铣削键槽的注意事项及技巧

1.注意应力集中的影响

如图3⁃24a和图3⁃25a所示，键槽在轴的阶梯部位铣出，使键槽本身的应力集中与轴阶梯部位的应力集中重合；用面铣刀铣削的键槽应力集中也较大。

改进后的结构分别如图3⁃24b和图3⁃25b、c所示，键槽改为开在远离轴阶梯的部位，且改用盘铣刀铣削键槽。应注意，渐开线花键的应力集中小于矩形花键，对削弱应力集中较为有利；花键的环槽直径d不宜过小，可取等于花键的内径d₁。

图3⁃24 键槽结构（1）

图3⁃25 键槽结构（2）

2.注意对称分布键槽

如图3⁃26a所示，在较长的轴上铣削键槽。若只铣削一个键槽，则在加工时，由于结构的不对称性轴容易产生弯曲。

改进后的结构如图3⁃26b所示，为了减轻长轴的弯曲，在已铣出键槽的180°处再铣出一同样大小的对称键槽，从而保证轴的加工精度。

3.键槽应在同一素线且与套筒配合

如图3⁃27a所示，该轴需铣削两个键槽。在图3⁃27a中，铣刀在两次铣削过程中所对应轴上素线各不相同，从而使铣出的键槽不在同一条素线上。这样不仅造成了铣削加工不便，同时也会导致键的结构和受力不对称，致使轴上零件偏离回转中心，引起振动与疲劳。另外，安装齿轮的轴段（轴中间部分）铣削过长，在降低轴的强度时也使套筒无法装入。

改进后的结构如图3⁃27b所示，轴与零件在装配与工作时受力均匀，可减少振动，便于加工；两键槽位于同一条素线上；易于装入套筒，从而降低了齿轮的左右振动，提高了整个系统的稳定性。

图3⁃26 对称分布键槽结构

图3⁃27 两键槽位于同一条素线上的结构

4.不应在轴上薄弱部位铣削键槽

如图3⁃28a所示，在轮毂或轴段上铣削键槽时，若在工件厚度较小处即工件的薄弱部位进行铣削，则会降低工件强度，因此应予以避免。

改进后的结构如图3⁃28b所示，将键槽设计在轮毂较厚、远离齿轮齿根或零件上有螺钉孔的部位，从而避免削弱工件的强度。

图3⁃28 避免削弱工件强度的键槽结构(www.xing528.com)

5.一次性铣削连通键

如图3⁃29a所示，轴上需要安装多个零件。当分段铣削出多个键槽时，轴上零件在安装时由于各键的方向不完全一致而难于安装，甚至不能安装。

改进后的结构如图3⁃29b所示，在轴上铣出一个连通键槽，可以降低零件的安装难度，节约工时。

图3⁃29 连通键槽结构

6.铣削键槽对轴强度的影响

如图3⁃30a所示，在铣削空心轴的键槽时铣刀的垂直进给量过大，导致键槽过深，键槽下部轴壁太薄，可能导致轴的强度过分变弱，甚至使轴损坏。

改进后的结构如图3⁃30b所示，减小铣削深度，使空心轴的强度不会因键槽的存在而过分变弱，从而保证轴的寿命和强度。

图3⁃30 减小铣削深度的结构

7.大锥度锥度轴上的平键槽

如图3⁃31a所示，在大锥度锥度轴上铣削平键键槽。若铣刀沿平行于轴线的方向进行铣削，则会使键槽两端高度不同。

改进后的结构如图3⁃31b所示，当改为使铣刀沿平行于轴的表面铣削时，键槽两端高度一致，轴的结构及强度得到提高。

图3⁃31 大锥度锥度轴上的键槽结构

8.铣削沟槽时的定位不足

如图3⁃32a及图3⁃32b所示，铣削键槽前，如果在定位方案中出现“欠定位”现象，（例如工件侧面只用一个销子定位，既为定位不足）铣削时工件因受力而转动，严重时会打坏刀具，甚至发生安全事故。

改进后的结构如图3⁃32c所示，用长条形定位挡铁定位，可实现完全定位。这样便不会出现上述状况，从而提高加工质量。

图3⁃32 实现完全定位的设计