車削圓柱中消除回轉體錐度的創新方法

王云德WANG Yun-de

（甘肅畜牧工程職業技術學院，武威 733006）

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

0 引言

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

我們生產出來的產品不合格的時候就會給車削加工的實習教學帶來很大的困難，這樣不但降低整體的工作效率，還會縮小機床加工的工藝范圍。也只有利用傳統的方法才能夠消除繁瑣又復雜的現象，但是由于實用性不強，給車工實習教學和生產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復雜的調整過程，也不需要專門的技術人員操作，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習教學人員孜孜以求的。

筆者經過長期車工實習教學的摸索，發現了一種極為方便簡潔的操作方法。

1 產生錐度的原因

產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生錐度。要調整上述誤差，既復雜，又費時費力，效果不甚理想，往往達不到工件的加工精度要求。

2 傳統消除錐度的方法

2.1 原理：采用運動的合成原理。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）工作進給時，小滑板沿轉過的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 采用運動的合成原理

2.2 舉例說明：現要加工直徑為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 長的內孔上，兩端的半徑差值是0.05mm。只要在加工時能消除它，使內孔兩端半徑的差值為零，即可消除錐度。

解決方法：按順時針方向轉動小滑板α=5°，如圖1。

OA 為車刀縱向工作進給方向，α=5°為小滑板順時針轉過的角度，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，內孔兩端半徑的差值就為零，即可消除這段內孔錐度，而工件的全長為500mm，小滑板應后退的距離為500/50×0.5737=5.737mm，就可消除工件在全長上的錐度。

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

3 消除錐度的創新方法

經過多年的摸索，我們發現了行之有效，簡單、方便的新方法，我們在教學實踐中，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。

優點：我們在進行操作的時候，如果發現工件存在錐度，就需要先測量錐度的數值，然后根據測量的錐度數值的大小，確定尾座的移動方向和移動距離。我們在進行試切削的時候，要掌握工件兩端的尺寸，還要堅持是否能夠消除錐度，達到圖紙的尺寸要求。如果達不到圖紙要求，就需要重新調整尾座，繼續進行試切和測量，直至都符合圖紙的尺寸規格為止。

缺點：當我們測量好一切后，就需要開始進行不同的導軌位置的嘗試，這樣產生的錐度效果就很不理想。

3.1.2 檢驗測量機床精度，校正主軸軸線跟床身導軌的平行度。

優點：為了校正主軸軸線跟床身導軌的平行度，始終保持機床良好的加工精度，就需要由專業的維修人員進行操作，需要使用專門的工具、量具進行機床調整，這樣能更好的消除錐度的產生。

缺點：我們在調整環節占據的時間太長，但是調整的范圍卻縮小。當導軌磨損到無法調整的時候，就需要專業維修人員參與檢測，增加成本，這樣就能避免經濟指標差。

3.1.3 大修車床

當機床使用到達一定的程度以后，就需要送到專門維修的車間去進行全面修理，在此我們就不一一進行詳細討論了。

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。因為加工性質的不同，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選較小的前角，加工塑性材料應選較大的前角。

優點：方便、快捷、靈活。

缺點：需要具備良好的試驗經驗的操作者才能進行操作。

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，并且適當降低切削速度。

優點：簡單、易行。

缺點：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驗，就需要加強操作者熟練掌握刀具知識。

3.2.3 當內孔出現錐度時，還可采用浮動絞孔的方法。優點：加工后工件質量較好。

缺點：需要專門的工具與刀具，使用受到一定限制。

4 注意事項

在進行車工實習的教學過程中，采用這種新方法消除錐度時我們需要從以下幾個方面進行：

①為了保證小滑板旋轉的方向，就需要考慮使用車刀的進給量是否減少，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時，自定義旋轉角度，這樣旋轉出來的整數值便于操作，當錐度較大的時候，小滑板旋轉的角度可以大一些，反之錐度較小時小滑板旋轉的角度可小些。

②當小滑板在手動后有后腿移動現象，這時候工件全長應該會移動均勻。

③此種方法可推廣到外圓柱面的加工，仍然適用。

實踐證明：采用這種方法消除錐度，學生便于理解，容易掌握，操作簡單、方便，無需專用的工、量具和專業維修人員，對機床的精度要求也不是很高，只需要簡單的三角函數計算即可，實際效果很好。完全可以在教學與生產中采用，實用性很強，具有一定的推廣價值。

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