基于莫氏锥度自锁紧原理的薄壁圆环车削工装设计 *

刘建伟，万方前，李寒荣

(东方汽轮机有限公司，四川 德阳 618000)

0 引 言

莫氏锥度是一种精确定位的国际通用标准，有0、1、2、3、4、5、6共七个号，锥度数值有一定的差异，每一种型号的公称直径大小不同。莫氏锥度又分为长锥与短锥，长锥多应用于基层主轴孔，短锥用于基层附件或机床连接孔，莫氏锥度大量应用于如钻头、铣刀等各种刀具的刀柄及机床主轴孔[4]。由于属于小锥度配合关系，在实际生产过程中可以利用小锥面间摩擦力传递扭矩实现自锁紧功能，而且采用小锥度配合安装和拆卸零件均很方便。

普通数控车床主轴内孔一般也设计为莫氏锥孔，其作用有：心轴安装用，可用来检测机床精度；在加工一些需要重复精密定位的夹具时可以利用该孔；也可以直接装夹如钻头等刀具以扩展车床的应用范围。

莫氏锥度为锥度约1:20的小锥度配合关系，轴向受力后力会分散为正压力和轴向力，锥度的数值基本等正压力与轴向力的比值。如轴向力为1 kg，则锥面的正压力为20 kg，乘以静摩擦系数0.1，则最大静摩擦力为2 kg，再乘以锥柄半径数值就是可传递的最大扭矩。通过莫氏锥度静摩擦力就可使用在一定程度上传递扭矩，使用莫氏锥柄自行锁紧的功能，拆卸时只有反向力大于摩擦力就可取出莫氏锥柄。但是这种摩擦力很有效，针对传递大扭矩时一般仍需采用扁尾，如常见的钻头等产品均使用该种形式。

薄壁圆环类产品由于其自身结构限制，具有刚性差、装夹加工时易变形等特点，属于难加工产品[1]。……