车工(初级)第5章锥面的加工

5-26 用圆锥套规检验圆锥体方法 a）涂色方法 b）检验方法
第五章 锥面及成形面加工知识
第一节 锥面及成形面加工知识
取下套规后，若三条显示剂 全长上擦去均匀，说明圆锥接触 良好，锥度正确，如图5-27所示。 如果显示剂被局部擦去，说明 圆锥的角度不正确或圆锥素线不 直，如图5-28所示。
图5-27 合格的圆锥面展开
(5-1) (5-2)
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）。
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2）控制尾座偏移量的方法 ① ② ③ ④ 应用尾座下层的刻度值控制偏移量。 应用中滑板刻度控制偏移量。 应用百分表控制偏移量。 应用锥度量棒或样件控制偏移量。
1 L = × (D + D2 − d 2 ) 2
图5-17 用靠模车圆锥的方法 1—底座2—靠模3—丝杠4—滑块5—靠模体 6、7、11—螺钉8—挂脚9—螺母10—拉杆
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（5）铰圆锥孔 直径较小的圆锥孔可以使用锥形铰刀铰削加工。 1）锥形铰刀： 锥形铰刀一般分粗铰刀（图5-20a）和精铰刀（图 5-20b）两种。 2）铰圆锥孔的方法： ① 当圆锥孔的直径和锥度较大时，钻孔后先粗车成锥孔，并 在直径上留铰削余量0.2～0.3mm，然后用精铰刀铰削。 ② 当圆锥孔的直径和锥度较小时，钻孔后可直接用锥形粗铰 刀粗铰，然后用精铰刀铰削成形。
M ——上端两圆柱间测量读数(mm)； M1 ——下端两圆柱间测量读数(mm)； h ——量块高度(mm)。
图5-29 用圆柱和量块测量圆锥半角
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5）用钢球检验 用两个精度要求较高的钢球测量圆锥孔的圆锥半角 α / 2 （图5-30），可用下列公式计算
图5-24 用样板测量锥齿轮坯的角度
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3）用圆锥量规涂色法检验： 在检验标准圆锥或配合精度要求高的工件时使 用，见图5-25。
图5-25 圆锥量规 a）圆锥套规 b)圆锥塞规图
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用圆锥套规检验圆锥体时，用显示剂（印油、红丹粉）在工 件表面顺着圆锥素线均匀地涂上三条线，涂色要求薄而均匀，如 图5-26a所示。检验时，手握圆锥套规轻轻套在工件圆锥上（图 5-26b），稍加轴向推力并将套规转动约半周。
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（2）偏移尾座法 对于长度较长，锥度较小的圆锥体工件，可将工件装夹在 两顶尖间，采用偏移尾座的车削方法。 偏移尾座的具体车削方法是把尾座水平偏移一个s值，使得装 夹在前、后顶尖间的工件轴线和车床主轴轴线成一个夹角，这个夹 角就是锥体的圆锥半角α/2，当工件旋转后，与车床主轴轴线平行 移动的 车刀刀尖的轨迹，就是被车削锥体的素线，见图5-9。
图5-31 用圆锥界限量规测量圆锥的尺寸
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2）用圆柱检验圆锥体最小圆锥直径 测量方法见图5-32。其计算公式如下
d = M − d1 − d1 cot[(90o − α / 2) / 2]
（5-5）
式中 d ——最小圆锥直径(mm)； M ——两圆圆柱间测量读数(mm)； d1——圆柱量棒直径(mm)； α / 2——被测工件圆锥半角(°)。
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(3) 圆锥的各部分尺寸计算 圆锥可分为圆锥体和圆锥孔，它们各部分的概念及尺寸 计算相同。 各部分尺寸计算见表5-1。
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2. 标准圆锥
（1）米制圆锥 米制圆锥共有八个号码，即4号、6号、80号、100 号、120号、140号、160号和200号。 （2）莫氏圆锥 莫氏圆锥分成7个号码，即0、1、2、3、4、5、6， 最小的0号，最大的是6号。
