车圆锥和成形面

1、车圆锥和成形面第1页，共67页，2022年，5月20日，17点51分，星期三第四章 车圆锥和成形面4-1 圆锥的基本知识4-2 车圆锥的方法4-3 圆锥的检测4-4 车成形面的方法和质量分析第2页，共67页，2022年，5月20日，17点51分，星期三教学目的和要求掌握车圆锥和成形面的有关计算方法。能合理选择车圆锥和车成形面的方法。了解常用的标准工具圆锥。了解万能角度尺的结构、读数方法和测量方法。能正确地使用圆锥量规检测圆锥。会分析车圆锥时产生废品的原因，能提出预防措施。第3页，共67页，2022年，5月20日，17点51分，星期三重点和难点重点：圆锥的各部分尺寸计算、测 量以及车削圆锥和成形

2、面的方法。难点：仿形法车圆锥和车成形面。第4页，共67页，2022年，5月20日，17点51分，星期三 4-1 圆锥的基本知识知识目标1、掌握圆锥的各部分尺寸计算2、了解工作中会遇到的标准工具圆锥 第5页，共67页，2022年，5月20日，17点51分，星期三 4-1 圆锥的基本知识生产中，带有圆锥面的工件很多，如： 圆锥齿轮 带锥孔的齿轮 锥形手柄 锥形主轴第6页，共67页，2022年，5月20日，17点51分，星期三 4-1 圆锥的基本知识在机床和工具中，常遇到使用圆锥面配合的情况，如车床主轴锥孔与前顶尖的配合及车床尾座锥孔与麻花钻锥柄的配合。如图a）、b）第7页，共67页，2022年，5

3、月20日，17点51分，星期三 4-1 圆锥的基本知识因为圆锥面配合紧密，拆装方便，多次拆装后仍能 保持精确的对中性，因此被广泛应用于要求定位准确，能传递一转矩和经常拆卸的配合件上。一、圆锥的基本参数及尺寸计算 1.圆锥的基本参数第8页，共67页，2022年，5月20日，17点51分，星期三 4-1 圆锥的基本知识（1）大端直径 D（2）小端直径 d（3）圆锥长度 L（4）锥度 C（5）圆锥半角/2第9页，共67页，2022年，5月20日，17点51分，星期三 4-1 圆锥的基本知识2.圆锥基本参数计算 第10页，共67页，2022年，5月20日，17点51分，星期三 4-1 圆锥的基本知识补

4、充：计算圆锥半角的近似公式 当圆锥半角/213时可用近似公式计算： 说明：k的取值与锥度有关。 C0.10 k=28.7 C=0.100.20 k= 28.6 C=0.210.28 k= 28.5第11页，共67页，2022年，5月20日，17点51分，星期三 4-1 圆锥的基本知识 C=0.290.35 k= 28.4 C=0.360.41 k= 28.3 C=0.420.45 k= 28.2例题：车削一锥度为C=120的圆锥，求圆锥半角/2。 解： /2 = k*C =28.7*1/20 =1.435 =1 26第12页，共67页，2022年，5月20日，17点51分，星期三 4-1 圆锥

5、的基本知识二、标准工具圆锥1.莫氏圆锥Morse 莫氏圆锥有06号7种，最小的是0（Morse No.0）,最大的是6号（Morse No.6）。莫氏圆锥号码不同，其线性尺寸和圆锥半角均不相同。第13页，共67页，2022年，5月20日，17点51分，星期三 4-1 圆锥的基本知识2.米制圆锥 4号、6号、80号、100号、120号、160号、200号 锥度不变C=1:20，100号即D=100mm第14页，共67页，2022年，5月20日，17点51分，星期三 4-2 车圆锥的方法知识目标:1、掌握车圆锥的几种方法2、了解各种车圆锥方法的特点第15页，共67页，2022年，5月20日，17点

6、51分，星期三 4-2 车圆锥的方法思考：车削圆柱体时车刀的运动轨迹与工件轴线之间是什么关系 ？车圆锥时车刀的运动轨迹与工件轴线之间又应该是什么关系 ？在车床上用那些方法可以得到圆锥 面？第16页，共67页，2022年，5月20日，17点51分，星期三 4-2 车圆锥的方法车圆锥方法： 转动小滑板法 偏移尾座法 仿形法 宽刃刀车削法 铰内圆锥法 在数控车床上车圆锥法第17页，共67页，2022年，5月20日，17点51分，星期三 4-2 车圆锥的方法一、转动小滑板法 原理：把小滑板按工件的圆锥半角 转动一个相应的角度，采用小滑板进给方式，使车刀的运动轨迹与所要车削的圆锥素线平行。第18页，共6

