車工工藝與技能訓(xùn)-圖文-第6章

車工工藝與技能訓(xùn)練第6章圓錐車削加工

2010年3月9/30/2024機(jī)電控制技術(shù)目錄6.1圓錐基礎(chǔ)知識(shí)6.2車削圓錐的方法6.3錐度測(cè)量圓錐車削加工6.4技能訓(xùn)練9/30/2024

6.1圓錐基礎(chǔ)知識(shí)6.1.1圓錐概念由圓錐表面與一定尺寸所限定的幾何體，稱圓錐。圓錐又可分為外圓錐和內(nèi)圓錐，如圖6-1。常用的圓錐工具有莫氏圓錐和米制圓錐兩種。(a)外圓錐

(b)內(nèi)圓錐圖6-1圓錐9/30/2024圓錐的基本參數(shù),如圖6-2。6.1.2圓錐計(jì)算圓錐基本參數(shù)圖6-2圓錐的基本參數(shù)9/30/2024(1)圓錐角α：在通過圓錐軸線的截面內(nèi)，兩條素線間的夾角。車削時(shí)常用到的是圓錐半角

(2)最大圓錐直徑Ｄ：簡稱大端直徑。(3)最小圓錐直徑ｄ：簡稱小端直徑。(4)圓錐長度Ｌ：最大圓錐直徑與最小圓錐直徑間的軸向距離。(5)錐度Ｃ：最大圓錐直徑與最小圓錐直徑之差對(duì)圓錐長度之比，如下式：

(6-1)式中：Ｄ為最大圓錐直徑，mm；ｄ為最小圓錐直徑，mm；Ｌ為圓錐長度，mm。9/30/2024由上可知，圓錐具有四個(gè)基本參數(shù)，只要知道其中任意三個(gè)參數(shù)，其他一個(gè)未知參數(shù)即可求出。(1)圓錐半角

與其他三個(gè)參數(shù)的關(guān)系：在圖樣上一般都注明D、d、L，但是在車圓錐時(shí)，往往需要轉(zhuǎn)動(dòng)小拖板的角度，所以必須計(jì)算出圓錐半角

，如下式：圓錐各部分尺寸關(guān)系

(6-2)

其他三個(gè)參數(shù)與圓錐半角

的關(guān)系：

D=d+2L(6-3)d=D-2L(6-4)(6-5)式中：Ｄ為最大圓錐直徑，mm；ｄ為最小圓錐直徑，mm；Ｌ為圓錐長度，mm。9/30/2024例6-1有一圓錐，已知D=65MM，D=55MM，L=100MM，求圓錐半角。解：根據(jù)公式6-2

==0.05查三角函數(shù)表

=2o52′應(yīng)用公式6-2計(jì)算圓錐半角，必須查三角函數(shù)表。當(dāng)圓錐半角

＜6o時(shí)，可用下列近似公式計(jì)算：≈28.7o×(6-6)≈28.7o×C(6-7)9/30/2024(2)錐度C與其他三個(gè)參數(shù)的關(guān)系：圖6-3標(biāo)注錐度的工件9/30/2024D、D、L三個(gè)參數(shù)與錐度C的關(guān)系為

D=d+CL

(6-8)d=D-CL(6-9)(6-10)圓錐半角

與錐度C的關(guān)系為

(6-11)

或

(6-12)式中：Ｄ為最大圓錐直徑，mm；ｄ為最小圓錐直徑，mm；Ｌ為圓錐長度，mm。9/30/2024例6-2如圖6-3所示磨床主軸圓錐，已知錐度=1:5，大端直徑=45MM，圓錐長度=50MM，求小端直徑

和圓錐

。DＬCd9/30/2024車較短的圓錐時(shí)，可以用轉(zhuǎn)動(dòng)小滑板法。車削時(shí)只要把小滑板按工件的要求轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度，使車刀的運(yùn)動(dòng)軌跡與所要車削的圓錐素線平行即可。

6.2車削圓錐的方法6.2.1轉(zhuǎn)動(dòng)小滑板法轉(zhuǎn)動(dòng)小滑板法車削較短圓錐圖6-4轉(zhuǎn)動(dòng)小滑板車外圓錐

