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      陜西關(guān)中工具制造有限公司（721400） 郁小利X62W銑床在陜西關(guān)中工具制造有限公司銑刀車間主要用于銑削螺旋槽，批量大，要求單件加工時間短。小工件需2～3min；較大工件需要10min左右；大工件20min左右。原有尾座夾緊力不夠，工件夾緊和松開較麻煩，使用的小絲桿因承受綜合性力磨損很快，甚至折斷。結(jié)合本公司的加工特點，經(jīng)認真分析研究，對X62W銑床用尾座進行了改進。實踐證明，改進后，克服了以前的缺點，使用效果良好。

      1. 分析論證

      我們在日常銑削操作中，一個刀具毛坯的刃部一般要銑2～6個螺旋槽，要利用分度頭進行多次分度工作，而且速度快，所以銑床用的尾座不用鎖緊裝置，切削力的軸向分力經(jīng)過頂尖傳給了尾座的絲桿上面，因而絲桿磨損較快，現(xiàn)就原尾座的使用狀況作如下分析。

      （1）原尾座結(jié)構(gòu)如圖1所示。順時針搖動卡箍，夾緊工件；逆時針搖動卡箍，松開工件。
  

                                        圖 1
                          1.卡箍 2.絲桿 3.尾座體 4.頂尖

      （2）原尾座加工原理如圖2所示。順時針搖動卡箍，夾緊工件；逆時針搖動卡箍，松開工件。
 
      （3）原尾座受力分析如圖3所示。

      原尾座受力分析：銑削時，工件所受的切削力的軸向分力F2，反作用于尾座頂尖，通過尾座頂尖把F2作用于絲桿2上。

                                          圖2
      1.卡箍 2.絲桿 3.尾座體 4.頂尖 5.工件 6.反頂尖 7.FW125分度頭

  
                             圖 3

      現(xiàn)在以絲桿為研究對象畫受力分析圖（見圖3），F(xiàn)2是切削力的軸向分力（通過尾座頂尖把F2作用于絲桿2上）；F1是尾座體對絲桿的拉力；N是尾座體對絲桿的支撐力；G是絲桿本身的重力。重力與支撐力的作用點不在一條直線上，存在一個向下的轉(zhuǎn)矩；F2的作用點與絲桿軸向中心有一定的距離，也存在一個向下的轉(zhuǎn)矩。所以說，絲桿不但受到軸向力的作用，而且受到向下的轉(zhuǎn)矩作用。

   
      分析結(jié)論：①絲桿容易彎曲。②絲桿牙面易磨損。③如果銑削過程中有沖擊，絲桿易折斷。④不能承受較大的力，較大的工件就很難保證加工。⑤安裝絲桿的螺紋孔易被磨損、破壞。⑥尾座壽命差。

      根據(jù)上述分析結(jié)果，我們經(jīng)過認真地調(diào)查研究，決定對原尾座使用中存在的部分不適應(yīng)情況做部分改進。改進原尾座在本公司不適應(yīng)的部分結(jié)構(gòu)，以滿足本公司特殊的產(chǎn)品加工的情況，重新設(shè)計和改進尾座。
 
 
      原尾座是專業(yè)機床生產(chǎn)廠家隨設(shè)備出廠時帶的機床附件，在大多數(shù)情況下能滿足通用加工的需要。零件大多為鑄件，而本公司卻沒有專業(yè)鑄造設(shè)施，也沒有這方面的專業(yè)人才。因此，經(jīng)過與同事們商議，決定根據(jù)本公司現(xiàn)有條件，在不影響尾座使用強度及性能的情況下，采用鋼板焊接而成，焊接后經(jīng)過時效處理，減少了焊接應(yīng)力。然后，根據(jù)機床尾座的精度要求，將焊接而成的部件進行加工，以滿足使用要求。

      2. 重新設(shè)計圖樣

     （1）新尾座結(jié)構(gòu)如圖4所示。順時針搖動卡箍，夾緊工件；逆時針搖動卡箍，松開工件。

                                    圖 4

     1.卡箍 2.絲桿 3.墊圈 4.推力軸承 5. 尾座體 6.套筒 7. 頂尖

     （2）新尾座加工原理如圖5所示。順時針搖動卡箍，夾緊工件；逆時針搖動卡箍，松開工件。

                                       圖 5
      1.卡箍 2.絲桿 3.墊圈 4.推力軸承 5. 尾座體 6.套筒 7. 頂尖
 
 
      8.工件 9.反頂尖 10.FW125分度頭
 
 
     （3）新絲桿受力如圖6所示。由受力分析圖可知，新絲桿所受的重力G1；G2與支撐力N1；N2分別作用在兩條直線上，大小相等，方向相反，垂直方向的合力為零； 切削力
軸向的分力F 2（ 通過頂尖、套筒傳給絲桿） 與尾座給絲桿的力F1（尾座體通過軸向推力軸承給絲桿的力）為作用力與反作用力，且作用在同一條直線上。所以新絲桿的受力情況大為改觀，不存在轉(zhuǎn)矩等其他作用，整個尾座受力情況良好，強度上更加保證。

                             圖6

      由此可以得到：①絲桿不彎曲。②絲桿牙面不易磨損。③絲桿沒有折斷的因素。④能承受大的切削力。⑤套筒螺孔不易磨損、破壞。⑥尾座壽命大大增強。
 
 
      經(jīng)過相當(dāng)長的一段時間在實際生產(chǎn)中的使用證明，我們的改進是成功的，且效果良好。

      （4）新尾座設(shè)計如圖7所示。①材料：新尾座體采用45號鋼，兩個側(cè)板用45號鋼板，保證尾座強度。②工藝：采用焊接工藝，制作速度快。③增加了套筒，套筒和絲桿可以作為易損件，使用到一定程度時可以更換。

                                            圖 7
 
 
       3. 結(jié)語

      在螺旋槽的銑削加工中，銑床使用的尾座一直困擾生產(chǎn)，每個班加工產(chǎn)品數(shù)量大，夾緊和松開尾座次數(shù)頻繁，尾座的可靠性、靈活性、可操作性對設(shè)計和改進是最大的考驗。結(jié)合十幾年的生產(chǎn)經(jīng)驗，經(jīng)改進后，各項性能都得到了保證。