对于拉削加工的花键来说，主要是花键拉刀的大径和分度圆的同轴度如何，因为拉刀决定了加工零件花键孔的精度，根据《拉力技术条件》以及实测结果，其同轴度值约在0.02mm之内，较零件中其他部分对基准的公差要求要小，据此认为基准转换是可行的。

对于具有渐开线花键孔的齿轮、内外花键套、连接盘等零件，一般均以花键孔作为设计基准，实际上也是以齿面形成的分度圆为设计基准的，如何做到工艺定位基准和设计基准统一，在工装制造方面还有一定的难度。所以，目前许多单位在处理这类工艺定位基准方面，还都是以定大径来代替定分度圆的方式，即采用大径具有锥度的渐开线花键定位芯轴来定内花键大径。

1 基准转换的可行性

可否进行基准转换即是否可以大径代替分度圆作定位基准，关键取决于两者的同轴度能否达到要求，对于拉削加工的花键来说，主要是花键拉刀的大径和分度圆的同轴度如何，因为拉刀决定了加工零件花键孔的精度，根据《拉力技术条件》以及实测结果，其同轴度值约在0.02mm之内，较零件中其他部分对基准的公差要求要小，据此认为基准转换是可行的。

2 锥度花键芯轴的设计

芯轴设计一方面要考虑刚度，使其在加工时，在切削刀作用下不易产生弯曲。在大径已确定的条件下，要尽可能缩短长度：另一方面要考虑花键孔大径的尺寸变化和芯轴锥度大小，要在花键孔尺寸变化范围内仍能楔紧，并且还要考虑设备加工范围。综合以上因素，一般芯轴定位部分长度取200～400mm。另外，根据定位芯轴大径的尺寸大小，在大径≤Ø50mm时，芯轴设计为整体式：当大径>Ø50mm时，芯轴设计为分体式焊接结构较为理想，其基本结构如附图所示。

为了在使用时花键芯轴只有大径接触定位，花键芯轴齿厚必须减薄，减薄量一般控制在比标准值齿厚小0.9～1mm范围内，同时在不影响外锥面质量的情况下，要求比标准数值滚切深1.5～2mm。

花键芯轴大径的尺寸及公差的确定对整个芯轴来说至关重要，是成败的关键，拉削加工的花键孔，其大径的大小往往是由拉刀大径决定的，故要求制作拉刀时要严格控制其大径尺寸，以利于减少花键芯轴的数量，提高其重复利用率。

根据使用情况，材料为40Cr的芯轴热处理采用整体调质至24～28HRC，大径表面淬火至42～46HRC、淬深1～2mm的方法，以保证其刚度和耐磨性。焊接式芯轴焊后需消除焊接应力，以防变形。

附图

3 制造及使用中应注意的问题

为保证芯轴的制造精度，并便于修磨，在制造中芯轴两端中心孔应设计为2型。
花键芯轴齿厚应有减薄量，以保证使用时花键芯轴只有大径接触定位。
为提高花键芯轴的耐磨性，必须对芯轴定位表面进行热处理。对已出现磨损，无法继续使用的芯轴，可采取刷镀硬铬的办法加以修复，镀层厚度须超过磨损量，以便能重新加工出定位表面。
工具、工件的清洁度直接影响加工精度，中心孔、芯轴定位表面有铁屑、杂物等，就容易出现跳动超差等异常情况，使用中须加以注意。另外，工具要注意妥善保管，最好能竖直吊挂存放，以免出现弯曲变形，影响精度。

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浅谈锥度花键芯轴的设计制造

1 基准转换的可行性

2 锥度花键芯轴的设计

3 制造及使用中应注意的问题

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