教你如何使用自有磨床對(duì)矩形外花鍵小徑磨削

在機(jī)械傳動(dòng)中，花鍵軸應(yīng)用廣泛，其中的矩形花鍵軸由于是多齒工作，所以承載能力高，對(duì)中性、導(dǎo)向性都不錯(cuò)?；ㄦI的加工方法主要有滾切、銑削和磨削等切削加工方法，也可以采用冷打、冷軋等塑性變形的加工方法。對(duì)于淬硬且以小徑定心的花鍵軸來說，眾所周知，要保證花鍵的精度，在花鍵磨床上磨削花鍵兩側(cè)和小徑是最佳選擇。1.問題的引出我公司有一矩形花鍵軸（見圖1），圖樣要求外花鍵的小徑φ90mm為裝配基準(zhǔn)，花鍵齒寬與小徑對(duì)稱度0.03mm，且要求淬火硬度45～50HRC。由于該花鍵軸的年需求量不超過300件，我公司又沒有花鍵磨床，該花鍵軸自2004年投產(chǎn)后從原材料到零件成形一直委外加工，但在2016年5月份，市場上反映該花鍵軸在使用過程中磨損嚴(yán)重，壽命降低，經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)協(xié)作廠家私自調(diào)整了該花鍵軸的材質(zhì)，導(dǎo)致花鍵軸硬度低于圖樣要求?？梢姡寒a(chǎn)品批量小的情況下，規(guī)模較大的協(xié)作廠家對(duì)代加工產(chǎn)品的質(zhì)量和工期重視程度不夠，要想保證產(chǎn)品的質(zhì)量在可控范圍內(nèi)，只有自主制造。圖1花鍵軸2.花鍵軸加工方案的確定花鍵磨床是精加工我公司花鍵軸的最佳設(shè)備，不僅能保證質(zhì)量，效率也高，但苦于產(chǎn)品非批量生產(chǎn)，若購買一臺(tái)花鍵磨床，設(shè)備的利用率會(huì)很低，無形中增加了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。帶著不用增加設(shè)備、又能完成花鍵軸自主加工的目的，翻閱了許多資料，受單刀銑削矩形齒花鍵軸的啟發(fā)：①花鍵的兩側(cè)可以用直齒三面刃銑刀或立銑刀來完成。②花鍵的小徑可通過修磨凹圓弧成形砂輪的方法進(jìn)行磨削。確定零件加工工藝為車外形→銑床粗銑花鍵兩側(cè)及小徑→淬火→磨削定心孔φ40mm及總長兩端面→心軸裝夾，加工中心精銑鍵兩側(cè)及臺(tái)肩→心軸裝夾，用凹圓弧成形砂輪磨削花鍵小徑。從加工工藝來看，除了花鍵小徑的磨削沒有現(xiàn)成的設(shè)備，其他工序均能自主完成。3.磨削工裝介紹怎樣完成凹圓弧成形砂輪對(duì)花鍵小徑的磨削呢？帶著這個(gè)問題，對(duì)車間現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行了解后，最終選擇了公司專門用來磨削刀具的MQ6025A工具磨床，利用工具磨床現(xiàn)有的動(dòng)作可以實(shí)現(xiàn)砂輪的旋轉(zhuǎn)和軸向走刀問題，而花鍵軸的圓周分度則可以通過工裝來配合完成。花鍵軸在工具磨上的加工如圖2所示。圖2工裝1—定位軸2—調(diào)節(jié)螺栓3—鎖緊螺母4—花鍵軸5—白剛玉砂輪6—金剛石筆7—開槽平端緊定螺釘8—心軸9—內(nèi)六角平端緊定螺釘10—內(nèi)六角圓柱頭螺釘11—定位座12—彈簧13—工具磨主軸14—T形槽螺栓組件15—座板16—工具磨工作臺(tái)花鍵軸小徑磨削過程主要分為下述三步。（1）花鍵軸裝夾花鍵軸用心軸裝夾，裝在工具磨床的兩頂尖之間。（2）砂輪修整工具磨主軸上裝一個(gè)φ100mm×φ32mm×12mm、46#粒度的白剛玉砂輪，裝夾工件的心軸上裝一根金剛石筆，根據(jù)花鍵小徑尺寸，用高度尺確定金剛石筆的高度，轉(zhuǎn)動(dòng)裝工件心軸，用金剛石筆在砂輪上修磨出與花鍵小徑尺寸相同的凹圓弧。（3）花鍵軸分度工具磨床工作臺(tái)上固定一個(gè)“之”字形座板，座板上安裝有由定位座、彈簧和定位軸組成的限位裝置，下拉調(diào)節(jié)螺栓，利用花鍵軸自身的等分進(jìn)行分度，分度結(jié)束后，將調(diào)節(jié)螺栓還原，定位軸的上端則可對(duì)花鍵軸進(jìn)行圓周上的限位，利用工具磨床的軸向走刀完成一處花鍵小徑的磨削，重復(fù)上述操作可完成整個(gè)花鍵小徑的磨削。4.結(jié)語由于該工裝利用了工作臺(tái)T形槽定位，用T形槽螺栓拉緊，工裝拆卸方便，精度還原能力強(qiáng)，平時(shí)在沒有花鍵軸加工時(shí)，拆除工裝，工具磨床便可恢復(fù)原狀，不