臥式車床加工外圓錐度的精確控製方法

介紹臥式車床加工（gōng）外圓錐度的精確控製方法。先運用三角函數關係（xì）進行數據計算，再使用百分表檢測圓錐（zhuī）半角，最後通過模擬（nǐ）加工，直觀地調整小滑板（bǎn）角度至正確位（wèi）置，從（cóng）而達到精確控製圓錐角度的目的。

1  序言（yán）

在機械傳動和裝配中，錐度配合應用廣泛。如（rú）果設計人員給定了內孔的錐（zhuī）度尺寸，要（yào）求加工出外圓錐與之相配合，那麽對（duì）於操（cāo）作人員來說，是（shì）相（xiàng）當困難的，這（zhè）是因為外圓錐的（de）錐度不（bú）好控製、不好測量。

攀鋼主廠區的機械加工設備都是C6120、CA6140這種類型的，車床在轉動小滑板車削圓錐時，最小偏轉精度為（wéi）1°，對於要求精度（dù）配合高的外圓錐加工則很難達到配合要求。

下麵利用其他（tā）測量儀器，采用相（xiàng）對測量法控製圓錐的錐度（dù），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（zhuī）部分主要尺寸如圖2所示，主要包括：①圓錐角α，為兩條素（sù）線間的夾角。②圓錐半角α/2，也即車削時小滑板轉動（dòng）的角度。③最大（dà）端直徑D，簡稱（chēng）大端直徑。④最小端直徑d，簡（jiǎn）稱小端直徑。⑤圓錐長度L，即大（dà）端直徑與小端直徑在軸線上的距離。

車削錐度時，小滑板轉動角度為α/2

小滑（huá）板轉動α/2角度時，根據三角函數關（guān）係（xì），tan（α/2）＝（D-d）/（2L）＝（40-20）/（2×50）＝0.2，可得（dé）α/2＝11°20′。即小滑板轉動（dòng）的角（jiǎo）度是11°20′，小滑（huá）板的轉角分度是1°一格，沒有細分到20′，隻能靠（kào）萬能（néng）角（jiǎo）度（dù）尺邊測量邊調整小滑板，不僅費時費力（lì），而且車削出來的圓錐角度（dù）不準確（què），工（gōng）件精度不高，難以（yǐ）達到配合要求。

為了解決（jué）此問題，分析陰影部分直角三角形，車錐度時，車刀行走軌跡為從C點到B點，根（gēn）據勾股定理可以計算出車刀行走軌（guǐ）跡的長度。

圖4　陰影部分直角三角形

車削時，刀尖從C點到B點的（de）距離可（kě）以（yǐ）通過小滑板的刻度盤來控製，當車刀走了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（de）；否則（zé）不正確，即小滑板的轉（zhuǎn）動角度也不正確。在加（jiā）工錐度（dù）前，可以先模擬加工。轉動小滑板後（hòu），先搖動小滑（huá）板50.99mm，再用量具監測刀尖離開車床軸（zhóu）心線（xiàn）的距離是不（bú）是10mm，就可以知道小滑板轉角是（shì）否正確。通過這種方法可以（yǐ）直觀地調整小滑（huá）板角度（dù），直到錐角正確。

1）先精車一（yī）段外圓，表麵粗（cū）糙（cāo）度值要（yào）小，圓柱長度上不出現錐度。可用千分（fèn）尺測量圓柱（zhù）的兩端，如果兩端圓柱尺寸相同，則說明圓柱（zhù）沒有錐度。

2）計算百分表移動量（liàng），根據勾股定（dìng）理計算BC邊長，正好是車錐度時小滑板要（yào）行走的長度（BC＝50.99mm）。

3）將小滑板先逆時針移到11°～12°，鎖緊小（xiǎo）滑（huá）板的任一顆螺釘，然後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（jiàn）圖6）。

