圓錐面的車削二

圓錐面的車削二一、圓錐的基本老知識(shí)：

圓錐面配合的同軸度高、拆卸方便，當(dāng)圓錐角ɑ<3°時(shí)能傳遞很大的扭矩，因此在機(jī)械制造中廣泛應(yīng)用。1、圓錐的基本參數(shù)：圓錐分內(nèi)圓錐和外圓錐兩種。（1）最大圓錐直徑D，簡稱大端直徑。（2）最小圓錐直徑d，簡稱小端直徑。（3）圓錐長度L，大端直徑與小端直徑之間的軸向距離。（4）錐度C，圓錐的最大圓錐直徑和最小圓錐直徑之差

與圓錐長度之比，即：

C=

錐度一般用比例或分?jǐn)?shù)形式表示，如：1:7或1/7

（5）圓錐半角（圓錐斜角）ɑ/2，圓錐角ɑ是在通過圓錐軸線的截面內(nèi)兩條素線之間的夾角。車削圓錐面時(shí)，小滑板轉(zhuǎn)過的角度是圓錐角的一半——圓錐半角ɑ/2。

其計(jì)算公式為：

tan==

然后根據(jù)計(jì)算值查出ɑ/2

的具體角度值。

2、標(biāo)準(zhǔn)圓錐：為了制造和使用方便，降低生產(chǎn)成本，機(jī)床上、工具上、刀具上的圓錐多已標(biāo)準(zhǔn)化。相同號(hào)碼的標(biāo)準(zhǔn)圓錐基本參數(shù)相同，具有互換性，并在國際上通用。

（1）莫氏圓錐Morse

莫氏圓錐應(yīng)用廣泛，各類鉆頭、頂尖的錐柄，車床主軸、尾座的錐孔等都是莫氏圓錐。莫氏圓錐有0～6號(hào)7種，其中最小的是0號(hào)（MorseNO.0）,最大的是6號(hào)（MorseNO.6）。莫氏圓錐號(hào)碼不同，其線性尺寸和圓錐半角均不同，即號(hào)碼不相同錐度也不相同。（2）公制圓錐（米制圓錐）公制圓錐有7個(gè)加碼，即4、6、80、100、120、160、200號(hào)。它們的號(hào)碼是指最大圓錐直徑，而錐度固定不變，即C＝1：20；如100號(hào)米制圓錐的最大直徑D=100mm,錐度C＝1：20。圓錐角＝2°51'51.1"（3）專用標(biāo)準(zhǔn)錐度

專用標(biāo)準(zhǔn)錐度把常用的錐度標(biāo)準(zhǔn)化，分為1：4、1：5、1：7、1：12、1：15、1：16、1：20、1：30、1：50、7：24、7：64，共11種。二、圓錐的車削方法：

車削圓錐時(shí)，要同時(shí)保證尺寸精度和圓錐角度。一般先保證圓錐角度，然后控制線性尺寸。車削圓錐的方法有轉(zhuǎn)動(dòng)小滑板法、偏移尾座法、仿形法、寬刃刀車削法、鉸內(nèi)圓錐法以及在數(shù)控車床上車圓錐等。

1、轉(zhuǎn)動(dòng)小滑板法轉(zhuǎn)動(dòng)小滑板法是把小滑板逆時(shí)針或順時(shí)針方向按工件的圓錐半角ɑ/2轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)相應(yīng)的角度，采用小滑板進(jìn)給的方式，使車刀的運(yùn)動(dòng)軌跡與所要車削的圓錐素線平行。

轉(zhuǎn)動(dòng)小滑板法車削圓錐的特點(diǎn)：（1）可以車削各種角度的內(nèi)外圓錐。（2）操作方便，能保證一定精度。（3）只能手動(dòng)進(jìn)給，生產(chǎn)效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，表面粗糙度不好控制。（4）受小滑板長度限制，只能加工素線長度較短的圓錐面。（5）適用于加工圓錐半角較大且錐面不長的工件。

1.1轉(zhuǎn)動(dòng)小手板法車削配套圓錐面如圖：車削配套圓錐面時(shí)，應(yīng)先將外圓錐面車好，檢查合格后，換上要配車錐孔的工件。在不改變小滑板角度的前提下，把內(nèi)孔車刀反裝，使其刀刃向下，車床主軸仍正轉(zhuǎn)，車削內(nèi)圓錐面。1.2轉(zhuǎn)動(dòng)小滑板法車削對稱錐孔

如圖：車削時(shí)，先將右邊的錐孔車削合格。車刀退刀后，不改變小滑板角度，把車刀反裝，再車削左邊的錐孔。這種方法能使兩錐孔的錐度相等，避免工件兩次安裝，有很高的同軸度。

