淺談錐體配合面的車削技巧

郝靈波 張正

青島市技師學(xué)院

淺談錐體配合面的車削技巧

郝靈波 張正

青島市技師學(xué)院

錐體零件的加工是機械加工中常見的零件加工，但在加工過程中總是或多或少的出現(xiàn)一些質(zhì)量問題，比如錐度不合適、表面粗糙度不好、大小端尺寸不正確等等。因此在加工過程中存在一定難度。如何解決這些問題，是值得我們思考的問題。

錐體配合；車削；表面粗糙度；刀具焊接

內(nèi)外錐面零件的加工是機械加工中常見的零件加工，機械工人幾乎都加工過帶有圓錐面的零件，但要真正加工好一個圓錐面，特別是圓錐配合面卻有相當(dāng)大的難度，如圖所示：

上圖是組合件中的兩個零件。我們現(xiàn)在只分析錐體的加工。錐體是標(biāo)準(zhǔn)工具圓錐莫氏3號。從錐面的要求來看，有錐度的要求，還有表面粗糙度及配合間隙的要求。此配合件為活動配合，配合時要保持一定間隙且可進行調(diào)整，兩配合表面應(yīng)盡可能均勻的沿配合面全長吻合，兩配合面的表面粗糙度及素線直線度要求均較高且內(nèi)圓錐對外圓錐的軸向位置應(yīng)在規(guī)定范圍之內(nèi)，其檢測要求為：外圓錐用圓錐套規(guī)涂色檢測接觸面≥70%為合格，內(nèi)圓錐用圓錐塞規(guī)涂色檢測接觸面≥70%為合格，然后內(nèi)外圓錐配合涂色檢查接觸面≥70%為合格，這時工件方為合格。因此對于這個工件的加工要特別仔細(xì)，稍有疏忽即會導(dǎo)致有超差現(xiàn)象出現(xiàn)。那么我們在不考慮設(shè)備因素的情況下，對于圓錐面如何進行加工才能更好地保證其質(zhì)量呢？

因本工件長度較短所以加工時通常采用轉(zhuǎn)動小滑板的方法來進行加工，這種方法適用于單件、小批量生產(chǎn)，特別適用于工件長度較短、圓錐角較大的圓錐面。那么轉(zhuǎn)動小滑板時怎樣來保證錐度的精度呢？在這里我們著重探討采用轉(zhuǎn)動小滑板的方法來加工圓錐面的方法。下面我們先來看保證圓錐角度的加工方法：

先看一下轉(zhuǎn)動小滑板車削圓錐面控制角度的基本方法：用扳手將小滑板下面的轉(zhuǎn)盤螺母松開，把轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)至需要的圓錐半角α/2，當(dāng)刻線與基準(zhǔn)零線對齊后將轉(zhuǎn)盤螺母鎖緊。圓錐半角α/2的值通常不是整數(shù)，其小數(shù)部分用目測估計，大致對準(zhǔn)后再通過試車逐步找正。小滑板開始轉(zhuǎn)動的角度值可以大于計算值10ˊ—20ˊ，但不能小于計算值，角度偏小會使圓錐素線車長而難以修正。車削上圖工件時小滑板應(yīng)逆時針方向轉(zhuǎn)動一個圓錐半角α/2。然后用圓錐套規(guī)或塞規(guī)涂色法校正錐度。這種調(diào)整角度的方法較為簡單，但有誤差存在，對于精度較高的圓錐面則難以達到要求。

對于精度要求較高的圓錐面我們可以采用百分表校正小滑板轉(zhuǎn)動角度的方法。在床身導(dǎo)軌安置一磁力百分表座，使百分表的測量頭觸及小滑板的側(cè)面，調(diào)整指針對準(zhǔn)零位，然后移動大床鞍距離b（100mm），并觀察百分表指針擺動數(shù)值c ，當(dāng)c等于圓錐半角α/2的正切函數(shù)值與b的乘積時，則小滑板轉(zhuǎn)動的角度符合要求，若不相等需繼續(xù)調(diào)整小滑板轉(zhuǎn)動角度并重復(fù)上述動作，直至相等。這樣角度就算調(diào)整好了。

