圆锥面加工
圆锥面加工
教学对象：机加专业学生
教学目标： 1、了解标准圆锥的概念及用途。
2、掌握圆锥组成部分及计算。
3、掌握车削圆锥的方法
4、掌握圆锥的测量。
教学重点：圆锥面加工方法
教学难点：圆锥面计算和测量方法
教学方法：讲授法、实训教学法
教学过程：
一、圆锥面配合的应用
• 圆锥面配合的同轴度高、拆卸方便，当圆锥面较小时（α＜3°），能传
递很大扭矩，因此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、圆锥定位销等都是
采用圆锥面配合。
二、圆锥面的相关知识
• 圆锥面的配合作用：圆锥面配合的同轴度较高，而且拆卸方便，当圆锥角
较小（α＜３o) 时能够传递很大的扭矩，因此在机械制造中应用广泛．
• 标准圆锥：
• 莫氏锥度
• 米制圆锥
标准圆锥
• 1、标准圆锥：圆锥几何参数已标准化的圆锥称为标准圆锥。例如常用工
具、刀具上的圆锥面。
• 2、标准圆锥的种类：莫氏圆锥和米制圆锥。其表示方法用号码表示。
• ①、莫氏圆锥：按尺寸由小到大有0、1、2、3、4、5、6七个号码。当号
码不同时，圆锥角和尺寸都不同。（见表4-1、4-2）
• ②、米制圆锥：有4、6、80、120、160、200七个号码。它的号码是指大
端直径，锥度固定不变，C=1：20。（见表4-1）
• 此外，一些常用配合锥面的锥度也已标准化，称为专用标准圆锥锥度。（见
表4-3）
三、圆锥组成部分及计算
（1）、大端直径D
（2）、小端直径
（3）、圆锥角α
（4）、圆锥半角α/2
（5）、圆锥长度L
（6）、锥度C ：
（7）、斜度C/2：
四、 车圆锥面的方法
将工件车削成圆锥表面的方法称为车圆锥。
常用车削锥面的方法有宽刀法、转动小刀架法、靠模法、尾座偏移法等几种。
这里介绍宽刀法、转动小刀架法、尾座偏移法、靠模法。
一）、宽刀法
车削较短的圆锥时，可以用宽刃刀直接车出，如图6-29所示。其工作原理
实质上是属于成型法，所以要求切削刃必须平直，切削刃与主轴轴线的夹角应等
于工件圆锥半角α/2。同时要求车床有较好的刚性，否则易引起振动。当工件的
圆锥斜面长度大于切削刃长度时，可以用多次接刀方法加工，担接刀处必须平整。
图5-1 用宽刃刀车削圆锥
二）、转动小刀架法
当加工锥面不长的工件时，可用转动小刀架法车削。车削时，将小滑板下面的转
盘上螺母松开，把转盘转至所需要的圆锥半角α/2的刻线上，与基准零线对齐，然后固定转盘上的螺母，如果锥角不是整数，可在锥附近估计一个值，试车后逐
步找正，如图5-2所示。
图5-2转动小滑板车圆锥
三、 尾座偏移法
图5-3 偏移位座法车削圆锥
当车削锥度小，锥形部分较长的圆锥面时，可以用偏移尾座的方法, 此方法可以
自动走刀，缺点是不能车削整圆锥和内锥体，以及锥度较大的工件。将尾座上滑
板横向偏移一个距离S ，使偏位后两顶尖连线与原来两顶尖中心线相交一个α/2
角度，尾座的偏向取决于工件大小头在两顶尖间的加工位置。尾座的偏移量与工
件的总长有关，如图5-3所示，尾座偏移量可用下列公式计算：
式中 S——尾座偏移量；
L — 件锥体部分长度；
L0——工件总长度；
D 、d ——锥体大头直径和锥体小头直径。
床尾的偏移方向，由工件的锥体方向决定。当工件的小端靠近床尾处，床尾
应向里移动，反之，床尾应向外移动。
四、靠模法
