车削圆锥面的方法

教学案例五车内圆锥面知识目标1.学会内圆锥面的加工工艺分析。

2.学会圆锥面的零件的参数计算。

3.学会内圆锥面零件的加工方法。

技能目标1.掌握车内圆锥面零件车刀的安装方法。

2.掌握内圆锥面零件的加工方法。

3.掌握内圆锥面零件的检测方法。

任务描述加工定位套零件，如图5-1所示，工件毛坯：φ95×75mm，45#钢。

图5-1 定位套零件图任务分析该零件主要为加工内圆锥面，采用转动小滑板的方法完成。

需要两次装夹加工。

知识准备内圆锥的加工方法车削内圆锥面时，工件安装应使锥孔大端向外，以便于加工和测量，其车削方法有转动小滑板法、仿形法和铰内圆锥面。

⒈转动小滑板车削内圆锥面转动小滑板法车削内圆锥面的原理与车削外圆锥面相同。

⑴转动小滑板车削内圆锥面的方法和步骤。

①钻孔。

用小于锥孔小端直径1～2mm的麻花钻钻底孔。

②内圆锥车刀的选择及装夹。

内圆锥车刀宜选用圆锥形刀柄，且使刀尖与刀柄中心对称平面等高，以增大刀柄刚度。

装刀时可以用车平面的方法调整车刀，使刀尖严格对准工件中心，刀柄伸出长度应保证其切削行程，刀柄与工件锥孔周围应留有一定空隙。

车刀装好后，必须在停车状态下摇动床鞍，使车刀在底孔内走至终点，检查刀柄是否会产生碰撞。

③转动小滑板。

根据公式计算出圆锥半角α/2，小滑板转动一个圆锥半角α/2。

转动方法同车削外圆锥面时相同。

④粗车内圆锥面。

车削前应调整好小滑板导轨与镶条间的间隙，确定小滑板的行程长度。

与粗车外圆锥面相同，车至塞尺能塞进工件约1/2时检查校准圆锥角。

⑤找正圆锥角度。

用涂色法检测圆锥孔角度，根据擦痕情况调整小滑板转动的角度。

反复试切、检查直至角度找正。

⑥精车内圆锥面。

精车内圆锥面控制尺寸的方法与精车外圆锥面控制尺寸的方法相同，也可以采用计算法或移动床鞍法确定a p值，如图5-2、5-3所示。

图5-2计算法控制圆锥孔尺寸(a) (b) (c)图5-3 移动床鞍法控制圆锥孔尺寸⑵用转动小滑板法车削配套锥面车削配套锥面的方法，如图5-4所示，车削配套锥面时，应先将外圆锥面车好，检查合格后，换上要配套车锥孔的工件。

