机械加工工艺编制与实施（上册）-于爱武课件任务2.4车削圆锥

任务2.4：车削圆锥

项目2轴类零件机械加工工艺编制与实施本次课程目标

知识目标1.会圆锥的基本参数，能计算锥度和角度。2.了解标准圆锥的参数。3.能分析圆锥零件的结构工艺。4.了解车削圆锥零件的加工方法。5.使用量具，检验圆锥面的犯法。严格执行相关标准、工作规范、工艺文件和安全操作规程,文明生产。

能建立质量、安全、环保及现场管理的理念。培养与设计人员、工艺人员、操作人员沟通的能力。树立正确的工作态度，培养团结协作的能力。培养善于观察、思考、自主学习的能力。素质目标能力目标1.能分析圆锥零件的结构工艺。2了解车削圆锥零件的加工方法。3.会使用量具，检验圆锥面。4.能操作机床，加工圆锥零件。

一二三六布置工作任务相关知识学习

制定实施计划

加工零件检测四工作任务实施

五工作结果评估

任务2.4车削圆锥在机床与工具中，圆锥面配合应用得很广泛。例如：车床主轴锥孔与顶尖锥体的结合；车床尾座套筒锥孔与麻花钻、铰刀等锥柄的结合等，任务2.4车削圆锥圆锥面配合获得广泛应用的主要原因有：

（1）当圆锥面的锥角较小(在3°以下)时，可传递很大的转矩。（2）装卸方便，虽经多次装卸，仍能保证精确的定心作用。（3）圆锥面配合同轴度较高，并能做到无间隙配合。

圆锥面的车削与外圆车削所不同的是除了对尺寸精度、形位精度和表面粗糙度要求外，还有角度或锥度的精度要求。任务2.4车削圆锥一、布置任务

加工如图所图所示的锥度心轴。锥度心轴45钢，加工数量8件任务2.4车削圆锥二、获取相关知识★1、圆锥的四个基本参数（1）最大圆锥直径（D）（2）最小圆锥直径（d）（3）圆锥长度（L）（4）圆锥半角（α/2）锥度（C）。锥度是两个垂直圆锥轴线截面的圆锥直径差与该两截面问的轴向距离之比，即C=(D—d)／L。任务2.4车削圆锥二、获取相关知识★2、标准圆锥为了使用方便和降低生产成本，常用的工具、刀具上的圆锥都已标准化。圆锥的各部分尺寸，可按照规定的几个号码来制造。使用时只要号码相同，就能互配。常用的标准工具圆锥有米制圆锥和莫氏圆锥两种。（1）米制圆锥米制圆锥共有八个号码，即4号、6号、80号、100号、120号、140号、160号和200号。它的号码是指圆锥的大端直径，锥度固定不变，即C=1：20。圆锥半角α/2=1°25’56”。（2）莫氏圆锥莫氏圆锥是机器制造业中应用得最广泛的一种，如车床主轴孔、顶尖、钻头柄部及铰刀柄部等都是用莫氏圆锥。莫氏圆锥分成7个号码，即0、1、2、3、4、5、6，最小的0号，最大的是6号。莫氏圆锥是从英制换算来的。当号数不同时，圆锥半角和尺寸都不同。

二、获取相关知识★2、标准圆锥二、获取相关知识号数

锥度C

圆锥半角(α/2)

外锥大径基本尺寸D01：19.212

1°29′27″9.04511：20.047

1°25′43″12.06521：20.020

1°25′50″

17.7831：19.922

1°26′26″23.82541：19.254

1°29′15″31.26751：19.002

1°30′26″44.39961：19.1801°29′36″63.348莫氏圆锥二、获取相关知识★3、车圆锥面的方法

（1）转动小滑板法车削长度较短、锥度较大的圆锥体或圆锥孔时，可以使用转动小滑板的方法。这种方法操作简便，并能保证一定的车削精度，适用于单件、小批量生产，但只能手动进给。★3、车圆锥面的方法

（1）转动小滑板法

①小滑板转动角度原则小滑板转动角度应是圆锥素线与车床主轴轴线夹角，即工件圆锥半角，使车刀进给轨迹与所要车削的圆锥素线平行。如果图样上没有注明圆锥半角，可计算得出。例如：车削如图所示锥齿轮坯时，★3、车圆锥面的方法小滑板应转角度如下：★3、车圆锥面的方法小滑板应转角度如下：★3、车圆锥面的方法②找正小滑板角度方法