圖6-5轉(zhuǎn)動(dòng)小滑板車內(nèi)圓錐9/30/2024(1)裝夾工件和車刀。(2)按圓錐的大端直徑和圓錐部分長度的尺寸要求車圓柱體。(3)確定小滑板的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。(4)轉(zhuǎn)動(dòng)小滑板。(5)調(diào)整小滑板導(dǎo)軌與鑲條的配合間隙，并確定工作行程。(6)雙手交替搖動(dòng)小滑板手柄勻速進(jìn)給，粗車圓錐體，檢測(cè)并找正圓錐角度。(7)精車圓錐體。轉(zhuǎn)動(dòng)小滑板法車削圓錐件步驟9/30/2024(1)用卡鉗和千分尺測(cè)量：測(cè)量時(shí)必須注意卡鉗腳(或千分尺測(cè)量桿)和工件的軸線垂直，測(cè)量位置必須在錐體的最大端或最小端直徑處。(2)用界限套規(guī)控制尺寸：當(dāng)錐度已調(diào)整好，而大端(或小端)尺寸還未能達(dá)到要求時(shí)，須再車削。計(jì)算方法：根據(jù)套規(guī)臺(tái)階到工件小端面的距離，可以用公式6-13、公式6-14來計(jì)算背吃刀量，如圖6-6。車錐體尺寸的控制方法式中：為當(dāng)界限量規(guī)刻線或臺(tái)階中心還離開工件平面α的長度時(shí)的背吃刀量(mm)。

(6-13)

(6-14)9/30/2024圖6-6計(jì)算法控制錐體切削深度9/30/2024(3)移動(dòng)床鞍法車外圓錐時(shí)，當(dāng)調(diào)整好圓錐體的角度，經(jīng)過半精車后用圓錐形環(huán)規(guī)測(cè)量出長度a，使車刀輕輕接觸工件小端表面，接著移動(dòng)小滑板，使車刀后退離開工件表面一個(gè)a的距離，然后移動(dòng)床鞍使車刀同工件平面接觸，這時(shí)雖然沒有移動(dòng)中滑板，但車刀已切入一個(gè)需要的深度，如圖6-7。圖6-7移動(dòng)床鞍控制外圓錐尺寸9/30/2024車內(nèi)圓錐時(shí)，當(dāng)圓錐孔的角度已調(diào)整好并經(jīng)過半精車后，先用圓錐形塞規(guī)檢查工件，假使余出的尺寸為α，如圖6-8(a)，取下圓錐形塞規(guī)，移動(dòng)中、小滑板，使刀尖輕輕接觸錐孔大端內(nèi)表面，如圖6-8(b)；接著向后移動(dòng)小滑板，用小滑板刻度盤來控制，使刀尖離開工件端面等于α，如圖6-8(c)；然后向前移動(dòng)大滑板，使刀具同工件端面輕輕接觸。這時(shí)雖然沒有移動(dòng)中滑板吃刀，可是車刀已經(jīng)切入工件一個(gè)需要的深度，如圖6-8(d)，這樣均勻地移動(dòng)小滑板進(jìn)行切削，一次走刀就可以車到接近要求尺寸的圓錐孔。圖6-8(e)是用標(biāo)記法控制錐體尺寸的方法。9/30/2024圖6-8移動(dòng)床鞍控制內(nèi)圓錐尺寸9/30/20241)轉(zhuǎn)動(dòng)小滑板法車削圓錐的優(yōu)點(diǎn)(1)能加工完整的圓錐體及圓錐孔；(2)能加工圓錐斜角很大的工件。2)轉(zhuǎn)動(dòng)小滑板法車削圓錐的缺點(diǎn)：(1)只能手動(dòng)進(jìn)刀，因此勞動(dòng)強(qiáng)度較大，表面質(zhì)量很難控制制；(2)因受小滑板行程的限制，所以只能加工較短的圓錐工件。轉(zhuǎn)動(dòng)小滑板車車削圓錐的特點(diǎn)9/30/2024車削時(shí)注意事項(xiàng)(1)車刀必須對(duì)準(zhǔn)工件旋轉(zhuǎn)中心，避免產(chǎn)生雙曲線(母線不直)誤差。(2)車圓錐體前對(duì)圓柱直徑的要求是，一般應(yīng)按圓錐體大端直徑放余量1mm左右。(3)車刀刃要始終保持鋒利，工件表面應(yīng)一刀車出。(4)應(yīng)兩手握小滑板手柄，均勻移動(dòng)小滑板。(5)粗車時(shí)，進(jìn)刀量不宜過大，應(yīng)先車錐度，以防工件車小而報(bào)廢。一般留精車余量0.5mm。9/30/2024(6)用量角器檢查錐度時(shí)，測(cè)量邊應(yīng)通過工件中心。用套規(guī)檢查時(shí)，工件表面粗糙度要小，涂色要薄而均勻，轉(zhuǎn)動(dòng)量一般在半圈之內(nèi)，轉(zhuǎn)動(dòng)量過大則易造成誤判。(7)在轉(zhuǎn)動(dòng)小滑板時(shí)，應(yīng)稍大于圓錐半角()，然后逐步找正。(8)小滑板不宜過松，以防工件表面車削痕跡粗細(xì)不一。(9)當(dāng)車刀在中途刃磨以后裝夾時(shí)，必須重新調(diào)整，使刀尖嚴(yán)格對(duì)準(zhǔn)工件中心。(10)扳手松開小滑板緊固螺帽時(shí)防止打滑而撞傷手。9/30/20246.2.2偏移尾座法工件裝夾(1)將頂尖安裝在車窗卡盤及尾座上，調(diào)整校正頂尖軸線與主軸平行。(2)把兩頂尖的距離調(diào)整到工件總長，尾座套筒在尾座內(nèi)伸出量一般小于套筒總長的

