車削圓柱中消除回轉(zhuǎn)體錐度的創(chuàng)新方法

王云德WANG Yun-de

（甘肅畜牧工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，武威 733006）

（Gansu Polytechnic College of Animal Husbandry &Engineering，Wuwei 733006，China）

0 引言

在我們進(jìn)行普通的數(shù)控車船加工圓柱體的過程中，無論是加工外圓還是內(nèi)控，都有不可避免產(chǎn)生錐度的現(xiàn)象，為了避免造成工件尺寸大小不一，就需要調(diào)整好尺寸，這樣才不會生產(chǎn)出來次品或者廢品。

我們生產(chǎn)出來的產(chǎn)品不合格的時候就會給車削加工的實(shí)習(xí)教學(xué)帶來很大的困難，這樣不但降低整體的工作效率，還會縮小機(jī)床加工的工藝范圍。也只有利用傳統(tǒng)的方法才能夠消除繁瑣又復(fù)雜的現(xiàn)象，但是由于實(shí)用性不強(qiáng)，給車工實(shí)習(xí)教學(xué)和生產(chǎn)都受到了一定的限制，這是車床加工中令人頭痛的問題之一。尋找一種既避開傳統(tǒng)復(fù)雜的調(diào)整過程，也不需要專門的技術(shù)人員操作，簡單、方便，不受客觀因素制約而解決錐度問題的新方法，是從事車工加工和車工實(shí)習(xí)教學(xué)人員孜孜以求的。

筆者經(jīng)過長期車工實(shí)習(xí)教學(xué)的摸索，發(fā)現(xiàn)了一種極為方便簡潔的操作方法。

1 產(chǎn)生錐度的原因

產(chǎn)生錐度的原因主要有以下幾個方面：①床身不夠公正，使床身導(dǎo)軌與主軸的軸線不平行；②主軸軸線歪斜；③主軸與軸承的間隙太大；④車刀的幾何角度不合理；⑤刀具磨損；⑥車削前，未找正后頂尖與主軸軸線同軸。

由于以上種種的主客觀原因的存在，都會使工件在加工中產(chǎn)生錐度。要調(diào)整上述誤差，既復(fù)雜，又費(fèi)時費(fèi)力，效果不甚理想，往往達(dá)不到工件的加工精度要求。

2 傳統(tǒng)消除錐度的方法

2.1 原理：采用運(yùn)動的合成原理。見圖1。

車刀在做縱向工作的時候，會使小滑板沿轉(zhuǎn)過的方向作微量的移動，這樣即可消除錐度。如圖1 所示：車刀在沿OA 方向（縱向）工作進(jìn)給時，小滑板沿轉(zhuǎn)過的α 角向后均勻移動，使得車刀在徑向增加了一個切深OO′。

圖1 采用運(yùn)動的合成原理

2.2 舉例說明：現(xiàn)要加工直徑為100mm，長500mm 的孔，已測得兩端直徑差值為1mm，且靠近卡盤端大，尾座端小，即錐度C=1:500，也就是每50mm 長相差0.1mm，半徑方向每50mm 長則相差0.05mm。也就是在50mm 長的內(nèi)孔上，兩端的半徑差值是0.05mm。只要在加工時能消除它，使內(nèi)孔兩端半徑的差值為零，即可消除錐度。

解決方法：按順時針方向轉(zhuǎn)動小滑板α=5°，如圖1。

OA 為車刀縱向工作進(jìn)給方向，α=5°為小滑板順時針轉(zhuǎn)過的角度，OB 為小滑板的移動方向，則小滑板在工件直徑方向會有一個切深OO′。

欲使車刀在縱向移動50mm 長的同時，讓它在徑向的切深為O0′=0.05mm，則OB=OO′/sin5°=0.05/0.08715=0.5737mm，既小滑板沿OB 方向后退0.5737mm，內(nèi)孔兩端半徑的差值就為零，即可消除這段內(nèi)孔錐度，而工件的全長為500mm，小滑板應(yīng)后退的距離為500/50×0.5737=5.737mm，就可消除工件在全長上的錐度。

結(jié)論：即車刀每縱向移動50mm 長的同時，小滑板沿轉(zhuǎn)過的角度均勻后退0.5737mm 可消除這段內(nèi)孔的錐度。工件的全長為500mm，小滑板應(yīng)后退的距離為500/50×0.5737=5.737mm，就會使工件全長上的錐度消除。

