车工教学之锥体零件加工

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1、项目四项目四 锥体零件加工锥体零件加工 莫氏圆锥是机器制造业中应用得最广泛的一种，如车床主轴孔、顶尖、莫氏圆锥是机器制造业中应用得最广泛的一种，如车床主轴孔、顶尖、钻头柄部及铰刀柄部等都是用莫氏圆锥。钻头柄部及铰刀柄部等都是用莫氏圆锥。莫氏圆锥按尺寸大小分莫氏圆锥按尺寸大小分0 0、1 1、2 2、3 3、4 4、5 5、6 6七个号码，对应的公称直七个号码，对应的公称直径为径为9.0159.015、12.06512.065、17.7817.78、23.82523.825、31.26731.267、44.39944.399、63.31863.318。莫氏圆。莫氏圆锥是从英制换算来的。锥是从英制

2、换算来的。米制圆锥有米制圆锥有4 4、6 6、8080、100100、120120、160160、200200七个号码，它的号码是指七个号码，它的号码是指圆锥的大端直径，锥度固定不变，即圆锥的大端直径，锥度固定不变，即C=1C=1：20.20.圆锥半角圆锥半角/2=25/2=25度度5656分。分。1.1.大端直径（大端直径（D D）2.2.小端直径（小端直径（d d）3.3.圆锥长度圆锥长度(L)(L)4.4.圆锥角（圆锥角（）、半角（、半角（/2/2）5.5.锥度（锥度（C C）、斜度（）、斜度（C/2C/2）：）：C=C=（DdDd）/L/L。公制圆锥的号码是指什么？公制圆锥的号码是指什

3、么？大滑板大滑板中滑板中滑板小滑板小滑板（3）靠模法）靠模法（4）宽刃法）宽刃法（1）转动小拖板法转动小拖板法（2）偏移尾座法）偏移尾座法车削外圆锥面的车削外圆锥面的主要方法主要方法 原理：原理：滑板转动车削短圆锥体时，只要把小滑板逆时针滑板转动车削短圆锥体时，只要把小滑板逆时针（或顺时针）转过一个圆锥半角，使车刀进给轨迹与所要车削（或顺时针）转过一个圆锥半角，使车刀进给轨迹与所要车削的圆锥素线平行即可。的圆锥素线平行即可。1.转动小滑板的操作转动小滑板的操作（1）计算转动小拖板角度）计算转动小拖板角度（2）松开前后螺母。）松开前后螺母。（3）转动小滑板，使小滑板转）转动小滑板，使小滑板转动到

4、所要的角度，再锁紧螺母。动到所要的角度，再锁紧螺母。（4）把刀架转到正常位置。）把刀架转到正常位置。（1）移动大滑板和中滑板将车刀进到与工件端面接触时停止前进。）移动大滑板和中滑板将车刀进到与工件端面接触时停止前进。（2）反向将中滑板退出工件表面。）反向将中滑板退出工件表面。（3）移动大滑板，移动距离正好等于圆锥长度时，停止移动。）移动大滑板，移动距离正好等于圆锥长度时，停止移动。（4）移动中滑板，使刀尖与工件表面接触，记住中滑板刻度数值。）移动中滑板，使刀尖与工件表面接触，记住中滑板刻度数值。（5）中滑板后退。）中滑板后退。（6）小滑板退出工件端面。再转动中滑板，并进到（）小滑板退出工件端面

5、。再转动中滑板，并进到（4）时的中滑板刻度。）时的中滑板刻度。（7）用小滑板车刀。）用小滑板车刀。DD-ddLC提问：根据项目四，小滑板应转过多少角度？提问：根据项目四，小滑板应转过多少角度？（1 1）能车削圆锥角）能车削圆锥角较大的圆锥面。较大的圆锥面。（2）能车整圆锥面，也能车内圆锥面。应用范围广，操作简能车整圆锥面，也能车内圆锥面。应用范围广，操作简便。便。（3 3）偏转角度调整好后加工的一批工件圆锥角的一致性好。）偏转角度调整好后加工的一批工件圆锥角的一致性好。（4 4）同一工件上车削不同锥角的圆锥面时，调整角度方便。）同一工件上车削不同锥角的圆锥面时，调整角度方便。（5 5）受小滑板