7、7页，2022年，5月20日，17点51分，星期三 4-2 车圆锥的方法车内圆锥车外圆锥第19页，共67页，2022年，5月20日，17点51分，星期三 4-2 车圆锥的方法1.小滑板的转动方向 大径靠近主轴：逆时针转动 小径靠近主轴：顺时针转动2.小滑板的转动角度 原则：把图样上所标注的角度，换算成圆锥素线与车床主轴轴线的夹角/2。 圆锥半角/2就是车床小滑板应转过的角度。第20页，共67页，2022年，5月20日，17点51分，星期三 4-2 车圆锥的方法3.转动小滑板法车圆锥的特点 1）适用范围广。 2）操作简便。 3）表面质量较差，圆锥长度受限，劳动强度大。 适用于加工圆锥半角较大且锥

8、面不长 的工件。第21页，共67页，2022年，5月20日，17点51分，星期三 4-2 车圆锥的方法思考 如何克服转动小滑板法车削时表面质量差的点 ？二、偏移尾座法 原理：把尾座向里（用于车正外圆锥面）或向外（用于车倒外圆锥面）横向移动一段距离S后，使工件回转轴线与车床主轴轴线相交，并使其夹角等于圆锥半角。由于床鞍是沿平行于主轴轴线的进给方向移动，工件就形成了一个圆锥体。第22页，共67页，2022年，5月20日，17点51分，星期三 4-2 车圆锥的方法1.尾座偏移量S的计算 尾座偏移量S与圆锥长度L和两顶尖间的距离（可近似看作工件的总长）有关。第23页，共67页，2022年，5月20日，

9、17点51分，星期三 4-2 车圆锥的方法2.偏移尾座法车圆锥的特点 1）、表面质量好。 2）、不能加工整体圆锥和内圆锥。 3）、顶尖和中心孔接触不良。 4）、圆锥半角不能太大。适宜加工锥度小、精度不高、锥体较长的外圆锥工件。注意：工件需两顶尖装夹。第24页，共67页，2022年，5月20日，17点51分，星期三 4-2 车圆锥的方法三、仿形法 1、原理： 如图48所示。当床鞍做纵向移时，滑块就沿着靠模板斜面滑动，由于中滑板与滑块是刚性连接的，中滑板便沿着靠模板斜面做横向进给，车刀就合成斜进给运动。小滑板转90，以代替中滑板横向进给。图4-8第25页，共67页，2022年，5月20日，17点5

10、1分，星期三 4-2 车圆锥的方法2、仿形法的特点： 1）圆锥锥度准确，生产率高。 2）圆锥表面质量好。 3）靠模调整角度范围较小。 一般适用于车削圆锥半角/212的工件。 注意：小滑板转过90，以代替中滑板横向进给。第26页，共67页，2022年，5月20日，17点51分，星期三 4-2 车圆锥的方法四、宽刃刀车削法倒角C0.5C1C2C3原理：把主切削刃与主轴轴线夹角调整到与工件的圆锥半角相等后，采用横向进给的方法加工出外圆锥面。第27页，共67页，2022年，5月20日，17点51分，星期三 4-2 车圆锥的方法注意事项：车刀刃倾角=0，车床、刀具、夹具和工件等组成的工艺系统必须具有较高

11、的刚性；背吃刀量应小于0.1mm，切削速度宜低。适用于车削较短圆锥面的精车工序。第28页，共67页，2022年，5月20日，17点51分，星期三 4-2 车圆锥的方法五、铰内圆锥法车削直径较小的标准圆锥内锥面时，如采用普通内孔车刀进行加工，由于刀柄刚度低，很难保证加工出的圆锥面的精度和表面粗糙度达到要求，这时可用圆锥形铰刀进行加工。用铰削方法加工的内圆锥面比车削的精度高，表面粗糙度可达到Ra1.60.8第29页，共67页，2022年，5月20日，17点51分，星期三 4-2 车圆锥的方法1、圆锥形铰刀 粗铰刀 精铰刀第30页，共67页，2022年，5月20日，17点51分，星期三 4-2 车圆

