輔助花鍵在工程機械齒輪加工中的應用
2019-10-31 來源：臨沂恒躍齒輪有限公司 作者：薛振威
摘要：針對工程機械齒輪加工過程中，部分齒輪總長設計內花鍵較短且位置偏向一端，企業沒有立式拉床而采用臥式拉床加工時精度達不到要求的問題，采用增加輔助花鍵的方法，確保了加工精度。
1. 齒輪結構
在工程機械齒輪加工過程中，部分齒輪總長設計內花鍵較短且位置偏向一端（見圖1），如果加工企業沒有立式拉床，采用臥式拉床加工時，齒坯拉削及心軸定位容易偏斜，后面工序精度達不到要求，進而影響整個零件精度。
圖1
2. 不加輔助花鍵對精度的影響
齒輪熱處理之前的加工工藝過程為：粗車→鏜孔車基準→拉花鍵→精車→車輔助花鍵→滾齒。如果在鏜孔工序將孔鏜到最終尺寸，即不加輔助花鍵時，在后面兩步工序中會對精度產生如下影響：
（1）在拉花鍵工序，因花鍵本身尺寸較短，而工件尺寸較長，拉花鍵時，齒坯在拉刀上因自重原因，無花鍵一端易傾斜，齒坯軸線跟拉刀軸線成一定夾角，這樣拉成的齒坯實際上內花鍵的軸線跟齒坯的軸線已經偏斜，零件裝上心軸，檢查外圓和遠離花鍵孔一端跳動，滿足不了工藝要求。
（2）在精車工序，即使花鍵軸線跟齒坯軸線重合，拉完花鍵之后，零件裝上車用心軸精車，由于定位花鍵尺寸較短，很可能工件上心軸之后，齒坯軸線跟心軸軸線偏斜，從而影響精車外圓與花鍵大徑的同軸度、端面與花鍵基準的垂直度，對后續的滾齒、磨削及磨齒都將產生嚴重影響，導致整個齒輪達不到精度要求而報廢。
3. 增加輔助花鍵的好處
增加輔助花鍵可以有效解決上述問題，鏜孔時距離端面5mm處（因孔口都有錐度基準）留出10mm長度輔助內孔，內孔尺寸和花鍵小徑鏜孔尺寸一致，拉花鍵時輔助定位，拉成輔助花鍵，精車時輔助定位。兩種工件添加輔助花鍵后的效果如圖2所示。
圖 2
精車之后就可以把輔助花鍵車掉，熱處理之后磨外圓已不需要心軸，而是用車好的中心孔與頂尖配合即可。磨齒用外圓與端面作為定位基準，所以熱處理前把輔助花鍵車掉即可，避免了熱處理后加工硬度高、加工難度大。
4. 結語
工程機械中類似結構的齒輪很多，此方法適合沒有立式拉床的企業，可保證齒輪精度。當然這樣增加了工序，增加了少量的制造成本，但是為了提升產品質量，增加的這點兒成本微不足道。
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