车工工艺与技能训-图文-第6章

车工工艺与技能训练第6章圆锥车削加工

2010年3月9/30/2024机电控制技术目录6.1圆锥基础知识6.2车削圆锥的方法6.3锥度测量圆锥车削加工6.4技能训练9/30/2024

6.1圆锥基础知识6.1.1圆锥概念由圆锥表面与一定尺寸所限定的几何体，称圆锥。圆锥又可分为外圆锥和内圆锥，如图6-1。常用的圆锥工具有莫氏圆锥和米制圆锥两种。(a)外圆锥

(b)内圆锥图6-1圆锥9/30/2024圆锥的基本参数,如图6-2。6.1.2圆锥计算圆锥基本参数图6-2圆锥的基本参数9/30/2024(1)圆锥角α：在通过圆锥轴线的截面内，两条素线间的夹角。车削时常用到的是圆锥半角

(2)最大圆锥直径Ｄ：简称大端直径。(3)最小圆锥直径ｄ：简称小端直径。(4)圆锥长度Ｌ：最大圆锥直径与最小圆锥直径间的轴向距离。(5)锥度Ｃ：最大圆锥直径与最小圆锥直径之差对圆锥长度之比，如下式：

(6-1)式中：Ｄ为最大圆锥直径，mm；ｄ为最小圆锥直径，mm；Ｌ为圆锥长度，mm。9/30/2024由上可知，圆锥具有四个基本参数，只要知道其中任意三个参数，其他一个未知参数即可求出。(1)圆锥半角

与其他三个参数的关系：在图样上一般都注明D、d、L，但是在车圆锥时，往往需要转动小拖板的角度，所以必须计算出圆锥半角

，如下式：圆锥各部分尺寸关系

(6-2)

其他三个参数与圆锥半角

的关系：

D=d+2L(6-3)d=D-2L(6-4)(6-5)式中：Ｄ为最大圆锥直径，mm；ｄ为最小圆锥直径，mm；Ｌ为圆锥长度，mm。9/30/2024例6-1有一圆锥，已知D=65MM，D=55MM，L=100MM，求圆锥半角。解：根据公式6-2

==0.05查三角函数表

=2º52′应用公式6-2计算圆锥半角，必须查三角函数表。当圆锥半角

＜6º时，可用下列近似公式计算：≈28.7º×(6-6)≈28.7º×C(6-7)9/30/2024(2)锥度C与其他三个参数的关系：图6-3标注锥度的工件9/30/2024D、D、L三个参数与锥度C的关系为

D=d+CL

(6-8)d=D-CL(6-9)(6-10)圆锥半角

与锥度C的关系为

(6-11)

或

(6-12)式中：Ｄ为最大圆锥直径，mm；ｄ为最小圆锥直径，mm；Ｌ为圆锥长度，mm。9/30/2024例6-2如图6-3所示磨床主轴圆锥，已知锥度=1:5，大端直径=45MM，圆锥长度=50MM，求小端直径

和圆锥

。DＬCd9/30/2024车较短的圆锥时，可以用转动小滑板法。车削时只要把小滑板按工件的要求转动一定的角度，使车刀的运动轨迹与所要车削的圆锥素线平行即可。

6.2车削圆锥的方法6.2.1转动小滑板法转动小滑板法车削较短圆锥图6-4转动小滑板车外圆锥

图6-5转动小滑板车内圆锥9/30/2024(1)装夹工件和车刀。(2)按圆锥的大端直径和圆锥部分长度的尺寸要求车圆柱体。(3)确定小滑板的转动角度。(4)转动小滑板。(5)调整小滑板导轨与镶条的配合间隙，并确定工作行程。(6)双手交替摇动小滑板手柄匀速进给，粗车圆锥体，检测并找正圆锥角度。(7)精车圆锥体。转动小滑板法车削圆锥件步骤9/30/2024(1)用卡钳和千分尺测量：测量时必须注意卡钳脚(或千分尺测量杆)和工件的轴线垂直，测量位置必须在锥体的最大端或最小端直径处。(2)用界限套规控制尺寸：当锥度已调整好，而大端(或小端)尺寸还未能达到要求时，须再车削。计算方法：根据套规台阶到工件小端面的距离，可以用公式6-13、公式6-14来计算背吃刀量，如图6-6。车锥体尺寸的控制方法式中：为当界限量规刻线或台阶中心还离开工件平面α的长度时的背吃刀量(mm)。

