键和键槽通常用于机械连接。在机械零件加工过程中，许多长轴类零件都设计有多个键槽。这些键槽通常对尺寸、公差以及键槽与定位基准孔之间的角度有严格的要求。普通的标记方法不足以满足这些需求。此外，轴部件通常缺乏足够的刚性。像这样， 数控铣床 可用于处理这些组件。
机械加工过程中铣键槽用什么类型的刀具？如何在铣床上切削键槽？在本文中，我们将介绍键槽铣削，涵盖键和键槽的基础知识，探索操作中使用的刀具，并讨论铣削键槽的方法以及切削和拉削键槽的替代方法。
什么是键槽？
当齿轮或类似的旋转设备需要安装到杆或轴上以传递旋转力时，键和键槽起着重要作用。键是一种机械传动零件，主要用于固定轴与轴上零件之间的周向连接，以实现传动 力矩。有些键还可以促进零件在轴上的轴向移动或轴向固定。键槽是沿轴的圆柱面轴线切出的各种形状的凹槽。这些凹槽用作安装键的位置，并提供在轴上定位和驱动构件的可靠方法。还在安装部件中加工出键槽以容纳键。
键类型和相应键槽的选择取决于任务的具体要求。半圆钥匙、方头机器钥匙和圆头机器钥匙是最常用的钥匙类型。
什么是键槽铣削？
键槽铣削是指使用铣床创建键槽的加工。键槽铣刀是数控铣刀的一种，主要用于铣削键槽和封闭凹陷。
为了抵消的影响 径向切削力，键槽铣刀设计有两个对称的切削刃。在铣削过程中，这些边缘上的切削力会产生抵消径向力的力偶。键槽铣刀在圆柱件和端面上均具有切削刃。端面上的切削刃穿过刀具的中心，可以进行轴向铣削。它还具有切入式钻削能力，可以直接铣削闭合凹陷。
如何选择合适的键槽铣刀？
键槽可分为开式键槽、半开式键槽和闭式键槽三种类型。通常，使用盘铣刀铣削开放式键槽，而通常使用立铣刀或特定键槽铣刀加工封闭式键槽。使用立铣刀时，应在槽底一端钻一个与铣刀直径相同的孔，其深度应与槽深相匹配。
铣削刀具的选择对于确定加工精度具有重要意义， 表面粗糙度，以及铣削过程中键槽的生产率。以下是推荐用于不同类型键槽的一些铣削刀具：
1. 半圆键的轴键槽 – 半圆键槽铣刀
铣削 半圆琴键槽 这是一个简单的过程，因为它涉及使用与钥匙的直径和厚度相匹配的刀具。将铣刀定位在所需的键槽位置上，然后将工件向上移动到铣刀处，直至达到所需的键槽深度。工件可以固定在 钳住、卡盘、中心之间或夹紧到铣床工作台上。刀具的尺寸决定了它是固定在心轴上还是固定在弹簧夹头或钻夹头中，后者安装在 主轴 铣床的。
2. 方端键槽 – 普通铣刀或侧面铣刀
确保工件安装牢固且刀具居中。升起工件直至铣刀齿与其接触。将刻度盘锁定在垂直进给上，并纵向移动工件，以便刀具将其清除。使用垂直手动进给 拧紧 抬起工件，直到刀具达到所需的切削深度。完成此调整后，锁定垂直调整控制，然后通过纵向进给工作台进行切割。
3. 圆端键槽——立铣刀
要铣削圆形键槽，请使用 立铣刀 具有适当的直径。与方端机器钥匙键槽类似，确保工件安装正确并且刀具相对于轴居中。定位轴或刀具的位置应使刀具末端能够撕裂工件和刀具之间的一张薄纸。此时锁定刻度进给刻度盘，并将其用作设置刀具深度的参考。清楚地标记键槽的末端，并前后移动工件，进行多次走刀，以最大限度地减少刀具弹簧造成的误差。
工件的夹紧和校准方法
使用键槽铣床加工时，使用螺钉固定工件 治具，并用键槽铣刀逐层逐渐去除材料。确保工件装夹过程中的稳定性和可靠性非常重要。此外，保持被夹紧零件的中心位置至关重要，确保键槽的中心线与轴线对齐。键槽铣削加工时装夹工件的常用方法有几种。
