锥度测量
锥度的测量及相关标准--原创
莫氏锥度莫氏锥度是一个锥度的国际标准，用于静配合以精确定位。
由于锥度很小，可以传递一定的扭距，又因为又锥度，又便于拆卸。
利用的就是摩擦力的原理,在一定的锥度范围内,工件可以自由的拆装,同时在工作时又不会影响到使用效果,比如钻孔的锥柄钻.在锥柄上好后,钻头可以将工件钻出需要的孔,而锥柄处不会出现转动现象.莫氏锥度，有0，1，2，3，4，5，6共七个号，主要用于各种刀具（如钻头、铣刀)各种刀杆及主轴锥度.公制锥度,以大端直径标注.主要用于较大主轴锥度,刀套,刀杆。
莫氏锥度：号数锥度C 标准锥度0 1：19.212=0.0520508158 1°29'27"1 1：20.047=0.0498827754 1°25'43"2 1：20.020=0.0499500500 1°25'50"3 1：19.922=0.0501957634 1°26'16"4 1：19.254=0.0519372598 1°29'15"5 1：19.002=0.0526260394 1°20'26"6 1：19.180=0.0521376434 1°29'36"锥度C与圆锥角α的关系为：C＝2×tg（α/2）4号莫氏锥度:锥度(2tgα):1:19.254=0.05194;锥角(2α)=2°58′31〃;斜角(α)=1°29′15〃;斜度(tgα)=0.026莫氏6号锥度2度59分12秒公称直径63.348 普通长度182 带舌尾长度210 标准留距8以上单位全是毫米[莫氏锥度NO.2]基本值：1:20.020圆锥角α：2度51分40.7960秒(2.861 332 23 度);rad:0.049 939 67锥度C：1:16.666 666 7标准号：1443(296) GB/T 157-2001莫氏圆锥锥度 A B (max) C (max) D (max) E(max) F G H J K0 19.212:1 9.045 56.5 59.5 10.5 6 4 1 3 3.9 1°29'27"1 20.047:1 12.065 62 65.5 13.5 8.7 5 1.2 3.5 5.2 1°25'43"2 20.020:1 17.780 75 80 16 13.5 6 1.6 5 6.3 1°25'50"3 19.922:1 23.825 94 99 20 18.5 7 2 5 7.9 1°26'16"4 19.254:1 31.267 117.5 124 24 24.5 8 2.5 6.5 11.9 1°29'15"5 19.002:1 44.399 149.5 156 29 35.7 10 3 6.5 15.9 1°20'26"6 19.180:1 63.348 210 218 40 51 13 4 8 19 1°29'36"7 - 83.058 285.75 294.1 34.9 - - 19.05 – 19 1°29'25圆锥体的参数及计算公式大端直径 D ： D=d+CL; D=d=2Ltan 2a小端直径 d: d=D-CL; d=D-2Ltan 2a锥度 C: C=Ld D -锥体长度 L ： L=Cd D -; L=2tan 2a d D -斜度 S ： S= tan 2a ; S=Ld D 2-; S=2C圆锥角a,斜角2a ：a=2arctan Ld D 2-; a=2anrctan 2C计算实例例1 已知C=1:12,L=50,d=22,求D 。
锥度的检测
