陕西关中工具制造有限公司（721400） 郁小利X62W铣床在陕西关中工具制造有限公司铣刀车间主要用于铣削螺旋槽，批量大，要求单件加工时间短。小工件需2～3min；较大工件需要10min左右；大工件20min左右。原有尾座夹紧力不够，工件夹紧和松开较麻烦，使用的小丝杆因承受综合性力磨损很快，甚至折断。结合本公司的加工特点，经认真分析研究，对X62W铣床用尾座进行了改进。实践证明，改进后，克服了以前的缺点，使用效果良好。
1. 分析论证
我们在日常铣削操作中，一个刀具毛坯的刃部一般要铣2～6个螺旋槽，要利用分度头进行多次分度工作，而且速度快，所以铣床用的尾座不用锁紧装置，切削力的轴向分力经过顶尖传给了尾座的丝杆上面，因而丝杆磨损较快，现就原尾座的使用状况作如下分析。
（1）原尾座结构如图1所示。顺时针摇动卡箍，夹紧工件；逆时针摇动卡箍，松开工件。
图 1
1.卡箍 2.丝杆 3.尾座体 4.顶尖
（2）原尾座加工原理如图2所示。顺时针摇动卡箍，夹紧工件；逆时针摇动卡箍，松开工件。
（3）原尾座受力分析如图3所示。
原尾座受力分析：铣削时，工件所受的切削力的轴向分力F2，反作用于尾座顶尖，通过尾座顶尖把F2作用于丝杆2上。
图2
1.卡箍 2.丝杆 3.尾座体 4.顶尖 5.工件 6.反顶尖 7.FW125分度头
图 3
现在以丝杆为研究对象画受力分析图（见图3），F2是切削力的轴向分力（通过尾座顶尖把F2作用于丝杆2上）；F1是尾座体对丝杆的拉力；N是尾座体对丝杆的支撑力；G是丝杆本身的重力。重力与支撑力的作用点不在一条直线上，存在一个向下的转矩；F2的作用点与丝杆轴向中心有一定的距离，也存在一个向下的转矩。所以说，丝杆不但受到轴向力的作用，而且受到向下的转矩作用。
分析结论：①丝杆容易弯曲。②丝杆牙面易磨损。③如果铣削过程中有冲击，丝杆易折断。④不能承受较大的力，较大的工件就很难保证加工。⑤安装丝杆的螺纹孔易被磨损、破坏。⑥尾座寿命差。
根据上述分析结果，我们经过认真地调查研究，决定对原尾座使用中存在的部分不适应情况做部分改进。改进原尾座在本公司不适应的部分结构，以满足本公司特殊的产品加工的情况，重新设计和改进尾座。
原尾座是专业机床生产厂家随设备出厂时带的机床附件，在大多数情况下能满足通用加工的需要。零件大多为铸件，而本公司却没有专业铸造设施，也没有这方面的专业人才。因此，经过与同事们商议，决定根据本公司现有条件，在不影响尾座使用强度及性能的情况下，采用钢板焊接而成，焊接后经过时效处理，减少了焊接应力。然后，根据机床尾座的精度要求，将焊接而成的部件进行加工，以满足使用要求。
2. 重新设计图样
（1）新尾座结构如图4所示。顺时针摇动卡箍，夹紧工件；逆时针摇动卡箍，松开工件。
图 4
1.卡箍 2.丝杆 3.垫圈 4.推力轴承 5. 尾座体 6.套筒 7. 顶尖
（2）新尾座加工原理如图5所示。顺时针摇动卡箍，夹紧工件；逆时针摇动卡箍，松开工件。
图 5
1.卡箍 2.丝杆 3.垫圈 4.推力轴承 5. 尾座体 6.套筒 7. 顶尖
8.工件 9.反顶尖 10.FW125分度头
（3）新丝杆受力如图6所示。由受力分析图可知，新丝杆所受的重力G1；G2与支撑力N1；N2分别作用在两条直线上，大小相等，方向相反，垂直方向的合力为零； 切削力
轴向的分力F 2（ 通过顶尖、套筒传给丝杆） 与尾座给丝杆的力F1（尾座体通过轴向推力轴承给丝杆的力）为作用力与反作用力，且作用在同一条直线上。所以新丝杆的受力情况大为改观，不存在转矩等其他作用，整个尾座受力情况良好，强度上更加保证。
图6
由此可以得到：①丝杆不弯曲。②丝杆牙面不易磨损。③丝杆没有折断的因素。④能承受大的切削力。⑤套筒螺孔不易磨损、破坏。⑥尾座寿命大大增强。
经过相当长的一段时间在实际生产中的使用证明，我们的改进是成功的，且效果良好。
（4）新尾座设计如图7所示。①材料：新尾座体采用45号钢，两个侧板用45号钢板，保证尾座强度。②工艺：采用焊接工艺，制作速度快。③增加了套筒，套筒和丝杆可以作为易损件，使用到一定程度时可以更换。
图 7
3. 结语
在螺旋槽的铣削加工中，铣床使用的尾座一直困扰生产，每个班加工产品数量大，夹紧和松开尾座次数频繁，尾座的可靠性、灵活性、可操作性对设计和改进是最大的考验。结合十几年的生产经验，经改进后，各项性能都得到了保证。
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