圆锥面的车削讲解课件

车工工艺学车工工艺学第6章第六章圆锥面的车削1.了解圆锥面配合的特点。2.掌握圆锥各部分名称及计算方法。

3.了解常用的标准工具圆锥的种类及特点。

4.懂得车削内、外圆锥的方法及特点。

5.了解游标万能角度尺的结构原理、读数方法和测量方法，能正确使用圆锥量规检测圆锥精度。

6.会分析车圆锥时产生废品的原因，能提出预防方法。第6章第六章圆锥面的车削1.了解圆锥面配合的特点。第6章图6-1圆锥面工件配合实例第6章图6-1圆锥面工件配合实例第6章图6-2常见的圆锥面工件1)当圆锥面的锥角较小时(在3°以下)，具有自锁作用，可传递很大的转矩。

2)装拆方便，虽经多次装拆，仍能保证精确的定心作用。

3)配合精确的圆锥面同轴度高，并可做到无间隙配合。第6章图6-2常见的圆锥面工件1)当圆锥面的锥角较小时(在第6章第一节圆锥的基本参数及其计算一、圆锥面的形成图6-3圆锥体的形成第6章第一节圆锥的基本参数及其计算一、圆锥面的形成图6-3第6章二、圆锥的基本参数

(1)最大圆锥直径D简称大端直径。

(2)最小圆锥直径d简称小端直径。

(3)圆锥长度L最大圆锥直径与最小圆锥直径之间的轴向距离。

(4)锥度C圆锥最大直径和最小直径之差与圆锥长度之比。

(5)圆锥半角α/2圆锥角α是在通过圆锥轴线的截面内，两条素线间的夹角。图6-4圆锥的计算第一节圆锥的基本参数及其计算第6章二、圆锥的基本参数

(1)最大圆锥直径D简称大端直径第6章三、圆锥各基本参数的计算

(1)圆锥半角α/2与其他参数的关系

例6-1有一圆锥体，已知D=65mm,d=55mm,L=100mm。求：圆锥半角α/2？

解根据式(6-2)可得

例6-2已知锥度C=1∶5，求圆锥半角α/2。

解根据式(6-1)、式(6-2)可得

(2)近似算法应用式(6-2)计算圆锥半角α/2，必须查三角函数表，很不方便。

1)圆锥半角α/2应在6°以内。第一节圆锥的基本参数及其计算第6章三、圆锥各基本参数的计算

(1)圆锥半角α/2与其他参第6章2)计算出来单位是度(°)，度(°)以下的小数部分是十进制的，而角度是60进制的，应将含有小数部分计算结果转化为分(′)和秒(″)。

例6-3有一圆锥体已知D=26mm，d=24mm,L=32mm,试用查三角函数表和近似计算法计算α/2。

解(1)查三角函数表

(2)近似法第一节圆锥的基本参数及其计算第6章2)计算出来单位是度(°)，度(°)以下的小数部分是十第6章第二节标准工具圆锥一、莫氏圆锥

二、米制工具圆锥第6章第二节标准工具圆锥一、莫氏圆锥

二、米制工具圆锥第6章图6-5转动小滑板车内、外圆锥面第二节标准工具圆锥第6章图6-5转动小滑板车内、外圆锥面第二节标准工具圆锥第6章第三节车内、外圆锥面的方法一、转动小滑板法

1.小滑板的转动方向表6-1小滑板转动方向及应转过的角度第6章第三节车内、外圆锥面的方法一、转动小滑板法

1.小滑第6章2.小滑板的转动角度

3.转动小滑板车削内、外圆锥的特点

(1)优点

1)可以车削各种角度的内、外圆锥，适用范围广。

2)能车整体圆锥。

3)调整方便，在同一工件上可车削不同的几种圆锥角。

(2)缺点

1)只能用手动进给，工人劳动强度大，且表面粗糙度难以控制(大型车床上小滑板才有自动进给装置)。

2)受小滑板行程的限制，只能加工锥面较短的工件。第三节车内、外圆锥面的方法第6章2.小滑板的转动角度

3.转动小滑板车削内、外圆锥的特第6章二、偏移尾座法图6-6偏移尾座法车外圆锥体1.尾座偏移量S的计算

例6-4用偏移尾座法车一外圆锥工件，已知D＝50mm，d=46mm,L=300mm，L0=500mm,求尾座偏移量S？第三节车内、外圆锥面的方法第6章二、偏移尾座法图6-6偏移尾座法车外圆锥体1.尾座偏第6章解根据式(6-7)

