圆锥面的车削二

圆锥面的车削二一、圆锥的基本老知识：

圆锥面配合的同轴度高、拆卸方便，当圆锥角ɑ<3°时能传递很大的扭矩，因此在机械制造中广泛应用。1、圆锥的基本参数：圆锥分内圆锥和外圆锥两种。（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，大端直径与小端直径之间的轴向距离。（4）锥度C，圆锥的最大圆锥直径和最小圆锥直径之差

与圆锥长度之比，即：

C=

锥度一般用比例或分数形式表示，如：1:7或1/7

（5）圆锥半角（圆锥斜角）ɑ/2，圆锥角ɑ是在通过圆锥轴线的截面内两条素线之间的夹角。车削圆锥面时，小滑板转过的角度是圆锥角的一半——圆锥半角ɑ/2。

其计算公式为：

tan==

然后根据计算值查出ɑ/2

的具体角度值。

2、标准圆锥：为了制造和使用方便，降低生产成本，机床上、工具上、刀具上的圆锥多已标准化。相同号码的标准圆锥基本参数相同，具有互换性，并在国际上通用。

（1）莫氏圆锥Morse

莫氏圆锥应用广泛，各类钻头、顶尖的锥柄，车床主轴、尾座的锥孔等都是莫氏圆锥。莫氏圆锥有0～6号7种，其中最小的是0号（MorseNO.0）,最大的是6号（MorseNO.6）。莫氏圆锥号码不同，其线性尺寸和圆锥半角均不同，即号码不相同锥度也不相同。（2）公制圆锥（米制圆锥）公制圆锥有7个加码，即4、6、80、100、120、160、200号。它们的号码是指最大圆锥直径，而锥度固定不变，即C＝1：20；如100号米制圆锥的最大直径D=100mm,锥度C＝1：20。圆锥角＝2°51'51.1"（3）专用标准锥度

专用标准锥度把常用的锥度标准化，分为1：4、1：5、1：7、1：12、1：15、1：16、1：20、1：30、1：50、7：24、7：64，共11种。二、圆锥的车削方法：

车削圆锥时，要同时保证尺寸精度和圆锥角度。一般先保证圆锥角度，然后控制线性尺寸。车削圆锥的方法有转动小滑板法、偏移尾座法、仿形法、宽刃刀车削法、铰内圆锥法以及在数控车床上车圆锥等。

1、转动小滑板法转动小滑板法是把小滑板逆时针或顺时针方向按工件的圆锥半角ɑ/2转动一个相应的角度，采用小滑板进给的方式，使车刀的运动轨迹与所要车削的圆锥素线平行。

转动小滑板法车削圆锥的特点：（1）可以车削各种角度的内外圆锥。（2）操作方便，能保证一定精度。（3）只能手动进给，生产效率低，劳动强度大，表面粗糙度不好控制。（4）受小滑板长度限制，只能加工素线长度较短的圆锥面。（5）适用于加工圆锥半角较大且锥面不长的工件。

1.1转动小手板法车削配套圆锥面如图：车削配套圆锥面时，应先将外圆锥面车好，检查合格后，换上要配车锥孔的工件。在不改变小滑板角度的前提下，把内孔车刀反装，使其刀刃向下，车床主轴仍正转，车削内圆锥面。1.2转动小滑板法车削对称锥孔

如图：车削时，先将右边的锥孔车削合格。车刀退刀后，不改变小滑板角度，把车刀反装，再车削左边的锥孔。这种方法能使两锥孔的锥度相等，避免工件两次安装，有很高的同轴度。

1.3、圆锥量规控制背吃刀量

用圆锥量规不但可以测量工件的锥度，而且可以控制工件的直径。如图所示，工件端面到量规阶台（或刻线）的最小距离为a,根据a可计算出车削大小端直径时的背吃刀量ap,从而正确车削出大小端直径.ap=a×tan=a×例：已知一工件的圆锥半角为2°30´，当用圆锥塞规检验时，工件直径大端离开塞规阶台的距离为3mm，问中滑板横向进给多少才能使圆锥大径合格？解：

ap=3×tan2°30´=3×0.0436=0.13mm2、偏移尾座法将工件用两顶尖装夹，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成一个圆锥半角ɑ/2的夹角。当床鞍带动刀具沿着平行于主轴轴线的方向进给切削时，工件就车成了圆锥体。（1）尾座偏移量的计算：尾座的领偏移量主要与圆锥长度和工件两顶尖间的长度有关。可根据下面近似公式计算：Ｓ≈Ｌ0tan

=

L0*

或Ｓ≈L0式中Ｓ---尾座偏移量

mmＤ---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

C---锥度(2)偏移尾座法车圆锥的特点：

①可以机动纵向进给，能获得较好的表面粗糙度，生产效率较高，劳动强度较低。②适合加工锥度（圆锥角）较小，精度不高且锥体较长的工件。③因两顶尖装夹，不能加工内圆锥和整锥体。④顶尖在中心孔内是歪斜的，接触不良，顶尖和中心孔磨损不均匀。3、仿形法

仿形法车圆锥是刀具按照仿形装置（靠模）进给对工件进行加工的方法。仿形装置能使车刀作纵向进给的同时作横向进给，从而使车刀的运动轨迹与圆锥的素线平行，加工出所需的圆锥面。（1）仿形法的基本原理：

