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机械加工对刀具的要求

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机械加工对刀具的要求

发布日期:2019-06-20 作者: 点击:

作为加工主体的加工机器,跟着机械要素及NC技能的发展高速、高精度化得到敏捷地遍及。这是由于高速加工不光能够进步加工效率、降低成本,而且能够进步加工精度,习惯曾经作为难题的淬火钢等难削资料的加工。在刃具方面,硬质合金刃具越来越遍及,而且适合高速加工的CBN、金刚石刃具,DLC涂层等也不断被开发运用。而刀具装在加工机器与刃具之间,起着坚持刃具的效果。所以高速加工不光要求刃具自身具有良好的刚性、柔性、动平衡性及操作性,同时对在与机器主轴衔接时的刚性和衔接精度、在坚持刃具时的操纵力和操纵精度及其它各方面都提出了严格的要求。以下机械加工中心就高速、高精度加工时刀具应该具有的条件作一些详细的分析。

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两面定位体系

首先是刀具与主轴间的衔接问题,也就是主轴体系。现在市场上最多的仍是7/24的主轴体系。包含ISO、DIN、BT等都属于此类。但如前所述,跟着机械加工的高速化的发展,这种体系呈现了许多的问题:

刚性不足-刀柄的法兰面与主轴端面间有空隙

ATC的重复精度不安稳-每次自动换刀后,刀具的径向尺度都或许发生变化。

轴向尺度不安稳-主轴转动时因受离心力的效果而内孔增大,刀具的轴向尺度发生变化

刀柄锥部较长-不利于快速换刀及机器的小型化针对这些问题,一些刀具厂家及研究机构开发了两面定位的主轴体系。也就是使刀柄与主轴内孔锥面、端面同时贴紧的一种新的衔接方式。其中有代表性的是日本大昭和精机(BIG)的BIG-PLUS体系(图1)和德国标准的HSK体系

BIG-PLUS体系的锥度仍是7/24,其设计原理是

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将刀柄装入主轴时(锁紧前)端面间的空隙减小(#40:0.2mm±0.005)。

锁紧后使用主轴内孔的弹性胀大补偿此空隙,使刀柄与主轴端面贴紧。

这样产生的效果是:

与主轴的接触面积增大-刚性增强、振动衰减效果进步。

ATC的重复精度进步-端面的矫正效果。

轴向尺度安稳-显现端面的定位效果。

由于BIG-PLUS体系的锥度仍是7/24,锁紧机构也相同,所以它和一般的体系(非两面定位)之间有互换性。这也是BIG-PLUS体系能得到敏捷遍及的一个原因。

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HSK体系的锥度是1/10,刀柄中空、短柄。它的原理也是使用锁紧力及用主轴内孔的弹性胀大补偿初期端面的空隙。只是由于它是中空刀柄,自身有较大的弹性变形,或许由于主轴内孔的胀大而刀柄自身也胀大,所以它对制造时的公役精度的要求相对较松。别的由于它的质量小、柄部短,所以有利于高速ATC及机器的小型化。但也正由于它是中空短柄,所以刚性、强度要遭到一定程度的影响。


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