大圆锥面加工调整方法与心轴

小圆锥面工件加工，工艺上基本采用等径心轴利用千分表(百分表)校准磨床回转工作台或车床刀架角度，实现加工。但对于大角度的圆锥面工件若采用上述方法，受到吃表深度的限制，造成刀架或回转工作台移动距离过小，校成的角度精度是难以保证的。本文介绍的阶梯心轴、端面心轴均能克服上述缺陷，两种心轴均借用自身差值，利用千分表的精度来校准工作台或刀架角度，精度高，且心轴制造简单，成本低。

1 阶梯心轴

该心轴一般用于单边角度小于45°圆锥角工件，心轴利用自身高低差值，代替千分表(百分表)吃表深度不足的缺陷。且又利用千分表(百分表)的精度，实现了校正大角度刀架或回转工作台的精确角度，保证工件的正确性。

图1

心轴精度要求阶梯心轴结构如图1所示。精度要求：圆柱度≤0.005mm/500mm，圆度<0.003mm，平行度≤0.005mm/500mm。
心轴基本尺寸要求 d≥30mm，L'>3L(L为工件圆锥面长度)。
校表步骤
按工件角度尺寸预先调整车床小拖板或磨床工作台角度a' 。
车床横向手柄(中拖板)进给，与大径D触表0.1mm，表调零，读横向手柄刻度值M，退回。
小拖板纵向手柄进给距离L'为
L'= D-d

2sina
式中，a为工件单边角度值。
车床横向手柄(中拖板)进给，与d触表0.1mm，至零位：读横向手柄刻度值N。
不断调整小拖板或工作台角度，使得M=N，得到
sina=sina'= D-d

2L'
2 端面心轴
端面心轴适合于工件单边角度大于50°工件，用来校准工作台或刀架角度。

图2

图3

心轴尺寸与精度要求心轴结构如图2所示。尺寸与精度要求按前述。
校表步骤。
与小径边缘处触表0.1mm，表调零位(车床大拖板触表后不可返回，以免误差较大)。
在触表0.1mm 状态下小拖板直接行走(图3)距离L' 至大径端面。
调整刀架或工作台角度a'，使行走L'距离后在两端面上触表深度均为0.1mm，得到
sina=sina'= S

L'

当然也可任意行走距离L' ，触表深度S+∆S' ，求得其它的单边角度值。
3 注意事项
心轴粗车后调质处理要求硬度≥315HB。
热处理后需研磨两端中心孔后方可磨削。
千分表(百分表)与心轴触表面一定要垂直，以免造成检测误差。
所有测量过程中应消除设备螺母间隙，保证测量的正确性。
校表时，两顶针对顶心轴不可太紧或松动。
首加工件须与配合件或锥度环塞规涂色磨合，验正准确性。
采用上述心轴校准角度，不仅精度高，还可有效地提高锥面配合精度。

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