车圆锥
机械加工技术
授课人：王超箭
车圆锥
课题一车外圆锥面
教学目的：了解锥体的作用和技术要求
掌握车削圆锥面的方法
掌握锥度的检查方法
技能目标：圆锥面的加工及机床的调整
圆锥面的检测
一圆锥知识
1圆锥面的应用及特点
车削圆锥面：将工件车削成圆锥表面的方法称为车削圆锥面。在机器制造中被广泛采用。
例如，车床主轴前端锥孔、尾座套筒锥孔、锥度心轴、圆锥定位销等。
特点：当圆锥角较小(3°以下)时，可以传递很大的转矩，同轴度较高，能做到无间隙配合。
2 圆锥的各部分名称及尺寸计算
1）．圆锥表面和圆锥
圆锥表面与轴线成一定角度，且一端相交于轴线的一条直线段（母线），围绕轴线旋转形成的表面。
圆锥由圆锥表面与一定尺寸所限定的几何体。
2）．圆锥的基本参数
（1）圆锥角a 圆锥角α是在通过圆锥轴线的截面内，两条素线间的夹角。
（2）大端直径D 简称大端直径
（3）小端直径d 简称小端直径
（4）圆锥长度L 最大圆锥直径处与最小圆锥直径出的轴向距离。
（5）锥度C 圆锥大、小端直径之差与长度之比，C=（D-d）/L 3）、圆锥的各部分尺寸计算
1．圆锥半角a/2
tan(a/2)=（D-d）/2L 【D=d+2L+tan a/2 】
【d=D-2Ltan a/2 】
【L=(D-d)/2tan a/2 】
2. 锥度C
C=（D-d）/L 【D=d+CL 】
【d=D-CL 】
【L=(D-d)/C 】
补充：圆锥半角在13°以内时可用此近似公式计算
a/2≈k×{（D－d）/L} ≈k×C
说明：k的取值与锥度有关
C<0.1 k=28.7°
C=0.1～0.2 k=28.6°
C=0.21～0.28 k=28.5°
C=0.29～0.35 k=28.4°
C=0.36～0.41 k=28.3°
C=0.42～0.45 k=28.2°
例题:1已知大端D=51mm，小端d=48mm，长度L=24mm，这三个条件能不能计算得出圆锥半角tan a/2=？
解：tan a/2=[(51-48)/2]/24=1.5/24=0.0625,查三角函数表
所以，圆锥半角a/2= 3.5763°=3°34’35”
例题2已知大端D=30mm,长度L=37mm，锥度C=1:19.254这三个条件能不能计算得出圆锥小端d=？圆锥半角tan a/2=?
解；d=D-CL=30-1:19.254x37≈30-0.052x37=28.076mm≈28.08mm tan a/2= Cx28.7°≈0.052x28.7°=1.4924°=1°29′31″
3 标准工具圆锥
标准圆锥：为制造及使用方便，常用工具上圆锥的几何参数都已标准化，这种几何参数已标准化的圆锥，称为标准圆锥。分为莫氏圆锥和米制圆锥
1）、莫氏圆锥
分为：0#、1#、2#、3#、4#、5#、6#七种(其中0#最小，6#最大)，当号码不同时，圆锥角和尺寸都不同。主轴锥孔，尾座套筒锥孔，钻头、铰刀的柄部都采用莫氏圆锥。
2）米制圆锥
米制圆锥有４、６、８０、１００、120,140,160，２００八个号码。它的号码是指大端直径，锥度固定不变，即Ｃ＝１：２０。
二车圆锥的方法
主要有以下四种方法
1)转动小滑板法
2)偏移尾座法
3)仿形法（靠模法）
4)宽刃刀车削法
1转动小滑板法
转动小滑板法概念：是把小滑板工件的圆
锥半角а/2转动一个相应的角度，采取用小
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。
小滑板的转动方向；车内、外圆锥工件时，
当主轴正转，车刀正向装夹时，最大圆锥直
径靠近主轴，最小圆锥直径靠近尾座，小滑
板逆时针方向转动а/2（圆锥半角）。反之，
车削倒锥时，则顺时针方向转动а/2（圆锥
半角）。
小滑板的转动角度；换算原则是把图样上所标注的角度，换算成圆锥素线与车床主轴轴线的夹角а/2。а/2就是小滑板转过的角度。
转动小滑板车圆锥的特点：
优点：（1）可车削各种角度的内外圆锥，适用范围广。
（2）操作简便，能保证一定的车削精度。
缺点：（1）只能用手动进给，劳动强度较大，表面粗糙度较难控制。
（2）车削锥面的长度受小滑板行程限制。
适用：加工圆锥半角较大且锥面不长的工件。
2偏移尾座法
偏移尾座的基本原理：采用偏移尾座法车外圆
锥面，必须将工件用两顶尖装夹，把尾座向里
（车正外圆锥面）或向外（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，并使其夹角等于工件圆锥半角
а/2。由于床鞍是沿平行于主轴轴线的进给方
向移动的，工件就车成了一个圆锥体。
尾座偏移量S的计算；尾座偏移量不仅与圆锥
长度L有关，而且还与两顶尖之间的距离有关（两顶尖之间的距离一般可近似看作工件全长L0）。
尾座偏移量的近似公式：S=Ltan 2α= L0×L 2d D - 或 S=2
C L0
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
C —锥度
例4-5在两顶尖之间用偏移尾座法车一外圆锥
工件，已知D=80mm ，d=76mm ，L=600mm ，
L0=1000mm ，求尾座偏移量S 。
解：根据公式
S=L0×L 2d D -=1000×600
*27680-=3.3mm 偏移尾座法车圆锥的特点
优点：可用纵向机动进给，使表面粗糙度Ra 值减小，圆锥的表面质量较好。
缺点：(1)顶尖在中心孔中是歪斜的，接触不良，顶尖和中心孔磨损不均匀。采取措施：用球头顶尖或R 型中心孔。（如图所示）后顶
尖用球头顶尖支撑
（2）不能加工整锥体或内圆锥。
（3）因受尾座偏移量的限制，不能加工锥度
大的工件。
适用：加工锥度小、精度不高、锥体较长的
外圆锥工件。
3仿形法（靠模法）
用仿形法(靠模)法车削圆锥表面
当工件精度要求较高(如车工具圆锥、圆锥螺纹等),或进行行大量生产时,可以采用靠模法车圆锥表面。
