花键零件经过热处理之后会出现轴向弯曲、齿向扭曲、齿形改变以及内孔收缩等四种变形，变形控制不能仅仅依靠后期校正来实现，应该在毛坯组织、加工工艺以及淬火方案上进行预先考虑，如果毛坯有偏析或者残余应力的话，在加热和冷却的时候各个部分的收缩就会不一样，从而导致变形，粗加工之后可以安排去应力退火或者调质处理，使内部应力提前释放出来，设计的时候要尽量少用尖角和突变的地方，台阶的地方要加好圆角。细长花键轴要考虑长径比的影响，不能随便平放堆叠。淬火的时候要注意控制介质的温度、搅拌的程度以及进入介质的方向，防止出现一侧过冷的情况，精度高的花键在热处理之前不能一次性把所有的尺寸都做好，要留出磨削的空间。
一、毛坯组织和预处理要提前安排
花键件经过热处理之后发生形变，其中的原因一般都出现在毛坯阶段。如果毛坯有偏析、残余应力或者局部组织不同，在加热和冷却的时候各个部分的收缩不一样就会出现问题，经过粗加工之后就可以进行去应力退火或者调质处理了，把内应力提前释放掉，比事后校正要方便很多。
二、结构设计要避免冷却速度差异
花键处如果有台阶、键槽、孔位或者较大的截面变化，在进行热处理的时候各个部分的冷却速度不一样就会造成形变。设计阶段要尽量少用尖角、突变直径的地方，台阶的地方要加个合理的圆角，使热量分布均匀一些。细长的花键轴要考虑长径比造成的变形问题，如果控制不好后面再怎么处理也没有用了。
三、装夹方式要根据零件特点选择
细长轴状的花键不能随便平铺堆放，应该用垂直悬挂或者专用夹具等方式进行固定。内花键零件要避免受到过大的夹紧力，在高温的情况下容易出现孔口变圆或者局部收缩的情况。曾经有人为了省事把一整批细长的东西直接放到炉子里面去，出来的结果是弯成了麻花状，返工的成本要比使用夹具高很多。
四、升温和淬火参数要逐步控制
升温过快的话就会产生热应力，根据材料以及大小的不同来选择分段预热的方式来使温度平缓上升。淬火的时候要控制好介质的温度、搅拌的程度以及进入介质的方向，防止出现一侧冷却不均的情况。细长件可以用压淬、分级淬火等方法来减小变形的风险，尽管工艺比较复杂但是可以控制住变形量。
五、加工余量要为后续留出空间
精度要求高的花键在热处理之前不能一次性加工到最后的尺寸，要留出磨削的空间。经过热处理之后要先检验跳动、齿向以及齿形，然后根据情况来选择是否进行校直或者磨削，有的人为图省事直接把零件加工好后再进行热处理，但是由于变形后没有可以修理的空间了，所以整批都报废了。
总结
花键热处理变形控制是一个系统工程，在毛坯、设计、装夹、淬火、加工和检测等各个阶段都要做好相应的准备。不能寄希望于后期校正来弥补所有的错误，那样的话会浪费很多时间，并且还会降低精度，控制好每一个环节，那么变形量就会小一些。本文由上隆自动化整理分享，选型或者使用中遇到的问题可以进行交流。
