轴上键槽的铣削
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（二）、操作技能训练（边演示边讲解）
加工步骤:立式铣床上铣V形槽
1、读图、检查工件尺寸。
2、安装平口钳，校正固定钳口与工作台纵向进给方向平行。
3、选择并按装键槽铣刀（Φ12）。
4、调整切削用量（取n=375r/min）。
5、铣键槽至尺寸，保证对称于工件，同时保证深度
6、测量、卸下工件。
三、布置作业
布置练习内容并分组加工。
1）找正平口钳；
2）铣削轴上键槽并保证要求。
四、巡回指导
正确对刀；铣削过程中出现的不规范的行为习惯；加工中出现的问题。
五、检查考核
祥见加工图纸质量检测内容及评分标准
六、设备保养及整理现场
1、使用后，清理机床并对铣床导轨及时擦洗上油，进行定期保养
2、工具、量具收放整齐
3、实训场所卫生打扫
七、课堂讲评
对学生学习环节综合评价（动手能力及协作精神）
一、组织教学：
1、点名检查学生出勤情况，填写考勤表。
2、检查学生着装。
3、安全教育。
4、布置教学任务。
二、复习旧课，导入新课
复习台阶、直角沟槽的铣削，引出轴上键槽。
三、讲授新课
（一）专业知识讲解
1）、技术要求：
1、较高的尺寸精度
2、两侧面较小的表面粗糙度
3、较高的位置精度
2）、铣削方法
1.工件的装夹及校正
1)让刀现象
由于立铣刀齿数较键槽铣刀多，刃带较键槽铣刀长，因此，在立铣刀铣削过程中，当受到一个较大的切削抗力作用时，铣刀就向槽的一侧偏让，在偏让的同时多铣去槽壁一部分，使铣出的槽宽增大，这就是铣工常说的“让刀”现象。铣刀直径越小，铣削深度越大时让刀越显著。键槽铣刀之所以能克服立铣刀铣削时产生的缺陷，是因为它齿数少，容屑空间大，排屑流畅，刃短，刚度强。
使用此加工方法的优点是铣刀用钝后，只需刃磨端面，磨短不到1 mm，铣刀直径不受影响；铣削时不会产生“让刀”现象；但在普通铣床上进行加工时，操作的灵活性不好，生产效率反而比正常切削更低。
2）扩刀铣削法
将选择好的键槽铣刀外径磨小0.3～0.5 mm(磨出的圆柱度要好)。铣削时，在键槽的两端各留0.5 mm余量，分层往复走刀铣至深度尺寸，然后测量槽宽，确定宽度余量，用符合键槽尺寸的铣刀由键槽的中心对称扩铣槽的两侧至尺寸，并同时铣至键槽的长度，如图5-19所示。铣削时注意保证键槽两端圆弧的圆度。这种铣削方法容易产生“让刀”现象，使槽侧产生斜度。
2、铣削键槽的铣刀选择
铣削键槽的过程中，对铣刀的要求是较为严格的，它直接影响到键槽的精度和表面粗糙度。通常，铣削通槽是用三面刃盘铣刀或盘铣刀；铣削封闭式键槽是用立铣刀和键槽铣刀。用立铣刀铣削时，应在槽底位置的一端预钻一个与铣刀直径相等的孔，其深度为槽深。在安装条件等同的情况下，如果铣刀选择的不同，其铣削后的效果就不同，不论是表面粗糙度还是生产率都有差异，下面具体分析这个问题。
图3-1
（3）工作台上T形槽装夹来自百度文库
如图3-2所示为将轴件直接安装在铣床工作台T形槽上并使用压板将轴件夹紧的情况，T形槽槽口处的倒角相当于V形铁上的V形槽，能起到定位作用。当加工直径在20～60 mm范围内的长轴时，可直接装夹在工作台的T形槽口上，而阶梯轴件和大直径轴件不适合采用这种方法。
（4）用分度头装夹
装夹工件时，不但要保证工件的稳定性和可靠性，还要保证工件在夹紧后的中心位置不变，即保证键槽中心线与轴心线重合。铣键槽的装夹方法一般有以下几种。
（1）用平口钳安装
用机用虎钳安装适用于在中小短轴上铣键槽。
当工件直径有变化时，工件中心在钳口内也随之变动，影响键槽的对称度和深度尺寸。但装夹简便、稳固，适用于单件生产。若轴的外圆已精加工过，也可用此装夹方法进行批量生产。
2)表面粗糙度
由于键槽铣刀齿数较立铣刀少，螺旋角小，因此，在铣削时振动大，表面粗糙度大。
3、调整铣刀切削位置的调整
铣键槽时，调整铣刀与工件相对位置(对中心)，使铣刀旋转轴线对准工件轴线，是保证键槽对称性的关键。常用的对中心方法如下。