(1) 重新调整靠板角度 (2) 调整滑块和靠板之间的间隙
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（续）
废品种类 产生原因
4.用宽刃刀车削时 (1) 装刀不正确 (2) 切削刃不直
防止方法
(1) 调整切削刃的角度和对准中心 (2) 修磨切削刃的直线度
锥度(角度)不正确
5.铰圆锥孔时 (1) 铰刀锥度不正确 (2) 铰刀的轴线与工件旋转轴 线不同轴
1）小滑板转动角度原则： 小滑板转动角度应是圆锥素线与车床主轴轴线夹角，即就 是工件圆锥半角，使车刀进给轨迹与所要车削的圆锥素线平行 即可。如果图样上没有注明圆锥半角α/2，可查表计算。 2）找正小滑板角度方法： 根据小滑板上的角度来确定锥度，精度是不高的，当车削 标准锥度和较小角度时，一般可用锥度量规，用涂色检验接触 面的方法，逐步找正小滑板所转动的角度。车削角度较大的圆 锥面时，可用角度样板或用游标万能角度尺检验找正。 转动小滑板车削圆锥面，不能机动进给而只能手动进给车 削，劳动强度大，工件表面粗糙度难控制。同时工件锥度受小 滑板行程的限制，只能车削较短的圆锥工件。
图5-33 用钢球测量 圆锥孔的大端直径
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6. 产生废品原因分析及防止方法
车削圆锥时，产生废品原因分析及防止方法见表5-6。
表5-6 车削圆锥时产生废品原因分析及防止方法
废品种类 产生原因
1.用转动小滑板法车削时 (1) 小滑板转动角度计算错误 (2) 小滑板移动时松紧不匀
单件或小批量生产时，或精度要求不高的工件，可采用双 手控制法车削。车削如图5-35所示单球手柄，具体方法如下：
图5-35 单球手柄
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(1)计算圆球部分长度 车削圆球前要将圆球部分的长度和直径以及柄部直径按图 5-36所示车好。圆球部分的长度L计算公式如下
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培训学习目标
了解三角形螺纹的用途，掌握三角形螺纹的各 部分尺寸计算、刀具刃磨方法、车削方法以及测量 方法。通过技能训练实例，进一步巩固和熟练掌握 车削内、外三角形螺纹的操作技能。
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目 录
第一节 锥面及成形面加工知识 一、圆锥面的加工 二、成形面的加工 第二节 锥面加工技能训练实例 训练1 锥度心轴的加工 训练2 变径管接头的加工 训练3 砂轮卡盘体的加工 训练4 夹紧套筒的加工 第三节 成形面加工技能训练实例 训练1 三球手柄的加工 训练2 锥套球体的加工 训练3 链轮坯的加工 复习思考题
图5-28 不合格的圆锥接触面 a)大端接触 b)小端接触 c)两端接触
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4）用圆柱和量块检验 用圆柱和量块测量圆锥半角 α / 2 （图5-29），可用下列公式计算
tan α / 2 = ( M − M 1 ) / 2h
式中
（5-3）
α / 2 ——被测工件圆锥半角（°）；
（3）工具柄自锁圆锥配合
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3. 车圆锥面方法
（1）转动小滑板法 车削长度较短、锥度较大的圆锥体或圆锥孔时(图5-3)，可 以使用转动小滑板的方法。
图5-3 转动小滑板车圆锥面 a)车外圆锥 b)车内圆锥
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图5-22 游标万能角度尺 a）结构原理 b)读数原理 1—主尺 2—角尺 3—游标 4—制动器 5—基尺 6—直尺 7—卡块 8—捏手 9—小齿轮 10—扇形齿轮
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2）用角度样板检验： 成批和大量生产时，可使用专用的角度样板测量工件， 如图5-24所示。
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一、圆锥面的加工
1. 圆锥概念及各部分尺寸计算