1课前分析23课堂内容设计思路分度值为2′的角度尺 a 整度数30°b 角度“′”值：对齐的刻线代表7格×2′=14′c 读数=30°+14′=30°14′图Aa 整度数63°b 角度“′”值：对齐的刻线代表9格×2′=18′c 读数=63°+18′图B=63°18′（5）使用前注意事项：a 角度尺属于中等精密量具，要爱护量具，避免磕碰游标万能角度尺。
b 校正“0”线。
基尺和直尺贴合面不透光，尺身和游标的“0”线对齐。
c 确定测量圆锥角度的基准面，也就是确定基尺贴在工件的哪个表面。
d 基准面要求平整，光洁，无毛刺，且与圆锥面在一次装夹中完成。
e 测量时，工件应与角度尺的两个测量面在全长上接触良好。
f 锁紧制动器后，再读角度值。
课堂练习可进一步强化游标万能角度尺读数方法的掌握。
只有让学生熟悉使用前的注意事项才能测量出准确的角度。
这是使用角度尺前必不可少的环节。
为正确使用角度尺铺垫基础。
56课堂内容设计思路特点：通过换算测出圆锥角度β.这种测量 方法基尺贴在圆锥端面上，接触面大，稳定，读 值准确，车削时优先采用。
检测B 面圆锥角度时：方法一：以圆柱面C 的以一条母线为测量基准， （如图三所示）基尺贴在外圆的母线上，90°角尺 贴在圆锥母线上。
特点：基尺贴在外圆母线上，接触面小， 不稳定，影响读值准确性，一般不采用。
方法二：以外圆端面为测量基准，（如图四所示） 基尺贴在外圆端面上，90°角尺贴在圆锥母线上。
检测B 面圆锥角时， 可以启发学 生参考A 面 的检测方法 来检测B 面， 从而得出结 论，师生互 动，让学生产生兴趣。
7直尺基尺αA β图二图三89版面设计§2-4锥度的检测(游标万能角度尺、角度样板）一、检测锥度、角度使用的量具1、游标万能角度尺（简称角度尺）（1）分度值：2′5′（2）结构：尺身、游标、基尺、90°角尺、直尺、卡块、制动器、捏手。
锥度及锥角的测量
3.圆锥直径：圆锥在垂直于其轴线的截面上的直径。常用 的圆锥直径有：最大圆锥直径 D，内、外圆锥的最大直径 分别用Di、De；最小圆锥直径d，内、外圆锥的最小直径分 别用di、de；给定截面上的圆锥直径Dx（dx）（见图6-2）。 4.圆锥长度：最大圆锥直径截面与最小圆锥直径截面之间 的轴向距离。内、外圆锥长度分别为Li和Le（见图6-2）。 5.圆锥的结合长度Lp：内、外圆锥结合部分的轴向距离。
图6-10 圆锥直径公差带
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第6章
圆锥的极限与配合及角度与锥度检测
2.圆锥角公差AT(AT 2.圆锥角公差AT(ATD、ATα) 圆锥角公差 圆锥角公差是指圆锥角的允许变动量。 圆锥角公差是指圆锥角的允许变动量。圆锥角公差带是两 个极限圆锥角所限定的区域，如图6 11所示 锥角公差共分12 所示。 个极限圆锥角所限定的区域，如图6-11所示。锥角公差共分12 个公差等级， ATl～ATl2表示 其中ATl最高，ATl2最低 表示， ATl最高 最低， 个公差等级，用ATl～ATl2表示，其中ATl最高，ATl2最低，例 AT6表示 级圆锥角公差。各公差等级的圆锥角公差见表4.3 表示6 如AT6表示6级圆锥角公差。各公差等级的圆锥角公差见表4.3 所示。 所示。
∆1Ea = −( ∆ Di ∆ D e 1 − ) / tan (α / 2 ) = ( ∆ De − ∆ Di ) 2 2 C
1
- 0 +
De /2 Di /2
式中： △1Ea ——由直径偏差引起的基面距偏差； C ——基本圆锥的锥度； △Di 、△De——分别为内、外圆锥直径偏差。 计算△1Ea 时应注意△Di 、△De 的正负号。
第6章
圆锥的极限与配合及角度与锥度检测
锥度测定仪说明书
