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Document serial number【KK89K-LLS98YT-SS8CB-SSUT-SST108】
加工中心刀柄
加工中心刀柄介绍
随着加工中心在零件机械加工中的运用越来越普遍,加工中心刀柄的使用也越来越多。但是,刀柄的种类有很多,我们必须选择精度足够的、经济的、使用方便的刀柄用于零件的加工,这就要求我们对刀柄有全面的了解。
刀柄,用于连接加工中心主轴与切削刃具的装备。这就如同人用手拿着笔写字,人是机床,笔是切削刃具,手就是刀柄。
如图1所示,由于刀柄是与主轴连接、与***连接,所以刀柄的分类也主要有两种分类。按与加工中心主轴的连接方式分类:分为7:24锥度刀柄和1:10锥度刀柄;按刀柄与***的连接方式分类:分为侧固式刀柄、弹簧夹套式刀柄、液压刀柄、热涨刀柄等。
图1
一、刀柄与主轴连接方式
加工中心的主轴和刀柄之间通常采用锥度配合。锥度配合特点是具有定心性好、间隙或过盈可以方便地调整等。
图2
锥度C=(D-d)/L,如图2。
因此刀柄按锥度也分为7:24和1:10两大类。
(一)、7:24锥度刀柄定位原理及特点
1、7:24锥度刀柄定位原理
图3 图4
7:24锥度刀柄通过长锥面限制X、Y方向的移动及转动,Z方向的移动5个自由度,通过拉力F与锥面产生的摩擦力限制Z轴的转动(如图3、图4所示),从而实现刀柄的完全定位,此定位方式刀柄端面与主轴端面有间隙,如BT系列刀柄。
2、7:24锥度刀柄的特点
优点:
1)、不自锁,可以实现快速装卸***;
2)、刀柄的锥体在拉杆轴向拉力的作用下,紧紧地与主轴的内锥面接触。
3)、7:24锥度的刀柄在制造时只要将锥角加工到高精度即可保证连接的精度,所以成本相应比较低,而且使用可靠。
缺点:
1)、单独的锥面定位。7:24锥度刀柄连接锥度较大,锥柄较长,导致a、换刀行程长,换刀时间慢;b、刀柄重量增加,机床损耗功率增加。
2)、在高速旋转时,由于离心力的作用,主轴前端锥孔会发生膨胀,膨胀量的大小随着旋转半径与转速的增大而增大,见图5,但是与之配合的7:24锥度刀柄由于是实心的所以膨胀量较小。(如:在离主轴中心r=,一质量为m=100g的质点,在机床主轴转速为n=12000r/min时,所受到的离心力为F=,。)
图5
则有:a、刀柄旋转时,在拉杆拉力的作用下,刀柄向内位移,轴向精度低;b、***总的刚度会降低,导致***前端径向跳动大,加工位置的表面质量、位置精度都差;c、每次换刀后刀柄的径向尺寸都可能发生改变,存在着重复定位精度不稳定的问题;d、不适合高速切削
(二)、1:10锥度刀柄两面定位原理及特点
1、1:10锥度刀柄两面定位原理
图6 图7
1:10锥度刀柄,锥度部分为中空,当机床拉紧刀柄时,刀柄端面与主轴端面紧密贴合,同时刀柄锥面发生弹性形变,紧密贴合,形成过定位,限制刀柄X、Y方向的移动及转动,Z方向的移动5个自由度(刀柄坐标如图4所示),另通过主轴的拉力,锥面之间、端面与端面之间产生的摩擦力限制Z轴的转动,如HSK系列刀柄。
2、1:10锥度刀柄

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