1.3、圓錐量規(guī)控制背吃刀量

用圓錐量規(guī)不但可以測量工件的錐度，而且可以控制工件的直徑。如圖所示，工件端面到量規(guī)階臺(tái)（或刻線）的最小距離為a,根據(jù)a可計(jì)算出車削大小端直徑時(shí)的背吃刀量ap,從而正確車削出大小端直徑.ap=a×tan=a×例：已知一工件的圓錐半角為2°30′，當(dāng)用圓錐塞規(guī)檢驗(yàn)時(shí)，工件直徑大端離開塞規(guī)階臺(tái)的距離為3mm，問中滑板橫向進(jìn)給多少才能使圓錐大徑合格？解：

ap=3×tan2°30′=3×0.0436=0.13mm2、偏移尾座法將工件用兩頂尖裝夾，把尾座向里（用于車正外圓錐面）或向外（用于車倒外圓錐面）橫向移動(dòng)一段距離Ｓ后，使工件回轉(zhuǎn)軸線與車床主軸軸線相交成一個(gè)圓錐半角ɑ/2的夾角。當(dāng)床鞍帶動(dòng)刀具沿著平行于主軸軸線的方向進(jìn)給切削時(shí)，工件就車成了圓錐體。（1）尾座偏移量的計(jì)算：尾座的領(lǐng)偏移量主要與圓錐長度和工件兩頂尖間的長度有關(guān)?？筛鶕?jù)下面近似公式計(jì)算：Ｓ≈Ｌ0tan

=

L0*

或Ｓ≈L0式中Ｓ---尾座偏移量

mmＤ---最大圓錐直徑

mm

d---最小圓錐直徑

mm

L---圓錐長度

mm

L0---工件全長

mm

C---錐度(2)偏移尾座法車圓錐的特點(diǎn)：

①可以機(jī)動(dòng)縱向進(jìn)給，能獲得較好的表面粗糙度，生產(chǎn)效率較高，勞動(dòng)強(qiáng)度較低。②適合加工錐度（圓錐角）較小，精度不高且錐體較長的工件。③因兩頂尖裝夾，不能加工內(nèi)圓錐和整錐體。④頂尖在中心孔內(nèi)是歪斜的，接觸不良，頂尖和中心孔磨損不均勻。3、仿形法

仿形法車圓錐是刀具按照仿形裝置（靠模）進(jìn)給對工件進(jìn)行加工的方法。仿形裝置能使車刀作縱向進(jìn)給的同時(shí)作橫向進(jìn)給，從而使車刀的運(yùn)動(dòng)軌跡與圓錐的素線平行，加工出所需的圓錐面。（1）仿形法的基本原理：

仿形法又稱為靠模法，它是在車床床身的后面安裝一個(gè)固定靠模板，其斜角根據(jù)工件的圓錐半角ɑ/2調(diào)整；取出中滑板絲杠，刀架通過中滑板與滑塊剛性連接。當(dāng)床鞍縱向進(jìn)給時(shí)，滑塊沿著固定靠模中的斜槽滑動(dòng)，帶動(dòng)車刀作平行于靠模板斜面的運(yùn)動(dòng)，使車刀刀尖的運(yùn)動(dòng)軌跡平行于靠模板的斜面，這樣即車出了外圓錐面。（2）仿形法的特點(diǎn)：

①調(diào)整角度方便、準(zhǔn)確，生產(chǎn)效率高，適合于批量生產(chǎn)內(nèi)外圓錐。②中心孔接觸良好，又能自動(dòng)進(jìn)給，因此圓錐表面質(zhì)量好。③靠模裝置角度調(diào)整范圍較小，適合車削ɑ/2

<12°的工件。

4、寬刃刀車削法寬刃刀車圓錐面，實(shí)質(zhì)上屬于成形刀車削。它是在安裝車刀時(shí)，把主切削刃與主軸的夾角調(diào)整到與工件圓錐半角ɑ/2相等后，采用橫向進(jìn)給的方法加工出外圓錐面。

工作要求：

(1)切削刃必須平直，刃傾角λs=0°(2)機(jī)床、刀具、工件必須具有較高的剛度。

(3)切削速度宜低，避免振動(dòng)。寬刃刀車削法適用于較短圓錐面的精車。當(dāng)圓錐面的長度大于切削刃的長度時(shí)，可以采用多次接刀的方法加工。5、鉸內(nèi)圓錐法

直徑較小的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)圓錐，由于車削很難達(dá)到尺寸精度和表面粗糙度要求，這時(shí)可用圓錐形鉸刀進(jìn)行加工。鉸削比車削精度高，表面粗糙度可達(dá)Ra1.6～0.8

(1)圓錐形鉸刀分粗鉸刀和精鉸刀。粗鉸刀槽少但較深，容屑空間大，有利排屑。粗鉸刀的刀刃上有一條螺旋形的分屑槽，把原來很長的切削刃分割成若干段短切削刃，鉸削時(shí)能把切屑分成幾段，使切屑容易排出。精鉸刀槽多且淺，它不需要大的容屑空間，刀齒平直，錐度很準(zhǔn)確。（2）鉸內(nèi)圓錐的方法：