1)擦侧面对中心
如图3-3所示，先在工件侧面贴张薄纸，用干净的液体作为黏液，开动铣床，当铣刀擦到薄纸后，向下退出工件，再横向移动铣刀。
专业工种
数控铣
课 程
铣工工艺与技能训练
课 题
轴上键槽的铣削
授课班级
授课时间
授课学时
26
教学目标
知识目标
1、轴上键槽的主要技术要求； 2、轴上键槽槽的铣削方法；3、轴上键槽的检测方法； 4、轴上键槽的质量分析；
技能目标
会铣轴上键槽
教学重点
轴上键槽的铣削方法
教学难点
对称度的检测及相关尺寸的计算
教学对象
分析
(2)键槽铣刀切痕对中心法。其原理和盘形铣刀的切痕对中心法相同，只是键槽铣刀的切痕是个边长等于铣刀直径的四方形小平面。对中心时，使铣刀在旋转时落在小平面的中间位置。
(3)百分表对中心
4、键槽的铣削
1）分层铣削法
用这种方法加工，每次铣削深度只有0.5～1 mm，以较大的进给速度往返进行铣削，直至达到深度尺寸要求。
图3-3
用三面刃铣刀时移动距离A为
用键槽铣刀或者立铣刀时移动距离A为
式中，A为工作台移动距离（mm）；L为三面刃铣刀宽度（mm）；D为工件直径（mm）；d为铣刀直径（mm）；δ为纸厚（mm）。
2)按切痕对中心
切痕对中心的方法使用简便，但对中心精度不高，是最常用的对中心方法。
(1)盘形铣刀切痕对中心法。如图5-16(a)所示，先把工件大致调整到铣刀的中心位置上，开动铣床，在工件表面上切出一个接近铣刀宽度的椭圆形切痕，然后移动横向工作台，使铣刀落在椭圆的中间位置。
图3-4
4)键槽的长度和轴向位置检测
测量键槽的长度和轴向位置可用钢直尺或游标卡尺测量。
5)表面粗糙度的检测
表面粗糙度的检测应注意选择相对应的对比样板，也可用粗糙度仪进行检验。如果知道具体的数值，则用粗糙度检测仪；如果只是大概地评判，就可以用粗糙度样板来对比；也可以用探针检测，也就是在金属表面取一定长度的距离（10 mm)，用探针沿直线测其表面的凹凸深度，最后取平均值。
三）、轴上键槽的检测和铣削质量分析
1.轴上键槽的检测方法
1)键槽宽度检测
根据键槽的具体精度要求，可选用游标卡尺、内径百分尺、内径千分尺和塞规测量键槽宽度。键槽的宽度一般要求较高。
2)键槽深度检测
键槽深度检测可用各类游标卡尺、外径百分尺、外径千分尺进行测量
3)键槽中心平面与轴心线的对称度检测
如图3-4所示，将工件置入V形铁内，选择一块与键槽宽度尺寸紧密配合的塞块塞入槽内，并使塞块的平面大致处于水平位置，用百分表检测塞块A面与平板（钳工高精度检验和划线专用工具）平面平行并读数，然后将工件转180°，用百分表检测塞块B面与平板平面平行并读数，两次读数差值的一半，就是键槽对称度误差。
（2）用V形架装夹
如图3-1所示为V形架的装夹情况。V形架装夹适用于长粗轴上的键槽铣削，采用V形架定位支撑的优点为夹持刚度好，操作方便，铣刀容易对中。其特点是工件中心只在V形铁的角平分线上，随直径的变化而上下变动。因此，当铣刀的中心对准V形铁的角平分线时，能保证键槽的对称度。如图（b）所示，在铣削一批直径有偏差的工件时，虽对铣削深度有影响，但变化量一般不会超过槽深的尺寸公差。如图(c)所示，在卧式铣床上用键槽铣刀加工，当工件的直径变化时，键槽的对称度会受影响。
如图3-3所示，如果是对称键与多槽工件的安装，为了使轴上的键槽位置分布准确，大都采用分度头或者是带有分度装置的夹具装夹。利用分度头的三爪自动定心卡盘和后顶尖装夹工件时，工件轴线必定在三爪自定心卡盘和顶尖的轴心线上，工件轴线位置不会因直径变化而变化，因此，轴上键槽的对称性不会受工件直径变化的影响。
图3-3
大部分同学已掌握台阶、直角沟槽的铣削方法，并可独立完成相关的加工及测量。
教学环境
铣工实习车间
教学方法
讲授、现场教学、课件
教学准备
1、加工图纸
2、炮塔铣床，平口钳及常用工具
3、Φ12键槽铣刀
4、游标卡尺（0-150，0.02）；杠杆百分表；高度游标卡尺