图6-32 用靠模板车削圆锥面二、圆锥面的车削方法1、转动小拖板车圆锥面此法操作简单，能保证一定的加工精度，通常用于车削锥度较大和长度较短的圆锥体或圆锥孔。

车削时根据图纸上给定或计算出的圆锥斜角α值转动小施板，使小拖板导轨与车床主轴轴线相交成α的角度，然后摇动小拖板手柄作进给运动进行车削，见图2-3-39所示。

小拖板的转动刻度值，一般只精确到半度，如果α值不是整数时，如α=30°45 ' ，那么只能在5°～4°之间进行估计，试切后逐步校正。

对一些精度要求较高，需要互相配合的内、外圆锥，在加工过程中还需采用锥形塞规或锥形套规来校正小拖板的转动精度，直至符合工件所要求的锥度精度为止。

小拖板校正以后，不要轻易再去转动。

如果车出工件的锥度仍旧不对，应从其他方面去找原因。

例如：小拖板塞铁松紧是否调整好，小拖板导轨端面是否碰伤等。

车刀安装时，必须特别注意。

刀尖要严格对准工件的中心，否则，车出的圆锥母线不是直线，而是双曲线。

车削实心锥体零件时，可把车刀刀尖对准端面中心。

车削圆锥孔时，可以采用端面划线的方法见图2—3-40。

先把车刀近似装准，在工件端面涂上显示剂，用刀尖在工件端面上划一条线，然后把工件转过180°再划一条线。

如果两条线重合，则车刀已对准中心。

如果两条线不重合，可把车刀刀尖凋整在两条线中间，反复校正，直到对准中心为止。

进行车削时，摇手柄用力要均匀，否则加工的锥面将不光洁。

当锥面的长度超过小拖板的调整长度时，可分段进行车削，条件旧各段之间的台阶不影响工件使用或在下一步加工（如磨削）中去掉。

转力小拖板车圆锥的优点：①能加工完整的圆锥体及圆锥孔。

②能加工圆锥斜度很大的工件。

其缺点是：①只能手动走刀，因此劳动强度较大，表面粗糙度也较难控制。

②因受小拖板行程的限制，所以只能加工较短的圆锥工件。

2、偏移尾架车圆锥面此法适用于在两顶尖间车削锥度较小而长度又较长的圆锥体。

圆锥零件的车削加工1.圆锥零件概述在车床上有多种方法可车削圆锥面。

采用不同方法车削圆锥面，对应加工的零件尺寸范围、结构形式、加工精度、使用性能和批量大小有所不同，无论哪一种方法，都是为了使刀具的运动轨迹与零件轴心线成一斜角，从而加工出所需要的圆锥面零件。

为了降低生产成本，使用方便，我们把常用的零件圆锥表面按标准尺寸制成标准圆锥表面，即圆锥表面的各部分尺寸，按照规定的几个号码来制造，使用时只要号码相同，就能紧密配合和互换。

一、常用的标准圆锥常用的标准圆锥有下列两种：1．莫氏圆锥莫氏圆锥在机器制造业中应用得最广泛的一种，如车床主轴锥孔、顶尖、钻头柄、铰刀柄等都用莫氏圆锥。

莫氏圆锥分成7个号码，即0、1、2、3、4、5和6号，最小的是0号，最大的是6号。

但它的号数不同，锥度也不相同。

由于锥度不同，所以斜角a也不同。

表7-1为莫氏圆锥参数。

注：l．锥角的偏差是根据锥厦的偏差折算列入的。

2．当用塞规检查内锥时，内锥大端端面必须位于塞规的两刻线之间，第一条刻线决定内锥大端直径的公称尺寸，第二条刻线决定内锥大端直径的最大极限尺寸。

3．套规必须与配对的塞规校正。

套规端面应与塞规上第一条线前面边缘相重合，允许套规端面超出塞规上第一条刻线，但不超过0．1mm距离。

2．公制圆锥公制圆锥有8个号码，即4、6、80、100、120、140、160和200号。

它的号码就是指大端直径，锥度固定不变，即K=1：20。

例如80号公制圆锥，它的大端直径是80mm，锥度K=1：20。

二、圆锥表面的精度和公差圆锥表面的精度主要是指锥度，在国家标准GBll334-89中，规定了各种圆锥角的公差数值(见表7-2)。

在锥度较大时，标准锥角规定有l20。

、90。

、75。

、60。

、45。

和30。

在锥度较小时，标准锥度规定有：1：3、1：5、1：7、1：8、1：10、1：12、1：15、1：20、1：30、1：50、1：100和1：200。

图7-1为圆锥角公差。

车削圆锥面的方法
车削圆锥面的方法可以分为以下几种：
1. 斜面车削法：将工件放置在车床上，使用车刀沿着圆锥面的轴线方向向下斜切，通过调整车刀角度和车床进给速度来控制圆锥面的形状和尺寸。

