[摘  要]台尾體（tǐ）芯軸深孔改為兩（liǎng）段短孔、解決（jué）了深孔和交叉孔加工困難的難題，改善加工工藝性和裝配（pèi）工藝性，芯軸與台尾體用漲套連接並采用雙端鎖緊、提高了台尾支撐剛度（dù），同（tóng）時實現了台（tái）尾芯軸裝配的互換性，為數控機床沿用傳統台尾結構（gòu）的設計模式探索一條新的途徑。

           [關鍵詞]       直線度；配（pèi）合間隙；互換性；切削震紋。

      1、前言

      近年來，我國數控機床發展迅猛、整體（tǐ）設計水平不斷提高，然而；數（shù）控車床的“台尾”部件大部分依然沿用普通車床台尾的結構模式。傳統台尾在數控機床中應用其工作性能已不能符合（hé）數控機床的（de）精度要求（qiú），切（qiē）削工作中（zhōng）發現；靠近台尾支撐端的加工表麵質量遠不（bú）如床頭端的表（biǎo）麵質量好、有時會出現明顯的切削震紋，工（gōng）件（jiàn）兩端的加工質量產生明顯差異，這是傳（chuán）統台尾（wěi）因補充普（pǔ）通車床的加工功能（néng）而造成的工作剛性缺陷所致。

      在普通車床中、為了具備鑽、擴、餃的加工功能、台尾芯軸設計需有較大的（de）行程來滿（mǎn）足鑽孔、擴孔、較孔的工作進給，台尾芯軸與台尾體有較長的滑動配（pèi）合麵積、因深孔的直線度、圓度、錐度的（de）精（jīng）度加工難度大、配合間隙控製不能過小、芯軸與孔（kǒng）壁貼合率較差（chà）、在（zài）單端（閘塊（kuài））結構鎖緊的狀態下、台尾的支（zhī）撐剛度已大（dà）打折扣、在切削過程中台（tái）尾芯軸六個自由度控製不良，產生震動、影響零件加工的表麵質（zhì）量，製造上為了保（bǎo）證心（xīn）軸滑動的配合間隙、多以配做工藝（yì）完（wán）成、限製了零件的互（hù）換性裝配和生（shēng）產效率、在台尾僅作為工件支（zhī）撐的（de）單一（yī）功能（néng）的數控機床上、可以進行改進和優化。

      2、 傳統台尾缺陷分析；

      2.1、台尾芯軸與（yǔ）台尾體（tǐ）為小間隙滑動配（pèi）合結構、由於深孔加工直線精度控製困難、加工難度大，在設（shè）計（jì）公差內台（tái）尾芯軸裝配中經常出現芯軸無法（fǎ）通過深孔的問題、造成返修。（見圖一）。
 

                                     （圖一）

      2.2、傳統台尾為前端閘塊鎖緊結構、當閘塊鎖緊時、芯軸被頂靠在一側孔壁上（shàng），壓點與支點呈對稱壓緊、芯軸兩側約70%圓周存在（zài）懸空間隙（xì）、芯軸定位（wèi）接觸麵（miàn）積小，抗震性不良。（見圖二）。

                         
 
                                   （圖二（èr））

      2.3、台尾芯軸在前端一點鎖緊、芯軸兩端可繞鎖緊點在間隙內擺動，芯軸抗彎性能較差、切削中芯軸極易產生顛覆震動，是造成台尾端支撐剛度不足因（yīn）素主要之一。（見三）

        
 
                                    （圖三）
    2.4、台尾芯軸和台尾體孔徑（jìng）磨損後間（jiān）隙不能（néng）補償、增大的間隙無法修複、工作精度壽命短。（見圖四）

                        
 
                                     （圖四）

      3、 新型台尾結構探討，

      ◆新型台尾對傳統台尾結構存在的缺陷和工藝（yì）性不良等問（wèn）題進行了研（yán）究和改（gǎi）進；在數控車床上台（tái）尾僅是工件的支撐機構、完全可以簡化掉鑽、擴、餃任務的多（duō）餘功能、重點（diǎn）提高數（shù）控車床（chuáng）支撐剛性和優化工藝性（xìng）為設計目標。