4）將小滑板對準零位（wèi），百（bǎi）分表指向10mm的刻度位置，向前進給小滑（huá）板，百分表的觸（chù）頭就會緩（huǎn）慢伸出。當小滑（huá）板移動了50.99mm，百分表移動距離＜10mm時，說明錐度小了，這時鬆開鎖緊螺釘，將錐度調大；當小滑板移動了50.99mm，百分（fèn）表移動距離＞10mm時，說明錐度（dù）大了，這時應把錐度調小；當小滑板移動了50.99mm，百（bǎi）分表也移動了10mm時，說明（míng）此時（shí）的錐度是正（zhèng）確的，可以進行車削。

調整時的注（zhù）意事項如下。

1）用（yòng）來確定錐度的外圓（yuán），其本身（shēn）不能出現錐度現（xiàn）象，否則（zé）確定出來的錐度就不準確。如果車削出的外（wài）圓出現錐度，則可將百（bǎi）分表頂在尾座套筒（tǒng）上來（lái）找正錐（zhuī）度（dù）。

2）百分表磁力表座（zuò）要吸牢固，表架（jià）上的連杆螺釘要擰緊，不能鬆動。

3）百分表的測量（liàng）杆要垂直（zhí）於外圓軸線，必要時可以用小直角尺來校正垂直度，而且百分表的測量杆觸頭應該盡（jìn）量在外（wài）圓靠近軸線的母線上。

4）百分表的測量行程應盡量大。10mm量程的較多，如（rú）果需要也可以準備1個30～50mm量（liàng）程的。

5）加工內圓錐時，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（zhuī）度（dù）如圖（tú）7所示，其實就（jiù）是偏移尾座法加工錐度，把車床尾座橫向偏移一段距（jù）離S後，使工件回（huí）轉軸線（xiàn）與車床主軸軸線相交，並使其夾角＝工件圓錐半角（jiǎo）α/2，由於床鞍（ān）沿主軸線平行進（jìn）給，所以車成了一個錐度。此方法（fǎ）適用於錐度較小（錐度＜3°）、長度較長的工件。

3.1 尾（wěi）座偏（piān）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（zhōng），S為尾（wěi）座（zuò）偏移量（mm）；D為最大（dà）圓錐直徑（mm）；d為最（zuì）小圓錐直徑（mm）；L為圓錐長度（dù）（mm）；L0為工件全長（zhǎng）（mm）；C為錐度。

例（lì）如：在兩（liǎng）頂尖之間加工一外圓錐度工件（jiàn），已（yǐ）知D＝80mm，d＝76mm，L＝600mm，L0＝1000mm，求尾座的（de）偏移量S。根據公式，解得S＝L0（D-d）/（2L）＝1000×（80-76）/（2×600）＝3.3（mm）。

3.2 尾座的偏移測（cè）量

用百分表裝（zhuāng）在刀架（jià）上進行尾座的偏移測量。

3.3 車削加工步驟

床鞍自動走刀加（jiā）工圓（yuán）錐，工件的裝夾，粗車外圓錐。

3.4 床鞍自動走刀車削外圓錐的特點

1）適合加工錐度較小（xiǎo）（錐度＜3°）、錐體較長的外圓錐工件，因受尾座偏（piān）移量的限製，不能加工錐度較大的工件。

2）床鞍可以縱向自動進給，使表麵（miàn）粗糙度值（zhí）Ra減（jiǎn）小，工件表麵質量好。

3）因頂尖在中心孔中是歪斜（xié）的，接觸不良，所以頂尖和中心孔（kǒng）磨損（sǔn）不均（jun1）勻。

4）由於工件是雙頂（dǐng）尖裝夾，雞心夾傳遞動力，所以不能加工內圓錐和整體外圓錐。

4  結束語

以上兩種加工圓錐的方法，都是充（chōng）分利用（yòng）了三角函數關係進行數據計算，再通（tōng）過（guò）百分表這一檢測工具，間接地調整出（chū）圓錐半角，從而達到車削外圓錐的目（mù）的，提高了工件圓錐半角的精度。此兩種方法在使用普通機床加工外圓錐上具有推廣意義。