12、锥的方法2、铰内圆锥的方法 1）钻铰内圆锥面； 2）钻扩铰内圆锥面； 3）钻车铰内圆锥面。注意：切削用量要小些，加注充分地切削液。 第31页，共67页，2022年，5月20日，17点51分，星期三 4-3圆锥的检测知识目标1、能正确使用游标万能角度尺和圆锥量规检测圆锥2、会分析车圆锥时废品产生的原因，能提出预防措施第32页，共67页，2022年，5月20日，17点51分，星期三 4-3圆锥的检测对于相互配合的锥度或角度工件，根据用途不同，规定不同的锥度公差和角度公差。圆锥的检测主要是指圆锥角度和尺寸精度检测。第33页，共67页，2022年，5月20日，17点51分，星期三 4-3圆锥的检测一、

13、角度和锥度的检测 常用的圆锥角度和锥度的检测方法有：用万能角度尺测量、用角度样板检验、用正弦规测量等。对于精度要求高的圆锥面，常用圆锥量规涂色法检验，其精度以接触面的大小来评定。第34页，共67页，2022年，5月20日，17点51分，星期三 4-3圆锥的检测用游标万能角度尺测量 （1）结构a） 主视图尺身90角尺游标制动器基尺直尺卡块捏手b）后视图量程：0-320精度：2第35页，共67页，2022年，5月20日，17点51分，星期三 4-3圆锥的检测（2）读数方法 游标万能角度尺的分度值一般分为2和5两种。万能角度尺的读数方法与游标卡尺相似，即先从尺身上读出游标零线前面的整数值，然后在游标

14、上读出分的数值，两者相加就是被测件的角度数值。第36页，共67页，2022年，5月20日，17点51分，星期三 4-3圆锥的检测 举例916第37页，共67页，2022年，5月20日，17点51分，星期三 4-3圆锥的检测（3）测量方法测量角度：050结构的变化：被测工件放在基尺和直尺的测量面之间第38页，共67页，2022年，5月20日，17点51分，星期三 4-3圆锥的检测测量角度：50140结构的变化：卸下90角尺，用直尺代替。第39页，共67页，2022年，5月20日，17点51分，星期三 4-3圆锥的检测测量角度：140230结构的变化：卸下直尺，装上90角尺。第40页，共67页，2

15、022年，5月20日，17点51分，星期三 4-3圆锥的检测2.用角度样板检验 在大批量生产时，可用专用的角度样板来测量工件。如图 所示为用角度样板检测圆锥齿轮坯角度的情况。第41页，共67页，2022年，5月20日，17点51分，星期三 4-3圆锥的检测3.用正弦规测量 正弦规是利用三角函数的正弦关系来间接测量角度的一种精密量具。百分表量块工件正弦规平板第42页，共67页，2022年，5月20日，17点51分，星期三 4-3圆锥的检测4.用途色法检验对于标准圆锥或配合精度要求高的圆锥件，一般使用圆锥套规和圆锥塞规检验。圆锥套规用于外圆锥，圆锥塞规用于内圆锥。圆锥套规圆锥塞规第43页，共67页

16、，2022年，5月20日，17点51分，星期三 4-3圆锥的检测圆锥套规涂色检验步骤：（1）在工件表面顺着圆锥素线薄而均匀地泖上周向均等的三条显示剂；（2）手握套规轻轻地套在工件上，稍加周向推力，并将套规转动半圈；（3）取下套规，观察工件表面显示剂擦去的情况。 若三条显示剂全长擦痕均匀，圆锥表面接触良好，说明锥度正确；若小端擦去，说明工件圆锥角小了，否则，说明工件圆锥角大了。 圆锥塞规检验的步骤与套规相同，只是颜色涂到塞规上。工件表面清洁，Ra小于3.2第44页，共67页，2022年，5月20日，17点51分，星期三 4-3圆锥的检测二、圆锥线性尺寸的检测 D、d、L 1.用卡钳和千分尺测量