1.使用平行爪虎钳
对于铣削小型和中短轴上的键槽，使用 机器虎钳 安装合适。然而，值得注意的是，随着工件直径的变化，虎钳钳口内的零件中心也可能发生移动。这会影响键槽的对称性和尺寸。尽管如此，使用机器虎钳对于单件生产来说是一种稳定、合适且简单的方法。如果轴的外圆已经完成，也可以用于批量生产。
2.使用V型框架
对于长而粗的轴铣削键槽，宜采用V形架夹紧方式。 V 形框架提供出色的夹紧刚度，使其适合此应用。其优点是操作方便，铣刀易于对中。但需要注意的是，工件的中心仅沿着 V 形铁的平分线定位，并且会随着轴的直径而变化。因此，必须将铣刀的中心与V形铁的平分线对齐，以保证键槽的对称性。
3.使用T型槽
加工直径20mm～60mm的长轴，有效的方法是将轴放在铣床工作台的T型槽上，直接用板夹紧。这种方法非常适合这个尺寸范围。然而，它不适合 阶梯轴 和大直径轴。
4. 使用分度头
安装对称键和多槽工件时，通常使用分度头或带有分度装置的夹具，以确保键槽位置在轴上的精确分布。为了实现这一点，通常使用夹具来夹紧工件 三爪自定心卡盘 和分度头的后中心。工件的轴线与三爪自定心卡盘和中心之间的轴线对齐是至关重要的。重要的是，无论直径如何变化，工件轴的位置都保持一致。因此，轴上键槽的对称性不会受到工件直径变化的影响。
如何对中铣刀？
如前所述，铣削键槽时有多种定位轴的方法。它可以用虎钳或卡盘支撑，安装在中心之间，或夹紧到铣床工作台上。关键是确保刀具与工件的轴线居中对齐。为了实现这种对齐，可以采用以下方法之一：
要正确对齐半圆键槽铣刀，请以刀具侧面与轴圆周相切的方式定位轴。这可以通过横向移动轴直到工件接触刀具的侧齿来实现。一旦建立接触，将刻度盘锁定在横向进给上并降低铣床工作台。要完成对齐，请使用横向进给刻度盘作为引导，并将轴横向移动到等于轴半径加上刀具宽度一半的距离。
当对中立铣刀时，首先使工件与刀具的周边接触。然后，按照上一段中所述的相同过程进行操作。
键槽铣削
分层铣削
分层铣削是分层切削键槽，每次切削深度仅为0.5-1毫米。通过以更大的幅度来回移动刀具来继续铣削过程 进给速度 直到达到所需的深度。
这种方法的优点之一是，如果铣刀变钝，可以通过磨削端面轻松刃磨它，而不影响刀具直径。然而，当在普通铣床上执行该技术时，操作灵活性受到限制，并且与传统切削方法相比，生产效率较低。
扩大铣削
为了确保正确铣削键槽，首先要磨削所选的铣刀。在保持良好的圆柱度的同时，将其外径减小0.3-0.5毫米。铣削时，键槽两端留有0.5毫米的余量。在铣削过程中前后移动刀具。
然后，测量凹槽宽度以确定必要的宽度余量。然后使用与键槽尺寸相匹配的铣刀将键槽两侧铣削至所需尺寸。同时，确保键槽铣削至所需长度。
在整个铣削过程中，保持键槽两端圆弧的圆度至关重要。然而，值得注意的是，这种铣削方法可能会导致凹槽侧面出现斜坡。
键槽切割和拉削的其他选项
键槽常见于各种组件中，例如 齿轮, 叶轮、联轴器、泵套、短轴以及其他需要内部键槽或槽进行连接的零件。虽然铣床通常用于切割键槽，但也有其他可用的方法，例如电火花加工、成型机或键座机。
1. 键座（适用于大型和特殊键槽）