锥入度测定仪操作指南1、基本参数1.1测量范围：0mm~50mm（锥入单位为0-500）1.2最小读数:0.01mm。
（锥入单位为0.1）1.3位移传感器分辨率:0.01mm。
1.4测量锥总重:150g±0.1g:锥体质量:114.44g±0.07g1.5计时范图:1s-9.9s1.6数据输出方式:LCD液晶屏显示,微型打印机印字,Rs232口输出1.7 RS232口传送波特率:9600:传送格式:16进制;输入帧长度8字节;输出帧长度8-240字节可变。
1.8电源：AC220V±22V，50Hz±1Hz1.9外形尺寸1×b×h: 340mm×280mm×600mm质量(净重):16kg2、安装2.1锥体安装本仪器提供一个标准测试锥,安装时先将卡座旋紧在传感器滑杆上,锥体连杆旋紧在测试锥上,手持锥体连杆,将卡销对准卡口推入,顺时针旋转90度即可,(安装时小心锥尖伤手1)将锥体连杆逆时针旋转90度可取下锥体。
2.2水平调整安放仪器时,应保证平稳,可旋转底座的可调支脚,观察水准泡的状态,注意要让四个支脚同时都支撑受力,不要一脚悬空。
2.3中心调整松开锁紧螺杆,旋转升降螺母,使高低合适。
取出中心校正轴,置于测试平台的中心定位块上,观察锥尖是否对准轴芯,如不准,可旋松定位块的固定螺丝,作相应调整,直至锥尖对准轴芯,拧紧固定块固定螺丝即可。
2.4连接电源取出三芯电源线，一端插在仪器后220V进线插座上，另一端插入连接可靠的220V交流电源插座内。
3、操作指南注意: 因为测量锥具有高硬度的尖锐顶角,请务必在操作过程中小心避免碰刮,以免伤及手肘等处,平时请勿将手或身体其他部位放在测量维下面,以防锥体意外落下而受伤当没有试验样品而需要放下维体时,请用食指和中指挡在两侧锥面上(避开锥尖),托住锥体慢慢放下。
3.1按健功能a)清零键:由于锥体开始释放前的位置并非是传感器的一端顶点,所以有一个非零的数据,按下该键,可使起始位置的数据为零。
圆锥锥度的测量实验报告
实验二、圆锥锥度的测量
一、实验目的
1. 加深对测量技术中常用术语及测量误差的认识和理解。
2、熟悉万能工具显微镜的测量原理及结构特点，进一步掌握其使用方法。
二、实验设备： 万能工具显微镜：
使用附件：物镜、测角目镜、顶针架 三、测量原理：影像法测量圆锥的锥度。
四、实验步骤
1、按 规定调整好可变光阑，当测量锥体的不同位置时，应按测量点的直径值相应改变光阑大小；
2、利用调焦杆进行调焦；
3、换上被测件，用米字线瞄准一母线的一端Ⅰ，并作读数（X Ⅰ，Y Ⅰ）或置零；再移动两滑台，同样对同一母线的另一端Ⅱ进行瞄准和读数（X Ⅱ，Y Ⅱ）
4、锥度：
2tan
2|
|
2
Y Y C X X α
II I
II I -==-
为消除由于工件轴线不平行于X 滑台运动方向而产生的测量误差，可用同样方法在另一母线进行并计算其锥度，求前后母线的锥度的平均值作为测量结果。
5 、依此类推，测量五个位置的锥度，求其平均值作为最终的测量结果。
锥度测量
锥度量规的测量方法1．涂色法检查锥角用涂色法检查锥角由于不需要使用复杂的测量工具，可以同时检查内外径尺寸，方法比较简单，而且测量时与使用情况相类似，属于综合性测量，在工具车间得到广泛使用。
在《圆锥量规的检定规程》(JJG177 －1977)中规定，涂色法是用特殊的红铅笔(即金属铅笔)或其他涂料，如印油、红丹等涂在塞规圆锥面上。
《圆锥量规的检定规程》中规定，要检定合格的寒规(我们习惯称标准塞规)，按圆周的三等分，均匀地涂三条线，涂色层厚度为2～3μm。
“两锥面密合普通精度量规按触面不少于转动展开面的80％，以接触而最差的一条来确定密合性是否合格。
”对高精度的锥度量规，按接触面积不少于转动展开面的95％来确定密合性是否合格。
