第3章-车圆锥面

车削圆锥面王四民一、教学目标1、了解标准圆锥的几何参数。2、掌握用转动小滑板法车削圆锥。3、掌握偏移尾座法尾座偏移量的计算。二、教学重点：1、用转动小滑板法车削圆锥。2、偏移尾座法尾座偏移量的计算。一）、概述：车削圆锥面：在机器制造中被广泛采用。例如，钻头、车床尾座内顶尖等。三、教学内容：想一想：为什么？（1）当圆锥角较小（在3°以下）时，可以传递很大的转矩；（2）装卸简便，定心精确；（3）同轴度较高，无间隙配合。加工圆锥时，除了控制尺寸精度、形位精度和表面粗糙度还要控制什么？答案：角度和锥度圆锥的主要参数（１）大端直径Ｄ（２）小端直径d（３）圆锥角（４）圆锥半角／２（５）圆锥长度Ｌ（６）锥度ＣＣ＝（Ｄ－d）／Ｌ圆锥基本参数计算总结公式：当圆锥半角α/26°时可用近似公式计算：a/2=k*c即a/2=28.7*c说明：k的取值与锥度有关。C0.10k=28.7°C=0.10~0.20k=28.6°C=0.21~0.28k=28.5°C=0.29~0.35k=28.4°C=0.36~0.41k=28.3°C=0.42~0.45k=28.2°LdDC)(CLdDCLDdCdDL)(LdD2)(2tan2tan2LdD2tan2LDd2tan2)(dDL2tan2)(dDL2tan2)(dDL2tan2)(dDL练一练例一有一外圆锥，已知大端直径D=28mm，小端直径d=25mm，圆锥长度L=32mm。试计算圆锥半角。例二有一带外圆锥的主轴，已知锥度C=1：5，大端直径D=50mm，圆锥长度L=60mm。试求小端直径d和圆锥半角。标准圆锥的分类为制造及使用方便，常用工具上圆锥的几何参数都已标准化，这种几何参数已标准化的圆锥，称为标准圆锥。分为莫氏圆锥和米制圆锥。二）、标准圆锥１、莫氏圆锥：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。主轴锥孔，尾座套筒锥孔，钻头、铰刀的柄部都采用莫氏圆锥。２、米制圆锥：米制圆锥有4、6、80、100、120、140、160、200八个号码。它的号码是指大端直径，锥度固定不变，Ｃ＝１：２０。车削圆锥的方法１、转动小滑板法２、偏移尾座法３、仿形法４、宽刃刀车削法车削圆锥的方法１、转动小滑板法请同学们观看转动小滑板法车削圆锥视频,注意以下问题:1)如何确定小滑板转动角度2）如何确定小滑板转动方向3）如何找正锥度4)转动小滑板法的特点转动小滑板法车削2、偏移尾座法3、仿形法4、宽刃车学法车削圆锥的原理把小拖板按工件的圆锥半角的要求，转动一个相应角度，使车刀的运动轨迹与所要加工的圆锥素线平行。工件作旋转运动，手动小拖板使车刀作进给运动，，从而车出圆锥面。图２转动小滑板车圆锥讨论此图的加工方法议一议（1）工件是由哪些几何形体构成的？（2）圆锥轴的加工难点在哪里？你打算采用什么方法加工？（3）本组酝酿并制订圆锥轴加工工艺规程；（4）工件有哪些未知数需要先计算出来？加工方法和步骤装夹工件和车刀确定小滑板转动角度转动小滑板粗车外圆锥面找正圆锥角精车外圆锥面操作方法1）、确定小滑板转动角度原则：把图样上所标注的换算出，圆锥素线跟主轴轴线的α/2。2）转动方向，正锥逆时针转，倒锥顺时针转3）、锥度检验一般用：圆锥量规,用涂色检验的方法逐步找正.车削角度较大的工件时,用样板或万能角度尺来检验。车削的工件已有样件或标准塞规时,用百分表找正.看一看转动小滑板法的特点优点：1）能车整锥体和圆锥孔；2）能车锥角很大的工件。缺点：1）只能手动，劳动强度较大，表面粗糙度较难控制；2）只能加工锥面不长的工件。车削圆锥的方法2、偏移尾座法请同学们观看偏移尾座法车削圆锥视频I:\7_2.rm,注意以下问题:1)如何确定尾座的偏移量2)测量尾座的偏移量的（找正）方法3)偏移尾座法车削圆锥的特点三）、车削圆锥的方法２、偏移尾座法：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。图３偏移尾座法车削圆锥操作方法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。计算尾座偏移量Ｓ例:有一外圆锥D=80mm,d=75mm,L=100mm,L0=120mm,求尾座偏移量Ｓ？Ｓ＝（８５－７５）＊１２０／（２＊１００）＝３mm偏移尾座法车外圆锥的优缺点优点：（1）任何卧式车床都可以应用。（2）可以自动进给车锥面，车出的工件表面粗糙度值较小。（3）能车较长的圆锥。缺点：（1）因为顶尖在中心孔中歪斜，接触不良，所以中心孔磨损不均。（2）因为受尾座便移量的限制，不能车锥度很大的工件。（3）不能车内圆锥及整圆锥。用偏移尾座法车外圆锥，只适宜于加工锥度较小、长度较长的工件。三）、车削圆锥的方法３、仿形法：仿形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４用仿形法车削圆锥面仿形法车圆锥的优缺点：优点:1)锥度仿形板锥度调整既方便，又准确。2)因中心孔接触良好,所以圆锥面质量高。3)可自动进给车削外圆锥和内圆锥。缺点:仿形装置的角度调节范围较小,一般a/2在１2°以下。三）、车削圆锥的方法４、宽刃刀车削法：车削较短的圆锥时，可以用宽刃刀直接车出，如图５。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用宽刃刀车削圆锥四)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。五）、注意事项１、不管采用何种方法车削圆锥，车刀安装时刀尖都必须对准工件的旋转中心，防止圆锥母线不直产生双曲线误差。２、保证车刀锋利，精车圆锥表面要一次走刀车完，不允许中间磨刀或换刀。３、采用转动小滑板车外圆锥时，小滑板转动角度一开始应略大于圆锥半角，然后逐渐调小至锥度正确。我学会了D表示（）d表示（）L表示（）a/2表示（）C表示（）锥度公式（）车圆锥的方法有：标准圆锥分为（）（）莫氏圆锥分有（）个号码,最小的是（）尾座偏移量的计算公式（）圆锥半角的近似计算公式a/2=米制工具圆锥的锥度为:。(A1∶20B1∶16C1∶5)