◎当车削标准锥度和较小角度时，一般可用锥度量规，用左右摆动看间隙、涂色检验接触面的方法，逐步找正小滑板所转动的角度。

◎车削角度较大的圆锥面时，可用角度样板或用游标万能角度尺检验找正。

◎如果车削的圆锥工件已有样件时，这时可用百分表找正小滑板应转的角度，

★3、车圆锥面的方法

③用小滑板车削圆柱面步骤

★3、车圆锥面的方法

（2）偏移尾座法对于长度较长，锥度较小的圆锥体工件，可将工件装夹在两顶尖间，采用偏移尾座的车削方法。该车削方法可以机动进给车削圆锥面，劳动强度小，车出的锥体表面粗糙度值小。但因受尾座偏移量的限制，不能车锥度很大的工件。

★3、车圆锥面的方法（2）偏移尾座法

①尾座偏移量的计算尾座偏移量，不仅和圆锥部分的长度L有关，而且还和两顶尖间的距离有关，这段距离一般可近似看作工件总长L0偏移量可根据下列公式计算s＝[(D—d)／(2L)]L0

或s＝(C／2)×L0＝CL0／2式中s——尾座偏移量(mm)；D——最大圆锥直径(mm)d——最小圆锥直径(mm)；L——圆锥长度(mm)；L0——工件全长(mm)。★3、车圆锥面的方法例1：用偏移尾座法车削如图所示的锥形心轴，求尾座偏移量s。解：根据公式s＝CL0／2＝(1／25)／2×200mm＝4mm★3、车圆锥面的方法

②控制尾座偏移量的方法1---手柄2一尾座体3一紧固座螺母4一螺钉5一套筒★3、车圆锥面的方法

②控制尾座偏移量的方法a:应用尾座下层的刻度值控制偏移量

★3、车圆锥面的方法

②控制尾座偏移量的方法b:应用中滑板刻度控制偏移量

例2用偏移尾座方法车削一圆锥体，计算出尾座偏移量s=3.5mm，用中滑板刻度控制尾座偏移量，中滑板刻度值每格为0.05mm，求中滑板退出时应转格数。解K＝3.5mm/0.05mm＝70(格)★3、车圆锥面的方法

②控制尾座偏移量的方法

c:应用百分表控制偏移量d:应用锥度量棒或样件控制偏移量

★3、车圆锥面的方法

③用偏移尾座法车削圆柱面步骤

★3、车圆锥面的方法

（3）宽刃刀车削法

①宽刃刀的选择②宽刃刀的装夹③工件的装夹④机床的调整要求★3、车圆锥面的方法

（4）靠模法

1一底座2一靠模3一丝杠4一滑块5一靠模体6、7、11一螺钉8一挂脚9一螺母10一拉杆

（5）铰圆锥孔①直径小、锥度小的孔工艺路线是：钻中心孔——钻孔——粗铰——精铰②直径大、锥度大的孔工艺路线是：钻中心孔——钻孔——车孔——铰孔二、获取相关知识★4、圆锥角度和锥度的检验

（1）用游标万能角度尺检验

子情境5圆锥车削加工★4、圆锥角度和锥度的检验

（2）用角度样板检验成批和大量生产时，可使用专用的角度样板测量工件，

★4、圆锥角度和锥度的检验

（3）用圆锥量规涂色法检验

检验标准圆锥或配合精度要求高的工件

★工艺准备

（1）车削莫氏4号圆锥面时，可用偏移尾座法车削。尾座偏移量可用下式计算，莫氏4号的锥度C=l：19．254=0．05149。

则尾座偏移量s＝C／2×Lo。

＝0.05149／2×155mm=4.03mm尾座的偏移量可用百分表来控制。（2）锥度心轴的车削顺序如下：车端面——钻中心孔——粗车莫氏4号圆锥——粗车M16大径——调头，车端面、钻中心孔——精车各外圆——车莫氏4号圆锥。三、制定实施计划

