，花鍵軸(3)每往復(fù)磨削一次，退出砂輪轉(zhuǎn)動(dòng)分度頭分齒；當(dāng)每完成花鍵軸一周的小徑磨削，砂輪垂直進(jìn)給一次；重復(fù)進(jìn)行該步驟，至花鍵軸小徑尺寸磨到要求為止。
步驟1中，用花鍵滾刀(或銑刀)滾切(或銑制)將花鍵鍵寬(C)加工至尺寸。
步驟2中，花鍵軸(3)安裝時(shí)，先要校正花鍵軸(3)軸線(xiàn)與機(jī)床導(dǎo)軌縱向平行度和機(jī)床兩頂尖的同軸度，其誤差為不大于0.01mm，之后用百分表或千分表檢測(cè)花鍵齒齒面，跳動(dòng)在0.01mm以?xún)?nèi)，目的是為了標(biāo)定花鍵分度的準(zhǔn)確性。
步驟3中，對(duì)中樣板(2)槽寬N應(yīng)比砂輪寬度大0.10-0.30mm，以便砂輪(1)在槽內(nèi)輕微移動(dòng)對(duì)中；樣板圓弧R與花鍵軸花鍵大徑D的關(guān)系為D＝2R，樣板圓弧R1與花鍵軸(3)花鍵小徑d的關(guān)系為2R1＝d+0.2mm；樣板角度β與花鍵齒齒數(shù)n的關(guān)系為β＝2×360°÷n，樣板齒寬B按公式B＝D×sin[360°÷n-arccos(2C2÷D2)]進(jìn)行計(jì)算。
步驟4中，分度頭手動(dòng)分齒方法有兩種，一種是按順序分齒，即花鍵軸(3)沿圓周依次分齒；另一種是對(duì)稱(chēng)分齒，即花鍵軸(3)轉(zhuǎn)動(dòng)180度磨對(duì)邊齒。兩種方法各有特點(diǎn)，前一種方法，操作簡(jiǎn)便、生產(chǎn)效率高；后一種方法，由于是對(duì)稱(chēng)磨削，便于檢測(cè)，可以很好地控制和提高零件的加工精度。
粗磨進(jìn)給量為0.02-0.10mm，精磨進(jìn)給量為0.005-0.02mm。
磨削過(guò)程中應(yīng)及時(shí)修整砂輪(1)。花鍵軸(3)花鍵小徑加工后的形狀、位置及尺寸精度在很大程度上取決于砂輪(1)型面的精確程度。因此，在磨削過(guò)程中應(yīng)及時(shí)檢查和修整砂輪型面，在最后一道精磨時(shí)更應(yīng)修整一次砂輪，以提高加工精度。
利用修整夾具對(duì)砂輪(1)進(jìn)行修整，修整方法為先把修整夾具安裝在機(jī)床兩頂尖之間，測(cè)量調(diào)整好金剛石刀桿(4)的伸縮距離R2，即確定所需修理砂輪圓弧的尺寸，R2＝d/2，d為花鍵軸(3)花鍵小徑尺寸；而后固緊緊定螺釘(6)，將金剛石刀桿(4)靠近砂輪(1)；最后啟動(dòng)砂輪(1)旋轉(zhuǎn)，用手緩緩轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸(5)并且縱向往復(fù)移動(dòng)工作臺(tái)，使金剛石刀桿(4)既轉(zhuǎn)動(dòng)又縱向移動(dòng)修整砂輪圓弧，直至砂輪圓弧修整到符合要求為止。
本發(fā)明的關(guān)鍵點(diǎn)及其基本工作原理如下1、磨削花鍵軸花鍵小徑時(shí)，花鍵軸安裝在萬(wàn)能工具磨床的尾座和分度頭兩頂尖之間，用鉗式夾頭固緊并帶動(dòng)花鍵軸回轉(zhuǎn)，花鍵軸花鍵的分齒運(yùn)動(dòng)由分度頭手動(dòng)分度完成；2、通過(guò)專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的砂輪對(duì)中樣板使砂輪在花鍵軸花鍵槽內(nèi)迅速、準(zhǔn)確地找正并輕微移動(dòng)對(duì)中；3、通過(guò)專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的砂輪修整夾具快捷、精確地把砂輪圓弧修整至磨削時(shí)所需要的尺寸。
本發(fā)明的有益效果是簡(jiǎn)單方便，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，適宜于中小批量的生產(chǎn)。


圖1為花鍵軸磨削加工前示意圖；
圖2為本發(fā)明砂輪對(duì)中示意圖；圖3為本發(fā)明砂輪對(duì)中樣板示意圖；圖4為本發(fā)明砂輪修整夾具示意圖；圖5為圖4中A-A剖視圖。
具體實(shí)施例方式