涂色层厚度不好测量，多凭经验掌握，一般不应超过5μm，着色层越厚误差越大。
涂色层涂好以后，将塞规塞人套规孔内，使两者紧密结合，然后转动几次(每次转角要大于30 ˚)，抽出塞规，仔细观察接触情况。
按着这种方法错开90˚再进行一次检查，仔细观察接触情况，按上述要求确定套规是否合格。
如果大端接触面积多，而小端接触面积少，则说明套规的角度小；反之，若小端接触面积多而大端接触面少，则说明套规角度大。
如果用套规检查锥度工件时，则先把工件的圆锥按三等分涂上涂料，再将套规套人工件锥体，按上述方法进行检查。
2．检查直径尺寸把塞规塞人套规孔内，使两者紧密结台，如果新制的套规大端面与塞规的第一条环形刻线的左边缘(图1)重合为合格，允许偏差不得超过第一条环形刻线的0. 1mm。
3．用钢球测量内锥体大端直径D这种方法比较方便，测量精度高。
对于锥体较大，并且不宜在正弦尺和仪器上进行测量的内锥体而言，尤其显得方便，如图2所示。
测量前一定要仔细地将精密平板和被测锥体用酒或航空汽油擦洗干净，以防灰尘或切屑小颗粒影响测量精度。
然后，将被测锥体放在精密平板上，在锥体直径方向放上两个相等尺寸的钢球，且与锥面和平板相切，用量块测出两钢球间的最大距离L，由图2可知：<="" 2（90˚-a）="45˚-a/2 " style="padding: 0px; margin: 0px;">因为N=rtan(45˚+ a/2)所以D=L+2r+2r tan(45˚+ a/2)= L+2r[1+ tan(45˚+ a/2)]式中 D -----内锥体大端直径，mmr------钢球半径，mma------锥体斜角(˚)4.用钢球测量内锥体小端直径d0首先将被测锥体和精密平板用酒精或航空汽油擦洗干净，然后，将被测内锥体放在精密平板上，如图3所示。
锥度的测量
锥度的测量知识精讲一、用角度样板检测角度1、角度样板：用于检验螺纹车刀、成型刀具及零件上斜面或倒角等。
2、角度样板测量种类：（1）、刃磨时检测：采用透光法检查。
（2）、对刀时检测：刀尖对准工件中心，保证刀尖的间平分线与工件的轴线相垂直二、用万能角度尺测量角度1、万能角度尺：用来测量精密零件内外角度或进行角度画线。
2、万能角度尺的结构：主尺、游标尺、基尺、锁紧头、角尺、直尺。
3、测量范围：0°~50°、50°~140°、140°~230°、230°~320°三、用锥度量规检测零件锥度1、圆锥角α:通过圆锥轴线的截面内（轴截面），两素线的夹角。
2、圆锥直径：最大圆锥直径D；最小圆锥直径d。
3、圆锥长度L：最大直径的截面到最小直径截面的距离。
4、锥度C：两个截面的直径差与长度之比，C=(D-d)/L5、锥度量规：主要用于检测锥体工件综合误差的定性量具。
6、工件锥度合格判定:(1)、看接触着色：如果擦去均匀，表明被测工件锥角正确；如果小端擦去，大端没有擦去，说明锥角大了，反之，说明锥角小了。
（2）、看刻线：工件圆锥端面位于量规基准端面上的间距为m的两刻线之间为合格。
四、用正弦规测量锥度1、正弦规：用于准确检验零件及量规角度和锥度的量具，利用三角函数的正弦关系来度量的，故称正弦规、正弦尺或正弦台。
2、测量:H=L×sinα式中：H—量块高度L—正弦尺两圆柱的中心距α—圆锥塞规圆锥角五、其他定角度量具1、90°角尺：主要用于检验直角、垂直度和平行度误差的测量工具。
2、角度量块：用于检定角度样板和万能角度尺等，也可用于直接测量精密模具零件的角度。
能力训练一、填空题1、角度可以采用______和______进行测量；锥度可以采用______和______进行测量。