      ◆新型台尾優點

      1.台尾體中的深孔改為前後兩段短孔，加工工藝性好。 
      2.取消（xiāo）十字交叉孔結（jié）構、將單端鎖緊的閘（zhá）塊改為雙端鎖緊，確保（bǎo）台尾芯軸（zhóu）六個自（zì）由度固定，剛性強。
     3. 縮短芯軸的工（gōng）作行程、能滿足（zú）數控車床工件支撐和退出的距離為度（可比傳統台尾芯軸行（háng）程縮短2/3）。
     4. 減（jiǎn）少製（zhì）造工藝中的配（pèi）作環節、實現零件裝配互換性。

      ◆本新型結構是將台尾芯軸兩（liǎng）端用鎖緊漲套緊固在台尾體短孔中、明顯提高心軸抗（kàng）彎剛度，漲緊套鬆開、芯軸可以輕鬆移動。（見圖五（wǔ））

      1. 台尾體①改為前後兩段短孔、芯軸（zhóu）②通過前錐套③和後錐套④與台尾體鎖緊固（gù）定（紅色為外（wài）錐套（tào）、藍色為內錐套），液（yè）壓油缸活塞⑥推動隔套組⑤同時壓（yā）緊前後（hòu）錐（zhuī）套、芯軸被錐套漲緊在台尾體上，當油缸活塞反向移動（dòng）、漲套壓力撤銷鬆動（dòng）芯軸可軸向移動，此（cǐ）時芯軸位（wèi）置由隔套起（qǐ）到支撐功用。

      2.前後鎖緊套③和④為薄壁彈性開口錐（zhuī）套、鎖緊錐套為21度、保證鎖緊力撤銷後錐套能有效脫開、（采用三瓣（bàn）分開（kāi）的錐套效果較好），內錐套與芯軸滑（huá）動摩擦材（cái）質硬度應低於芯軸表麵硬度。

      3. 鎖緊套工作行程約0.5mm。鎖緊動力行程較短，凸輪、杠杆、氣動、液壓等機（jī）構均可采（cǎi）用，本文是（shì）以液壓油缸（gāng）作為鎖緊（jǐn）動力。

      4. 改變（biàn）調整墊⑦厚度可以調整油缸行（háng）程（chéng），鍵⑧阻止芯（xīn）軸轉動。

      5. 經生產樣機試驗：鎖緊牢固（gù）、重複鎖緊精度穩（wěn）定、製造工藝性有（yǒu）較大提高。（圖五）

      4、 漲（zhǎng）緊套鎖緊力計算
 
        

      受力分析(見圖六)所示，

              
                                 （圖六）

      漲套斜楔角度為20度 —21度 為好（hǎo）（經過樣機在生（shēng）產線上數月工作試（shì）驗、精度穩定）。漲套斜角的裝（zhuāng）配方向按上（圖（tú）五）所示（shì）、芯軸退出時有利於漲（zhǎng）套分離脫開。

      6、結（jié） 束 語

      為了提高數控機床產品的性價比，需要尋找加工（gōng）簡單、裝配方便、零件通用的設計思路。數控機床（chuáng）台尾主要功用是支撐工件，芯軸行程應比普通車床台尾短的多、僅滿足頂尖（jiān）頂入和脫開距離（lí）即（jí）可，可（kě）以簡化和縮小工作（zuò）結（jié）構。芯軸的雙端鎖緊、明顯提（tí）高（gāo）了台尾的支撐剛度、是縮小台尾與主軸箱抗震差距的較好途徑，順著此思路；將數控機床台尾設（shè）計（jì）成整體結構將會進（jìn）一步接近（jìn）主軸箱的工作剛度、目前在國外產品中已有類似結構。
本文所述僅是個人在工作實踐中體驗出的一（yī）點淺顯認識，定有疏漏和缺陷、僅供參考，希望廣（guǎng）大同仁多提寶貴意見、共同（tóng）探索、為實現中（zhōng）國機床產品的（de）優質優價而努力。（沈陽機床集團 沈一（yī）車床廠 ）