教学回顾
轴上键槽的铣削
授课教师
教研组长
教学过程及教学内容
加工步骤:立式铣床上铣V形槽
1、读图、检查工件尺寸。
2、安装平口钳，校正固定钳口与工作台纵向进给方向平行。
3、选择并按装键槽铣刀（Φ12）。
4、调整切削用量（取n=375r/min）。
5、铣键槽至尺寸，保证对称于工件，同时保证深度
6、测量、卸下工件。
三、布置作业
布置练习内容并分组加工。
1）找正平口钳；
2）铣削轴上键槽并保证要求。
四、巡回指导
正确对刀；铣削过程中出现的不规范的行为习惯；加工中出现的问题。
五、检查考核
祥见加工图纸质量检测内容及评分标准
六、设备保养及整理现场
1、使用后，清理机床并对铣床导轨及时擦洗上油，进行定期保养
2、工具、量具收放整齐
3、实训场所卫生打扫
七、课堂讲评
对学生学习环节综合评价（动手能力及协作精神）
一、组织教学：
1、点名检查学生出勤情况，填写考勤表。
2、检查学生着装。
3、安全教育。
4、布置教学任务。
二、复习旧课，导入新课
复习台阶、直角沟槽的铣削，引出轴上键槽。
三、讲授新课
（一）专业知识讲解
1）、技术要求：
1、较高的尺寸精度
2、两侧面较小的表面粗糙度
3、较高的位置精度
2）、铣削方法
1.工件的装夹及校正
1)让刀现象
由于立铣刀齿数较键槽铣刀多，刃带较键槽铣刀长，因此，在立铣刀铣削过程中，当受到一个较大的切削抗力作用时，铣刀就向槽的一侧偏让，在偏让的同时多铣去槽壁一部分，使铣出的槽宽增大，这就是铣工常说的“让刀”现象。铣刀直径越小，铣削深度越大时让刀越显著。键槽铣刀之所以能克服立铣刀铣削时产生的缺陷，是因为它齿数少，容屑空间大，排屑流畅，刃短，刚度强。
使用此加工方法的优点是铣刀用钝后，只需刃磨端面，磨短不到1 mm，铣刀直径不受影响；铣削时不会产生“让刀”现象；但在普通铣床上进行加工时，操作的灵活性不好，生产效率反而比正常切削更低。
2）扩刀铣削法
将选择好的键槽铣刀外径磨小0.3～0.5 mm(磨出的圆柱度要好)。铣削时，在键槽的两端各留0.5 mm余量，分层往复走刀铣至深度尺寸，然后测量槽宽，确定宽度余量，用符合键槽尺寸的铣刀由键槽的中心对称扩铣槽的两侧至尺寸，并同时铣至键槽的长度，如图5-19所示。铣削时注意保证键槽两端圆弧的圆度。这种铣削方法容易产生“让刀”现象，使槽侧产生斜度。
2、铣削键槽的铣刀选择
铣削键槽的过程中，对铣刀的要求是较为严格的，它直接影响到键槽的精度和表面粗糙度。通常，铣削通槽是用三面刃盘铣刀或盘铣刀；铣削封闭式键槽是用立铣刀和键槽铣刀。用立铣刀铣削时，应在槽底位置的一端预钻一个与铣刀直径相等的孔，其深度为槽深。在安装条件等同的情况下，如果铣刀选择的不同，其铣削后的效果就不同，不论是表面粗糙度还是生产率都有差异，下面具体分析这个问题。
图3-1
（3）工作台上T形槽装夹来自百度文库
如图3-2所示为将轴件直接安装在铣床工作台T形槽上并使用压板将轴件夹紧的情况，T形槽槽口处的倒角相当于V形铁上的V形槽，能起到定位作用。当加工直径在20～60 mm范围内的长轴时，可直接装夹在工作台的T形槽口上，而阶梯轴件和大直径轴件不适合采用这种方法。
（4）用分度头装夹
装夹工件时，不但要保证工件的稳定性和可靠性，还要保证工件在夹紧后的中心位置不变，即保证键槽中心线与轴心线重合。铣键槽的装夹方法一般有以下几种。
（1）用平口钳安装
用机用虎钳安装适用于在中小短轴上铣键槽。
当工件直径有变化时，工件中心在钳口内也随之变动，影响键槽的对称度和深度尺寸。但装夹简便、稳固，适用于单件生产。若轴的外圆已精加工过，也可用此装夹方法进行批量生产。
2)表面粗糙度
由于键槽铣刀齿数较立铣刀少，螺旋角小，因此，在铣削时振动大，表面粗糙度大。
3、调整铣刀切削位置的调整
铣键槽时，调整铣刀与工件相对位置(对中心)，使铣刀旋转轴线对准工件轴线，是保证键槽对称性的关键。常用的对中心方法如下。
1)擦侧面对中心
