课题四 车削圆锥面

课题四车削圆锥面教学要求通过转动小滑板车圆锥的基本操作练习，使学生能根据圆锥的形状和尺寸大小确定加工方法与步骤。正确调整机床，达到合格的锥度比，使内外锥面达到60%以上。分课题（一）转动小滑板车圆锥体（12课时）课题相关知识在机床和工具中，常遇到使用圆锥面配合的情况。例如：车床主轴锥孔与前顶尖锥柄的配合及车床尾座锥孔与麻花钻锥柄的配合等。图2-7图2-7圆锥配合a)车床主轴锥孔与前顶尖锥柄的配合b)车床尾座锥孔与麻花钻锥柄的配合一、圆锥的基本参数及其尺寸计算1.圆锥的基本参数（圆锥分为外圆锥和内圆锥两种），如图2-8、2-9。图2-8圆锥a)外锥b)内锥图2-9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：圆锥的最大圆锥直径和最小圆锥直径之差与圆锥长度之比。C=(D-d)/L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α/2：圆锥角α是在通过圆锥轴线的截面内两条素线之间的夹角。圆锥角的一半～圆锥半角α/2。。锥度确定后，圆锥半角可以由锥度直接计算出来。因此，圆锥半角与锥度属于同一参数，不能同时标注。2.圆锥基本参数的计算如图2-10磨床主轴圆锥，已知锥度C=1：5，最大圆锥直径D=45mm，圆锥长度L=50mm，求最小圆锥直径d。图2-10圆锥基本参数计算图d=D-CL=二、标准工具圆锥为了制造和使用方便，降低生产成本，机床、工具和刀具上的圆锥多已标准化，使用时只要号码相同，即能互换。常用标准工具圆锥有莫氏圆锥和米制圆锥。1.莫氏圆锥Morse(0～6号，共7种，最小是0号，最大是6号)。2.米制圆锥：7个号码，4号，6号，80号，100号，120号，160号，200号。号码代表最大圆锥直径，锥度固定不变，C=1：20。技能训练完成图所示零件的加工。（45号钢，50×58）工量刃具清单序号名称规格数量备注1游标卡尺0～1500.0212千分尺25～500.0114深度游标卡尺0～1500.0215端面车刀45°自备6外圆车刀90º自备7其它扳手、铜棒、铜皮、刀垫、毛刷等常用工具选用配分标准班级姓名学号工时90min考核项目序号技术要求配分评分标准得分主要项目14520超差0.01mm扣8分22620超差0.01mm扣8分3Ra3.2（5处）20一处达不到要求扣3分4锥度1：2.520每超过2’扣5分一般项目55510超差0.02mm扣4分61510超差0.02mm扣4分其它项目7未注公差尺寸一处超过IT14从总分中扣除1分8倒角，倒钝锐边一处不符合要求从总分扣除1分安全操作规范9按企业标准违反一项规定从总分扣除2分综合得分100图纸分析1.加工方法分析图纸，圆锥长度较短，采用转动小滑板车圆锥体法。如图车外锥时，逆时针转动小滑板圆锥半角α/2，用90°外圆车刀车削。转动小滑板车圆锥体2.尺寸计算1：5是锥度，圆锥半角计算依据公式tgα/2=C/2，C=D-d/L算出。当α/2〈6°时，可用近似计算公式α/2≈28.7°×C。3.表面粗糙度分析：锥度车削难以保障表面粗糙度，车削时，要备好车刀，用手摇动小滑板时手要匀进，转速采用高速，1200转/分钟。4.外锥检验外锥的检验常用万能角度尺检验。万你能角度尺示值一般分为2′和5′，2′常用。万能角度尺尺身刻度线每格1º。由于游标上刻有30格，所占的总角度为29º，因此，两者每格刻线的度数差是即万能角度尺的精度为2′。图万能角度尺结构1-尺身2-角尺3-游标4-基尺5-制动器6、7-卡块万能角度尺的读数方法，和游标卡尺相同，先读出游标零线前的角度是几度，再从游标上读出角度“分”的数值，两者相加就是被测零件的角度数值。万能角度尺可以测量0º～320º的任何角度，如图6-2所示。图6-2万能量角尺的应用由图6-2可见，角尺和直尺全装上时，可测量0º～50的外角度，仅装上直尺时，可测量50º～140º的角度，仅装上角尺时，可测量140º～230’的角度，把角尺和直尺全拆下时，可测量230º～320º的角度(即可测量40º～130º万能量角尺的尺身上，基本角度的刻线只有0～90º,如果测量的零件角度大于90º，则在读数时，应加上一个基数（90º；180º；270º；）。当零件角度为：>90º～180º，被测角度=90º+量角尺读数，>180º～270º，被测角度=180º+量角尺读数，>270º～320º被测角度=270º+量角尺读数。用万能角度尺测量零件角度时，应使基尺与零件角度的母线方向一致，对光检查其缝隙的大小，且零件应与量角尺的两个测量面的全长上接触良好，以免产生测量误差。5.外锥精车操作步骤：方法一1.精车前预留0.3mm～0.8mm余量。2.