2、安装螺纹车刀时，刀尖对准______，用样板对刀，以保证刀尖角的角平分线与工件的轴线相______，车出的牙型角才不会偏斜。
用万能角度尺测量圆锥锥度
1400
1400
样板与工件间有缝隙 --角度不合格
1400
＜1400
样板与工件间无缝隙 --角度合格
样板与工件间有缝隙 --角度不合格
三、用量规测圆锥锥度与尺寸 塞规检验工件内圆锥尺寸---大端直径
塞规公差
Δ
1---工件
2---塞规
内圆锥大端 尺寸的检验
工件
大端轮廓线 落在缺口内
塞规公差 Δ
工件
大端尺寸合格
大端轮廓线 落在两线间
塞规公差
大端尺寸合格
工件
大端轮廓线 落在缺口外
内圆锥大端 尺寸的检验
大端尺寸小了
工件
大端轮廓线 落在缺口外
大端尺寸大了
外圆锥小端尺寸的检验
套规公差带
套规检验工件外圆锥尺寸---小端直径
圆锥小端面落在 公差带缺口内
直径合格
工件
套规
外圆锥小端 一、用万能角度尺测锥（角）度 二、用角度样板测量角度 三、用量规测圆锥锥度与尺寸 四、涂色法检验圆锥锥角
一、用万能角度尺测锥（角）度
测量面 工件
α
测量面
直角尺
万能角度尺的结构
游标
尺身
基尺
锁紧螺钉
测量面
工件
α
卡快
直尺
测量面
测量小于900的角度
α
测量面
测量大于900小于1800的角度
α
测量面
测量面
测量大于900小于1800的角度
测量面
间接测量面 直接测量面
测量面
α
测量面
测量大于1800小于2700的角度
万能角尺测量读数
12’ 160
160 +12’ =16012’
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锥度量规的测量方法
1．涂色法检查锥角
用涂色法检查锥角由于不需要使用复杂的测量工具，可以同时检查内外径尺寸，方法比较简单，而且测量时与使用情况相类似，属于综合性测量，在工具车间得到广泛使用。
在《圆锥量规的检定规程》(JJG177 －1977)中规定，涂色法是用特殊的红铅笔(即金属铅笔)或其他涂料，如印油、红丹等涂在塞规圆锥面上。
《圆锥量规的检定规程》中规定，要检定合格的寒规(我们习惯称标准塞规)，按圆周的三等分，均匀地涂三条线，涂色层厚度为2～3μm。
“两锥面密合普通精度量规按触面不少于转动展开面的80％，以接触而最差的一条来确定密合性是否合格。
”对高精度的锥度量规，按接触面积不少于转动展开面的95％来确定密合性是否合格。
涂色层厚度不好测量，多凭经验掌握，一般不应超过5μm，着色层越厚误差越大。
涂色层涂好以后，将塞规塞人套规孔内，使两者紧密结合，然后转动几次(每次转角要大于30 ˚)，抽出塞规，仔细观察接触情况。
按着这种方法错开90˚再进行一次检查，仔细观察接触情况，按上述要求确定套规是否合格。
如果大端接触面积多，而小端接触面积少，则说明套规的角度小；反之，若小端接触面积多而大端接触面少，则说明套规角度大。
如果用套规检查锥度工件时，则先把工件的圆锥按三等分涂上涂料，再将套规套人工件锥体，按上述方法进行检查。
2．检查直径尺寸
把塞规塞人套规孔内，使两者紧密结台，如果新制的套规大端面与塞规的第一条环形刻线的左边缘(图1)重合为合格，允许偏差不得超过第一条环形刻线的0. 1mm。
3．用钢球测量内锥体大端直径D
这种方法比较方便，测量精度高。
对于锥体较大，并且不宜在正弦尺和仪器上进行测量的内锥体而言，尤其显得方便，如图2所示。
测量前一定要仔细地将精密平板和被测锥体用酒或航空汽油擦洗干净，以防灰尘或切屑小颗粒影响测量精度。
然后，将被测锥体放在精密平板上，在锥体直径方向放上两个相等尺寸的钢球，且与锥面和平板相切，用量块测出两钢球间的最大距离L，由图2可知：