例6-5用偏移尾座法车一外圆锥工件，已知D=35mm，C=1∶20，L=80mm，L0=150mm，求尾座偏移量S？

解根据式(6-8)

2.偏移尾座法车圆锥体的特点

(1)优点

1)可以自动进给车削圆锥体外表面，使圆锥体表面质量较好，表面粗糙度值Ra减小。图6-7锥度仿形装置的结构第三节车内、外圆锥面的方法第6章解根据式(6-7)

例6-5用偏移尾座法车一外圆锥第6章2)适应于加工锥体较长的外锥体工件。

(2)缺点

1)因为顶尖在中心孔中是歪斜的，接触不良，所以顶尖和中心孔磨损不均匀。

2)受尾座偏移量的限制，不能加工锥度太大的工件，不能加工内锥孔及整圆锥。

3)在批量生产时，受工件总长L0的影响，应注意锥度C的变化。

三、仿形法

1.仿形装置的构造和工作原理第三节车内、外圆锥面的方法第6章2)适应于加工锥体较长的外锥体工件。

(2)缺点

1)第6章2.仿形法车圆锥的特点

(1)优点

1)锥度仿形板调整方便、准确，生产效率高，适合于批量生产，且加工精度较高。

2)可自动进给车削内、外圆锥，表面质量好，表面粗糙度值小。

(2)缺点仿形装置的角度调节范围较小，一般α/2在12°以下。

四、宽刃刀车削法图6-8用宽刃刀车削圆锥面第三节车内、外圆锥面的方法第6章2.仿形法车圆锥的特点

(1)优点

1)锥度仿形板调整第6章五、铰内圆锥法

1.圆锥铰刀图6-9圆锥铰刀2.铰内圆锥面的方法

(1)钻——车——铰内圆锥面当内圆锥的直径和锥度较大，且有较高的位置精度要求时，可以先钻出底孔，然后粗车成锥孔，并在直径上留铰削余量0.1～0.2mm左右,再用精铰刀铰削成形。第三节车内、外圆锥面的方法第6章五、铰内圆锥法

1.圆锥铰刀图6-9圆锥铰刀2.铰内第6章(2)钻——铰内圆锥面当内圆锥的直径和锥度均较小时，可以先钻孔，使内孔直径小于最小圆锥直径1～1.5mm；然后用锥形粗铰刀粗铰锥孔，并在直径上留有0.1～0.2mm的精铰余量；最后再用精铰刀铰削成形。

(3)钻——扩——铰内圆锥面当内圆锥孔的长度较长，余量较大，有一定的位置精度要求时，可以先钻底孔，然后再用扩孔钻扩孔，最后再用粗铰刀、精铰刀铰削成形。

3.铰内圆锥面时切削用量的选择第三节车内、外圆锥面的方法第6章(2)钻——铰内圆锥面当内圆锥的直径和锥度均较小时，第6章第四节圆锥的检测一、角度或锥度的检测

1.游标万能角度尺检测

(1)结构原理如图6-10所示，游标万能角度尺由尺身1、基尺5、游标3、角尺2、直尺6、卡块7、制动器4等组成。图6-10游标万能角度尺第6章第四节圆锥的检测一、角度或锥度的检测

1.游标万能角第6章图6-11游标读数值2′万能角度尺的读数原理及读法(2)游标万能角度尺的读数方法游标万能角度尺的读数第四节圆锥的检测第6章图6-11游标读数值2′万能角度尺的读数原理及读法(第6章方法与游标卡尺的读数方法相似。

1)先从尺身上读出游标“0”线左边角度的整度数(°)，如图6-11b所示，即读出整度数为10°。

2)用与尺身刻线对齐的游标上的刻线格数，乘以游标万能角度尺的游标读数值，得到角度的“′”值，即25×2′=50′。

3)两值相加就是初测圆锥的角度值，即

(3)游标万能角度尺的测量方法用游标万能角度检测外圆锥角度时，应根据工件角度的大小，选择不同的测量方法，如图6-12所示。第四节圆锥的检测第6章方法与游标卡尺的读数方法相似。