(6-13)

(6-14)9/30/2024图6-6计算法控制锥体切削深度9/30/2024(3)移动床鞍法车外圆锥时，当调整好圆锥体的角度，经过半精车后用圆锥形环规测量出长度a，使车刀轻轻接触工件小端表面，接着移动小滑板，使车刀后退离开工件表面一个a的距离，然后移动床鞍使车刀同工件平面接触，这时虽然没有移动中滑板，但车刀已切入一个需要的深度，如图6-7。图6-7移动床鞍控制外圆锥尺寸9/30/2024车内圆锥时，当圆锥孔的角度已调整好并经过半精车后，先用圆锥形塞规检查工件，假使余出的尺寸为α，如图6-8(a)，取下圆锥形塞规，移动中、小滑板，使刀尖轻轻接触锥孔大端内表面，如图6-8(b)；接着向后移动小滑板，用小滑板刻度盘来控制，使刀尖离开工件端面等于α，如图6-8(c)；然后向前移动大滑板，使刀具同工件端面轻轻接触。这时虽然没有移动中滑板吃刀，可是车刀已经切入工件一个需要的深度，如图6-8(d)，这样均匀地移动小滑板进行切削，一次走刀就可以车到接近要求尺寸的圆锥孔。图6-8(e)是用标记法控制锥体尺寸的方法。9/30/2024图6-8移动床鞍控制内圆锥尺寸9/30/20241)转动小滑板法车削圆锥的优点(1)能加工完整的圆锥体及圆锥孔；(2)能加工圆锥斜角很大的工件。2)转动小滑板法车削圆锥的缺点：(1)只能手动进刀，因此劳动强度较大，表面质量很难控制制；(2)因受小滑板行程的限制，所以只能加工较短的圆锥工件。转动小滑板车车削圆锥的特点9/30/2024车削时注意事项(1)车刀必须对准工件旋转中心，避免产生双曲线(母线不直)误差。(2)车圆锥体前对圆柱直径的要求是，一般应按圆锥体大端直径放余量1mm左右。(3)车刀刃要始终保持锋利，工件表面应一刀车出。(4)应两手握小滑板手柄，均匀移动小滑板。(5)粗车时，进刀量不宜过大，应先车锥度，以防工件车小而报废。一般留精车余量0.5mm。9/30/2024(6)用量角器检查锥度时，测量边应通过工件中心。用套规检查时，工件表面粗糙度要小，涂色要薄而均匀，转动量一般在半圈之内，转动量过大则易造成误判。(7)在转动小滑板时，应稍大于圆锥半角()，然后逐步找正。(8)小滑板不宜过松，以防工件表面车削痕迹粗细不一。(9)当车刀在中途刃磨以后装夹时，必须重新调整，使刀尖严格对准工件中心。(10)扳手松开小滑板紧固螺帽时防止打滑而撞伤手。9/30/20246.2.2偏移尾座法工件装夹(1)将顶尖安装在车窗卡盘及尾座上，调整校正顶尖轴线与主轴平行。(2)把两顶尖的距离调整到工件总长，尾座套筒在尾座内伸出量一般小于套筒总长的

。(3)两中心孔内须加润滑脂(黄油)。⑷工件在两顶尖间的松紧程度，以手不用力能拨动工件(只要没有轴向窜动)为宜。9/30/2024先将前后两顶尖对其，然后根据偏移量的大小采用下面几种方法来偏移尾座。尾座的偏移⑴应用尾座下层的刻度图6-9应用尾座下层的刻度偏移尾座的方法9/30/2024⑶应用百分表⑵应用中滑板刻度图6-10应用中滑板刻度偏移尾座的方法图6-11应用百分表偏移尾座的方法9/30/2024⑷应用锥度量棒（或样本）图6-12应用锥度量棒偏移尾座的方法9/30/2024在两顶尖之间车削圆锥时，床鞍平行于主轴轴线移动，尾座横向偏移一段距离s(图6-9)，工件旋转中心与纵向进给方向相交成一个角度