具體實(shí)施例方式按照以下步驟進(jìn)行第一花鍵軸3小徑磨削前的加工狀態(tài)如附圖1所示。花鍵軸3小徑磨削前，用花鍵滾刀(或銑刀)滾切(或銑制)花鍵鍵寬C至尺寸，花鍵小徑d留一定的磨削余量，磨削余量的大小根據(jù)花鍵軸小徑d尺寸的大小、花鍵的長(zhǎng)短以及花鍵軸熱處理的狀態(tài)等確定，一般情況下可選取0.10-0.5mm。滾切或銑制花鍵時(shí)，除了花鍵鍵寬C至尺寸，花鍵小徑d留一定的磨削余量外，還要求加工出花鍵齒的標(biāo)準(zhǔn)圓弧沉割槽r，此沉割槽有利于磨削花鍵小徑時(shí)的清根；此外，花鍵大徑D及花鍵軸要求的熱處理也應(yīng)在花鍵小徑磨削前完成。
第二，磨削花鍵小徑時(shí)花鍵軸3的安裝與校正。
磨削花鍵小徑時(shí)，花鍵軸3安裝在萬(wàn)能工具磨床的尾座和分度頭兩頂尖之間，用鉗式夾頭固緊并帶動(dòng)花鍵軸3回轉(zhuǎn)，花鍵軸3的分齒運(yùn)動(dòng)由分度頭手動(dòng)分度完成?；ㄦI軸3安裝時(shí)，先要校正花鍵軸軸線(xiàn)與機(jī)床導(dǎo)軌縱向平行度和機(jī)床兩頂尖的同軸度，其誤差根據(jù)花鍵的精度等級(jí)確定，花鍵的精度等級(jí)越高，誤差越小，一般情況下均不大于0.01mm；之后用百分表或千分表檢測(cè)花鍵齒齒面，跳動(dòng)在0.01mm以?xún)?nèi)，目的是為了標(biāo)定花鍵分度的準(zhǔn)確性。
第三，砂輪1對(duì)中及對(duì)中樣板2的制作。
花鍵小徑磨削前，砂輪1與花鍵軸3花鍵齒槽的位置應(yīng)對(duì)中。為了使砂輪1迅速、準(zhǔn)確地找正與花鍵軸3花鍵齒槽的位置，本發(fā)明專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了對(duì)中樣板2，如圖2、圖3所示。樣板槽寬N根據(jù)砂輪的寬度而定，而砂輪寬度又與花鍵齒槽底部的寬度有關(guān)，所以設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)花鍵軸花鍵的尺寸和相應(yīng)的砂輪來(lái)確定槽寬N。一般槽寬N應(yīng)比砂輪寬度大0.10-0.30mm，以便砂輪在槽內(nèi)輕微移動(dòng)對(duì)中。樣板圓弧R與花鍵軸花鍵大徑D尺寸相吻合，取D＝2R，樣板圓弧R1與花鍵軸花鍵小徑尺寸d相關(guān)，一般按公式2R1＝d+0.2mm計(jì)算。樣板角度β與花鍵齒分度角度相關(guān)，即β＝2×360°÷n，樣板齒寬B按公式B＝D×sin[360°÷n-arccos(2C2÷D2)]進(jìn)行計(jì)算。公式中D為花鍵軸花鍵大徑，n為花鍵軸花鍵齒數(shù)，C為花鍵軸花鍵鍵寬。
第四，磨削加工。
1、磨削步驟。磨削時(shí)，砂輪1旋轉(zhuǎn)，花鍵軸3縱向進(jìn)給，花鍵軸3每往復(fù)磨削一次，退出砂輪1轉(zhuǎn)動(dòng)分度頭分齒。當(dāng)每完成花鍵軸一周的小徑磨削后，砂輪1垂直進(jìn)給一次。重復(fù)上述步驟，至花鍵軸3小徑尺寸磨到要求為止。
2、分齒方法。分度頭手動(dòng)分齒，方法有兩種，一種是按順序分齒，即花鍵軸3沿圓周依次分齒；另一種是對(duì)稱(chēng)分齒，即花鍵軸3轉(zhuǎn)動(dòng)180度磨對(duì)邊齒。兩種方法各有特點(diǎn)，前一種方法，操作簡(jiǎn)便、生產(chǎn)效率高；后一種方法，由于是對(duì)稱(chēng)磨削，便于檢測(cè)，可以很好地控制和提高零件的加工精度。
3、及時(shí)修整砂輪1。花鍵軸3花鍵小徑加工后的形狀、位置及尺寸精度在很大程度上取決于砂輪型面的精確程度。因此，在磨削過(guò)程中應(yīng)及時(shí)檢查和修整砂輪型面，在最后一道精磨時(shí)更應(yīng)修整一次砂輪，以提高加工精度。
4、磨削用量選擇。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，粗磨進(jìn)給量為0.02-0.10mm，精磨進(jìn)給量為0.005-0.02mm。
權(quán)利要求