1)先从尺身上读出游标第6章图6-12用游标万能角尺测量工件的方法第四节圆锥的检测第6章图6-12用游标万能角尺测量工件的方法第四节圆锥的第6章图6-13用角度样板测量锥齿轮坯角度的方法2.角度样板检测第四节圆锥的检测第6章图6-13用角度样板测量锥齿轮坯角度的方法2.角度样第6章3.正弦规测量图6-14正弦规及测量方法4.涂色法检测第四节圆锥的检测第6章3.正弦规测量图6-14正弦规及测量方法4.涂色法检第6章图6-15圆锥量规第四节圆锥的检测第6章图6-15圆锥量规第四节圆锥的检测第6章图6-16涂色法1)首先在工件的圆周上，第四节圆锥的检测第6章图6-16涂色法1)首先在工件的圆周上，第四节圆锥第6章顺着圆锥素线薄而均匀地涂上三条显示剂(印油、红丹粉和润滑油等调和物)，如图6-16所示。

2)然后手握套规轻轻地套在工件上，稍加轴向推力，并将套规转动半周，如图6-17所示。

3)最后取下套规，观察工件表面显示剂被擦去的情况。图6-17用套规检查圆锥第四节圆锥的检测第6章顺着圆锥素线薄而均匀地涂上三条显示剂(印油、红丹粉和润第6章图6-18合格的圆锥展开图第四节圆锥的检测第6章图6-18合格的圆锥展开图第四节圆锥的检测第6章二、圆锥线性尺寸的检测

1.游标卡尺测量

2.用圆锥量规检测图6-19用塞规检测内圆锥孔大端直径第四节圆锥的检测第6章二、圆锥线性尺寸的检测

1.游标卡尺测量

2.用圆锥量第6章图6-20用套规检测外圆锥小端直径三、圆锥线性尺寸的控制方法

1.计算法第四节圆锥的检测第6章图6-20用套规检测外圆锥小端直径三、圆锥线性尺寸的第6章图6-21圆锥线性尺寸的控制方法第四节圆锥的检测第6章图6-21圆锥线性尺寸的控制方法第四节圆锥的检测第6章例6-6已知圆锥体工件圆锥半角α/2=1°26′，用锥度套规测量时，工件小端离开锥度套规台阶中心为5mm，求背吃刀量ap为多少时才能使小端直径尺寸合格？

解根据式(6-10)

例6-7已知圆锥孔工件的锥度为C=1∶10，用锥度塞规测量工件大端直径时，工件端面离开锥度塞规台阶中心为1.5mm。问背吃刀量ap为多少才能使大端直径合格?

解根据公式(6-11)可得

2.移动床鞍法图6-22用移动床鞍车锥体控制尺寸的方法第四节圆锥的检测第6章例6-6已知圆锥体工件圆锥半角α/2=1°26′，用第6章第五节圆锥面的质量分析表6-2车圆锥时产生废品的原因及预防方法第6章第五节圆锥面的质量分析表6-2车圆锥时产生废品的原第6章表6-2车圆锥时产生废品的原因及预防方法第五节圆锥面的质量分析第6章表6-2车圆锥时产生废品的原因及预防方法第五节圆锥第6章图6-23圆锥表面的双曲线误差第五节圆锥面的质量分析第6章图6-23圆锥表面的双曲线误差第五节圆锥面的质量分第6章图6-24车圆锥时双曲线误差的形成复习思考题1.圆锥面配合的主要特点是什么？

2.圆锥的基本参数是什么？

3.什么叫锥度？第五节圆锥面的质量分析第6章图6-24车圆锥时双曲线误差的形成复习思考题第五节第6章4.根据下列已知条件，用查三角函数的方法计算出圆锥半角α/2。