。(3)兩中心孔內(nèi)須加潤滑脂(黃油)。⑷工件在兩頂尖間的松緊程度，以手不用力能撥動(dòng)工件(只要沒有軸向竄動(dòng))為宜。9/30/2024先將前后兩頂尖對(duì)其，然后根據(jù)偏移量的大小采用下面幾種方法來偏移尾座。尾座的偏移⑴應(yīng)用尾座下層的刻度圖6-9應(yīng)用尾座下層的刻度偏移尾座的方法9/30/2024⑶應(yīng)用百分表⑵應(yīng)用中滑板刻度圖6-10應(yīng)用中滑板刻度偏移尾座的方法圖6-11應(yīng)用百分表偏移尾座的方法9/30/2024⑷應(yīng)用錐度量棒（或樣本）圖6-12應(yīng)用錐度量棒偏移尾座的方法9/30/2024在兩頂尖之間車削圓錐時(shí)，床鞍平行于主軸軸線移動(dòng)，尾座橫向偏移一段距離s(圖6-9)，工件旋轉(zhuǎn)中心與縱向進(jìn)給方向相交成一個(gè)角度

，因此工件就車成了圓錐。

尾座偏移量計(jì)算公式：尾座偏移量計(jì)算式中：Ｄ為最大圓錐直徑（mm）；ｄ為最小圓錐直徑（mm）；Ｌ0為工件全長（mm）；Ｌ為圓錐長（mm）。部分錐：（6-13）

全部錐：（6-14）9/30/2024圖6-13偏移尾座法車削圓錐9/30/2024例6-3有一外圓錐工件，=75MM，=70MM，=100MM，=120MM，求尾座偏移量。ＤｄＬＬ09/30/2024例6-4如圖6-10所示的錐形心軸，=40MM，=1:25，=70MM，=120MM求尾座偏移量。圖6-10錐形心軸ＬＬ0Ｄ9/30/2024偏移尾座法車削圓錐的特點(diǎn)1)偏移尾座法車削圓錐的優(yōu)點(diǎn)(1)可以機(jī)動(dòng)進(jìn)給,車削后工件表面較光潔；(2)能車較長的圓錐體。2)偏移尾座法車削圓錐的缺點(diǎn)(1)因受機(jī)床尾座偏移量的限制，不能車錐度很大的工件；(2)不能車圓錐孔和完整圓錐體；(3)調(diào)整尾座偏移量要花去較多的時(shí)間；(4)頂尖在中心孔中是歪斜的，造成中心孔和頂尖磨損都不均勻，因此宜采用球形頂尖或在工件上鉆一小圓柱孔以代替頂尖孔，這樣就可以改善磨損不均勻的情況。9/30/2024仿形法車圓錐是刀具按照仿形裝置(靠模)進(jìn)給對(duì)工件進(jìn)行加工的方法，適用于車削長度較長、精度要求較高的圓錐。1)仿形法車圓錐的基本原理2)靠模的結(jié)構(gòu)錐度靠模的結(jié)構(gòu)如圖6-14。6.2.3車削圓錐的其他方法靠模板法車削圓錐9/30/2024圖6-14靠模板法車削圓錐的基本原理1.固定模板2.滑滑塊3.刀架9/30/2024圖6-15

