车削圆锥面的快速校对与自我检验

王建中，王平

（中国电子科技集团第三十八研究所，安徽合肥 230088）

0 引言

在机械制造中，圆锥面配合的应用较为广泛。由于圆锥面配合结合紧密，定位准确，并且装拆方便，可以任意拆装而不会影响原来的精度。当圆锥面的锥角较小时，可传递很大的扭矩，即使发生磨损，依然能够保持精密的定心和配合作用［1］。实际应用如:各种机床主轴锥孔、钻头、绞刀等刀具的莫氏锥柄，各种圆锥销轴等等。但要说明的是内外圆锥面必须保证75%以上的接触面积，才能达到上述所讲的作用。转换成圆锥斜角 α，其精度必须达到 α ±3'。

在车削圆锥面时，转动小拖板是常用的方法。传统的操作方法是，先计算出需要加工的圆锥半角，在加工时将小拖板根据经验转出大致的角度，再试切一段圆锥面后，用内外圆锥环规或塞规进行涂色检测。根据接触状况，再次调整小拖板转动的角度。反复以上步骤，直到圆锥斜角符合要求为止。这种传统方法，校正小拖板困难，且生产效率低。其根本原因是，车床小拖板上的刻度单位为“度”［2］。然而，实际生产中工件锥度斜角的精度都是分、秒为单位，1°=60'=3 600″。从换算公式中，可以看出，小拖板刻度与工件的精度等级相差几十倍，甚至上千倍。所以，这样的传统方法即费时又费力，操作者很难掌控，效率极低。本人在实际生产中摸索出了一套便捷、高效的方法，并在加工中得到了验证。

1 创新方法

该方法的原理是:将所需转动的精确角度通过百分表的精确读数，直观、方便地反映出来。如图1中△ABC，将圆锥斜角放置进直角三角形中，运用三角函数的正切tanα =BC/AB［3］。小滑板移动一段距离（如上图中的AB），转动小拖板使百分表显示出BC的长度时，小拖板所转过的角度就是所需的角度α。

图1 圆锥斜角示意图

1.1 百分表测量触头的改进

由于车床结构及百分表的测量触头为球状。很难找到车床上已加工外圆的侧母线。如百分表触头测量的不是圆柱的最高侧母线，那么百分表读出的数，就不能真实反映如图中BC的长度，也因此不能得到准确的圆锥斜角。现将百分表的球状触头改成如图2所示的扁平形状，保证了测量触头始终接触在圆柱体的最外侧母线，并且很容易（图3）。

1.2 制作百分表读数表

详见表1，表2。

表1 车削常用锥度读数表

表2 车削莫氏锥度读数表

1.3 具体步骤

1）先将要加工的圆锥体部分，车成圆柱体，并光出端面;

2）将小拖板的压紧螺栓松开，根据表1查出1∶10锥度的半角为2°51'45″，转动小拖板约2°;

3）将磁性表座吸在小拖板上，装上改进的测量触头的百分表，将测量触头的侧面与断面平行，保证百分表与工件轴心线垂直，获得准确数据;

4）根据表1查出1∶10，小拖板每移动20 mm，百分表读数差为1 mm。调整小拖板转角位置，直到百分表读数达到要求，拧紧小拖板的螺栓;

5）精车一段超出20 mm的圆锥面，并留下余量;

6）检验圆锥面精度，同上方法，装上磁性表座及百分表，并校准百分表测量头，表触头接触到的圆锥表面，精确移动大拖板 20 mm ，此时读数为1±0.02mm，圆锥角度合格;

7）继续加工圆锥面至规定尺寸。

以上方法和步骤主要通过查询表1（车削莫氏锥度时查询表2），利用百分表测出小拖板转动的精确角度，来快速校对和加工圆锥面。

2 结语

此方法校对小拖板，用时少且直观，精度高，很容易就达到圆锥面接触≥75%的检测要求［4］，能将机床综合误差在校对时就排除掉，并且不用内外圆环规、塞规检验，在机床上就可进行检验圆锥角是否合格［5］。这样易操作，劳动强度低，生产效率高。

［1］是丽云.车削圆锥面的新工艺［J］.硅谷，2011（12）:132.

［2］陆幸福.车削圆锥面的创新方法［J］.机械工人.冷加工 ，2005（10）:21.

［3］陆幸福.车削圆锥面的新方法［J］.机械工程师 ，2003（06）:50.

［4］王旭.车削圆锥体的一种精确方法［J］.现代零部件，2007（06）:83.