臥式（shì）車床加工（gōng）外（wài）圓錐度的精確控製方法

介紹臥式車床加工外（wài）圓錐度的精確控製方法。先運用三角函數關係進行數據計算，再使用百分表檢（jiǎn）測圓錐半角，最後通過（guò）模擬加工（gōng），直觀地調整小滑板角度至正確位置，從而達到精確控製圓（yuán）錐角度的目的。

1  序言

在機械傳動和裝配中，錐度配（pèi）合（hé）應用廣泛。如果設計人員給定了內孔的錐度尺寸，要（yào）求加工出外圓錐與之相配合，那麽對（duì）於操作（zuò）人員來說，是相當困難的，這（zhè）是因為外圓錐的錐（zhuī）度不好控製、不好測量。

攀鋼主廠區的機械（xiè）加工設（shè）備都是C6120、CA6140這種類型的，車床（chuáng）在轉（zhuǎn）動小滑板車削圓（yuán）錐（zhuī）時，最小（xiǎo）偏轉精度為1°，對（duì）於要求精度配合（hé）高的（de）外圓錐加工則很難達到配合要求。

下麵利用其他測量儀（yí）器（qì），采用（yòng）相對測量法（fǎ）控（kòng）製圓錐的錐度，從而達到配合要求。

2  短圓錐小滑板手動（dòng）車削

圖1所（suǒ）示零（líng）件主要由圓錐和螺（luó）紋組成，圓錐部分主要尺（chǐ）寸如圖2所示，主要包括：①圓錐角α，為兩條素線間的夾角。②圓錐半角α/2，也即車（chē）削（xuē）時小（xiǎo）滑（huá）板轉動（dòng）的角（jiǎo）度。③最大端直（zhí）徑D，簡稱大端直徑。④最小端直徑d，簡稱小端直徑。⑤圓錐長度L，即大端直徑與小（xiǎo）端直徑在軸線（xiàn）上的距離。

車削（xuē）錐度時，小滑板轉動角度為α/2

小滑板轉動α/2角度時，根據三（sān）角函數關係，tan（α/2）＝（D-d）/（2L）＝（40-20）/（2×50）＝0.2，可（kě）得α/2＝11°20′。即小滑板轉動的角度是11°20′，小滑板的轉角分度（dù）是1°一格，沒有（yǒu）細分到20′，隻能靠萬能角度尺邊測量邊調整（zhěng）小滑板，不僅費（fèi）時費力，而且車削出來的圓錐角度不（bú）準確，工件精度不高，難以達到配合要求。

為（wéi）了解決此問題，分析陰影部分直角三角形，車錐度時，車刀行走軌跡為（wéi）從C點到B點，根據勾股定理可（kě）以計算出車刀行走軌跡的長度。

圖（tú）4　陰影部分直角三角形

車（chē）削時，刀尖從C點到B點的距離可以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（zhóu）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（fǒu）則不正確（què），即小滑板的轉動角度也不正確。在加工錐（zhuī）度前，可以先模擬加工。轉動（dòng）小滑板後，先搖動小滑板（bǎn）50.99mm，再用量具監測刀尖（jiān）離開車床軸心線的（de）距（jù）離是不是10mm，就可以知道小（xiǎo）滑板轉角是否正確。通過這種方法可以直觀地調整（zhěng）小滑板（bǎn）角度，直到錐角（jiǎo）正確。

1）先精車一段外（wài）圓，表麵粗糙度（dù）值要小，圓柱長度上不出現錐（zhuī）度。可（kě）用千分尺測（cè）量圓柱的兩端，如果兩端圓柱尺寸相同，則說明圓柱沒有錐度。

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

3）將小（xiǎo）滑板先逆時針移（yí）到11°～12°，鎖緊小滑板的任一顆螺釘（dìng），然後（hòu）把百（bǎi）分表的底座吸在小滑板（bǎn）刀架上，把（bǎ）百分表的觸頭頂在外圓上（見圖6）。