如图5－4所示，靠模板装置是车床加工圆锥面的附件。对于较长的外圆锥和圆
锥孔，当其精度要求较高而批量又较大时常采用这种方法。
图5-4 用靠模板车削圆锥面
车圆锥体的质量分析：
1. 锥度不准确
原因时计算上的误差；小拖板转动角度和床尾偏移量偏移不精确；或者是车刀、拖板、床尾没有固定好，在车削中移动而造成。甚至因为工件的表面粗糙度太差，量规或工件上有毛刺或没有擦干净，而造成检验和测量的误差。
2. 锥度准确而尺寸不准确
原因是粗心大意，测量不及时不仔细，进刀量控制不好，尤其是最后一刀没有掌握号进刀量而造成误差。 3.圆锥母线不直
圆锥母线不直是指锥面不是直线，锥面上产生凹凸现象或是中间低、两头高。主要原因是车刀安装没有对准中心。
4. 表面粗糙度不合要求
配合锥面一般精度要求较高，表面粗糙度不高，往往会造成废品，因此一定要注意。造成表面粗糙度差的原因是切削用量选择不当，车刀磨损或刃磨角度不对。没有进行表面抛光或者抛光余量不够。用小拖板车削锥面时，手动走刀不均匀，另外机床的间隙大，工件刚性差也是会影响工件的表面粗糙度。
实训图样
1
样
图如上：
一、装夹方法：用一夹一顶装夹。
二、刀具、量具选择，
刀具：450 车刀、900车刀、切断刀、中心钻等。
量具、游标卡尺，千分尺。
车削顺序：
1、用三爪自定心卡盘装夹工件，车端面（见光即可）。车Φ30×10工艺阶台。
2、调头，夹持坯料外圆，车端面，截总长140㎜至尺寸，钻中心孔。
3、一端用三爪自定心卡盘夹持工艺阶台，一端顶住车外圆32。
4、用转动小滑板法车削锥度为1：10的圆锥部分，并不断用锥度1：10的圆锥套规检验锥度的正确性。保证Φ32、Φ24尺寸正确。
5、车Φ30至尺寸，保证长度80㎜尺寸合格。
6、两端450倒角。
7、用锉刀、砂布对圆锥表面抛光，达到表面粗糙度要求。
8、用圆锥套规将1：10圆锥部分装入主轴锥孔内。
9、用转动小滑板法车600 顶尖合格。
10、用锉刀，砂布对600 圆锥抛光，使表面粗糙度达到要求。
实训图样
2
样图如上：
一、装夹方法：用一夹一顶装夹或两顶装夹。
二、刀具、量具选择，
刀具：450 车刀、900车刀、切断刀、中心钻等。
量具、游标卡尺，千分尺。
车削顺序：
1、用三爪自定心卡盘装夹工件，车端面，钻B 型Φ2中心孔，车Φ24外圆至卡盘处。
2、调头，夹持Φ24外圆，车端面，截总长125±0.10至尺寸，钻中心孔。
3、为保证其径向圆跳动精度要求，采用两顶装夹，分别车Φ24、Φ19、Φ18.2三级外圆，并保证各段长度。
4、Φ19处450倒角。
5、用转动小滑板法分别车削莫氏2号、莫氏3号圆锥，并用莫氏锥度套规检测锥度的正确性。精车达到表面粗糙度要求。
实训图样
3
样图如上：
一、装夹方法：用一夹一顶装夹或两顶装夹。
二、刀具、量具选择，
刀具：450 车刀、900车刀、切断刀、中心钻等。
量具、游标卡尺，千分尺。
车削顺序：
1、用三爪自定心卡盘夹持毛坯外圆，车端面，车Φ34外圆，至卡盘。
2、粗车Φ30外圆，留精车余量2㎜，保证阶台长度，钻中心孔。
3、调头夹住Φ30外圆，车端面，钻中心孔。
4、用后顶尖顶住，粗车Φ28至端面。
5、用切断刀车Φ24成开形。
6、采用两顶装夹精车Φ30、Φ28、至尺寸，倒角。
7、垫铜皮夹住Φ30外圆，找正夹牢。
8、用转动小滑板法（小滑板逆时针转动一个圆锥半角，/2=2051’45”），粗车，精车圆锥面。