6、最大移动距离（行程）限制，只能加工素线长）受小滑板最大移动距离（行程）限制，只能加工素线长度不太大的圆锥面（度不太大的圆锥面（圆锥长度小于小滑板工作行程圆锥长度小于小滑板工作行程）。）。（6 6）只能手动进给，劳动强度大，工件表面粗糙度值大且不）只能手动进给，劳动强度大，工件表面粗糙度值大且不易控制。易控制。（7 7）只适用于单件、小批生产。）只适用于单件、小批生产。1.1.加工原理：加工原理：工件可采用两顶针装夹，把车床尾座体相对底座在横向向前工件可采用两顶针装夹，把车床尾座体相对底座在横向向前（里）或向后（外）偏移一定距离，使工件回转轴线与车床主轴轴线形成（里）或向后（外）偏移一定距离，使

7、工件回转轴线与车床主轴轴线形成等于圆锥体半角的夹角。刀架自动或手动纵向进给，即可车出所需锥面。等于圆锥体半角的夹角。刀架自动或手动纵向进给，即可车出所需锥面。2 2.尾座偏移量尾座偏移量S S的计算：的计算：例：在两顶针间车削大端直径为例：在两顶针间车削大端直径为100mm100mm，小端直径，小端直径为为80mm80mm，锥形长度为，锥形长度为600mm600mm，工件总长，工件总长Z=800mmZ=800mm的的锥体。求尾座的偏移量是多少锥体。求尾座的偏移量是多少?S S为尾座偏移量；为尾座偏移量；D D为圆锥大端直径；为圆锥大端直径；d d为圆为圆锥小端直径；锥小端直径；L L为圆锥体为

8、圆锥体长度；长度；L L0 0为工件总长。为工件总长。（1 1）用尾座的刻度盘控制偏移量）用尾座的刻度盘控制偏移量。尾座主要由尾座体和底座两部分组成。尾座主要由尾座体和底座两部分组成。底座靠压板和固定螺钉紧固在床身上，尾座体可在底座上横向调节。偏移时，底座靠压板和固定螺钉紧固在床身上，尾座体可在底座上横向调节。偏移时，先松开尾座紧先松开尾座紧固固螺螺钉钉，用内六角扳手转动两侧的螺钉，按，用内六角扳手转动两侧的螺钉，按尾座尾座刻度把尾座上刻度把尾座上层移层移动动一个距离一个距离S S。偏移方向由零件的锥角方向确定，当工件锥体的小端在。偏移方向由零件的锥角方向确定，当工件锥体的小端在尾座处，尾座就

9、要向里移动。反之，则尾座向外移动。然后拧紧尾座的紧固尾座处，尾座就要向里移动。反之，则尾座向外移动。然后拧紧尾座的紧固螺母。螺母。操作简便，圆锥角精度要求不高时采用。操作简便，圆锥角精度要求不高时采用。（2 2）用百分表控制偏移量。用百分表控制偏移量。在小刀架上夹持一只百分表，在小刀架上夹持一只百分表，百分表测头在百分表测头在通过工件轴线的水平面内与工件头部通过工件轴线的水平面内与工件头部外圆垂直接触后，偏移尾座，使百分外圆垂直接触后，偏移尾座，使百分表指针转到尾座偏移量表指针转到尾座偏移量S的位置后，的位置后，将尾座固定。将尾座固定。圆锥角精度要求较高时，可用百圆锥角精度要求较高时，可用百分

10、表的读数差，控制尾座的偏移量。分表的读数差，控制尾座的偏移量。4.4.偏移尾座法车削圆锥的特点：偏移尾座法车削圆锥的特点：（1 1）适宜于加工圆锥较长、圆锥度较小的工件。受到尾座）适宜于加工圆锥较长、圆锥度较小的工件。受到尾座偏移量的限制，不能加工圆锥度大的工件。偏移量的限制，不能加工圆锥度大的工件。（2)2)可以纵向机动进给，使加工表刀纹均匀，表面精糙度值可以纵向机动进给，使加工表刀纹均匀，表面精糙度值小，表面质量好。小，表面质量好。（3)3)只能加工圆锥棒，不能车削整圆锥面，也不能加工内圆只能加工圆锥棒，不能车削整圆锥面，也不能加工内圆锥面。锥面。（4 4）工件总长）工件总长L0L0尺寸不

11、一致的成批工件，加工后的圆锥角尺寸不一致的成批工件，加工后的圆锥角一致性差。一般精度要求不高时采用偏移尾座的方法进行车一致性差。一般精度要求不高时采用偏移尾座的方法进行车削。削。（5 5）顶尖和中心孔的磨损不均匀，影响圆锥体的加工质量。）顶尖和中心孔的磨损不均匀，影响圆锥体的加工质量。使用量规测量使用量规测量的方的方法是：在工件圆锥面上法是：在工件圆锥面上沿母线方向均匀地涂上沿母线方向均匀地涂上三条显示剂（白粉笔或三条显示剂（白粉笔或红丹粉），每条显示剂红丹粉），每条显示剂相隔相隔120左右。左右。然后将锥然后将锥度套规套在外圆锥工件度套规套在外圆锥工件上，旋转半圈后取下，上，旋转半圈后取下，