(1)D=25mm

(2)D=65mm

(3)C=1∶12

(4)C=1∶10

(5)C=1∶16

5.根据下列已知条件，用近似公式计算出圆锥半角α/2。

(1)D=25mm

(2)D=46mm第五节圆锥面的质量分析第6章4.根据下列已知条件，用查三角函数的方法计算出圆锥半角第6章(3)C=1∶23.25

6.标准工具圆锥有哪两类？各有多少种？特点是什么？

7.转动小滑板法车削圆锥体有什么优缺点？适用什么情况？

8.偏移尾座法车削圆锥面有什么优缺点？适用什么情况？

9.说明仿形法车锥度的原理及其优缺点。

10.内锥孔铰刀有几种？特点各是什么？

11.简述铰内锥孔的方法。

12.铰内锥孔时切削用量和切削液如何选择？

13.简述游标万能角度尺的刻线原理和读数方法？第五节圆锥面的质量分析第6章(3)C=1∶23.25

6.标准工具圆锥有哪两类？各第6章14.试述正弦规测量锥度的原理？

15.怎样用涂色法检测工件？

16.车削1∶20圆锥体，用套规测量时，工件小端离开套规阶台中心为5mm，问背吃刀量多少才能使小端直径尺寸合格？

17.车削圆锥面时，车刀装得不对中心，对工件质量有什么影响

18.车圆锥面时产生废品的原因是什么？怎样预防？第五节圆锥面的质量分析第6章14.试述正弦规测量锥度的原理？

15.怎样用涂色法检车工工艺学车工工艺学第6章第六章圆锥面的车削1.了解圆锥面配合的特点。2.掌握圆锥各部分名称及计算方法。

3.了解常用的标准工具圆锥的种类及特点。

4.懂得车削内、外圆锥的方法及特点。

5.了解游标万能角度尺的结构原理、读数方法和测量方法，能正确使用圆锥量规检测圆锥精度。

6.会分析车圆锥时产生废品的原因，能提出预防方法。第6章第六章圆锥面的车削1.了解圆锥面配合的特点。第6章图6-1圆锥面工件配合实例第6章图6-1圆锥面工件配合实例第6章图6-2常见的圆锥面工件1)当圆锥面的锥角较小时(在3°以下)，具有自锁作用，可传递很大的转矩。

2)装拆方便，虽经多次装拆，仍能保证精确的定心作用。

3)配合精确的圆锥面同轴度高，并可做到无间隙配合。第6章图6-2常见的圆锥面工件1)当圆锥面的锥角较小时(在第6章第一节圆锥的基本参数及其计算一、圆锥面的形成图6-3圆锥体的形成第6章第一节圆锥的基本参数及其计算一、圆锥面的形成图6-3第6章二、圆锥的基本参数

(1)最大圆锥直径D简称大端直径。

(2)最小圆锥直径d简称小端直径。

(3)圆锥长度L最大圆锥直径与最小圆锥直径之间的轴向距离。

(4)锥度C圆锥最大直径和最小直径之差与圆锥长度之比。

(5)圆锥半角α/2圆锥角α是在通过圆锥轴线的截面内，两条素线间的夹角。图6-4圆锥的计算第一节圆锥的基本参数及其计算第6章二、圆锥的基本参数

(1)最大圆锥直径D简称大端直径第6章三、圆锥各基本参数的计算

(1)圆锥半角α/2与其他参数的关系

例6-1有一圆锥体，已知D=65mm,d=55mm,L=100mm。求：圆锥半角α/2？

解根据式(6-2)可得

例6-2已知锥度C=1∶5，求圆锥半角α/2。

解根据式(6-1)、式(6-2)可得

(2)近似算法应用式(6-2)计算圆锥半角α/2，必须查三角函数表，很不方便。

1)圆锥半角α/2应在6°以内。第一节圆锥的基本参数及其计算第6章三、圆锥各基本参数的计算

(1)圆锥半角α/2与其他参第6章2)计算出来单位是度(°)，度(°)以下的小数部分是十进制的，而角度是60进制的，应将含有小数部分计算结果转化为分(′)和秒(″)。