2. 摆动削法：在车床上安装一个可摆动的工作台，将工件夹持在工作台上，通过摆动工作台的角度来实现圆锥面的车削。

这种方法适用于小型工件的车削。

3. 长度调整法：在工件上先加工出一个粗略的圆锥面，然后使用测量工具（如量具或卡规）来测量圆锥面的误差，并根据测量结果进行调整，直到圆锥面达到要求。

4. 反复试削法：通过不断调整车床进给速度和车刀位置，反复试削工件，然后使用测量工具来检查圆锥面的形状和尺寸，并根据测量结果进行调整，直到圆锥面达到要求。

以上是常用的几种车削圆锥面的方法，具体使用哪种方法取决于工件的尺寸、形状和要求。

对于复杂的圆锥面，可能需要使用多种方法的组合或者采用专用的车削工具来进行加工。

将工件车削成圆锥表面的方法称为车圆锥。

常用车削锥面的方法有宽刀法、转动小刀架法、靠模法、尾座偏移法等几种。

这里介绍宽刀法、转动小刀架法、尾座偏移法、靠模法。

1.宽刀法车削较短的圆锥时，可以用宽刃刀直接车出，如图1所示。

其工作原理实质上是属于成型法，所以要求切削刃必须平直，切削刃与主轴轴线的夹角应等于工件圆锥半角α/2。

同时要求车床有较好的刚性，否则易引起振动。

当工件的圆锥斜面长度大于切削刃长度时，可以用多次接刀方法加工，担接刀处必须平整。

图1 用宽刃刀车削圆锥2.转动小刀架法当加工锥面不长的工件时，可用转动小刀架法车削。

车削时，将小滑板下面的转盘上螺母松开，把转盘转至所需要的圆锥半角α/2的刻线上，与基准零线对齐，然后固定转盘上的螺母，如果锥角不是整数，可在锥附近估计一个值，试车后逐步找正，如图2所示。

图2 转动小滑板车圆锥3.尾座偏移法图3 偏移位座法车削圆锥当车削锥度小，锥形部分较长的圆锥面时，可以用偏移尾座的方法,此方法可以自动走刀，缺点是不能车削整圆锥和内锥体，以及锥度较大的工件。

将尾座上滑板横向偏移一个距离S，使偏位后两顶尖连线与原来两顶尖中心线相交一个α/2角度，尾座的偏向取决于工件大小头在两顶尖间的加工位置。

尾座的偏移量与工件的总长有关，如图3所示，尾座偏移量可用下列公式计算：式中S——尾座偏移量；L—件锥体部分长度；L0——工件总长度；D、d——锥体大头直径和锥体小头直径。

床尾的偏移方向，由工件的锥体方向决定。

当工件的小端靠近床尾处，床尾应向里移动，反之，床尾应向外移动。

4.靠模法如图4所示，靠模板装置是车床加工圆锥面的附件。

对于较长的外圆锥和圆锥孔，当其精度要求较高而批量又较大时常采用这种方法。

图4 用靠模板车削圆锥面车圆锥体的质量分析：1）锥度不准确原因时计算上的误差；小拖板转动角度和床尾偏移量偏移不精确；或者是车刀、拖板、床尾没有固定好，在车削中移动而造成。

甚至因为工件的表面粗糙度太差，量规或工件上有毛刺或没有擦干净，而造成检验和测量的误差。

5 车外圆锥面5.1 任务布置如图所示，本任务是用转动小滑板法车外圆锥。

零件材料为45钢，毛坯规格为Ф45m m×100mm。

5.2 新知识5.2.1 加工方法在车床上车削外圆锥面的方法主要有：转动小滑板法、偏移尾座法、仿形法和宽刃刀车削法四种。

这里主要讲一下转动小滑板法车外圆锥面的方法。

转动小滑板法：就是将小滑板沿顺时针或逆时针方向按工件的圆锥半角α/2转动一个角度，使车刀的运动轨迹与所需加工圆锥在水平轴平面内的素线平行，用双手配合均匀不间断转动小滑板手柄，手动进给车削圆锥面的方法。