<="" 2（90˚-a）="45˚-a/2 " style="padding: 0px; margin: 0px;">
因为N=rtan(45˚+ a/2)
所以D=L+2r+2r tan(45˚+ a/2)
= L+2r[1+ tan(45˚+ a/2)]
式中 D -----内锥体大端直径，mm
r------钢球半径，mm
a------锥体斜角(˚)
4.用钢球测量内锥体小端直径d0
首先将被测锥体和精密平板用酒精或航空汽油擦洗干净，然后，将被测内锥体放在精密平板上，如图3所示。
在锥体内放上两个适当尺寸且直径相等的钢球，使之与锥面和平板相切，用最块测量出两钢球间的最大距离L1。
根据上述原理和方法可以推导出小端直径d。
(公式推导略)。
d0=L 1+2 r[1+tan(45˚–a／2)]
式中 d0-------锥体小端直径，mm
r--------钢球半径，mm
a---------锥体斜角 (˚)
5.用立式测长仪测量内圆锥
内锥度的测量，一般是在平板上用钢球、量块和千分表进行。
这种方法测量精度较低，对于小尺寸孔径的锥体测量，此法就不适用了。
我们在立式测长仪上利用自制专用测头和钢球测量内锥度，操作简单，若钢球尺寸与圆度误差适当控制，锥角的测量精度可在秒级范围。
测量方法：
①将专用测头装在仪器安装轴上，使专用测头的工作面与仪器工作台上预先放好的量块(5mm)完全接触，然后根据被测锥体的高度，调好仪器行程，取下仪器工作台上的5mm量块。
②将被测锥体放在仪器工作台上，锥体小头为测量基面(如图4所示)，锥体小头端面应清洁，不得有毛刺，且端面应与锥体中心线垂直。
③在锥体内放上一个适当直径的小钢球d，操纵仪器使专用测头与钢球d接触，然后，用手前后左右轻轻移动锥体，同时观察目镜，找到测头与放入孔中的钢球的最高接触点，得读数M1。
④移高测头，再放上一个适当直径的大钢球D，并使选用的大钢球的最高点超出锥体大端面，按上述操纵方法，使测头中心与大钢球D的最高点接触(图4)，此时眼睛也看得到。
再用手前后左右轻轻移动锥体，同时观察目镜，找到测头与钢球的最高接触点，得读数
M2。
图4
则：H=M2一M1 被测锥体斜角口按下式计算：
sana=(D-d)/
（2H-D+d）
式中的D与d为大小钢球直径的实际尺寸。
当锥体长度较短时，为防止两钢球接触，可先放一个适当的小钢球d，测出尺寸M1，取出小钢球d，再放上一个适当的大钢球D，测出尺寸M2，其测量
方法与上述相同。
锥体斜角仍按上述公式计算。
6.锥度塞规锥角的测量
在大批量生产高精度圆锥塞规时，可制作高精度专用斜块(如图4)作为测量圆锥塞规的基准件进行比较测量(如图5)。
斜块的斜角2a等于被测锥体的锥角，斜块工作面的表面粗糙度值R a=0.05um,其余为R
a=0.08um。
斜块的尺寸L、e、h随被测圆锥塞规的规格不同而不同。
图6为测量示意图。
将斜块放在精密平扳的适图5
当位置并固定。
然后，将被测锥体放在斜块上，小头一端在斜块的大端，并固定。
然后用电感比较仪或测微计进行测量，使仪器测头在锥体的最高点由a点移至b点．若圆锥角2a无偏差，锥体上母线应与精密平板平行，即仪器由a点移至b点的读数差为零；若有偏差，则锥体母线与精密平板表面就有倾斜角度2△a，这时由电感比较仪(或测微计)在母线a、b两点的读数差为n，锥度偏差△ k按下式计
算；
图6
△k=n/l
式中l——a,b两点间的距离，mm
锥角偏差按下式计算：
△2a= n/l (rad)
式中n-----电感比较仪（或测微计）在a,b两点间的读数差，mm
l------a,b两点间的距离，mm
若将△2a由弧度转化为s ,
则：△2a= n/l ×206271 （"）。