利用普通车床加工圆锥面的常用方法

摘 要 介绍了在普通机床上加工圆锥面的方法及应用特点和利用百分表加工圆锥面以保证圆锥角精度的方法。

关键词 圆锥面；百分表；转动小滑板

中图分类号 TG 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2011)122-0182-01

在普通车床上车圆锥时，需要保证尺寸精度和圆锥角度。一般先保证圆锥角度，然后精车控制线性尺寸。圆锥面的车削方法主要有转动小滑板法、偏移尾座法、宽刃刀车削法、铰内圆锥法等。

1 转动小滑板法车圆锥

特点是操作简单，圆锥角一般只精确到半度，可加工锥角较大的内外锥面，但因小滑板行程的限制，不能加工太长的锥面。实际生产中工人采用的方法是试切零件的圆锥面，在尺寸未达到要求前，反复用圆锥塞规或环规及其他量具对圆锥面进行检验，即费时又难于达到精度要求。

2 偏移尾座法车圆锥

特点是能够自动进给，适用于加工长的圆锥面，但是工件受到顶尖支撑的限制，不能加工圆锥角较大的工件，由于两顶尖之间距离近似地看作工件的全长，因而加工精度不高。

3 宽刀法车圆锥

这种方法实际上属于成形法，它的特点是方便、迅速，能加工任意角度的圆锥面，但圆锥角精度不高，圆锥不能太长，同时要求机床与工件具有良好的刚性。

4 铰内圆锥法

特点是加工精度比车削精度高，适于铰削直径较小和精度要求较高的内圆锥面。

5 对转动小滑板法车圆锥的改进

在小型机床厂只有普通机床的情况下，由于车床小滑板转盘的刻度值一般只能精确到半度，如果所加工圆锥的圆锥角的值通常不是整数，故其小数部分则只能用目测估计，大致对准后进行车削。车圆锥时经一次调整车削后的锥度很难达到精度要求，一般要通过试车削―锥度测量―调整小滑板转角―再车削―再测量，经过多次反复后才能逐步使锥度准确。圆锥粗车调整时一般用万能角度尺检验其圆锥角度，万能角度尺的测量精度一般有2'和5'两种，对于一些锥角精度要求较高的圆锥工件（如莫氏4号锥圆锥角1°26'16"）单纯用万能角度尺调整小滑板的转动角度,很难保证其锥角精度要求。下面介绍两种利用百分表调整小滑板以精加工圆锥体的方法。

5.1 当工件锥度为标准塞规锥度时

首先把标准塞规装夹在两顶尖间（如图1），按圆锥半角α/2调整小滑板转角并锁紧。在刀架上装夹一百分表，测头与标准塞规轴心线水平，并与圆锥母线垂直。移动小滑板，观察百分表的指针，如果指针有摆动，表明小滑板转动角度与塞规圆锥半角有偏差，重新调整小滑板的角度，继续移动小滑板，若百分表指针一直保持静止，则表明小滑板转动的角度正确。卸下塞规，然后安装工件，车削外圆锥，可确保锥体的角度正确。加工内锥孔时，只需把标准塞规调换方向，其操作方法不变。

5.2 当工件锥度为一般锥度时

工作原理如图2、图3所示。

1）理论分析：当调整小滑板使与主轴轴线成α/2角后，小滑板作斜向运动时，百分表在横向和纵向也发生移动，由于横向（α/2≤45°）或纵向（α/2>45°）工件的阻挡，就会在百分表上反映出移动的距离，他们有以下关系：①α/2≤45°时，sinα/2=对边/斜边=百分表读数值/小滑板移动距离；②α/2>45°时，cosα/2=邻边/斜边=百分表读数值/小滑板移动距离。

2）操作方法。将小滑板大致调整到所要求的加工角度后，把百分表安装在小刀架上，对于圆锥半角不大于45°的工件，百分百的表头轻轻接触圆柱形工件外圆，此时表头应与工件轴线垂直（见图2）。对于圆锥半角大于45°的工件，百分百的表头轻轻接触圆柱形工件端面（见图3）。

将百分表调整至读数为零，小滑板斜向移动10 mm，将百分表读数与所加工工件圆锥半角正弦或余弦值进行比较，调整小滑板位置直至读数两者一致。

3）举例。一圆锥工件的圆锥半角α/2=32°12'，另一工件的圆锥半角α/2=53°6'，当小滑板斜向移动10 mm时，百分表的读数显示多少时为调整正确？

sinα/2=sin32°12'=0.532

cosα/2=cos53°26'=0.596

当小滑板移动10 mm时，第一个零件百分表读数应为0.532；第二个零件百分表读数应为0.596，则小滑板角度调整正确。

用百分表和标准塞规校正角度，可以在切削前找正小滑板的扳转角度，既提高了圆锥角的加工精度又节省了在操作时反复的调试时间。在车削圆锥体和圆锥孔时都可应用。

参考文献

[1]劳动和社会保障部.车工[M].中国劳动社会保障出版社,2005.

作者简介

李园（1966―），女，辽宁北票人，高级讲师，研究方向：机械。