(1) 圆锥面的形成 (2) 圆锥的四个基本参数 圆锥的各部分名称见表5-1图。 1) 圆锥半角( α / 2 )或锥度（C）。 2) 最大圆锥直径（D）。 3) 最小圆锥直径（d）。 4) 圆锥长度（L）。 锥度是两个垂 直圆锥轴线截面的 圆锥直径差与该两 截面间的轴向距离 之比。 即 C＝(D-d)/L
(1) 修磨铰刀 (2) 用百分表和试棒调整尾座套筒 轴线
大小端尺寸不正确
没有经常测量大小端直径
经常测量大小端直径，并按计算 尺寸控制背吃刀量
双曲线误差
车刀刀尖没有对准工件轴线
装刀时，车刀刀尖必须严格对准 工件轴线
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二、成形面的加工
1. 用双手控制法车成形面
（6）车圆锥面时的装刀要求 车刀刀尖必须严格对准工件旋转轴线，以保证车削后的圆 锥面素线的直线度及圆锥直径和圆锥角的正确。
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4. 圆锥的精度检验
（1）角度和锥度的检验 1）用游标万能角度尺检验： 结构原理见图5-22a。 读数原理见图5-22b。
图5-32 用圆柱检验圆锥体 最小圆锥直径
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3）用钢球测量圆锥孔的最大圆锥直径 测量方法见图5-33。其计算公式如下
D = D0 /[cos(α / 2) + ( D0 − 2h) tan(α / 2)]
(5-6)
式中 D ——圆锥孔最大圆锥直径（mm）; D0——钢球直径（mm）; H ——钢球顶端与圆锥孔端面之间 的距离（mm）； α / 2——圆锥孔的圆锥半角（°）。
图5-9 偏移尾座法车圆锥体
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1）尾座偏移量的计算 尾座偏移量，不仅和圆锥部分的长度L有关，而且还和两顶 尖间的距离有关，这段距离一般可近似看作工件总长L0。偏移量 可根据下列公式计算
s = [( D − d ) /(2 L)]L0
s = (C / 2) × L0 = CL0 / 2
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3）铰圆锥孔时的注意事项 ① 铰孔前先用量棒和百分表把尾座套筒轴线调整到与主轴轴线 同轴。 ② 铰孔时，车床主轴只能顺转，不能反转。 ③ 铰圆锥孔时，在铰削过程中应经常退出清除切屑。 ④ 铰刀的切削刃不允许有毛刺或缺损。 ⑤ 铰刀磨损后，应到工具磨床上去修磨。
(5-4)
图5-30 用钢球测量 圆锥孔的圆锥半角
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（2）圆锥尺寸的检验 1）用圆锥界限量规检验 （图5-25） 在圆锥塞规和圆锥套规上分别具有一个台阶或刻上两条环形刻 线。如被测锥体端面正好处于缺口处或两条环形刻线之间，且两锥 体表面接触均匀，则表示该锥体大小和形状均合格，见图5-31。
（3）宽刃刀车削法 圆锥面也可以用宽刃刀直接车出，见图5-16。车削时，锁紧 床鞍，开始时中滑板进给速度略快，随着切削刃接触面的增加而 逐渐减慢，图5-16用宽刃刀车削圆锥面当车到尺寸时车刀应稍作 停留，使圆锥面粗糙度值减小。
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（4）靠模法车削 对于长度较长、精度要求较高的锥体，一般采用靠模法车削。 图5-17是一种车削圆锥表面的靠模装置。
sin α / 2 = ( D0 − d 0 ) /[2( H − h) − ( D − d 0 )]
式中
α / 2 ——被测工件圆锥半角(°)； D0——大钢球直径(mm); d0——小钢球直径(mm); H——小钢球顶端与锥孔端面之间 的距离(mm); h——大钢球顶端与锥孔端面之间 的距离(mm) 。
防止方法
(1) 仔细计算小滑板应转的角度 和方向，并反复试车找正 (2) 调整镶条使小滑板移动均匀
锥度(角度)不正确
2.用偏移尾座法车削时 (1) 工件长度不一致 (2) 尾座偏移位置不正确
(1) 如工件数量较多时，各件的 长度必须一致 (2) 重新计算和调整尾座偏移量
3.用靠模法车削时 (1) 靠模角度调整不正确 (2) 滑块与靠板配合不良