圆锥量规的使用方法及注意事项

一、相关知识

1.标准圆锥体的参数

1)圆锥表面的形成

与轴线成一定角度，且一端相交于轴线的一条斜线AB，围绕着该轴线旋转形成的表面，称为圆锥表面(简称圆锥面)，如图2-33(a)所示。该斜线称为圆锥母线。如果将圆锥体的尖端截去，则成为一个截锥体，如图2-33(b)所示。

圆锥是由圆锥表面与一定尺寸所限定的几何体。圆锥可分为外圆锥和内圆锥两种。通常把外圆锥称为圆锥体，内圆锥称为圆锥孔。

2)圆锥体的计算

图2-33(c)所示为圆锥的各部分名称、代号。其中:

D——最大圆锥直径(简称大端直径)(mm)；

d——最小圆锥直径(简称小端直径)(mm)；

α——圆锥角(°)；

α/2——圆锥半角(°)；

L——最大圆锥直径与最小圆锥直径之间的轴向距离(简称工件圆锥部分长)(mm)；

C——锥度；

L0——工件全长(mm)。

圆锥半角(α/2)或锥度(C)、最大圆锥直径(D)、最小圆锥直径(d)、工件圆锥部分长(L)称为圆锥的四个基本参数(量)。在这四个量中，只要知道任意三个量，其他一个未知量就可以求出，计算公式为:

tan(α/2)＝(D-d)/(2L)

图2－33　圆锥与圆锥体的计算

2.标准圆锥体的种类

为了降低生产成本和使用方便，常用的工具、刀具圆锥都已标准化。也就是说，圆锥的各部分尺寸，按照规定的几个号码来制造，使用时只要号码相同，就能紧密配合和互换。标准圆锥已在国际上通用，即不论哪个国家生产的机床或工具，只要符合标准圆锥，都能达到互换性。

常用的标准圆锥有下列两种:

1)莫氏圆锥

莫氏圆锥是机器制造业中应用得最广泛的一种，如车床主轴孔、顶尖、钻头柄、铰刀柄等都用莫氏圆锥。莫氏圆锥分成7个号码，即0、1、2、3、4、5、6，最小的是0号，最大的是6号。莫氏圆锥是从英制换算过来的。当号数不同时，圆锥半角也不同。

2)米制圆锥

米制圆锥有8个号码，即4、6、80、100、120、140、160和200号。它的号码是指大端的直径，锥度固定不变，即C＝1∶20。例如100号米制圆锥，它的大端直径是100 mm，锥度C＝1∶20，其优点是锥度不变、记忆方便。

3.车削圆锥体的方法

车削圆锥体的方法常用的有以下四种:

1)转动小滑板法

将小滑板转动一个圆锥半角，使车刀移动的方向和圆锥素线的方向平行，即可车出外圆锥，如图2-34所示。用转动小滑板车削圆锥面操作简单，可加工任意锥度的内、外圆锥面。但加工长度受小滑板行程限制，还需要手动进给，劳动强度大，工件表面质量不高。

图2－34　转动小滑板法

2)偏移尾座法

车削锥度较小而圆锥长度较长的工件时，应选用偏移尾座法。车削时将工件装夹在两顶尖之间，把尾座偏移一段距离S，使工件旋转轴线与车刀纵向进给方向相交成一个圆锥半角(图2-35)，即可车出正确的外圆锥。采用偏移尾座法车削外圆锥时，尾座的偏移量不仅与圆锥长度有关，而且还和两顶尖之间的距离(工件长度)有关。

图2－35　偏移尾座法

3)仿形法

仿形法(又称靠模法)是刀具按仿形装置(靠模)进给车削外圆锥的方法，如图2-36所示。

4)宽刃刀切削法

在切削较短的圆锥面时，也可以用宽刃刀直接车出。宽刃刀的切削刃必须平直，切削刃与主轴轴线的夹角应等于工件圆锥半角，如图2-37所示。使用宽刃刀车削圆锥面时，车床必须具有足够的刚性，否则容易引起振动。(www.xing528.com)

4.测量圆锥体的方法

测量圆锥体，不仅要测量它的尺寸精度，还要测量它的角度(锥度)。角度的检验方法如下:

图2－36　仿形法

图2－37　宽刃刀切削法

1)用万能角度尺测量角度

使用万能角度尺测量圆锥体的方法如图2-38所示。使用时要注意:

(1)按工件所要求的角度，调整好万能角度尺的测量范围。

(2)工件表面要清洁。

(3)测量时，万能角度尺应通过中心，并且一个面要跟工件测量基准面吻合，透光检查；读数时，应该固定螺钉，然后离开工件，以免角度值变动。

图2－38　用万能角度尺的测量方法

2)用角度样板测量角度

在成批和大量生产时，可用专用的角度样板测量工件，如图2-39所示。

图2－39　用角度样板测量工件

3)用圆锥量规测量角度

在测量标准圆锥或配合精度要求较高的圆锥工件时，可使用圆锥量规，圆锥量规又分为塞规和套规，如图2-40所示。

图2－40　塞规

用塞规测量内圆锥时，先在塞规表面上顺着圆锥母线用显示剂均匀地涂上三条线(相隔约120°)，然后把塞规放入内圆锥中转动(约±30°)，观察显示剂擦去情况。如果接触部位很均匀，说明锥面接触情况良好，锥度正确；假如小端有摩擦，大端没擦去，说明圆锥角大了。反之，就说明孔的圆锥角小了。

圆锥的尺寸一般用圆锥量规检验。圆锥量规除了有一个精确的锥形表面之外，在端面上有一个台阶或具有两条刻线。台阶或刻线之间的距离就是圆锥大小端直径的公差范围。

应用塞规检验内圆锥时，如果两条刻线都进入工件孔内，则说明内圆锥太大。如果两条刻线都未进入，则说明内圆锥太小。只有第一条刻线进入，第二条刻线未进入，内圆锥大端直径尺寸才算合格。

二、工作步骤

工艺流程:

(1)装夹毛坯外圆，伸出长度为45 mm。

(2)粗车端面，车出为止。

(3)精车端面。

(4)粗车ϕ40外圆至ϕ40.5。

(5)掉头装夹ϕ40.5粗车外圆，装夹长度为35 mm。

(7)粗车ϕ25外圆至ϕ25.5，长24.5 mm。

(8)取长度40。

(9)精车ϕ25外圆。

(10)倒角C1。

(11)掉头装夹ϕ25外圆，伸出长度为45 mm。

(12)粗、精车1∶5锥度。

(13)倒角C1。

(14)去毛刺。