介紹臥式車床加工外圓錐度的精確控制方法。先運用三角函數(shù)關(guān)系進行數(shù)據(jù)計算，再使用百分表檢測圓錐半角，最后通過模擬加工，直觀地調(diào)整小滑板角度至正確位置，從而達到精確控制圓錐角度的目的。

1  序言

在機械傳動和裝配中，錐度配合應(yīng)用廣泛。如果設(shè)計人員給定了內(nèi)孔的錐度尺寸，要求加工出外圓錐與之相配合，那么對于操作人員來說，是相當困難的，這是因為外圓錐的錐度不好控制、不好測量。

攀鋼主廠區(qū)的機械加工設(shè)備都是C6120、CA6140這種類型的，車床在轉(zhuǎn)動小滑板車削圓錐時，最小偏轉(zhuǎn)精度為1°，對于要求精度配合高的外圓錐加工則很難達到配合要求。

下面利用其他測量儀器，采用相對測量法控制圓錐的錐度，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，圓錐部分主要尺寸如圖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，也即車削時小滑板轉(zhuǎn)動的角度。③最大端直徑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，即大端直徑與小端直徑在軸線上的距離。

車削錐度時，小滑板轉(zhuǎn)動角度為α/2

小滑板轉(zhuǎn)動α/2角度時，根據(jù)三角函數(shù)關(guān)系，tan（α/2）＝（D-d）/（2L）＝（40-20）/（2×50）＝0.2，可得α/2＝11°20′。即小滑板轉(zhuǎn)動的角度是11°20′，小滑板的轉(zhuǎn)角分度是1°一格，沒有細分到20′，只能靠萬能角度尺邊測量邊調(diào)整小滑板，不僅費時費力，而且車削出來的圓錐角度不準確，工件精度不高，難以達到配合要求。

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

圖4　陰影部分直角三角形

車削時，刀尖從C點到B點的距離可以通過小滑板的刻度盤來控制，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；否則不正確，即小滑板的轉(zhuǎn)動角度也不正確。在加工錐度前，可以先模擬加工。轉(zhuǎn)動小滑板后，先搖動小滑板50.99mm，再用量具監(jiān)測刀尖離開車床軸心線的距離是不是10mm，就可以知道小滑板轉(zhuǎn)角是否正確。通過這種方法可以直觀地調(diào)整小滑板角度，直到錐角正確。

1）先精車一段外圓，表面粗糙度值要小，圓柱長度上不出現(xiàn)錐度?？捎们Х殖邷y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(jù)勾股定理計算BC邊長，正好是車錐度時小滑板要行走的長度（BC＝50.99mm）。

3）將小滑板先逆時針移到11°～12°，鎖緊小滑板的任一顆螺釘，然后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（見圖6）。

4）將小滑板對準零位，百分表指向10mm的刻度位置，向前進給小滑板，百分表的觸頭就會緩慢伸出。當小滑板移動了50.99mm，百分表移動距離＜10mm時，說明錐度小了，這時松開鎖緊螺釘，將錐度調(diào)大；當小滑板移動了50.99mm，百分表移動距離＞10mm時，說明錐度大了，這時應(yīng)把錐度調(diào)?。划斝』逡苿恿?0.99mm，百分表也移動了10mm時，說明此時的錐度是正確的，可以進行車削。

調(diào)整時的注意事項如下。

1）用來確定錐度的外圓，其本身不能出現(xiàn)錐度現(xiàn)象，否則確定出來的錐度就不準確。如果車削出的外圓出現(xiàn)錐度，則可將百分表頂在尾座套筒上來找正錐度。

2）百分表磁力表座要吸牢固，表架上的連桿螺釘要擰緊，不能松動。

3）百分表的測量桿要垂直于外圓軸線，必要時可以用小直角尺來校正垂直度，而且百分表的測量桿觸頭應(yīng)該盡量在外圓靠近軸線的母線上。

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

5）加工內(nèi)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度如圖7所示，其實就是偏移尾座法加工錐度，把車床尾座橫向偏移一段距離S后，使工件回轉(zhuǎn)軸線與車床主軸軸線相交，并使其夾角＝工件圓錐半角α/2，由于床鞍沿主軸線平行進給，所以車成了一個錐度。此方法適用于錐度較?。ㄥF度＜3°）、長度較長的工件。

3.1 尾座偏移量S的計算

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

例如：在兩頂尖之間加工一外圓錐度工件，已知D＝80mm，d＝76mm，L＝600mm，L0＝1000mm，求尾座的偏移量S。根據(jù)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

用百分表裝在刀架上進行尾座的偏移測量。

3.3 車削加工步驟

床鞍自動走刀加工圓錐，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（錐度＜3°）、錐體較長的外圓錐工件，因受尾座偏移量的限制，不能加工錐度較大的工件。

2）床鞍可以縱向自動進給，使表面粗糙度值Ra減小，工件表面質(zhì)量好。

3）因頂尖在中心孔中是歪斜的，接觸不良，所以頂尖和中心孔磨損不均勻。

4）由于工件是雙頂尖裝夾，雞心夾傳遞動力，所以不能加工內(nèi)圓錐和整體外圓錐。

4  結(jié)束語

以上兩種加工圓錐的方法，都是充分利用了三角函數(shù)關(guān)系進行數(shù)據(jù)計算，再通過百分表這一檢測工具，間接地調(diào)整出圓錐半角，從而達到車削外圓錐的目的，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。