17、注意：精度较低、粗侧；垂直，最大、最小处。 2.用圆锥量规检测 工件端面在刻线或台阶之间则合格。 第45页，共67页，2022年，5月20日，17点51分，星期三 4-3圆锥的检测三、圆锥面的车削质量分析角度不正确。表面粗糙度达不到要求。尺寸不准（大、小端直径）。双曲线误差。第46页，共67页，2022年，5月20日，17点51分，星期三 4-4车成形面的方法和质量分析知识目标:1、掌握车成形面的方法。2、会分析车成形面时废品产生的原因。第47页，共67页，2022年，5月20日，17点51分，星期三 4-4车成形面的方法和质量分析 有些工件表面的素线不是直线，而是一些曲线，如手轮、手柄和圆球

18、等，如图所示，这类表面称为成形面。 加工方法：双手控制法、成形法、仿形法a）单球手柄b）三球手柄C）摇手柄第48页，共67页，2022年，5月20日，17点51分，星期三 4-4车成形面的方法和质量分析一、双手控制法两种方法：1、左手中滑板+右手小滑板2、床鞍（自动）+中滑板（手动）方法1小滑板不能连续进给，劳动强度大；多用方法2来完成成形面的加工。单件小批量适用范围：第49页，共67页，2022年，5月20日，17点51分，星期三 4-4车成形面的方法和质量分析例：双手控制法车削单球手柄刀具选用 车削时，为了使每次进给切削时过渡圆滑，需采用主切削刃呈圆弧形的车刀，如下图所示。第50页，共67

19、页，2022年，5月20日，17点51分，星期三 4-4车成形面的方法和质量分析车削步骤1.先分别车圆球直径 D 和柄部直径 d，均留 0.3 0.5 mm 精车余量，并根据公式计算圆球部分 L 的长度。2.粗车确定圆球中心，粗车右半球，粗车左半球（由高处到低处）。车刀运动轨迹单球手柄第51页，共67页，2022年，5月20日，17点51分，星期三 4-4车成形面的方法和质量分析3.精车提高主轴转速，精车圆球面，适当减慢进给速度。车削时仍由球中心直径最大处向两半球左右进刀，如图所示。最后一刀的起始点应从球的中心线痕处开始进给，逐步修整，注意勤检查，防止把球车废。车刀轨迹第52页，共67页，20

20、22年，5月20日，17点51分，星期三 4-4车成形面的方法和质量分析补充：表面修光 用双手控制法车成形面，由于进给不均匀，工件表面往往留下高低不平的痕迹，表面粗糙度难以达到要求，因此，车削完成的成形面还要用锉刀、砂布修整抛光。手捏纱布抛光成形面成形面的锉削第53页，共67页，2022年，5月20日，17点51分，星期三 4-4车成形面的方法和质量分析二、成形法成形法：是用成形车刀对工件进行加工 的方法。成形刀：切削刃的形状与工件成形面的 轮廓形状同的车刀，又称为样板刀。适宜加工：数量多、轴向尺寸较小的成形面。第54页，共67页，2022年，5月20日，17点51分，星期三 4-4车成形面的

21、方法和质量分析1.成形车刀的种类（1）整体式成形车刀 刃磨：手工刃磨（精度要求不高的成形面）。 工具磨床刃磨（精度要求较高的成形面）。 适用范围：车削简单成形面a） b） 整体式高速钢成形车刀第55页，共67页，2022年，5月20日，17点51分，星期三 4-4车成形面的方法和质量分析（2）棱形成形刀组成：刀头和弹性刀柄刃磨：工具磨床上刃磨特点：加工精度高，使用寿命长(棱形车刀磨损后，只需刃磨前面),制造复杂。适用范围：较大直径的成形面。棱形成形刀棱形成形刀的使用第56页，共67页，2022年，5月20日，17点51分，星期三 4-4车成形面的方法和质量分析（3）圆轮成形刀组成：刀头和刀柄特点：允许重磨多次，易制造。适用范围：车削直径较小的成形面。圆轮成形刀 a） b） 圆轮成形刀的使用左图中a）主切削刃与圆轮中心等高。图中b）主切削刃低于圆轮中心。式中 ：H刃口低于中心的距离（ mm）; D圆形成形刀直径（mm）; 成形刀背后角，一般为610第57页，共67页，2022年，5月20日，17点51分，星期三 4-4车成形面的方法和质量分析2.成形法车削的注意事项1）车床刚性要好。2）成形刀角度的选择要适当。成形车刀的后角应取较小值（ 25 ），刃倾角宜取0。3）成形刀刃口应对准工件中心。4）最好先用双手控制法粗车，然后用成形刀进行