仿形法又称为靠模法，它是在车床床身的后面安装一个固定靠模板，其斜角根据工件的圆锥半角ɑ/2调整；取出中滑板丝杠，刀架通过中滑板与滑块刚性连接。当床鞍纵向进给时，滑块沿着固定靠模中的斜槽滑动，带动车刀作平行于靠模板斜面的运动，使车刀刀尖的运动轨迹平行于靠模板的斜面，这样即车出了外圆锥面。（2）仿形法的特点：

①调整角度方便、准确，生产效率高，适合于批量生产内外圆锥。②中心孔接触良好，又能自动进给，因此圆锥表面质量好。③靠模装置角度调整范围较小，适合车削ɑ/2

<12°的工件。

4、宽刃刀车削法宽刃刀车圆锥面，实质上属于成形刀车削。它是在安装车刀时，把主切削刃与主轴的夹角调整到与工件圆锥半角ɑ/2相等后，采用横向进给的方法加工出外圆锥面。

工作要求：

(1)切削刃必须平直，刃倾角λs=0°(2)机床、刀具、工件必须具有较高的刚度。

(3)切削速度宜低，避免振动。宽刃刀车削法适用于较短圆锥面的精车。当圆锥面的长度大于切削刃的长度时，可以采用多次接刀的方法加工。5、铰内圆锥法

直径较小的标准内圆锥，由于车削很难达到尺寸精度和表面粗糙度要求，这时可用圆锥形铰刀进行加工。铰削比车削精度高，表面粗糙度可达Ra1.6～0.8

(1)圆锥形铰刀分粗铰刀和精铰刀。粗铰刀槽少但较深，容屑空间大，有利排屑。粗铰刀的刀刃上有一条螺旋形的分屑槽，把原来很长的切削刃分割成若干段短切削刃，铰削时能把切屑分成几段，使切屑容易排出。精铰刀槽多且浅，它不需要大的容屑空间，刀齿平直，锥度很准确。（2）铰内圆锥的方法：

①钻→铰内圆锥适合直径和锥度均较小的内圆锥。钻孔直径应小于最小圆锥直径1～1.5mm；粗铰时留0.1～0.2mm精铰余量。②钻→扩→铰内圆锥面适合长度较长，余量较大的有一定位置精度的内圆锥。③钻→车→铰内圆锥面适合直径和锥度均较大的有较高位置精度的内圆锥

铰削时，切削刃长，切削面积大，排屑困难，应选用较小的切削速度，并充分加注切削液。铰钢件时用乳化液或切削油，铰铸铁时用煤油。

三、圆锥面的检测

圆锥面的检测主要是检测圆锥面的圆锥角度和尺寸精度。

1、角度和锥度的检测：1.1用游标万能角度尺测量

结构：简称万能角度尺，根据分度精度值分有2‘和5’两种。可以测量0°~320°范围内的任意角度。

读数方法：先从尺身（主尺）上读出游标“0”线左边角度的整度数（尺身上每一格为1°）。然后用与尺身刻线对齐的游标上的刻线格数，乘以万能角度尺的分度值，得到角度的

'

值。

测量方法：

如图所示，根据角度的大小选择不同的测量方法。若将90°角尺和直尺都卸下，由基尺和尺身上的扇形板组成的测量面可以测量230°~320°的角度。

50°～140°卸下90°角尺，装上直尺

50+90＝140°

0°～50°

测量方法：如图所示

140°～230°卸下直尺，装上90°角尺50+90＝140°

50+140＝230°

230°～320°卸下直尺，装上90°角尺90+140＝230°

90+230＝320°1.2

用角度样板检测：

角度样板属于专用量具，常用于批量生产，以减少辅助时间。1.3

用正弦规测量：用正弦规是利用三角函数中正弦关系来间接测量角度的一种精密量具。测量时，将正弦上，圆柱体的一端用量块垫高，被测工件放在正弦规的平面上，如图所示。量块组高度可以根据被测工件的圆锥角度精确计算获得。已知圆锥角ɑ，求量块组H高度

Ｈ=Ｌsina已知量块组H高度，求圆锥角ɑ

a=arcsin式中Ｈ－－量块组的高度，mmＬ－－正弦规两圆柱中心距，mma－－圆锥角1.4用涂色法检测对于标准圆锥或配合精度要求较高的圆锥工件，一般使用圆锥套规和圆锥塞规检验。检验时要求工件和检具工作表面清洁，工件圆锥表面粗糙度Ｒa值小于3.2µm且无行刺。检验步骤如下：

（1）首先在工件或检具的圆周上，顺着圆锥素线薄而均匀地涂上三条显示剂（印油、红丹粉和机油的调和物。检验外圆锥时，显示剂涂在工件上;检验内圆锥时，显示剂涂在检具上）。（2）然后手握检具轻轻的套在工件上，稍加周向推力，将检具转动1/4圈。（3）取下检具，观察工件表面或检具表面显示剂被擦去的情况。若三条显示剂全长擦痕均匀，圆锥表面接触良好，说明工件锥度正确。若小端擦去，大端未擦去，外圆锥时说明工件圆锥角小，内圆锥时说明工件圆锥角大。若小端未擦去，大端擦去，外圆锥时说明工件圆锥角大，内圆锥时说明工件圆锥角小。

2、圆锥线性尺寸的检测（1）用卡钳和游标卡尺测量：圆锥精度较低或粗加工中检测圆锥直径时，可用卡钳和游标卡尺测量。（2）用圆锥量规检测：塞规和套规除了有一个精确的圆锥表面外，端面上分别有一个台阶（或刻线）。台阶长度（或刻线之间的距离）m就是最大或最小圆锥直径的公差范围。

四、圆锥面车削质量分析

废品种类产生原因预防措施

角度（锥度）不正确1、用转动小滑