如图3-3所示，先在工件侧面贴张薄纸，用干净的液体作为黏液，开动铣床，当铣刀擦到薄纸后，向下退出工件，再横向移动铣刀。
专业工种
数控铣
课 程
铣工工艺与技能训练
课 题
轴上键槽的铣削
授课班级
授课时间
授课学时
26
教学目标
知识目标
1、轴上键槽的主要技术要求； 2、轴上键槽槽的铣削方法；3、轴上键槽的检测方法； 4、轴上键槽的质量分析；
技能目标
会铣轴上键槽
教学重点
轴上键槽的铣削方法
教学难点
对称度的检测及相关尺寸的计算
教学对象
分析
(2)键槽铣刀切痕对中心法。其原理和盘形铣刀的切痕对中心法相同，只是键槽铣刀的切痕是个边长等于铣刀直径的四方形小平面。对中心时，使铣刀在旋转时落在小平面的中间位置。
(3)百分表对中心
4、键槽的铣削
1）分层铣削法
用这种方法加工，每次铣削深度只有0.5～1 mm，以较大的进给速度往返进行铣削，直至达到深度尺寸要求。
图3-3
用三面刃铣刀时移动距离A为
用键槽铣刀或者立铣刀时移动距离A为
式中，A为工作台移动距离（mm）；L为三面刃铣刀宽度（mm）；D为工件直径（mm）；d为铣刀直径（mm）；δ为纸厚（mm）。
2)按切痕对中心
切痕对中心的方法使用简便，但对中心精度不高，是最常用的对中心方法。
(1)盘形铣刀切痕对中心法。如图5-16(a)所示，先把工件大致调整到铣刀的中心位置上，开动铣床，在工件表面上切出一个接近铣刀宽度的椭圆形切痕，然后移动横向工作台，使铣刀落在椭圆的中间位置。
图3-4
4)键槽的长度和轴向位置检测
测量键槽的长度和轴向位置可用钢直尺或游标卡尺测量。
5)表面粗糙度的检测
表面粗糙度的检测应注意选择相对应的对比样板，也可用粗糙度仪进行检验。如果知道具体的数值，则用粗糙度检测仪；如果只是大概地评判，就可以用粗糙度样板来对比；也可以用探针检测，也就是在金属表面取一定长度的距离（10 mm)，用探针沿直线测其表面的凹凸深度，最后取平均值。
三）、轴上键槽的检测和铣削质量分析
1.轴上键槽的检测方法
1)键槽宽度检测
根据键槽的具体精度要求，可选用游标卡尺、内径百分尺、内径千分尺和塞规测量键槽宽度。键槽的宽度一般要求较高。
2)键槽深度检测
键槽深度检测可用各类游标卡尺、外径百分尺、外径千分尺进行测量
3)键槽中心平面与轴心线的对称度检测
如图3-4所示，将工件置入V形铁内，选择一块与键槽宽度尺寸紧密配合的塞块塞入槽内，并使塞块的平面大致处于水平位置，用百分表检测塞块A面与平板（钳工高精度检验和划线专用工具）平面平行并读数，然后将工件转180°，用百分表检测塞块B面与平板平面平行并读数，两次读数差值的一半，就是键槽对称度误差。
（2）用V形架装夹
如图3-1所示为V形架的装夹情况。V形架装夹适用于长粗轴上的键槽铣削，采用V形架定位支撑的优点为夹持刚度好，操作方便，铣刀容易对中。其特点是工件中心只在V形铁的角平分线上，随直径的变化而上下变动。因此，当铣刀的中心对准V形铁的角平分线时，能保证键槽的对称度。如图（b）所示，在铣削一批直径有偏差的工件时，虽对铣削深度有影响，但变化量一般不会超过槽深的尺寸公差。如图(c)所示，在卧式铣床上用键槽铣刀加工，当工件的直径变化时，键槽的对称度会受影响。
如图3-3所示，如果是对称键与多槽工件的安装，为了使轴上的键槽位置分布准确，大都采用分度头或者是带有分度装置的夹具装夹。利用分度头的三爪自动定心卡盘和后顶尖装夹工件时，工件轴线必定在三爪自定心卡盘和顶尖的轴心线上，工件轴线位置不会因直径变化而变化，因此，轴上键槽的对称性不会受工件直径变化的影响。
图3-3
大部分同学已掌握台阶、直角沟槽的铣削方法，并可独立完成相关的加工及测量。
教学环境
铣工实习车间
教学方法
讲授、现场教学、课件
教学准备
1、加工图纸
2、炮塔铣床，平口钳及常用工具
3、Φ12键槽铣刀
4、游标卡尺（0-150，0.02）；杠杆百分表；高度游标卡尺
教学回顾
轴上键槽的铣削
授课教师
教研组长
教学过程及教学内容