[摘  要]台尾體芯軸深孔改（gǎi）為兩段短孔、解決了深孔和交叉孔加（jiā）工困難的難題，改善加工（gōng）工藝性和裝配工藝性，芯軸與（yǔ）台尾體用漲套連接並采用雙端鎖緊、提高了（le）台尾支撐剛（gāng）度，同時實現了台尾芯軸裝配的互換性，為數控機床沿用傳統台尾結構的設計模式探索一條（tiáo）新的途徑。

           [關鍵詞]       直線度；配合間隙；互換性（xìng）；切削（xuē）震紋。

      1、前言

      近年來，我國數控機床發展迅猛、整體設計水平不斷提（tí）高，然而；數控車床的“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（zài）數控機床中應用其工作性能已不能符合數控機床的精（jīng）度要求，切（qiē）削工作中發現；靠近台尾（wěi）支撐端的加工表麵質量遠不如床（chuáng）頭端的表麵質量好、有時會出現明顯的切削震紋，工件兩端的（de）加工質量產生（shēng）明顯差異，這（zhè）是傳統台尾因補（bǔ）充普通車（chē）床的加工功能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（zhóu）設計需有較大的行程來滿足鑽孔、擴孔、較孔的工作進給，台尾芯軸與台尾體有較長的滑動配合（hé）麵積（jī）、因深孔的直線度、圓度（dù）、錐度的精度加工難度大、配合間隙控製不能過小、芯軸與孔壁貼合率較差、在（zài）單端（閘塊）結構鎖緊的狀態下、台（tái）尾的支撐剛度已大打折扣（kòu）、在（zài）切（qiē）削過程中台（tái）尾芯軸六個自由度控製不（bú）良，產生震動、影響零件（jiàn）加工的表麵質量，製造上（shàng）為了保證心軸滑動的配合間隙、多以配做工藝完成、限製了零（líng）件的互（hù）換（huàn）性裝配和生產效率、在台尾僅作為工件（jiàn）支撐的單一功能的數控機床上、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）台尾體為小間隙滑動配合結構、由於深孔加工直線精度控製困難（nán）、加工難（nán）度大，在（zài）設計公差內（nèi）台尾芯軸裝配（pèi）中經常出現芯軸（zhóu）無法通過深孔的問題、造成返修。（見圖一）。
 

                                     （圖一）

      2.2、傳統台尾（wěi）為前端閘塊（kuài）鎖（suǒ）緊結構、當閘塊鎖緊時、芯軸被頂靠（kào）在一側孔壁上，壓點與支點呈對（duì）稱壓緊、芯軸兩側約70%圓周存在懸空間隙、芯軸定位接觸麵（miàn）積小，抗震（zhèn）性不良。（見（jiàn）圖二）。

                         
 
                                   （圖二）

      2.3、台尾芯軸（zhóu）在前端一點鎖緊、芯軸兩端可（kě）繞鎖緊點在間隙內（nèi）擺動，芯軸抗彎性能較差、切削中芯軸極易產生顛覆震動，是（shì）造成台尾（wěi）端支撐（chēng）剛（gāng）度不足因素主（zhǔ）要之一（yī）。（見三）

        
 
                                    （圖三）
    2.4、台尾芯（xīn）軸和台（tái）尾體孔徑磨損後（hòu）間隙不能補償、增大的間隙無（wú）法修（xiū）複、工作（zuò）精度壽命短。（見圖（tú）四）

                        
 
                                     （圖四）

      3、 新型台尾結構探討，

      ◆新型台尾對傳統（tǒng）台尾結構存（cún）在的缺陷和工藝性不良等問題（tí）進行了研究和改進；在數控車床上台尾僅是工件的（de）支撐機構（gòu）、完（wán）全可以簡化掉鑽、擴、餃任務的多餘功能、重點提高數控車床支撐剛性和優化工藝性為設計目標。

      ◆新型（xíng）台尾優點

      1.台尾體中的深孔改為前後（hòu）兩（liǎng）段短孔，加工工藝性好（hǎo）。 
      2.取消十字交叉孔結構、將單端鎖緊的閘塊改為雙端鎖緊，確保台尾芯軸六個自由度固定，剛性強。
     3. 縮短芯軸的工作行程、能滿足數控車床工件支撐（chēng）和退（tuì）出的距離為度（可比傳統台尾芯軸行程縮短2/3）。
     4. 減少製造工藝中的配作環節、實現零件裝配互換性。

      ◆本新型結（jié）構是將台尾芯軸兩端用鎖（suǒ）緊漲套緊固在台（tái）尾體短（duǎn）孔中、明（míng）顯提高心軸抗彎剛（gāng）度，漲（zhǎng）緊（jǐn）套鬆開、芯軸可以輕鬆移動。（見圖五）

      1. 台尾體（tǐ）①改為前後兩段短孔、芯軸②通過前錐套③和後錐套④與台尾體鎖緊固定（紅色為外錐套、藍色為內錐套），液壓油（yóu）缸活塞⑥推動隔套組⑤同（tóng）時壓緊前後錐套、芯軸被錐套漲緊在台尾體上，當油缸活塞反向移動、漲套壓力撤銷鬆動芯軸（zhóu）可軸向移動，此時芯軸位置由隔套起到支撐功用。

      2.前（qián）後鎖緊套③和④為薄壁彈性開口錐套、鎖緊錐套為21度、保證（zhèng）鎖緊力撤銷後錐套能有效脫開（kāi）、（采用三瓣分開的（de）錐套效果較好），內錐套與芯軸（zhóu）滑動摩擦材質硬度應低於芯軸表麵硬度（dù）。

      3. 鎖緊套工作行程約0.5mm。鎖緊動力（lì）行（háng）程較短（duǎn），凸輪、杠杆、氣動、液壓等機構均可采用（yòng），本文是以液壓（yā）油缸作為（wéi）鎖緊動力。

      4. 改變（biàn）調整墊⑦厚度可以調整油缸行程，鍵⑧阻止（zhǐ）芯軸轉動。

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

      4、 漲（zhǎng）緊套鎖（suǒ）緊力計（jì）算
 
        

      受力分析(見圖六)所示，

              
                                 （圖六）

      漲（zhǎng）套斜楔角度為20度 —21度 為好（hǎo）（經（jīng）過樣機（jī）在生（shēng）產線上數月工作試驗、精（jīng）度穩（wěn）定）。漲套斜角（jiǎo）的裝配方向按上（圖五）所示、芯軸（zhóu）退出時有利於漲套分離脫開。

      6、結 束 語

      為了提高數控機床產品的性價比，需要（yào）尋找加工簡單、裝配方便、零（líng）件通用的設計思路。數控機床台尾主要功用（yòng）是支撐工件，芯軸（zhóu）行程應（yīng）比普通車床台尾短的多、僅滿足頂尖頂入（rù）和脫（tuō）開（kāi）距離即可，可以簡化和縮小工作結構。芯軸的雙端鎖緊、明顯提高了台尾的支（zhī）撐剛度、是縮（suō）小台尾與主軸箱抗震差距（jù）的（de）較好途徑，順著此思路；將數（shù）控機床台尾設計成整體結構將會進一步（bù）接近主軸箱的工作剛度、目前在國外產品中已有類（lèi）似（sì）結構。
本文所述僅是個（gè）人在工作（zuò）實踐中體驗出的一點淺顯認識（shí），定有疏漏和缺（quē）陷、僅供參考，希望廣大同仁多提（tí）寶（bǎo）貴意見、共同探索、為實現中國機床產品的優質優價而努力。（沈陽機床集團 沈一車床廠 ）