航空工艺技术
AERONAUTICAL MANUFACTURING TECHNOLOGY
1999年 第2期 No.2 1999



三维可调的高精度顶尖尾座
3D Adjustable High Precise Tailstock Design
王　勇　姚　远
　　G48数控坐标磨机床是由计算机数控的连续轨迹坐标磨机床，这类机床的控制装置能同时对2个或2个以上的坐标轴进行连续控制，属于两轴半坐标数控机床。该机床有1个数控转台，可以使用数控转台加工轴类零件，但需要顶尖尾座配合。为此我们通过借鉴国内外高精度顶尖尾座的结构，自行设计了一套符合数控坐标磨机床使用的三维可调高精度顶尖尾座。
1　结构
　　三维可调高精度顶尖尾座结构如图1所示，该顶尖尾座主要由底座1，中间滑块2，连接及固定螺钉33，调整丝杠24，固定螺块25，本体7，顶尖套6，顶尖5，压紧块3等部件组成。其中，顶尖锥体为莫氏4号锥体，顶尖套带有导向槽，中间滑块7底部有一个凸台，凸台侧面与底座60 mm宽的槽配合为60H6/h5，这样便于中间滑块在底座的槽中移动。它们连接和固定的方式为传统的螺钉和螺母连接，本体1底部的形状为T形，底面与顶尖套孔的中心倾斜4°，本体底部的T形侧面与中间滑块110 mm宽的槽配合为110H6/h5，中间滑块的槽底与底座基面的倾角也为4°，本体底部与中间滑块的槽底接触，本体与中间滑块及底座的连接是靠压紧块3实现的。

图1　三维可调高精度顶尖尾座结构图
Fig.1　Structure of 3D adjustable high precise tailstock
1.底座；2.中间滑块；3.压紧块；4.导向键；5.顶尖；6.顶尖套；7.本体；8.丝杠；9.带钢球油嘴；10.螺母；11.挡盖；12.螺钉；13.螺钉；14.挡板；15.星形手柄；16.圆柱销；17.垫圈；
18.推力球轴承；19.毡圈；20.紧定螺钉；21.圆柱销；22.垫圈；23.螺母；24.调整丝杠；25.固定螺块；26.螺钉；27.垫圈；28.球头手柄；29.圆柱销；30，31.切向夹紧套；32，33.螺钉；34.垫圈；35.螺柱。
2　工作原理
　　(1)顶尖中心高度的调整是靠安装顶尖的本体在中间滑块的110 mm槽中的滑动来实现的。本体底面和110 mm槽底面的接触面都与底座成4°的倾角，当本体向前移动时顶尖中心线沿斜面向上移动，这时顶尖中心线的高度将升高；同理，当本体向后移动时顶尖中心线沿斜面向下移动，这时顶尖中心线的高度将下降。调整好高度后由压紧块将本体固定在中间滑块及底座上。
　　(2)顶尖精度影响着轴类零件的加工质量。这里采用顶尖套通过丝杠左右旋转，使顶尖套及安装在顶尖套上的顶尖在本体孔中移动并顶住零件，顶尖套在导向键的约束下前后移动而不产生旋转移动的现象，顶尖套与本体孔的配合间隙为0.005～0.01 mm，径向跳动量为0.005 mm，轴向由锁定螺钉固紧。
　　(3)中间滑块是连接本体的部件，顶尖中心线与数控转台中心线对称度的调整是靠调整丝杠来实现的。在放松固定中间滑块与底座连接的螺钉后，顺时针或逆时针旋转调整丝杠，丝杠在底座上固定螺母的反作用力下产生向左或向右的推力，使中间滑块向左或向右移动，从而达到调整顶尖中心线对称度的目的。
3　使用方法
　　使用前，先将顶尖尾座沿顶尖中心线方向找正，即顶尖中心线与数控转台中心线平行，并在数控转台中心对称位置上大致找正后，再将底座固定在机床上。
　　使用时，
　　(1)用千分表找正数控转台的高度。首先松开压紧块3，然后向前或向后移动本体，直到顶尖中心线的高度满足使用要求时再固定压紧块。
　　(2)用千分表找正数控转台的水平中心线。在旋转调整丝杠前先松开连接及固定螺钉33，旋转调整丝杠直到顶尖中心线与数控转台中心线一致，然后紧固螺钉33。
　　在现有工艺技术条件下使用三维可调高精度顶尖尾座，能够获得合格的制件，达到了预想的效果，而且结构十分可靠。在实际使用过程中，顶尖尾座在实现3个坐标轴可调的情况下，解决了数控坐标磨精度要求高的问题，且安装调整简单方便。

作者单位：王　勇　姚　远（贵州黎阳航空发动机公司）
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