5.2.2 尺寸标注车外圆锥面时图纸上主要有二种尺寸标注方式：1、定大端、角度和长度（如图1）；2、定大端、锥度和长度（如图2）。

图1 图2锥度和角度换算公式：tanα/2=C/2；式中α/2——圆锥半角；C——锥度。

5.2.3 加工工艺5.2.3.1 定大端、角度和长度的加工工艺1、加工外圆到大端尺寸，用刻痕法标记长度。

2、用板手将小滑板下面转盘上的两个（或四个）螺母松开。

3、将小滑板沿顺时针或逆时针方向按工件的圆锥半角α/2转动一个角度。

4、用板手将小滑板下面转盘上的两个（或四个）螺母按对角依次拧紧。

（图5）拍照5、粗车外圆锥面，中途进行测量，微调小滑板角度，保证圆锥角度正确。

保留精加工余量0.5~1mm。

检测方法后面再讲。

6、精加工如图1圆锥时，先用刀尖对准刻痕，记下中滑板刻度值。

然后大滑板不动，中滑板退出，移动小滑板到端面。

再移动中滑板到记下的刻度值，小滑板进给加工。

图1 图67、精加工如图6圆锥时，先用刀尖对准刻痕，小滑板进给加工到台阶面。

5.2.3.2 定大端、锥度和长度的加工工艺基本与定大端、角度和长度的加工方法相同，其中第3点要把锥度换算成角度，第5点要保证圆锥锥度正确。

5.2.4 测量方法测量圆锥常用的量具有：套规、样板、万能角度尺。

5.2.4.1 套规检测方法：1、粗测用估计法将套规轻轻套在工件上，用手捏住套规左、右两端分别上下摆动，应均无间隙。

课题五车削圆锥§5.1转动小滑板车圆锥体一、实习教学要求：1、掌握转动小滑板车削圆锥体的方法。

2、根据工件的锥度，会计算小滑板的旋转角度。

3、掌握锥度检查的方法：使用量角器和卡尺检查；使用套规检查，涂色检查要求接触率％50～％60。

二、相关工艺知识车较短的圆锥体时，可以用转动小滑板的方法。

小滑板的转动角度也就是小滑板导轨与车床主轴轴线相交的一个角度，它的大小应等于所加工零件的圆锥半角值，小滑板的转动方向决定于工件在车床上的加工位置。

图9.11、转动小滑板车圆锥体的特点（1）、能车圆锥角度较大的工件，可超出小滑板的刻度范围。

（2）、能车出整个圆锥体和圆锥孔，操作简单。

（3）、只能手动进给，劳动强度大，但不易保证表面质量。

（4）、受行程限制只能加工锥面不长的工件。

2、小滑板转动角度的计算：根据被加工零件给定的已知条件，可应用下面公式计算圆锥半角。

tan a/2=C/2=D-d/2L式中：a/2——圆锥半角；C———锥度；D———最大圆锥直径；d———最小圆锥直径；L———最大圆锥直径与最小圆锥直径之间的轴向距离。

应用上面公式计算出a/2,须查三角函数表得出角度,比较麻烦,因此如果a/2较小在10～30之间，可用乘上一个常数的近似方法来计算。

即：a/2＝常数×D-d/L其常数可从表9.1中查出.3、对刀方法（1）、车外锥时，利用端面中心对刀。

（2）、车内锥时，可利用尾座顶尖对刀或者在孔端面上涂上显示剂，用刀尖在端.面上划一条直线，卡盘旋转180度，再划一条直线，如果重合则车刀已对.准中心，否则继续调整垫片厚度达到对准中心的目的。

4、加工锥度的方法及步骤（1）方法A、百分表小验锥度法尾座套筒伸出一定长度，涂上显示剂，在尾座套筒上取一定尺（一般应长于锥长），百分表装在小滑板上，根据锥度要求计算出百分表在定尺上的伸缩量，然后紧固小滑板螺钉。

此种方法一般不需试切削。

B、空对刀法利用锥比关系先把锥度调整好，再车削。