①鉆→鉸內(nèi)圓錐適合直徑和錐度均較小的內(nèi)圓錐。鉆孔直徑應(yīng)小于最小圓錐直徑1～1.5mm；粗鉸時(shí)留0.1～0.2mm精鉸余量。②鉆→擴(kuò)→鉸內(nèi)圓錐面適合長度較長，余量較大的有一定位置精度的內(nèi)圓錐。③鉆→車→鉸內(nèi)圓錐面適合直徑和錐度均較大的有較高位置精度的內(nèi)圓錐

鉸削時(shí)，切削刃長，切削面積大，排屑困難，應(yīng)選用較小的切削速度，并充分加注切削液。鉸鋼件時(shí)用乳化液或切削油，鉸鑄鐵時(shí)用煤油。

三、圓錐面的檢測

圓錐面的檢測主要是檢測圓錐面的圓錐角度和尺寸精度。

1、角度和錐度的檢測：1.1用游標(biāo)萬能角度尺測量

結(jié)構(gòu)：簡稱萬能角度尺，根據(jù)分度精度值分有2‘和5’兩種。可以測量0°~320°范圍內(nèi)的任意角度。

讀數(shù)方法：先從尺身（主尺）上讀出游標(biāo)“0”線左邊角度的整度數(shù)（尺身上每一格為1°）。然后用與尺身刻線對齊的游標(biāo)上的刻線格數(shù)，乘以萬能角度尺的分度值，得到角度的

'

值。

測量方法：

如圖所示，根據(jù)角度的大小選擇不同的測量方法。若將90°角尺和直尺都卸下，由基尺和尺身上的扇形板組成的測量面可以測量230°~320°的角度。

50°～140°卸下90°角尺，裝上直尺

50+90＝140°

0°～50°

測量方法：如圖所示

140°～230°卸下直尺，裝上90°角尺50+90＝140°

50+140＝230°

230°～320°卸下直尺，裝上90°角尺90+140＝230°

90+230＝320°1.2

用角度樣板檢測：

角度樣板屬于專用量具，常用于批量生產(chǎn)，以減少輔助時(shí)間。1.3

用正弦規(guī)測量：用正弦規(guī)是利用三角函數(shù)中正弦關(guān)系來間接測量角度的一種精密量具。測量時(shí)，將正弦上，圓柱體的一端用量塊墊高，被測工件放在正弦規(guī)的平面上，如圖所示。量塊組高度可以根據(jù)被測工件的圓錐角度精確計(jì)算獲得。已知圓錐角ɑ，求量塊組H高度

Ｈ=Ｌsina已知量塊組H高度，求圓錐角ɑ

a=arcsin式中Ｈ－－量塊組的高度，mmＬ－－正弦規(guī)兩圓柱中心距，mma－－圓錐角1.4用涂色法檢測對于標(biāo)準(zhǔn)圓錐或配合精度要求較高的圓錐工件，一般使用圓錐套規(guī)和圓錐塞規(guī)檢驗(yàn)。檢驗(yàn)時(shí)要求工件和檢具工作表面清潔，工件圓錐表面粗糙度Ｒa值小于3.2μm且無行刺。檢驗(yàn)步驟如下：

（1）首先在工件或檢具的圓周上，順著圓錐素線薄而均勻地涂上三條顯示劑（印油、紅丹粉和機(jī)油的調(diào)和物。檢驗(yàn)外圓錐時(shí)，顯示劑涂在工件上;檢驗(yàn)內(nèi)圓錐時(shí)，顯示劑涂在檢具上）。（2）然后手握檢具輕輕的套在工件上，稍加周向推力，將檢具轉(zhuǎn)動(dòng)1/4圈。（3）取下檢具，觀察工件表面或檢具表面顯示劑被擦去的情況。若三條顯示劑全長擦痕均勻，圓錐表面接觸良好，說明工件錐度正確。若小端擦去，大端未擦去，外圓錐時(shí)說明工件圓錐角小，內(nèi)圓錐時(shí)說明工件圓錐角大。若小端未擦去，大端擦去，外圓錐時(shí)說明工件圓錐角大，內(nèi)圓錐時(shí)說明工件圓錐角小。

2、圓錐線性尺寸的檢測（1）用卡鉗和游標(biāo)卡尺測量：圓錐精度較低或粗加工中檢測圓錐直徑時(shí)，可用卡鉗和游標(biāo)卡尺測量。（2）用圓錐量規(guī)檢測：塞規(guī)和套規(guī)除了有一個(gè)精確的圓錐表面外，端面上分別有一個(gè)臺(tái)階（或刻線）。臺(tái)階長度（或刻線之間的距離）m就是最大或最小圓錐直徑的公差范圍。

四、圓錐面車削質(zhì)量分析

廢品種類產(chǎn)生原因預(yù)防措施

角度（錐度）不正確1、用轉(zhuǎn)動(dòng)小滑