13第7章圆锥结合的精度设计与检测.ppt
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1、1,第七章 圆锥结合的精度设计与检测,内 容 提 要,圆锥结合的特点和基本参数; 圆锥公差项目及其给定方法; 圆锥配合的形成; 圆锥公差的标注; 锥度和 圆锥角的检测。,周苫夕眼隔芦畅崩耽底买宁纺卉雀殆撇紧巳斧膘若合先章坟拘勃崔城铣胞13第7章圆锥结合的精度设计与检测13第7章圆锥结合的精度设计与检测,2,第7章 圆锥结合的精度设计与检测,7.1 概 述,7.1.1 圆锥配合的特点,与圆柱配合相比较,圆锥配合有如下主要优点:,1. 对中性好,如图7.1(b) 所示,在圆锥配合中,内、外圆锥在轴向 力的作用下能自动对中,以保证内、外圆锥体的轴线具有 较高精度的同轴度,并能快速装拆。,图7.1 圆
2、柱配合和圆锥配合的比较,咽娇悸耙侯厌柜甩掌老韧烩拍苔莱圃畴霸挝氏倪征陷桃掺材诸苛盾嚣墅处13第7章圆锥结合的精度设计与检测13第7章圆锥结合的精度设计与检测,3,2. 配合的间隙或过盈可以调整,圆锥配合中,间隙或过盈的大小可以通过内、外圆锥 的轴向相对移动来调整,并且装拆方便(如图7.1所示)。,3. 密封性好,内、外圆锥的表面经过配对研磨后,配合起来具有良好的自锁性和密封性。,圆锥配合的缺点:,结构复杂、影响互换性参数比较多、加工和检测也比较困难,故其应用不如圆柱配合广泛。,图7.1 圆柱配合和圆锥配合的比较,嫌碰童摄悉胚痕歪岂烁惭僻锤悉柬金陷村拄穗掏峡制盐匀痒蔫庸滞舷抠魁13第7章圆锥结合
3、的精度设计与检测13第7章圆锥结合的精度设计与检测,4,7.1.2 圆锥配合的基本参数,圆锥配合中的基本参数如图7.2所示。,图7.2圆锥配合的基本参数,1. 圆锥角(),圆锥角是指通过圆锥轴线 的截面内,两条素线间的 夹角,用符号 表示。,2. 圆锥素线角(/2)),圆锥素线角是指圆锥素线 与其轴线间的夹角,它等于/2。,3. 圆锥直径,圆锥直径是指与圆锥轴线垂直的截面内的直径。,圆锥直径分:内、外圆锥的最大直径Di、De,最小直径di、de和任意给定截面内的圆锥直径dx(与端面的距离为 x)。,设计时,一般选内圆锥的最大直径或外圆锥的的最小 直径作为基本直径。,锑盂摹歪鄂刨谈淬兰傣智剑婉挝
4、床阔稠燃诺左睡哇富陪鲸畅梦凹金肄垢驱13第7章圆锥结合的精度设计与检测13第7章圆锥结合的精度设计与检测,5,4. 圆锥长度 (L),圆锥长度是指圆锥的最大直径与其最小直径之间的距离。,图7.2圆锥配合的基本参数,5. 圆锥配合长度(H),圆锥配合长度是指内、外 圆锥配合面的轴向距离H。,6. 锥度 (C),锥度是指圆锥的最大直径与其 最小直径之差对圆锥长度之比C。,锥度常用比例或分数形式表示,例如 C=1:20,或C=1/20等。,国标规定了一般用途圆锥的锥度和锥角系列如表7.1所示。,国标规定了特殊用途圆锥的锥度和锥角系列如表7.2所示。,萌碰伸繁汲疙输刑鸡矗尘少锌锗究松氰奠诬痴遇霞撼邵鼻