将大滑板向前移到所要求的外锥长度尺寸（刀尖对准工件外锥长度刻线），中滑板退回粗车最后一刀的刻度，小滑板向后摇退离至端面5mm左右，将中滑板向前要到中滑板粗车最后一刀的刻度，向前匀速摇动小滑板直至无屑，完成精车。方法二1.精车前预留0.3mm～0.8mm余量。2.停车，用钢直尺测量L，如图，根据长度公式计算出中滑板应进的刻度（双边吃刀深度），将小滑板沿原轨迹退出离至端面5mm左右，中滑板摇进所计算的双边吃刀深度，向前匀速摇动小滑板直至无屑，完成精车。精车外锥（4）加工注意事项：①车刀的正确安装和对准中心的重要性。车刀一定要对准中心高，否则车出的锥度母线为双曲线。②用万能角度尺来检查锥度的正确性，会及时判断及调整角度。圆锥母线大端直径有缝隙，应将小滑板角度调大（逆时针旋转）圆锥母线小端直径有缝隙，应将小滑板角度调小（顺时针旋转）③待圆锥长度车到1/2L时，可以用万能角度尺来检查锥度的正确性。④端面一定要车平整，否则不能用能角度尺来检查锥度。⑤在车外锥时，一般先将大端直径车出，在保证大端直径、长度、锥度三个基本参数的情况下，自然精车出小端直径。4.技术事项（1）精车锥度时，对刀要准确，刀尖离端面边缘很近，还要适当减去对刀误差，而且对完刀后退刀用小滑板。（2）精车锥度前，要调整小滑板镶条，以便调整好小滑板间隙，小滑板在摇动时不能过紧和过松，车完锥度后，再调回原状态（镶条要紧些）。实训作业对照图，填写下表（45号钢，50×58）零件加工工艺工步号工步内容刀具切削用量吃刀深度ap(mm)进给速度F(mm/r)主轴转速n（r/min）分课题（二）转动小滑板车圆锥孔（12课时）技能训练完成图所是零件的的加工毛坯（45号钢，50×62，）工量刃具清单序号名称规格数量备注1游标卡尺0～1500.0212千分尺25～500.0114深度游标卡尺0～1500.0215端面车刀45°自备6外圆车刀90º自备7内孔车刀自备8其它扳手、铜棒、铜皮、刀垫、毛刷等常用工具选用一、相关加工知识1.转动小滑板车圆锥孔的方向及计算。如图顺时针转动小滑板α/2。2.钻头、车刀的选择及装夹。钻头选用Ø20；车刀选用盲孔内孔车刀；车刀一定要对准中心高。3.锥度配合分析用涂色法检验锥度，应在车到内锥长度的一半或2/3L时，检查配合面积，再调整角度。涂色法：将塞规涂上三绺红丹粉（互成60°），然后将塞规塞入锥孔中，旋转半周，观察显示剂擦去情况。具体地，（1）大端擦着，小端未擦着，说明角度扳小，将角度调大些。（2）大端未擦着，小端擦着，说明角度扳大，将角度调小些。（3）若大小端擦着均匀，中间部分不匀，则刀尖未在主轴中心，车出的是双曲线。4.精加工内锥技术方法方法一（1）精车前预留0.3mm～0.8mm余量。（2）外锥塞进内锥孔，停车，用游标卡尺测量长度L，如图，根据长度公式计算出中滑板应进的刻度（双边吃刀深度），将内孔车刀在锥孔外边缘上轻轻沾刀出屑，快退小滑板，进中滑板刻度，向前匀速摇动小滑板直至无屑，完成精车。方法二倒车锥度法。（1）精车前预留0.3mm～0.8mm余量。（2）车刀沿孔方向移动35mm，将车孔刀与直孔表面沾刀出屑，向后匀速摇动小滑板直至无屑，完成精车。二、加工内锥孔注意事项（1）小滑板镶条间隙要调整好。（2）合理选用切削用量。（3）内孔车刀要磨成双重后角。（4）内孔车刀装刀时一定要对准工件回转中心。（5）车内锥粗车前一般先把小端直径精车好。实训作业填写工艺表零件加工工艺工步号工步内容刀具切削用量吃刀深度ap(mm)进给速度F(mm/r)主轴转速n（r/min）分课题（三）圆锥配合件加工（12课时）技能训练完成图所示零件的的加工。图毛坯（45号钢，50×62，35×140）工量刃具清单序号名称规格数量备注1游标卡尺0～1500.0212千分尺25～500.0114深度游标卡尺0～1500.0215圆锥塞规莫氏4号16圆锥套规莫氏4号，莫氏5号各15端面车刀45°自备6外圆车刀90º自备7内孔车刀自备8其它扳手、铜棒、铜皮、刀垫、毛刷等常用工具选用图纸分析一、工艺分析图外内锥有同轴度要求，无论是先车外锥还是先车内锥，都存在着装夹问题，不能保证形位公差同轴度。根据所给毛坯35×140，可设计出外锥心轴，如图图圆锥心轴图纸工艺路线安排大致为车内锥孔，卸件，车外锥心轴，将内锥套在心轴上，车外锥。车心轴时，用双顶尖装夹方式车削，保证前后直径同轴度。如图图车圆锥轴示意图图精车莫5圆锥鸡心夹头车圆锥心轴工序：1）切毛坯35×103。2）夹毛坯，车平端面，钻中心孔。3）粗车外圆33×30。4）掉头装夹，车平端面，控制总长100，钻中心孔。5）双顶装夹，粗精车左部20。6）掉头双顶，粗精车右部20。7）粗精车圆锥1：19.25。二、加工注意事项1.检验外锥心轴圆锥部分的工具是莫氏4号圆锥