例6-3有一圆锥体已知D=26mm，d=24mm,L=32mm,试用查三角函数表和近似计算法计算α/2。

解(1)查三角函数表

(2)近似法第一节圆锥的基本参数及其计算第6章2)计算出来单位是度(°)，度(°)以下的小数部分是十第6章第二节标准工具圆锥一、莫氏圆锥

二、米制工具圆锥第6章第二节标准工具圆锥一、莫氏圆锥

二、米制工具圆锥第6章图6-5转动小滑板车内、外圆锥面第二节标准工具圆锥第6章图6-5转动小滑板车内、外圆锥面第二节标准工具圆锥第6章第三节车内、外圆锥面的方法一、转动小滑板法

1.小滑板的转动方向表6-1小滑板转动方向及应转过的角度第6章第三节车内、外圆锥面的方法一、转动小滑板法

1.小滑第6章2.小滑板的转动角度

3.转动小滑板车削内、外圆锥的特点

(1)优点

1)可以车削各种角度的内、外圆锥，适用范围广。

2)能车整体圆锥。

3)调整方便，在同一工件上可车削不同的几种圆锥角。

(2)缺点

1)只能用手动进给，工人劳动强度大，且表面粗糙度难以控制(大型车床上小滑板才有自动进给装置)。

2)受小滑板行程的限制，只能加工锥面较短的工件。第三节车内、外圆锥面的方法第6章2.小滑板的转动角度

3.转动小滑板车削内、外圆锥的特第6章二、偏移尾座法图6-6偏移尾座法车外圆锥体1.尾座偏移量S的计算

例6-4用偏移尾座法车一外圆锥工件，已知D＝50mm，d=46mm,L=300mm，L0=500mm,求尾座偏移量S？第三节车内、外圆锥面的方法第6章二、偏移尾座法图6-6偏移尾座法车外圆锥体1.尾座偏第6章解根据式(6-7)

例6-5用偏移尾座法车一外圆锥工件，已知D=35mm，C=1∶20，L=80mm，L0=150mm，求尾座偏移量S？

解根据式(6-8)

2.偏移尾座法车圆锥体的特点

(1)优点

1)可以自动进给车削圆锥体外表面，使圆锥体表面质量较好，表面粗糙度值Ra减小。图6-7锥度仿形装置的结构第三节车内、外圆锥面的方法第6章解根据式(6-7)

例6-5用偏移尾座法车一外圆锥第6章2)适应于加工锥体较长的外锥体工件。

(2)缺点

1)因为顶尖在中心孔中是歪斜的，接触不良，所以顶尖和中心孔磨损不均匀。

2)受尾座偏移量的限制，不能加工锥度太大的工件，不能加工内锥孔及整圆锥。

3)在批量生产时，受工件总长L0的影响，应注意锥度C的变化。

三、仿形法

1.仿形装置的构造和工作原理第三节车内、外圆锥面的方法第6章2)适应于加工锥体较长的外锥体工件。

(2)缺点

1)第6章2.仿形法车圆锥的特点

(1)优点

1)锥度仿形板调整方便、准确，生产效率高，适合于批量生产，且加工精度较高。

2)可自动进给车削内、外圆锥，表面质量好，表面粗糙度值小。

(2)缺点仿形装置的角度调节范围较小，一般α/2在12°以下。

四、宽刃刀车削法图6-8用宽刃刀车削圆锥面第三节车内、外圆锥面的方法第6章2.仿形法车圆锥的特点

(1)优点

1)锥度仿形板调整第6章五、铰内圆锥法

1.圆锥铰刀图6-9圆锥铰刀2.铰内圆锥面的方法

(1)钻——车——铰内圆锥面当内圆锥的直径和锥度较大，且有较高的位置精度要求时，可以先钻出底孔，然后粗车成锥孔，并在直径上留铰削余量0.1～0.2mm左右,再用精铰刀铰削成形。第三节车内、外圆锥面的方法第6章五、铰内圆锥法

1.圆锥铰刀图6-9圆锥铰刀2.铰内第6章(2)钻——铰内圆锥面当内圆锥的直径和锥度均较小时，可以先钻孔，使内孔直径小于最小圆锥直径1～1.5mm；然后用锥形粗铰刀粗铰锥孔，并在直径上留有0.1～0.2mm的精铰余量；最后再用精铰刀铰削成形。