，因此工件就车成了圆锥。

尾座偏移量计算公式：尾座偏移量计算式中：Ｄ为最大圆锥直径（mm）；ｄ为最小圆锥直径（mm）；Ｌ0为工件全长（mm）；Ｌ为圆锥长（mm）。部分锥：（6-13）

全部锥：（6-14）9/30/2024图6-13偏移尾座法车削圆锥9/30/2024例6-3有一外圆锥工件，=75MM，=70MM，=100MM，=120MM，求尾座偏移量。ＤｄＬＬ09/30/2024例6-4如图6-10所示的锥形心轴，=40MM，=1:25，=70MM，=120MM求尾座偏移量。图6-10锥形心轴ＬＬ0Ｄ9/30/2024偏移尾座法车削圆锥的特点1)偏移尾座法车削圆锥的优点(1)可以机动进给,车削后工件表面较光洁；(2)能车较长的圆锥体。2)偏移尾座法车削圆锥的缺点(1)因受机床尾座偏移量的限制，不能车锥度很大的工件；(2)不能车圆锥孔和完整圆锥体；(3)调整尾座偏移量要花去较多的时间；(4)顶尖在中心孔中是歪斜的，造成中心孔和顶尖磨损都不均匀，因此宜采用球形顶尖或在工件上钻一小圆柱孔以代替顶尖孔，这样就可以改善磨损不均匀的情况。9/30/2024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，适用于车削长度较长、精度要求较高的圆锥。1)仿形法车圆锥的基本原理2)靠模的结构锥度靠模的结构如图6-14。6.2.3车削圆锥的其他方法靠模板法车削圆锥9/30/2024图6-14靠模板法车削圆锥的基本原理1.固定模板2.滑滑块3.刀架9/30/2024图6-15

靠模法车削圆锥1.底座

2.靠板

3.丝杠

4.滑块

5.靠模体

6、7、11螺钉

8.挂脚

9.螺母

10.拉杆9/30/20243）靠模板法车削圆锥的特点(1)靠模板法车削圆锥的优点：①圆柱体与圆锥孔均能车削；②可以应用大滑板自动走刀，因此光洁度较好；③可以加工较长的圆锥体。(2)靠模板法车削圆锥的缺点：①一般不能加工较大的锥度；②装卸中滑板丝杆比较麻烦。9/30/2024宽刃刀削圆锥(a)直进法

(b)接刀法图6-16

宽刃刀车削圆锥的方法

图6-17

用样板刀车削圆锥9/30/2024

6.3锥度测量6.3.1用万能角度尺测量锥度图6-18

用万能角度尺测量锥角9/30/20246.3.2用角度样板测量圆锥图6-19

用角度样板测量圆锥9/30/20246.3.3用圆锥塞规和圆锥套规测量锥度如图6-20

用锥规和套规测量圆锥9/30/2024

6.4技能训练1.实训要求(1)了解圆锥工件各几何尺寸含义。(2)掌握计算圆锥半角

的方法。(3)运用转动小滑板法切削如图6-21圆锥工件，单位mm。(4)测量工件圆锥工件加工尺寸。6.4.1外圆锥车削实例9/30/2024CA6140车床、#45毛坯

45×96mm、卡钳、千分尺、万能角度尺、外圆车刀。2.实训设备图6-21圆锥工件9/30/2024(1)用三爪卡盘夹持毛坯工件的外圆，伸出长度约为70mm，找正并夹紧。(2)车平端面。(3)粗、精车外圆

mm外圆长(60±0.5)mm。(4)计算圆锥半角

。(5)划线长度45mm，小滑板逆时针转动

，粗、精车椎体1:6±4´至尺寸,用万能角度尺检查锥度.保证表面粗糙度要求,锐角倒钝0.5×45º。(6)调头夹持

mm外圆，校正。3.实训内容9/30/2024(7)粗、精车端面，保持总长(90±0.3)mm。(8)粗、精车(±0.1)mm，保证长度(60±0.3)mm，锐角倒钝0.5×45º。(9)取下工件，检查尺寸。(1)车刀必须对准工件旋转中心。(2)工件表面应一刀车出。(3)粗车时，进刀量不宜过大，并校正锥度。(4)在转动小滑板时，应稍大于圆锥半角角然后逐步找。4.注意事项9/30/20246.4.2内圆锥车削实例1.实训要求(1)复习内孔工件装夹、校正过程。(2)掌握计算尾座偏移量S的方法。(3)运用偏移尾座法切削如图6-22圆锥内孔，单位mm。(4)测量工件圆锥工件加工尺寸。