圆锥和角度的检测

6.1概述6.2圆锥几何参数偏差对圆锥互换性的影响6.3圆锥公差6.4锥度与锥角的测量圆锥和角度的检测开始圆锥配合的特点是：可自动定心，对中性良好，而且装拆简便，配合间隙或过盈的大小可以自由调整，能利用自锁性来传递扭矩以及良好的密封性等优点。但是，圆锥配合在结构上比较复杂，其加工和检测较困难。6.1.1圆锥配合的特点6.1.2圆锥配合的基本参数3.圆锥直径：圆锥在垂直于其轴线的截面上的直径。常用的圆锥直径有：最大圆锥直径D，内、外圆锥的最大直径分别用Di、De表示；最小圆锥直径d，内、外圆锥的最小直径分别用di、de表示；给定截面上的圆锥直径用Dx（dx）表示。xd6.1.2圆锥配合的基本参数5.圆锥的结合长度Lp：内、外圆锥结合部分的轴向距离。6.圆锥角(锥角)α：在通过圆锥轴线的截面内，两条素线间的夹角（见图6-2）。圆锥素线角α/2：圆锥素线与轴线间的夹角，并且等于圆锥角的一半。6.1.2圆锥配合的基本参数7.锥度C：两个垂直圆锥轴线截面的圆锥直径D和d之差与其两截面间的轴向距离L之比，即锥度C与圆锥角α的关系为锥度一般用比例或分式表示，例如，C＝1：20或1／20来表示。LdDC2cot21:12tan2C8）基面距：相互配合的内、外圆锥基准平面之间的距离，用Ea表示。如图6-3所示。基面距用来确定内、外圆锥的轴向相对位置。外锥体基面内锥体基面内锥体基面外锥体基面EaEaDide图6-3圆锥结合的基面距6.3.1锥度与锥角系列（GB/T157-2001）6.3圆锥公差为了便于生产和控制圆锥，在设计时,应选用标准锥度或标准圆锥角。一般用途圆锥的锥度与锥角系列见表6-1，表中给出了圆锥角或锥度的推算值，优先选用第一系列。表6-2特殊用途圆锥的锥度与锥角（摘自GB/T157-2001）特殊用途圆锥的锥度与锥角系列见表6-2。它仅适用于某些特殊行业，在机床、工具制造中，广泛使用莫氏锥度。常用的莫氏锥度共有7种，从0号至6号，使用时只有相同号的莫氏内、外锥才能配合。圆锥公差包括圆锥直径公差TD、圆锥角公差AT和圆锥形状公差TF三个方面。1．圆锥直径公差TD圆锥直径公差是指圆锥实际直径允许的变动量，用TD表示，它适用于圆锥全长上。圆锥直径公差带是在圆锥的轴剖面内，两锥极限圆所限定的区域，见图6-10。一般以最大圆锥直径为基本尺寸。6.3.2圆锥公差ααmaxAT/2/2αminATD圆锥角公差带2.圆锥角公差AT(ATD、ATα)圆锥角公差是指圆锥角的允许变动量。圆锥角公差带是两个极限圆锥角所限定的区域，如图所示。锥角公差共分12个公差等级，用ATl～ATl2表示，其中ATl最高，ATl2最低，例如AT6表示6级圆锥角公差。各公差等级的圆锥角公差见表6-3所示。圆锥角公差值按圆锥长度分尺寸段，其表示方法有两种：(1)ATα以角度单位(微弧度、度、分、秒)表示锥角公差值(1μrad等于半径为lm弧长为1μm所产生的角度，5μrad=1″，300／μrad=1′)。(2)ATD以线值单位(μm)表示圆锥角公差值。在同一圆锥长度分段内，ATD值有两个，分别对应于L的最大值和最小值。ATα和ATD的关系是：ATD＝ATα×L×10-2式中，ATD的单位为μm，ATα的单位为μrad，L的单位为mm例如，当L=100，ATα为9级时，查表6.3得ATα＝630μrad或2′10″，ATD＝63μm，若L＝80，ATα仍为9级，则按上式计算得ATD＝(630×80×10-2)μm＝50.4μm=50μm。6.4锥度与锥角的测量6.4.1比较测量法6．4．2直接测量法6．4．3间接测量法比较测量法又称相对测量法。它是将角度量具与被测角度比较，用光隙法或涂色检验的方法估计被测锥度及角度的误差测量。其常用的量具有圆锥量规和锥度样板等。6.4.1比较测量法圆锥量规可以检验零件的锥度及基面距误差。检验时，先检验锥度，检验锥度常用涂层法，在量规表面沿着素线方向涂上3～4条均布的红丹线，与零件研合转动1／3～1／2转，取出量规，根据接触面的位置和大小判断锥角误差；然后用圆锥量规检验零件的基面距误差，在量规的大端或小端处有距离为m的两条刻线或台阶，m为零件圆锥的基面距公差。测量时，被测圆锥的端面只要介于两条刻线之间，即为合格。图6-18锥度量规工件工件a)b)c)mmLmL1DDm6．4．2直接测量法直接测量法是用测量角度的量具和量仪直接测量，被测的锥度或角度的数值可在量具和量仪上直接读出。对于精度不高的工件，常用万能角度尺进行测量；对精度高的工件，则需用光学分度头和测角仪进行测量。在生产车间万能角度尺是常用的可直接测量被测工件角度的量具。其游标读数值有2′和5′的万能角度尺。1—主尺2—基尺3—制动头4—扇形板5—直角尺6—直尺7—卡块万能角度尺的四种组合方式6．4．3间接测量法间接测量法是测量与被测角度有关的尺寸，再经过计算得到被测角度值。常用的有正弦规、圆柱、圆球、平板等工具和量具。图6-20用正弦规测量圆锥量规锥角偏差正弦规是圆锥测量中常用的计量器具，适用于测量圆锥角小于30°的锥度。测量前，首先按公式h=L×sina计算量块组的高度h（式中α为公称圆锥角，L为正弦尺两圆柱中心距）。平板lbhαaL可按图示进行测量。如果被测量角度有偏差，则a、b两点示值必有一差值△h，此时，锥度偏差为：△C=△h/ll为a、b两点间距离。