靠模法車削圓錐1.底座

2.靠板

3.絲杠

4.滑塊

5.靠模體

6、7、11螺釘

8.掛腳

9.螺母

10.拉桿9/30/20243）靠模板法車削圓錐的特點(diǎn)(1)靠模板法車削圓錐的優(yōu)點(diǎn)：①圓柱體與圓錐孔均能車削；②可以應(yīng)用大滑板自動(dòng)走刀，因此光潔度較好；③可以加工較長的圓錐體。(2)靠模板法車削圓錐的缺點(diǎn)：①一般不能加工較大的錐度；②裝卸中滑板絲桿比較麻煩。9/30/2024寬刃刀削圓錐(a)直進(jìn)法

(b)接刀法圖6-16

寬刃刀車削圓錐的方法

圖6-17

用樣板刀車削圓錐9/30/2024

6.3錐度測(cè)量6.3.1用萬能角度尺測(cè)量錐度圖6-18

用萬能角度尺測(cè)量錐角9/30/20246.3.2用角度樣板測(cè)量圓錐圖6-19

用角度樣板測(cè)量圓錐9/30/20246.3.3用圓錐塞規(guī)和圓錐套規(guī)測(cè)量錐度如圖6-20

用錐規(guī)和套規(guī)測(cè)量圓錐9/30/2024

6.4技能訓(xùn)練1.實(shí)訓(xùn)要求(1)了解圓錐工件各幾何尺寸含義。(2)掌握計(jì)算圓錐半角

的方法。(3)運(yùn)用轉(zhuǎn)動(dòng)小滑板法切削如圖6-21圓錐工件，單位mm。(4)測(cè)量工件圓錐工件加工尺寸。6.4.1外圓錐車削實(shí)例9/30/2024CA6140車床、#45毛坯

45×96mm、卡鉗、千分尺、萬能角度尺、外圓車刀。2.實(shí)訓(xùn)設(shè)備圖6-21圓錐工件9/30/2024(1)用三爪卡盤夾持毛坯工件的外圓，伸出長度約為70mm，找正并夾緊。(2)車平端面。(3)粗、精車外圓

mm外圓長(60±0.5)mm。(4)計(jì)算圓錐半角

。(5)劃線長度45mm，小滑板逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)

，粗、精車椎體1:6±4′至尺寸,用萬能角度尺檢查錐度.保證表面粗糙度要求,銳角倒鈍0.5×45o。(6)調(diào)頭夾持

mm外圓，校正。3.實(shí)訓(xùn)內(nèi)容9/30/2024(7)粗、精車端面，保持總長(90±0.3)mm。(8)粗、精車(±0.1)mm，保證長度(60±0.3)mm，銳角倒鈍0.5×45o。(9)取下工件，檢查尺寸。(1)車刀必須對(duì)準(zhǔn)工件旋轉(zhuǎn)中心。(2)工件表面應(yīng)一刀車出。(3)粗車時(shí)，進(jìn)刀量不宜過大，并校正錐度。(4)在轉(zhuǎn)動(dòng)小滑板時(shí)，應(yīng)稍大于圓錐半角角然后逐步找。4.注意事項(xiàng)9/30/20246.4.2內(nèi)圓錐車削實(shí)例1.實(shí)訓(xùn)要求(1)復(fù)習(xí)內(nèi)孔工件裝夾、校正過程。(2)掌握計(jì)算尾座偏移量S的方法。(3)運(yùn)用偏移尾座法切削如圖6-22圓錐內(nèi)孔，單位mm。(4)測(cè)量工件圓錐工件加工尺寸。