圆锥车削的优势分析

圆锥车削的优势分析

钱友艳

（荆州技师学院，湖北荆州434020）

摘要：车床上车削圆锥的方法有转动小滑板法、偏移尾座法、仿形法、宽刃刀切削法、铰内圆锥法等。这些方法中，以转动小滑板法最为常见，应用也最为广泛，具有一定的优势，原因之一就是转动小滑板法操作简单、方便；另外一个原因就是转动小滑板法的调整范围广，可加工各类大小角度的圆锥。

关键词：圆锥车削优势分析

转动小滑板法加工圆锥面时，除了尺寸精度、形位精度和表面粗糙度具有较高要求外，还有角度（或锥度）的精度要求。对于精度要求较高的圆锥面，常用涂色法检验，其精度以接触面的大小来评定。

一、圆锥的基本概述

1.圆锥面配合的主要特点

（1）当圆锥角较小（在3°以下）时，可以传递很大的转矩。

（2）圆锥配合同轴度较高，能做到无间隙配合。

（3）装卸方便，虽经多次装卸，仍能保证精确的定心作用。

2.圆锥半角的计算

转动小滑板法不适用于成批、大量生产，通常适用于单件、小批量的多角度的零件加工中。面对单件或是多变的锥体加工，我们要经常性地校正锥度的角度，因此，如何快、简、精、准地校正锥度的角度是我们操作者应该掌握的技能之一。

在锥体加工中，根据被加工零件给定的已知条件，可应用公式tana/2=C/2=D-d/2L计算圆锥半角（小滑板转动角度）。式中：α/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α/2,须查三角函数表得出角度,比较麻烦,当圆锥半角α/2＜6°时，可以用下列近似公式α/2≈28.7°×=28.7°×C来计算.

二、圆锥车削的优势分析

1．易保证锥度的加工精度

工件装夹在三爪卡盘上，在工件的旋转中心必须与主轴旋转中心重合的前提下，转动小滑板车削加工时，可以一次性完成端面、外圆、锥面和内孔等加工，同一工件上加工不同的圆锥时调整方便，保证了零件的形状精度，确保了锥度车削中的同轴度及跳动量。

可以利用在车端面时，观察调整车刀，车刀刀尖必须严格对准工件旋转中心，否则会影响圆锥的精度，车刀安装若不对中心(偏高或偏低)时，会造成圆锥的锥度误差和母线直度误差（形成双曲线），并且保证车刀刀尖锋利。

2.适用范围广

转动小滑板法车外圆锥面和内圆锥工件时，如果最大圆锥直径靠近主轴，最小圆锥直径靠近尾座，小滑板应沿逆时针方向转一个圆锥半角α/2，反之则应顺时针方向转动一个圆锥半角α/2。主要适用于单件、小批量生产，特别适用于工件长度较短、圆锥角较大的圆锥面。

3.能保证一定的车削精度

（1）圆锥半角的控制。将小滑板下面转盘上的螺母松开，把转盘转至所需要的圆锥半角（α/2）的刻度上，与基准零线对齐，然后固定转盘上的螺母。其步骤是：1）松开小滑板转动约α/2；2）固定后试车削；3）当圆锥半角α/2不是整数时，其小数部分角目测的方法来估计，大致对准后再通过试车逐步找正，测量比较；4）如果有误差再微调重复①～③步骤，直到找正圆锥角度为止；5）最后再进行加工至尺寸。

转动小滑板时，可以使小滑板转角略大于圆锥半角（α/2），但不能小于（α/2）。转角偏小会使圆锥素线车长而难以修正圆锥长度尺寸。

（2）圆锥长度的控制。车削外圆锥时，小滑板锥度已调好，工件按圆锥大端直径已精车好，使车刀在工件端面对刀，摇中滑板使车刀离开工件，摇大滑板使车刀移动一个锥体长度。此时摇中滑板，在工件外圆上对刀，外圆的表面被划出一条记号线，记号线越浅越好。记住中滑板刻度值，然后退出中滑板，再摇小滑板使车刀退至工件右端面右侧，适当进给中滑板，摇小滑板车削圆锥面，直到刀尖离开工件外圆为止，如此反复走平行四边形路线。最后一次进中滑板时的刻度，与画线时的中滑板刻度值相同，摇小滑板最后一次车外圆锥时，车刀正好在画线处离开工件外圆表面，刚好控制了锥体长度。

学生在车外锥时使用这种方法比较多，因为这种方法不需要计算，长度尺寸容易控制，但是其精度是由刻线的深浅来决定的。

由于小滑板只能用手动进给，故劳动强度较大，表面粗糙度也较难控制；而且车削锥面的长度受小滑板行程的限制。

4.涂色法检测，准确度高

对于标准圆锥或配合精度要求较高的圆锥工件，一般可以使用圆锥套规和圆锥塞规检测。圆锥套规用于检测外圆锥，圆锥塞规用于检测内圆锥。用圆锥套规检测外圆锥时，要求工件和套规表面清洁且工件外圆锥表面粗糙度Ra小于3.2μm且无毛刺。

（1）可通过感觉来判断套规与工件大小端直径配合间隙，调整小滑板角度；

（2）在工件表面上顺着母线相隔120度而均匀地涂上三条显示剂（印油、红丹粉、机油的调和物等）；

（3）把套规套在工件上稍加轴向推力，转动半圈之内；

（4）取下套规检查工件锥面上显示剂情况，若显示剂在圆锥大端擦去，小端未擦去，表明圆锥半角小；否则圆锥半角大。根据显示剂擦去情况调整锥度。

用涂色法检查锥度规锥角由于不需要使用复杂的测量工具，可以同时检查内外径尺寸，方法比较简单，而且测量时与使用情况相类似，属于综合性测量，在工具车间得到广泛使用。

三、锥度加工的注意事项

1.小滑板间隙大小的影响，如调得过紧，手动进给时费力，移动不均匀；调得过松，造成小滑板间隙太大，两者均会使车出的锥面表面粗糙度较大且工件母线不平直。

2.车刀材料、工件材料、车刀几何要素及刀尖是否对中心的影响。要求车刀必须对准工件旋转中心，避免产生双曲线（母线不直）误差。

3.手动进给应两手握小滑板手柄，均匀移动小滑板，用力方向应一致。

4.转动小滑板法车削圆锥，在换手时要尽量保证力的方向始终朝着一个方向，这样可以排除小滑板间隙乃至大、中滑板间隙在力的作用下对角度精度的影响，还可消除手动移动不均匀对表面粗糙度的影响，从而，间接地保证圆锥的精度。

5.当车刀在中途刃磨以后装夹时，必须重新调整，使刀尖严格对准中心。注意扳紧固螺钉时打滑伤手。

参考文献

[1]中国劳动社会保障出版社《车工工艺与技能训练》。

作者简介：钱友艳，女，荆州技师学院数控技术应用专业一级实习指导教师，专业方向为机械加工。