陕西省高级技师职业资格考评矩形花键键侧的磨削及其烧伤问题的解决钱继红磨工技师矩形花键键侧的磨削及其烧伤问题的解决钱继红陕西建设机械股份有限公司 摘要： 针对矩形花键键侧在磨削中由于切削条件的限制，键侧表面极 易产生烧伤变形，尺寸难以控制，生产效率低的问题；根据我的实际 工作经验，对花键键侧表面的烧伤问题，进行了综合分析，通过改进 等措施，解决了矩形花键键侧表面烧伤的问题，保证工件质量、提高 了效率关键词： 矩形花键 键侧磨削 烧伤问题引言本 文 我 以 公 司 F10A 型 翻 斗 车 变 速 箱 内 重 要 零 件 — 二 轴 ( jsl-03-01 )即矩形花键轴的键侧在磨削过程中经常产生键侧烧伤问 题，甚至变形而导致恶性循环；为了解决工件烧伤问题，我作为一名 技术工人，有责任去排除它，于是我采用了分析、比较的方法，经过 多次实践，终于解决了矩形花键轴键侧磨削中工件烧伤的问题，延长 了花键轴的使用寿命，降低了成本，同时提高了经济效益，保障了产 品质量一、矩形花键的分类及定性方式花键联接的承载力大 ,定心性及导向性均好 ,对轴的削弱较小 ,适 用于载荷较大和对定心精度要求较高的联接按其齿形不同 , 分为 矩形花键、梯形花键、渐开线花键及三角形花键四种。
矩形花键(图 1)制造容易，按定心方式分三类：外径、内径、齿侧 外径定心：是利用外圆的精确配合保证同心精度 ，其定心精度高，加工方便；一 般情况下，外径定心方式较为常用当外径定心时，对键宽要求也比 较高，外径在外圆磨床上磨削比较容易控制，精度一般也较好；不会 烧伤变形而键侧在花键磨床上磨削，由于散热条件和切削条件的限 制容易烧伤，本文重点讨论键侧磨削，防止烧伤问题图1矩形花键连接的三种形式键宽B = 4 1065、与外圆的位置度、平行度 0.025mm （图2）键宽B = 4 1065、与外圆的位置度、平行度 0.025mm （图2）零件结构特点和花键参数该零件属于变速箱内支撑并导向滑动挂档齿轮的矩形花键轴， 键 形通透，长径比5.6： 1，其主要技术参数如下：齿形：矩形10-35 X 28 X 4 材质：20CrMnTi（表面硬度HRC51~56）键数N= 10 键长L=197外径$ 35 :蔦 圆柱度0.004mm内径d= $ 28-0.014-0.042键宽B = 4 1065、与外圆的位置度、平行度 0.025mm （图2）图2二轴（js1-03-1）示意图图3二轴（长径比5.6: 1）轴向示意图 图4二轴径向截面示意图 该零件在专用花键磨床上加工时，由于加工余量大，产生的热量大，工件极易烧伤，使工件尺寸和加工精度很难符合图纸要求 三、花键轴磨削工艺要领1、 花键轴大径在外圆磨床 M131上磨成，精度容易控制；2、 花键键侧在专用花键轴磨床 M8612加工，其步骤如下：① 、按花键轴的键数调整自动分度机构；② 、检查分度头架顶尖的同轴度，使顶尖的径向跳动小于 0.005毫米以下；③ 、调整两顶尖间距离，顶尖支承工件时不可太松或太紧；④ 、检查两顶尖的中心联线对导轨的平行度， 在两顶尖间装上心轴，用百分表在垂直和水平两方向进行检查； 中心联线对导轨平行度的允差为0.005/500毫米；⑤ 、装上工件，用工件校正架校正工件键槽，使之对准砂轮中心, 保证键侧表面磨去余量均匀，最后紧固拨盘螺钉；⑥ 、调整工作台行程。
3、 机床调整完毕后即可进行磨削，磨前应对工件的两端中心孔进行仔细研磨，以防止精磨过程中失圆而致圆柱度、 位置度超差问题 的发生4、 花键键侧采用单片砂轮磨削法（调整简便、效率高）5、 砂轮圆周线速度一般在25~45m/s;6、 工作台运动速度（即纵向进给量）：f=5~10m/min用挡块换向时，工作台的运动速度不应超过 8m/mi n7、 花键单边磨前留量h=0.16mm键侧分层磨削：基本分为5次粗磨、3次半精磨、1次光磨, 粗磨后为半精磨留量0.06m m,光磨无进给量（当花键精度和表面粗 糙度要求高时应增加光磨行程次数，当磨削接触长度超过16mm或花 键轴的长径比大于4时应增加行次）经验值：29、 砂轮最大垂直移动量为 0.1mm.10、 磨削时，砂轮每垂直进给一次，花键轴旋转一周，各键依次磨去一层余量，直到符合要求为止11、 去磁、防锈四、花键轴磨削中产生的主要问题矩形花键轴的键侧在专用花键轴磨床（M8612 X 1000）加工时产 生花键键侧表面烧伤问题；同时在加工中增加了磨削次数即（粗磨、 半精磨、光磨），使加工难度增加，时间延长，生产效率低五、产生花键键侧表面烧伤的原因及解决措施1、产生原因：（1）选用的砂轮太硬或粒度太细（即砂轮、磨料与工件材料的选 配不当）。
该零件在加工中采用的砂轮型号为 150X 32X10WA , 70K, 35m/s2） 砂轮修的过细，不锋利或太钝；（3） 切削用量过大或工件转速过低；（4） 磨削液供应不充分2、解决措施：（1）应根据加工材料的特性来选配磨料，硬度、组织和结合剂，改用砂轮为 150 X 32 x 10WA, 60L, 35m/s2） 增大修整用量，并经常修理砂轮；（3） 合理选择切削用量及工件转速；（4） 开足冷却液，使其有效的喷射在磨削区域，同时尽可能使 喷嘴靠近磨削区，增加喷速以尽快带走磨削区热量3、以上分析中，反映了矩形花键轴的键侧在磨削过程中，其中的关 键点是砂轮的硬度及粒度（注：因为砂轮硬度及粒度，根据被加工零 件精度要求和材质选定后就确定不变了， 而其余因素是人为可以控制 的）同时去除了在加工中余量大产生烧伤、变形问题的发生，达到 图纸要求的尺寸精度和表面粗糙度，取得了满意的效果六、效果对比 图5示意了矩形花键轴加工三批的效果对比；第一批采用砂轮型号为150X 32X 10WA , 70K , 35m/s，加工 75 件用 5 天；第二批用150 X 32 X 10WA, 60L, 35m/s砂轮加工150件用5天；第三批用 150X 32X 10WA, 60L, 35m/s砂轮加工240件用8天。
数据显示了 150X 32X 10WA, 60L, 35m/s 比 150X 32X 10WA, 70K, 35m/s 砂轮 在加工中有着明显的优势七、总结综上所述，通过在专用花键磨床磨削中的实践， 成功的解决了花 键轴在专用磨床上加工难的问题，使自己在机床操作上又有了一次宝 贵经验，是对自己知识的积累和提高参考文献1982.81. 天津第一机械工业局主编， 磨工必读，机械工业出版社，2. 薄宵主编，磨工实用技术手册，江苏科学技术出版社 .。