1.一種小徑定心矩形花鍵軸加工方法，其特征在于它包括以下步驟步驟1在花鍵軸(3)小徑磨削前，將花鍵鍵寬C加工至尺寸，花鍵小徑d留磨削余量0.10-0.5mm，并加工出花鍵齒的標(biāo)準(zhǔn)圓弧沉割槽r，花鍵大徑D加工到位，花鍵軸(3)要求的熱處理符合要求；步驟2，將花鍵軸(3)安裝在萬(wàn)能工具磨床的尾座和分度頭兩頂尖之間，用鉗式夾頭固緊并帶動(dòng)花鍵軸(3)回轉(zhuǎn)；步驟3，利用對(duì)中樣板(2)將砂輪(1)與花鍵軸(3)花鍵齒槽位置對(duì)中；步驟4，啟動(dòng)萬(wàn)能工具磨床進(jìn)行磨削加工，砂輪(1)旋轉(zhuǎn)，花鍵軸(3)縱向進(jìn)給，花鍵軸(3)每往復(fù)磨削一次，退出砂輪(1)轉(zhuǎn)動(dòng)分度頭分齒；當(dāng)每完成花鍵軸(3)一周的小徑磨削，砂輪(1)垂直進(jìn)給一次；重復(fù)進(jìn)行該步驟，至花鍵軸(3)小徑尺寸磨到要求為止。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小徑定心矩形花鍵軸加工方法，其特征在于步驟1中，用花鍵滾刀或銑刀將花鍵鍵寬C加工至尺寸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小徑定心矩形花鍵軸加工方法，其特征在于步驟2中，花鍵軸(3)安裝時(shí)，先要校正花鍵軸(3)軸線(xiàn)與機(jī)床導(dǎo)軌縱向平行度和機(jī)床兩頂尖的同軸度，其誤差為不大于0.01mm，之后用百分表或千分表檢測(cè)花鍵齒齒面，跳動(dòng)在0.01mm以?xún)?nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小徑定心矩形花鍵軸加工方法，其特征在于步驟3中，對(duì)中樣板(2)槽寬N應(yīng)比砂輪寬度大0.10-0.30mm；樣板圓弧R與花鍵軸花鍵大徑D的關(guān)系為D＝2R，樣板圓弧R1與花鍵軸花鍵小徑d的關(guān)系為2R1＝d+0.2mm；樣板角度β與花鍵齒齒數(shù)n的關(guān)系為β＝2×3600÷n，樣板齒寬B＝Dsin[3600÷n-arccos(2C2÷D2)]。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小徑定心矩形花鍵軸加工方法，其特征在于步驟4中，分度頭手動(dòng)分齒方法有兩種，一種是按順序分齒，即花鍵軸(3)沿圓周依次分齒；另一種是對(duì)稱(chēng)分齒，即花鍵軸(3)轉(zhuǎn)動(dòng)180度磨對(duì)邊齒。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小徑定心矩形花鍵軸加工方法，其特征在于步驟4中，粗磨進(jìn)給量為0.02-0.10mm，精磨進(jìn)給量為0.005-0.02mm。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種小徑定心矩形花鍵軸加工方法，該方法為第一在花鍵軸小徑磨削前，將花鍵鍵寬C加工至尺寸，花鍵小徑d留磨削余量0.10－0.5mm，并加工出花鍵齒的標(biāo)準(zhǔn)圓弧沉割槽r，花鍵大徑D加工到位，花鍵軸要求的熱處理符合要求；第二，將花鍵軸安裝在萬(wàn)能工具磨床的尾座和分度頭兩頂尖之間，用鉗式夾頭固緊并帶動(dòng)花鍵軸回轉(zhuǎn)；第三，利用對(duì)中樣板將砂輪與花鍵軸花鍵齒槽的位置對(duì)中；第四，啟動(dòng)萬(wàn)能工具磨床進(jìn)行磨削加工，花鍵軸每往復(fù)磨削一次，退出砂輪轉(zhuǎn)動(dòng)分度頭分齒；當(dāng)每完成花鍵軸一周的小徑磨削，砂輪垂直進(jìn)給一次；重復(fù)進(jìn)行該步驟，至花鍵軸小徑尺寸磨到要求為止。本發(fā)明適宜矩形花鍵軸的中小批量生產(chǎn)。
文檔編號(hào)B24B19/08GK1868669SQ200610200638
公開(kāi)日2006年11月29日 申請(qǐng)日期2006年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月29日
發(fā)明者石年平 申請(qǐng)人:貴州群建齒輪有限公司