（3）工件的定位与夹紧

①车削端面与钻中心孔时，以毛坯外圆为粗基准，用三爪自定心卡盘装夹。

②粗车莫氏4号圆锥及外圆时，采用一夹一顶的装夹方法。

③精车外圆及圆锥面时，为保证其位置精度，可以装夹在两顶尖间车削。（4）选择刀具工件材料为45钢，切削性能较好，精车外圆与圆锥面时，可选用YTl5牌号硬质合金常用90°车刀。

（5）选择设备选用C6140型卧式车床★工艺准备

三、制定实施计划★加工步骤

（1）三爪自定心卡盘，夹住毛坯外圆。①车端面，毛坯车出即可.②钻中孔,A型∮2.5mm。三、制定实施计划(2)一端夹住，一端顶牢。①粗车莫氏4号圆锥至∮32.5mm，长度129mm。②车螺纹M16大径至∮17mm，长度29mm。

三、制定实施计划(3)调头，夹住外圆∮32,5mm。①车端面，长度尺寸155mm。②钻中心孔A型∮2,5mm。③粗车∮36至∮37。

三、制定实施计划(4)两顶尖装夹。①精车外圆∮36至尺寸。②调头，控制尺寸25mm，车外圆∮31.267至尺寸。③控制尺寸100mm，车螺纹M16大径至尺寸15.76mm。④车槽5mm×∮13mm。⑤倒角C2、C1。⑥车螺纹M16。

三、制定实施计划（5）两顶尖装夹。①粗、精车莫氏4号锥度至尺寸。②锐角倒钝。三、制定实施计划四、工作任务实施学生按确定的工作计划，各自独立完成自己工作任务。★普通机床零件加工综合项目实训①莫氏4号圆锥的检验用莫氏4号圆锥套规综合测量，圆锥锥度用涂色法检验，最大圆锥直径可根据套规上的台阶来判断。②两端外圆∮36h8、∮16h7尺寸精度检验

可用外径干分尺测量。③长度尺寸用游标卡尺测量。五、加工零件检测

④莫氏4号圆锥、外圆∮16h7对两端中心孔公共轴线的径向圆跳动误差的检验将工件装夹于中心架的两顶尖间，测量时，将百分表测量头与圆锥表面接触，在工件回转一周过程中，百分表指针读数最大差值即为单个测量平面上的径向圆跳动。再按上述方法，测量若干个截面，取各截面上测得的跳动量中的最大值作为工件圆锥面的径向圆跳动。五、加工零件检测

★1、误差分析六、工作结果评估

1从工作过程、实训效果，以及职业素质等方面进行多元化过程考核评价2通过学生自评、教师评价二个角度，对学生的考勤、岗位工作表现、工作绩效、职业活动记录、实习报告等内容进行考核3对有创新想法和设计、承担组长工作的学生有鼓励加分4对学生的敬业精神，团队精神，安全环保意识，吃苦耐劳等职业素质和道德等也纳入考核范畴重点考查学生操作的规范性、熟练程度、安全防范意识、质量分析、问题处理能力★2、考核评价六、工作结果评估

小组讨论制变径套套的加工步骤和实施计划。材料为40Cr钢，加工数量10件拓展训练——车削变径套练习1.选择题（1）车圆锥面时，当车刀刀尖装得不对准工件旋转线，使车削后的圆锥面会产生()误差。A．圆度B．双曲线C．尺寸精度D．表面粗糙度（2）一个工件上有多个圆锥半角较大的圆锥面时，最好是采用()法车削。A．转动小滑板B．偏移尾座C．靠模（3）检验精度高的圆锥面角度时，常使用()来测量。A．样板B．圆锥量规C．游标万能角度尺（4）检验一般精度的圆锥面角度时，常使用()来测量。A．千分尺B．圆锥量规C．游标万能角度尺（5）成批和大量生产圆锥齿轮坯时，可使用()来测量角度。A．专用的角度样板B．圆锥量规C．游标万能角度尺（6）游标万能角度尺的读数方法与()相似。A．外径千分尺B．深度千分c．游标卡尺（7）用圆锥量规涂色法检验工件圆锥时，在工件表面用显示剂顺着圆锥素线均匀地涂上()条线，涂色要求薄而均匀。A．一B．二C．三（8）莫氏圆锥分成（）个号码。A．5B．6C．7D．8

练习2.判断题（1）对于车削长度较长，锥度较小的园锥面，由于只能手动进给，工件表面粗糙度不易控制。(