键槽切削使用 键槽机也称为内键槽开槽机，涉及通过一系列齿切削行程去除材料。在一些键槽中，使用单齿铣刀，而另一些则使用多齿铣刀来实现高 切削速度 类似于拉削。
键座的工作原理是在每次后续切割中逐渐将刀具向外推进。这种增量运动允许在每次冲程中去除少量材料。该过程持续进行，直到切割达到联轴器轮毂打印图纸中指定的所需深度。
键座具有显着的优势，尤其是在处理大型或特殊键槽时。可以在现场工具室轻松获得和修改定制尺寸的齿刀，以满足独特的规格。然而，重要的是要考虑到与传统拉削相比，键座可能需要更长的循环时间，具体取决于机器的类型和 切割用具 用过的。
2. 键槽拉削（速度）
使用拉床进行键槽切割遵循与键座类似的原理。然而，拉床通常采用多齿刀具。当拉床上的刀具被推动通过轮毂时，随着它的前进，每个齿会逐渐去除更多的材料。多个齿的存在可以更快地去除材料。通常，键槽拉削可以在 1-3 次冲程内达到所需的结果。
与其他切削工具一样，拉刀切削齿变钝时需要磨利。此外，拉床可以水平或垂直对齐，以推动或拉动拉刀穿过零件。
拉削的一个缺点是拉刀的初始成本可能相当高，有时达到数万美元。拉刀的定期维护也是必要的。另一个考虑因素是时间因素。如果不容易获得定制拉刀，则制造拉刀可能需要几周到几个月的时间。
3. 线切割（适用于小型、专业加工）
使用线切割 EDM（放电加工）进行键槽切割通常用于精密切割或需要特定切割选项时，特别是对于小批量生产。 工具和模具 建筑商利用线切割放电加工来去除材料，其方法可以被描述为“蒸发”或“冲击”。在这种技术中，将缠绕的铜线放置在靠近目标的位置，利用电火花将其切割，而不与元件直接接触。
如果速度是一个关键因素，那么线切割机可能不是键槽切割的最合适选择。标准线切割机的运行速度通常为每小时 12 平方英寸。例如，如果零件厚度为 6 英寸，则线切割机将以每小时 2 英寸的深度进行切割。然而，线切割放电加工的一个优点是这些机器无需操作员即可运行。因此，线切割特别适合某些应用，例如原型零件、紧急订单和一次性请求。
4. 成形（盲键槽）
成形是切割盲键槽的可行选择，盲键槽是指不延伸穿过零件整个长度的键槽。与拉削和线切割不同，它们不太适合 盲键槽、整形可以有效地处理此类切割要求。
与某些键槽类似，成型涉及使用单齿切削工具。然而，与键座不同的是，成型机不会引导工具向下穿过固定柱上的切口。因此，由于无导向偏转，成型机切割可能无法达到与键座切割相同的精度水平。这凸显了进行适当的公差检查以确保准确性的重要性。
要使用成型机切割盲键槽，用户必须在要切割的键槽末端预先切割“浮雕”。这种浮雕可以有效地破坏和清除金属碎片。根据键槽的具体要求，可以通过在轮毂内径上切割内部凹槽或预钻孔来形成浮雕。
结论
键槽的类型多种多样，必须对具体的键槽类型进行分析，以确定合适的铣刀和加工方法。通过使用灵活的方法，您可以提高加工和生产的效率。
如果您准备开始进行键槽切割或在当前的键槽切割工艺中寻找减少周期时间和制造成本的方法， 瑞盛精密科技有限公司 随时为您提供帮助。我们专门从事 数控加工服务 拥有十多年的经验和先进技术。无论您的项目需要具有多个键槽的定制零件还是复杂的设计，我们都准备为您提供适合您应用的全面解决方案。 获取即时报价 今天开始你的项目！
您可能感兴趣的其他文章：