4）將小滑板對準零位，百分表指向10mm的刻度位置，向（xiàng）前進給（gěi）小滑板，百（bǎi）分表的觸頭就會緩（huǎn）慢伸出（chū）。當小滑板（bǎn）移動了50.99mm，百分表移動距離＜10mm時（shí），說明錐度小了，這時鬆（sōng）開鎖緊螺釘，將錐度調大（dà）；當小（xiǎo）滑板移動了50.99mm，百分表移動距離＞10mm時（shí），說明錐度大了，這時應把（bǎ）錐度調小；當小滑板移動了50.99mm，百分表也移動了10mm時，說明此時的錐度是正確的，可以（yǐ）進行車削。

調整時的注（zhù）意事項如下。

1）用來確定（dìng）錐度的（de）外圓（yuán），其本身不能出（chū）現錐度現象，否則確定出來的（de）錐（zhuī）度就不準確。如果車削出的外圓出現錐度，則可將百（bǎi）分表（biǎo）頂在尾座套筒上來找正錐度。

2）百分表磁（cí）力表座要吸牢（láo）固，表架上的（de）連杆螺釘要擰緊，不能（néng）鬆動。

3）百分表的測量杆要垂直於外圓軸線，必要時可以用小直角尺來校（xiào）正垂（chuí）直度，而且百分表的測量杆（gǎn）觸頭（tóu）應該盡量在外（wài）圓靠近軸（zhóu）線的母線上。

4）百分表的測量行（háng）程應盡量大。10mm量程的較多，如果需要也（yě）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（yuán）錐床鞍自動走刀車削（xuē）

床鞍自動走刀車削錐度如圖（tú）7所示，其實就（jiù）是偏移尾座法加工錐度（dù），把車床尾座橫向偏移一段距離S後，使（shǐ）工件回轉軸（zhóu）線與車床主軸軸線（xiàn）相交，並使其夾角＝工件圓（yuán）錐半角α/2，由於（yú）床鞍沿主軸線平（píng）行進給，所以車成了一個錐度。此方法適用於錐度較小（錐度＜3°）、長度較長的工件。

3.1 尾（wěi）座偏移（yí）量S的計算

尾座偏移量S≈L0tan（α/2）＝L0（D-d）/（2L）或S＝CL0/2，式中，S為尾座偏移量（mm）；D為最大圓錐直徑（mm）；d為（wéi）最小圓（yuán）錐直徑（mm）；L為圓錐長度（mm）；L0為工件全長（mm）；C為錐度。

例如：在兩頂（dǐng）尖之間加工一外圓錐度工件，已知（zhī）D＝80mm，d＝76mm，L＝600mm，L0＝1000mm，求尾（wěi）座的偏移量S。根（gēn）據公式，解得S＝L0（D-d）/（2L）＝1000×（80-76）/（2×600）＝3.3（mm）。

3.2 尾座的偏移測量

用百（bǎi）分表裝在刀架上進行尾座的偏移測量。

3.3 車（chē）削加工步驟

床鞍自動走刀加工（gōng）圓錐，工件的裝夾，粗車外圓錐（zhuī）。

3.4 床鞍自動走刀車削外圓錐的特（tè）點（diǎn）

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

2）床鞍可（kě）以縱向自動進給，使表麵粗糙度值（zhí）Ra減小，工件表麵質量好。

3）因頂尖在中心孔中是（shì）歪斜的，接觸不良，所以頂尖和中心孔磨損不均勻。

4）由於工件是（shì）雙頂尖裝夾，雞心（xīn）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，都是充分利用了三角函數關係進（jìn）行數據計算，再通過百分表這一檢（jiǎn）測工具，間接地調整出圓錐半角，從而達到（dào）車削外圓錐的目的，提（tí）高了工件圓錐半角（jiǎo）的精度。此（cǐ）兩種方法（fǎ）在使用普通機床加（jiā）工外圓錐上具有推廣意（yì）義。