车工工艺-车削圆锥面

车工工艺与技能训练——车削圆锥面——教师课时授课计划授课日期教学过程旧课回顾（１０分钟）班次教学录象（１０－２０分钟）教学目标掌握圆锥组成部分及计算。新课教学内容（４０－５０分钟）掌握车削圆锥加工及测量方法课堂小结（１０分钟）难点重点车削圆锥加工及测量方法实训图样分析（３０分钟）教学方式多媒体实训内容（１５０分钟）作业实训报告课后小记本模块教学目标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。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/2：三、圆锥组成部分及计算由于应用上述公式计算α/2必须查三角函数表，为了方便计算，应重点掌握圆锥半角的近似公式计算。1、圆锥半角的计算公式为：2、圆锥半角近似计算公式为：常数的数值根据锥度值来确定，当α/2＜6°也即C＜0.1时，公式为：具体见下表：=28.7°×C三、圆锥组成部分及计算计算圆锥半角近似公式常数参考表常数备注0.10~0.200.20~0.290.29~0.360.36~0.400.40~0.4528.6°28.5°28.4°28.3°28.2°本表适用于α/2在6°~13°之间.三、圆锥组成部分及计算例:如图所示，求圆锥半角α/2。解：C=1：5，即C=0.2由表得:常数=28.5°可求得α/2=28.5°×0.2=5.7°α/2=5.7°=5°42′练习:计算C=1:8C=1:10C=1:15C=1:3的圆锥半角四、车削圆锥的方法常用车削圆锥的方法有：1、转动小滑板法、2、偏移尾座法、3、仿形法、4、宽刃刀法。下面分别介绍以上几种方法，要求主要掌握转动小滑板法车削圆锥。四、车削圆锥的方法1、转动小滑板法当加工锥面不长的工件时，可用转动小滑板法车削。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，如图所示。注意：（1）、将图中锥度换算成半角α/2。（2）、转动小滑板时一定要注意转动方向正确。教学视频圆锥面车削注意锥度的方向转动设备·用转动小滑板法车削外圆锥面的操作步骤：（1）、车圆柱体：按圆锥大端直径及锥体部分的长度，车出圆柱体。（2）、车圆锥体：1）、调整小滑板导轨间隙：对小滑板导轨清洗、修整、润滑，使其摇动起来松紧合适，进退自如。2）、确定小滑板的行程：工作行程应大于圆锥加工的长度。将小滑板后退至工作行程的起点，然后试移动一次，以检查工作行程是否足够。3）、粗车圆锥：粗车时应找正圆锥的角度，中滑板向前进给调整切削深度后开动机床，切削深度逐渐减小，粗车至圆锥小端，直径留1.5㎜~2㎜余量.4）、粗车后检查圆锥角度：此时表面粗糙度应当小于Ra3.2㎛,用套规检查。若大端有间隙，则角度太小；若小端有间隙，角度太大。调整角度，精车圆锥。2、偏移尾座法车圆锥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。如图：2、偏移尾座法车圆锥尾座的偏移量与工件的总长有关，如图所示，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。教学视频3、仿形法仿形法又叫靠模法，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。如图：4、宽刃法车削较短的圆锥时，可以用宽刃刀直接车出，如图所示。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，但接刀处必须平整。五、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好进刀量而造成误差。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。思考题：若圆锥角度不正确，角度太大，或角度太小，应如何调整？实训内容:车圆锥面技能训练实训图样1图样1车削工艺装夹方法：用一夹一顶装夹。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：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。调头，夹持坯料外圆，车端面，截总长140㎜至尺寸，钻中心孔。一端用三爪自定心卡盘夹持工艺阶台，一端顶住车外圆32。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。车Φ30至尺寸，保证长度80㎜尺寸合格。两端450倒角。用锉刀、砂布对圆锥表面抛光，达到表面粗糙度要求。用圆锥套规将1：10圆锥部分装入主轴锥孔内。用转动小滑板法车600顶尖合格。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2图样2车削工艺装夹方法：用一夹一顶装夹或两顶装夹。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：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。调头，夹持Φ24外圆，车端面，截总长125±0.10至尺寸，钻中心孔。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。Φ19处450倒角。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3图样3车削工艺装夹方法：用一夹一顶装夹或两顶装夹。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：用三爪自定心卡盘夹持毛坯外圆，车端面，车Φ34外圆，至卡盘。粗车Φ30外圆，留精车余量2㎜，保证阶台长度，钻中心孔。调头夹住Φ30外圆，车端面，钻中心孔。用后顶尖顶住，粗车Φ28至端面。用切断刀车Φ24成开形。采用两顶装夹精车Φ30、Φ28、至尺寸，倒角。垫铜皮夹住Φ30外圆，找正夹牢。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。