保證內(nèi)圓錐錐度的方法和外圓錐找正的方法一樣，用百分表找正小滑板轉(zhuǎn)動角度。也可以在校正小滑板轉(zhuǎn)動角度并按要求車好外圓錐后，保持小滑板在已調(diào)整位置不動，使工件反轉(zhuǎn)，用車刀在對面車削內(nèi)圓錐，可保證內(nèi)外圓錐具有良好的配合狀態(tài)。

車圓錐時要特別注意一點：就是工件旋轉(zhuǎn)中心必須與主軸旋轉(zhuǎn)中心重合，車刀刀尖必須嚴(yán)格對準(zhǔn)工件的旋轉(zhuǎn)中心，否則車出的圓錐素線不是直線而是雙曲線。車外圓時當(dāng)車刀刀尖高于工件旋轉(zhuǎn)中心時車出的是凹曲線，當(dāng)車刀刀尖低于工件旋轉(zhuǎn)中心時車出的是凸曲線。車內(nèi)孔時情況相反。

圓錐的角度調(diào)整好了，然后就是如何保證表面粗糙度的問題了。這也是加工圓錐面的另一個難題，保證表面粗糙度達到要求通常有兩種方法：

一種是采用硬質(zhì)合金車刀，精車時采用高轉(zhuǎn)速（700—800r/min）、小進給量（0. 1mm/r），（0.3mm—0.5mm）的切削深度進行車削，硬質(zhì)合金車刀車削部分應(yīng)為圓弧形（約為R2—R3），并且車削時刀刃與工件接觸面要大于進給量，這樣車削時接觸面相對較大，容易使表面粗糙度達到要求。

對于表面粗糙度要求較高的圓錐面，可以采用高速鋼車刀，將高速鋼車刀磨成光刀形式，車刀切削部分的寬度為(5mm—6mm)。采用低轉(zhuǎn)速（50—80r/min），（0. 2mm—0.3mm）的切削深度，小的進給量（0.1mm/r）。并且要保證車削時刀刃與工件接觸面要大于進給量，這樣車的表面粗糙度較好，對于配合件才能夠保證其配合精度。

我們在加工此內(nèi)錐體時采用的是自制車刀，刀桿是用一把廢舊的內(nèi)孔車刀刀桿，刀體部分采用的是折斷后的中心鉆鉆頭，將中心鉆鉆頭焊接在刀桿上，然后磨成光刀。光刀的前角約10°，主后角20°.加工時因為單純用光刀加工效率太低，因此我們先用90°硬質(zhì)合金車刀粗車，粗車后留有(0.3mm—0.5mm)精車余量，然后用光刀精車。這種加工方法車出的表面粗糙度相當(dāng)好，在一定程度上保證了配合精度。并且加工效率較高。以前總覺得中心鉆鉆頭或是白鋼經(jīng)過焊接后就會降低硬度，無法進行車削，經(jīng)過試驗，中心鉆鉆頭或是白鋼經(jīng)過焊接后硬度及耐用度并沒有明顯變化，不影響其車削性能。但要保證使車出的工件表面粗糙度好，首先要保證車刀切削刃的表面粗糙度好。否則會影響表面粗糙度的質(zhì)量。

在保證錐體角度、表面粗糙度的同時還要保證大小端尺寸合格，如果錐度、表面粗糙度合格了，對于錐體的大小端尺寸來講相對比較容易保證，在這就不論述了。

綜上所述：要車好錐體，最主要的就是錐度和表面粗糙度問題，這兩個問題解決了，錐體的質(zhì)量也就基本保證了。以上車削經(jīng)驗是我們在實際加工中得出的。照這種加工方法，錐體的車削難題也就迎刃而解了。

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.18.042