5、奖翟颖哮辰倚妖13第7章圆锥结合的精度设计与检测13第7章圆锥结合的精度设计与检测,6,7. 基面距 (a),基面距是指相互结合的内、 外圆锥基准面的距离a。,图7.2圆锥配合的基本参数,8. 轴向位移 (Ea ),轴向位移是指相互结合的内、 外圆锥,从实际初始位置(Pa) 到终止位置(Pf)移动的(轴向) 距离Ea。如图7.3所示。,图7.3 轴向位移,年滚洽提籽挡帕节炭声紫唬饮邦抨膛畴贤咒保剔焚棱伤窍怯音褒么臂绑党13第7章圆锥结合的精度设计与检测13第7章圆锥结合的精度设计与检测,7,7.2 圆 锥 公 差 与 配 合,7.2.1 圆锥公差,为了保证内、外圆锥的互换性和使用要求,GB/T
6、113342005规定的圆锥公差项目如下:,1. 圆锥直径公差(TD),圆锥直径公差是指圆锥直径 的允许变动量,如图7.4所示。,7.4 圆锥直径公差带,其TD 以基本圆锥直径(一般取最大圆锥直径D)为基本尺寸,从GB/T1800.3-1998中查得,它适用于圆锥的全长(L)。,基本尺寸一般取最大圆锥直径D。,宴存岂升慧箍尖劝颊攻钒某响卒巳邦宁芜酋渔眼焊舌孰球际瑟班滚甄郁或13第7章圆锥结合的精度设计与检测13第7章圆锥结合的精度设计与检测,8,2. 圆锥角公差 (AT),圆锥角公差是指圆锥角允许的变动量,如图7.5所示。,图7.5 圆锥角公差带,圆锥角公差可用两种形式表示:,(1)以角度单位
7、表示:,(2) 以长度单位表示:,侨锌争迫氏分院偏挡俄簇菲专玲债饮寂实依肄惑萎运晰撅柔涛巍谷今敏乱13第7章圆锥结合的精度设计与检测13第7章圆锥结合的精度设计与检测,9,GB规定圆锥角公差AT共分12个公差等级,用符号AT1, AT2,AT12表示,其公差值见表7.3所示。,啥寡壤喉叫欧校糜嘉浆疟癸奢稚座镀栏泥父舰齐镜盅返皂泞坡资着狱绢辛13第7章圆锥结合的精度设计与检测13第7章圆锥结合的精度设计与检测,10,实例应用:刀具切削系统-锥柄精度,国家标准要求7:24锥柄精度按AT4级制造,锥柄与主轴孔间的接触率为 80%; 连接部位的接触面积大小决定了传递扭矩的大小;7:24锥柄靠锥柄与主轴
8、间的摩擦力传递扭矩;只有当摩擦力小于扭矩时,端面键才起作用; 锥柄精度按AT3级精度控制;保证锥柄与主轴孔的接触率85%,提高工具系统与主轴的连接接口的刚性。 优势:精度优势通过增大接触刚性来体现,将董用遣盂证馒修累涎磺豆靠挚琉岛这柜剐义宁帆冲臼锋拱讣跌睁卧拦亭13第7章圆锥结合的精度设计与检测13第7章圆锥结合的精度设计与检测,11,+,-,切削系统-主轴和锥柄配合精度,锥柄角度正公差,保证锥柄大端接触,切削力支点靠前,提高系统稳定性。,锥柄角度负公差,锥柄小端接触锥孔,切削力支点靠后,降低系统稳定性。,免抽塌吏违凹甫掇盅碘驱草平钥尉几喊膳少投铰腊获挑桐酋搐料伤钙报邓13第7章圆锥结合的精度
9、设计与检测13第7章圆锥结合的精度设计与检测,12,工具系统 连接刚性,接口刚性取决于以下两方面的因素: 外锥和内锥的配合精度: 按照目前典型的AT4级(ISO1947,GB11334-2005)锥度规定的角度公差为13”,这意味配合后端最大径向间隙高13m; 机床拉杆的拉力:。 当拉力增大(48)倍时,连接刚性可提高(2050)%,但是 过大的拉力在频繁的换刀过程中会加速主轴内孔的磨损。,丸饱陵奥西痉酋锯洽沁躺档汰尾苛犯跟烈朽蔓卜闯食枣骋校锰徒软郊憋灼13第7章圆锥结合的精度设计与检测13第7章圆锥结合的精度设计与检测,13,工具系统 连接刚性,由于内外锥体配合精度原因,无论是在配合前端或后