12、观察显示剂被擦去的痕观察显示剂被擦去的痕迹，判断圆锥的接触程迹，判断圆锥的接触程度。度。圆锥零件若圆锥零件若有角有角度公差度公差要求的，要求的，一般一般用万能角度尺测量；用万能角度尺测量；有配合要求的有配合要求的则则采用锥度量规测量采用锥度量规测量。任务二任务二 内圆锥面的加工内圆锥面的加工一、圆锥孔加工方法及选择一、圆锥孔加工方法及选择车内圆锥面要比车外圆锥面困难，车削工作在孔内进行，不易观察。为车内圆锥面要比车外圆锥面困难，车削工作在孔内进行，不易观察。为了便于测量装夹时应使锥孔大端直径的位置在外端。其车削方法与车外圆了便于测量装夹时应使锥孔大端直径的位置在外端。其车削方法与车外圆锥基本相

13、同，只是转动的方向相反，切削速度选择比车削外圆锥要低。锥基本相同，只是转动的方向相反，切削速度选择比车削外圆锥要低。1.1.转动小滑板法：转动小滑板法：适用于圆锥孔尺寸较大、锥度较短、加工精度要求较适用于圆锥孔尺寸较大、锥度较短、加工精度要求较低的单件或小批量生产。低的单件或小批量生产。2 2.反装刀及主轴反转法：反装刀及主轴反转法：适用于配套内外圆锥面加工。适用于配套内外圆锥面加工。3 3.铰圆锥孔法：铰圆锥孔法：适用于加工直径较小的圆锥孔、尺寸精度要求较高且成适用于加工直径较小的圆锥孔、尺寸精度要求较高且成批生产。批生产。二、转动小滑板车锥孔的方法二、转动小滑板车锥孔的方法 1.1.车刀装

14、夹要求。车刀刀尖要对准工件中心，刀柄伸出的长度应保证车刀装夹要求。车刀刀尖要对准工件中心，刀柄伸出的长度应保证工件切削行程的需要，刀柄与锥孔周围要留有一定的退刀量。工件切削行程的需要，刀柄与锥孔周围要留有一定的退刀量。2.2.用直径小于锥孔小端直径用直径小于锥孔小端直径1 12mm2mm的麻花钻钻孔。的麻花钻钻孔。3.3.调整好小滑板镶条的松紧及行程距离。调整好小滑板镶条的松紧及行程距离。4.4.确定小滑板转动方向（确定小滑板转动方向（与车外圆锥相同，但要注意转动方向）。与车外圆锥相同，但要注意转动方向）。5.5.确定小滑板转动角度，小滑板转动一个圆锥半角确定小滑板转动角度，小滑板转动一个圆锥

15、半角a/2a/2。6.6.粗车内锥面。车削至锥形塞规能塞进工件孔约粗车内锥面。车削至锥形塞规能塞进工件孔约1/21/2长度时，用涂色法长度时，用涂色法检查锥孔角度，根据擦痕情况调整小滑板转动的角度逐步调整将角度找正并检查锥孔角度，根据擦痕情况调整小滑板转动的角度逐步调整将角度找正并留精车余量。留精车余量。7.7.精车内锥面。精车内锥控制尺寸的方法与精车外锥相同，也可以用精车内锥面。精车内锥控制尺寸的方法与精车外锥相同，也可以用计算法计算法(图图1 1）或移动床鞍法确定）或移动床鞍法确定apap值。值。图图1 计算法计算法问：根据任务二，小滑问：根据任务二，小滑板应转过多少角度？板应转过多少角度

16、？移动小滑板移动小滑板移动小移动小 溜板溜板塞规塞规工件工件图图2 2 移动车鞍法移动车鞍法三、用反装刀法和主轴反转法车圆锥孔三、用反装刀法和主轴反转法车圆锥孔2.2.不变动小滑板角度的情况下，反装内锥车刀或左孔车刀，使切削刃向下不变动小滑板角度的情况下，反装内锥车刀或左孔车刀，使切削刃向下3.3.将车床主轴反向运转。便可以加工出与圆锥体相配合的圆锥孔。将车床主轴反向运转。便可以加工出与圆锥体相配合的圆锥孔。车配套圆锥面的方法车配套圆锥面的方法四、切削用量的选择四、切削用量的选择1.切削速度比车外圆锥面时低切削速度比车外圆锥面时低10%20%。2.最后一刀的背吃刀量最后一刀的背吃刀量ap硬质合