3 消除錐度的創(chuàng)新方法

經(jīng)過多年的摸索，我們發(fā)現(xiàn)了行之有效，簡單、方便的新方法，我們在教學(xué)實(shí)踐中，取得了良好的效果。

我們可以用以下常用的辦法消除錐度：

3.1 從機(jī)床方面考慮

3.1.1 車削前，找正后頂尖，使之與主軸軸線同軸。

優(yōu)點(diǎn)：我們在進(jìn)行操作的時候，如果發(fā)現(xiàn)工件存在錐度，就需要先測量錐度的數(shù)值，然后根據(jù)測量的錐度數(shù)值的大小，確定尾座的移動方向和移動距離。我們在進(jìn)行試切削的時候，要掌握工件兩端的尺寸，還要堅(jiān)持是否能夠消除錐度，達(dá)到圖紙的尺寸要求。如果達(dá)不到圖紙要求，就需要重新調(diào)整尾座，繼續(xù)進(jìn)行試切和測量，直至都符合圖紙的尺寸規(guī)格為止。

缺點(diǎn)：當(dāng)我們測量好一切后，就需要開始進(jìn)行不同的導(dǎo)軌位置的嘗試，這樣產(chǎn)生的錐度效果就很不理想。

3.1.2 檢驗(yàn)測量機(jī)床精度，校正主軸軸線跟床身導(dǎo)軌的平行度。

優(yōu)點(diǎn)：為了校正主軸軸線跟床身導(dǎo)軌的平行度，始終保持機(jī)床良好的加工精度，就需要由專業(yè)的維修人員進(jìn)行操作，需要使用專門的工具、量具進(jìn)行機(jī)床調(diào)整，這樣能更好的消除錐度的產(chǎn)生。

缺點(diǎn)：我們在調(diào)整環(huán)節(jié)占據(jù)的時間太長，但是調(diào)整的范圍卻縮小。當(dāng)導(dǎo)軌磨損到無法調(diào)整的時候，就需要專業(yè)維修人員參與檢測，增加成本，這樣就能避免經(jīng)濟(jì)指標(biāo)差。

3.1.3 大修車床

當(dāng)機(jī)床使用到達(dá)一定的程度以后，就需要送到專門維修的車間去進(jìn)行全面修理，在此我們就不一一進(jìn)行詳細(xì)討論了。

3.2 從車刀考慮

3.2.1 選擇好合理的車刀幾何角度，就能夠很好地消除錐度。因?yàn)榧庸ば再|(zhì)的不同，材料的不同，因此車刀在選取的時候也就不同。如加工鑄鐵材料時應(yīng)選較小的前角，加工塑性材料應(yīng)選較大的前角。

優(yōu)點(diǎn)：方便、快捷、靈活。

缺點(diǎn)：需要具備良好的試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)的操作者才能進(jìn)行操作。

3.2.2 為了提高刀具的耐用度，就需要選擇材料適宜的刀具，并且適當(dāng)降低切削速度。

優(yōu)點(diǎn)：簡單、易行。

缺點(diǎn)：為了讓操作者對刀具知識有較深的理解、較高的磨刀技能和豐富的使用經(jīng)驗(yàn)，就需要加強(qiáng)操作者熟練掌握刀具知識。

3.2.3 當(dāng)內(nèi)孔出現(xiàn)錐度時，還可采用浮動絞孔的方法。優(yōu)點(diǎn)：加工后工件質(zhì)量較好。

缺點(diǎn)：需要專門的工具與刀具，使用受到一定限制。

4 注意事項(xiàng)

在進(jìn)行車工實(shí)習(xí)的教學(xué)過程中，采用這種新方法消除錐度時我們需要從以下幾個方面進(jìn)行：

①為了保證小滑板旋轉(zhuǎn)的方向，就需要考慮使用車刀的進(jìn)給量是否減少，這樣才能有利于降低粗糙度值。因此就需要我們在順時針旋轉(zhuǎn)時，自定義旋轉(zhuǎn)角度，這樣旋轉(zhuǎn)出來的整數(shù)值便于操作，當(dāng)錐度較大的時候，小滑板旋轉(zhuǎn)的角度可以大一些，反之錐度較小時小滑板旋轉(zhuǎn)的角度可小些。

②當(dāng)小滑板在手動后有后腿移動現(xiàn)象，這時候工件全長應(yīng)該會移動均勻。

③此種方法可推廣到外圓柱面的加工，仍然適用。

實(shí)踐證明：采用這種方法消除錐度，學(xué)生便于理解，容易掌握，操作簡單、方便，無需專用的工、量具和專業(yè)維修人員，對機(jī)床的精度要求也不是很高，只需要簡單的三角函數(shù)計(jì)算即可，實(shí)際效果很好。完全可以在教學(xué)與生產(chǎn)中采用，實(shí)用性很強(qiáng)，具有一定的推廣價值。

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