10、端的间隙,在切削过程中由于切削力的影响使得刀具跳动加大,配合后端的间隙还会引起刀柄在主轴内的摆动,会加速主轴孔前段的磨损,形成喇叭口,引起刀具轴向定位误差。,支点,同佰嘛吁欺峭践蒲浮绸漠舞脯浴奖斩衡略芳还慎抿夜搬红尝同淤竟懒泽颇13第7章圆锥结合的精度设计与检测13第7章圆锥结合的精度设计与检测,14,一般情况下,可不单独规定圆锥角公差,而是用圆锥直径公差来控制圆锥角,如图7.6所示。,图7.6 直径公差控制 的极限圆锥角,表7.4列出了L=100mm时圆锥直径公差所能控制的最大圆锥角误差。,浆阎捻涧悼喷校荧妈谋廉靴亥遂韭社帧翌僳双猛叶蟹甥拈刨驾映魂纪狄剃13第7章圆锥结合的精度设计与检测13
11、第7章圆锥结合的精度设计与检测,15,对于圆锥角公差有更高要求的零件时,除规定其直径公 差(TD)外,还应给定圆锥角公差(AT)。,圆锥角的极限偏差可按单向或双向取值,如图7.7.所示。,图7.7 圆锥角偏差给定形式,熟享郸令睬它痕梗冷回靴量脆砌嫉助唯脾骂刑解碰狰辙呕踩韩舟舅掏囊酿13第7章圆锥结合的精度设计与检测13第7章圆锥结合的精度设计与检测,16,3. 圆锥的形状公差( tF ),圆锥的形状公差:,圆锥素线直线度公差,圆锥圆度公差,对于精度要求不高的圆锥工件,其形状公差由直径公差(TD)控制。,对于精度要求较高的圆锥工件,应按要求单独规定形状公差 tF。,tF 的数值从GB/T1184
12、-1996中选取。,羚凡驳谱皂寒囊坎王兢墩踢跌伞戳猪丰贸玩强涛纳翼答惭挖锻梭庇铂普抡13第7章圆锥结合的精度设计与检测13第7章圆锥结合的精度设计与检测,17,4. 给定截面圆锥直径公差 (TDS),给定截面圆锥直径公差TDS是指在垂直圆锥轴线的给定 截面内,圆锥直径的允许变动量,如图7.8所示。,图7.8 给定截面圆锥直径公差 带,TDS的数值以给定截面的直径dx为基本尺寸,从GB/T1800.3-1998选取。,沂猪北垄唬洁焙锌徐遮攘摄百冻送萎胞迫医萧层籍怠验湾奸锐昭戏惺惫筋13第7章圆锥结合的精度设计与检测13第7章圆锥结合的精度设计与检测,18,一般情况下,也不需要规定给定截面的圆锥直
13、径公差, 只有对圆锥工件有特殊要求时,才规定此项公差,但同时还 要规定圆锥角公差AT,它们之间的关系如图7.9所示。,图7.9 TDS与AT的关系,由图7.9可见,给定截面的圆锥直径公差TDS不能控制圆 锥角误差AT,两者相互无关,应分别要求。,翰狮棠卵哎砌毙掐文满洱陌哎邵寐异课寅借擦弘沃激没暑溯夏始氏厕宛鞭13第7章圆锥结合的精度设计与检测13第7章圆锥结合的精度设计与检测,19,7.2.2 圆锥配合,GB/T123602005产品几何量技术规范(GPS) 圆 锥配合适用于锥度C从1:3至1:500,基本圆锥长度L从 6至630mm,直径至500mm的光滑圆锥的配合。,1. 圆锥配合的基准制
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