17、金车刀取硬质合金车刀取0.3mm;高速钢车刀取高速钢车刀取0.050.1mm。3.合理作用切削液或。合理作用切削液或。4.用涂色法检测时，必须注意孔内清洁，转动量在半转之内。用涂色法检测时，必须注意孔内清洁，转动量在半转之内。5.手动进给要始终保持均匀，不能停顿或时快时慢。手动进给要始终保持均匀，不能停顿或时快时慢。五、圆锥孔的检查五、圆锥孔的检查1用游标卡尺没量锥孔直径。用游标卡尺没量锥孔直径。2用塞规涂色检查，并控制尺寸。用塞规涂色检查，并控制尺寸。3根据塞规在孔外的长度，计算车削余量，并利用中滑板刻度盘进刀。根据塞规在孔外的长度，计算车削余量，并利用中滑板刻度盘进刀。问：问：1.安装时刀

18、杆应与内孔轴心线是否需要平行？安装时刀杆应与内孔轴心线是否需要平行？2.刀杆伸出长度的原则是什么？刀杆伸出长度的原则是什么？3.装夹后，车刀在孔内是否要试走一遍？装夹后，车刀在孔内是否要试走一遍？练练 习习号码为号码为80的米制（即公制）圆锥的大端直径为（的米制（即公制）圆锥的大端直径为（）mm。A160 B120 C80 D40 车床的主轴孔前端锥度采用（车床的主轴孔前端锥度采用（）号（）号（）圆锥。）圆锥。A6，莫氏，莫氏 B6，米制，米制 C5，莫氏，莫氏 D5，米制，米制3.车削通孔时，一般使刀尖（车削通孔时，一般使刀尖（）于工件旋转中心；在车削盲孔时，内）于工件旋转中心；在车削盲孔时

19、，内孔车刀的刀尖应（孔车刀的刀尖应（）于工件旋转中心；车削圆锥表面时，车刀刀尖应）于工件旋转中心；车削圆锥表面时，车刀刀尖应（）于工件旋转中心。）于工件旋转中心。A等高等高 B略高略高 C略低略低 D都可以都可以4.小滑板转动法车削圆锥体时，小滑板应转过（小滑板转动法车削圆锥体时，小滑板应转过（）圆锥半角。）圆锥半角。A1/2个个 B1个个 C2个个 D无法确定无法确定5.一个工件上有多个圆锥面时，最好是采用（一个工件上有多个圆锥面时，最好是采用（）法车削；若加工的圆锥）法车削；若加工的圆锥长度较大时，则宜选用（长度较大时，则宜选用（）法车削；若工件的圆锥较大时，则宜采用）法车削；若工件的圆锥

20、较大时，则宜采用（）加工。）加工。A转动小滑板转动小滑板 B偏移尾座偏移尾座 C靠模靠模 D宽刃刀切削宽刃刀切削6 6用锥度套规检测外圆锥的锥度时，若外圆锥小端的显色剂未被擦掉，而用锥度套规检测外圆锥的锥度时，若外圆锥小端的显色剂未被擦掉，而大端显色剂被擦掉，则说明工件圆锥（大端显色剂被擦掉，则说明工件圆锥（）。若工件中间部位末被擦去，）。若工件中间部位末被擦去，而两端显色剂被擦掉，则说明工件圆锥（而两端显色剂被擦掉，则说明工件圆锥（）。）。A A锥度正确锥度正确 B B半角过小半角过小 C C半角过大半角过大 D D母线不直母线不直7 7小批量车削锥长为小批量车削锥长为60mm60mm、a/

21、2a/2为为3030的圆锥面或孔时，应采用（的圆锥面或孔时，应采用（）法。法。A A转动小滑板转动小滑板 B B偏移尾座偏移尾座 C C靠模靠模 D D宽刃刀切削宽刃刀切削8 8检查精度高的圆锥面角度时应采用（检查精度高的圆锥面角度时应采用（）。）。A A样板样板 B B刀能角度尺刀能角度尺 C C圆锥量规圆锥量规 D D百分表百分表9.9.下列车削方法中下列车削方法中,适用于配适用于配套内外圆锥面的加工是（套内外圆锥面的加工是（）。）。A A反装刀及主轴反转法反装刀及主轴反转法 B B偏移尾座法偏移尾座法 C C铰圆锥孔法铰圆锥孔法 D D转动小滑板法转动小滑板法10.10.利于尾座偏移法车如上图如示圆锥面，尾座偏移量应为（利于尾座偏移法车如上图如示圆锥面，尾座偏移量应为（）mmmm。A A3 B3 B6 C6 C1.5 D1.5 D2.5 2.5