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高速加工用雙面接觸和三面接觸刀柄系統(tǒng)

2008年05月27日 17:25點擊:364來源:>>進入該公司展臺

    在高速加工中,一種用于機床主軸與刀具聯(lián)接的新接口——雙面和三面接觸的7:24錐度刀柄在日本得到應用。
    雙面接觸7:24刀柄,是指在工作時,刀柄的法蘭端面與主軸端面、刀柄的7:24錐體與主軸錐孔同時接觸。一般來講,雙面接觸*是靠控制主軸孔和錐柄的制造精度來保證的。三面接觸刀柄則是把7:24圓錐與主軸錐孔的接觸又細分為兩個部位的接觸——錐體的大徑部分、錐體的小徑部分分別與主軸孔接觸。這樣,再加上刀柄法蘭端面與主軸端面的接觸,稱為三面接觸刀柄。它是靠柄部上安裝的錐形開口膨脹套來達到的。
    與傳統(tǒng)使用的7:24錐柄相比,實現這種同時接觸,無論是對錐柄還是對主軸端部都提出了更嚴格的要求。使用傳統(tǒng)的7:24錐柄時,法蘭端面與主軸端面之間有一定的間隙。要消除這個間隙實現端面接觸,必須保證:①機床制造廠把主軸前端面向前延伸(40號延伸約1毫米,50號延伸約2毫米)——可以通過專門設計制造主軸或對傳統(tǒng)主軸進行翻修來達到。②刀柄制造廠把傳統(tǒng)刀柄的法蘭側面向主軸方向延伸(40號延伸約1毫米,50號延伸約2毫米),而且有著更為嚴格的形位公差要求。
    雙面接觸刀柄的工具有很多優(yōu)點,zui顯著的優(yōu)點就是增加了由于法蘭面與主軸接觸帶來的高剛性、高穩(wěn)定性,從而提高了刀具壽命。同時允許機床工作時加大進給量,以提高加工效率。使用雙面接觸刀柄有利于高速加工(HSM),典型的HSM應用包括:精密模具加工和醫(yī)療、宇航零件生產。主軸轉速可高達20000rpm或更高。在這個轉速下,如果使用傳統(tǒng)的7:24錐柄,由于離心力的作用,主軸產生微小的膨脹,刀柄會在拉緊力作用下跟進、嵌入主軸孔,造成卸刀困難。隨著雙面接觸CAT型式刀柄的研發(fā),就避免了刀具跟進嵌入的缺點。高速機床使用這種刀柄可實現空心錐柄HSK的使用效果,能顯著地提高生產率,特別是在用直徑很大的重型刀具加工特長零件的情況下。從成本的觀點看,雙面接觸不一定比原來標準的CAT刀柄貴,但是用戶得到了更大的靈活性,在經過改進以后的主軸上,原來標準的CAT刀柄,仍然可以使用,只是端面不接觸而已。
    三面接觸刀柄的結構保證了它在主軸高速旋轉時,效果特別好。當離心力引起主軸擴張時,錐體根部的碟形彈簧,壓著開口的錐套成比例地膨脹,緊貼主軸孔。這個膨脹
套的作用就像一個振動衰減裝置,從而平均延長刀具壽命3~5倍,并且在加工鋁合金、工具鋼及其它合金時,工件表面質量得到提高。三面接觸7:24刀柄,在臥式加工中心上加工深孔取得了很好的效果。因為刀柄上的“浮動”開口錐套,能使Z軸偏斜減至zui小,從而保證了同軸度。據介紹,這種刀柄無須特殊保養(yǎng),它的膨脹套可耐100萬次的刀具更換。
    由于它有一個開口的錐形膨脹套,能使刀具柄部與機床主軸之間保持圓錐大徑、圓錐小徑和法蘭端面的全面接觸。
    這種三面接觸7:24刀柄實現了刀柄與主軸的全面接觸,達到了消除振動的目的,適應了當今高速、高精度加工需要。

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