(3)钻——扩——铰内圆锥面当内圆锥孔的长度较长，余量较大，有一定的位置精度要求时，可以先钻底孔，然后再用扩孔钻扩孔，最后再用粗铰刀、精铰刀铰削成形。

3.铰内圆锥面时切削用量的选择第三节车内、外圆锥面的方法第6章(2)钻——铰内圆锥面当内圆锥的直径和锥度均较小时，第6章第四节圆锥的检测一、角度或锥度的检测

1.游标万能角度尺检测

(1)结构原理如图6-10所示，游标万能角度尺由尺身1、基尺5、游标3、角尺2、直尺6、卡块7、制动器4等组成。图6-10游标万能角度尺第6章第四节圆锥的检测一、角度或锥度的检测

1.游标万能角第6章图6-11游标读数值2′万能角度尺的读数原理及读法(2)游标万能角度尺的读数方法游标万能角度尺的读数第四节圆锥的检测第6章图6-11游标读数值2′万能角度尺的读数原理及读法(第6章方法与游标卡尺的读数方法相似。

1)先从尺身上读出游标“0”线左边角度的整度数(°)，如图6-11b所示，即读出整度数为10°。

2)用与尺身刻线对齐的游标上的刻线格数，乘以游标万能角度尺的游标读数值，得到角度的“′”值，即25×2′=50′。

3)两值相加就是初测圆锥的角度值，即

(3)游标万能角度尺的测量方法用游标万能角度检测外圆锥角度时，应根据工件角度的大小，选择不同的测量方法，如图6-12所示。第四节圆锥的检测第6章方法与游标卡尺的读数方法相似。

1)先从尺身上读出游标第6章图6-12用游标万能角尺测量工件的方法第四节圆锥的检测第6章图6-12用游标万能角尺测量工件的方法第四节圆锥的第6章图6-13用角度样板测量锥齿轮坯角度的方法2.角度样板检测第四节圆锥的检测第6章图6-13用角度样板测量锥齿轮坯角度的方法2.角度样第6章3.正弦规测量图6-14正弦规及测量方法4.涂色法检测第四节圆锥的检测第6章3.正弦规测量图6-14正弦规及测量方法4.涂色法检第6章图6-15圆锥量规第四节圆锥的检测第6章图6-15圆锥量规第四节圆锥的检测第6章图6-16涂色法1)首先在工件的圆周上，第四节圆锥的检测第6章图6-16涂色法1)首先在工件的圆周上，第四节圆锥第6章顺着圆锥素线薄而均匀地涂上三条显示剂(印油、红丹粉和润滑油等调和物)，如图6-16所示。

2)然后手握套规轻轻地套在工件上，稍加轴向推力，并将套规转动半周，如图6-17所示。

3)最后取下套规，观察工件表面显示剂被擦去的情况。图6-17用套规检查圆锥第四节圆锥的检测第6章顺着圆锥素线薄而均匀地涂上三条显示剂(印油、红丹粉和润第6章图6-18合格的圆锥展开图第四节圆锥的检测第6章图6-18合格的圆锥展开图第四节圆锥的检测第6章二、圆锥线性尺寸的检测

1.游标卡尺测量

2.用圆锥量规检测图6-19用塞规检测内圆锥孔大端直径第四节圆锥的检测第6章二、圆锥线性尺寸的检测

1.游标卡尺测量

2.用圆锥量第6章图6-20用套规检测外圆锥小端直径三、圆锥线性尺寸的控制方法

1.计算法第四节圆锥的检测第6章图6-20用套规检测外圆锥小端直径三、圆锥线性尺寸的第6章图6-21圆锥线性尺寸的控制方法第四节圆锥的检测第6章图6-21圆锥线性尺寸的控制方法第四节圆锥的检测第6章例6-6已知圆锥体工件圆锥半角α/2=1°26′，用锥度套规测量时，工件小端离开锥度套规台阶中心为5mm，求背吃刀量ap为多少时才能使小端直径尺寸合格？

解根据式(6-10)

例6-7已知圆锥孔工件的锥度为C=1∶10，用锥度塞规测量工件大端直径时，工件端面离开锥度塞规台阶中心为1.5mm。问背吃刀量ap为多少才能使大端直径合格?

解根据公式(