普通車床加工外圓錐度這樣實現(xiàn)精確控制

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序言在機械傳動和裝配中，錐度配合應(yīng)用廣泛。如果設(shè)計人員給定了內(nèi)孔的錐度尺寸，要求加工出外圓錐與之相配合，那么對于操作人員來說，是相當(dāng)困難的，這是因為外圓錐的錐度不好控制、不好測量。攀鋼主廠區(qū)的機械加工設(shè)備都是C6120、CA6140這種類型的，車床在轉(zhuǎn)動小滑板車削圓錐時，最小偏轉(zhuǎn)精度為1°，對于要求精度配合高的外圓錐加工則很難達到配合要求。下面利用其他測量儀器，采用相對測量法控制圓錐的錐度，從而達到配合要求。2

短圓錐小滑板手動車削圖1所示零件主要由圓錐和螺紋組成，圓錐部分主要尺寸如圖2所示，主要包括：①圓錐角α，為兩條素線間的夾角。②圓錐半角α/2，也即車削時小滑板轉(zhuǎn)動的角度。③最大端直徑D，簡稱大端直徑。④最小端直徑d，簡稱小端直徑。⑤圓錐長度L，即大端直徑與小端直徑在軸線上的距離。圖1零件圖2圓錐部分主要尺寸車削錐度時，小滑板轉(zhuǎn)動角度為α/2，如圖3所示。圖3小滑板轉(zhuǎn)動角度示意小滑板轉(zhuǎn)動α/2角度時，根據(jù)三角函數(shù)關(guān)系，tan（α/2）＝（D-d）/（2L）＝（40-20）/（2×50）＝0.2，可得α/2＝11°20′。即小滑板轉(zhuǎn)動的角度是11°20′，小滑板的轉(zhuǎn)角分度是1°一格，沒有細(xì)分到20′，只能靠萬能角度尺邊測量邊調(diào)整小滑板，不僅費時費力，而且車削出來的圓錐角度不準(zhǔn)確，工件精度不高，難以達到配合要求。為了解決此問題，分析圖2中陰影部分直角三角形（見圖4），車錐度時，車刀行走軌跡為從C點到B點，根據(jù)勾股定理可以計算出車刀行走軌跡的長度（見圖5）。圖4陰影部分直角三角形圖5車刀行走軌跡的長度車削時，刀尖從C點到B點的距離可以通過小滑板的刻度盤來控制，當(dāng)車刀走了50.99mm時，刀尖離開車床軸心線的距離剛好是10mm時，就證明車削的圓錐角度是正確的；否則不正確，即小滑板的轉(zhuǎn)動角度也不正確。在加工錐度前，可以先模擬加工。轉(zhuǎn)動小滑板后，先搖動小滑板50.99mm，再用量具監(jiān)測刀尖離開車床軸心線的距離是不是10mm，就可以知道小滑板轉(zhuǎn)角是否正確。通過這種方法可以直觀地調(diào)整小滑板角度，直到錐角正確。具體操作方法如圖6所示。圖6具體操作方法示意1）先精車一段外圓，表面粗糙度值要小，圓柱長度上不出現(xiàn)錐度?？捎们Х殖邷y量圓柱的兩端，如果兩端圓柱尺寸相同，則說明圓柱沒有錐度。2）計算百分表移動量，根據(jù)勾股定理計算BC邊長，正好是車錐度時小滑板要行走的長度（BC＝50.99mm）。3）將小滑板先逆時針移到11°～12°，鎖緊小滑板的任一顆螺釘，然后把百分表的底座吸在小滑板刀架上，把百分表的觸頭頂在外圓上（見圖6）。4）將小滑板對準(zhǔn)零位，百分表指向10mm的刻度位置，向前進給小滑板，百分表的觸頭就會緩慢伸出。當(dāng)小滑板移動了50.99mm，百分表移動距離＜10mm時，說明錐度小了，這時松開鎖緊螺釘，將錐度調(diào)大；當(dāng)小滑板移動了50.99mm，百分表移動距離＞10mm時，說明錐度大了，這時應(yīng)把錐度調(diào)小；當(dāng)小滑板移動了50.99mm，百分表也移動了10mm時，說明此時的錐度是正確的，可以進行車削。調(diào)整時的注意事項如下。1）用來確定錐度的外圓，其本身不能出現(xiàn)錐度現(xiàn)象，否則確定出來的錐度就不準(zhǔn)確。如果車削出的外圓出現(xiàn)錐度，則可將百分表頂在尾座套筒上來找正錐度。2）百分表磁力表座要吸牢固，表架上的連桿螺釘要擰緊，不能松動。3）百分表的測量桿要垂直于外圓軸線，必要時可以用小直角尺來校正垂直度，而且百分表的測量桿觸頭應(yīng)該盡量在外圓靠近軸線的母線上。4）百分表的測量行程應(yīng)盡量大。10mm量程的較多，如果需要也可以準(zhǔn)備1個30～50mm量程的。5）加工內(nèi)圓錐時，此方法也可以使用。3

長圓錐床鞍自動走刀車削床鞍自動走刀車削錐度如圖7所示，其實就是偏移尾座法加工錐度，把車床尾座橫向偏移一段距離S后，使工件回轉(zhuǎn)軸線與車床主軸軸線相交，并使其夾角＝工件圓錐半角α/2，由于床鞍沿主軸線平行進給，所以車成了一個錐度。此方法適用于錐度較?。ㄥF度＜3°）、長度較長的工件。圖7床鞍自動走刀車削錐度3.1尾座偏移量S的計算尾座偏移量S≈L0tan（α/2）＝L0（D-d）/（2L）或S＝CL0/2，式中，S為尾座偏移量（mm）；D為最大圓錐直徑（mm）；d為最小圓錐直徑（mm）；L為圓錐長度（mm）；L0為工件全長（mm）；C為錐度。例如：在兩頂尖之間加工一外圓錐度工件，已知D＝80mm，d＝76mm，L＝600mm，L0＝1000mm，求尾座的偏移量S。根據(jù)公式，解得S＝L0（D-d）/（2L）＝1000×（80-76）/（2×600）＝3.3（mm）。3.2尾座的偏移測量用百分表裝在刀架上進行尾座的偏移測量（見圖8）。圖8尾座的偏移測量3.3車削加工步驟床鞍自動走刀加工圓錐，工件的裝夾如圖9所示，粗車外圓錐如圖10所示，精車外圓錐如圖11所示。圖9工件的裝夾圖10粗車外圓錐圖11精車外圓錐3.4床鞍自動走刀車削外圓錐的特點1）適合加工錐度較?。ㄥF度＜3°）、錐體較長的外圓錐工件，因受尾座偏移量的限制，不能加工錐度較大的工件。2）床鞍可以縱向自動進給，使表面粗糙度值Ra減小，工件表面質(zhì)量好。3）因頂尖在中心孔中是歪斜的，接觸不良，所以頂尖和中心孔磨損不均勻。4）由于工件是雙頂尖裝夾，雞心夾傳遞動力，所以不能加工內(nèi)圓錐和整體外圓