刀柄锥面微动磨损痕迹:当刀柄插入主轴时,磨损的锥面会引起偏心定位,这就是所谓的" 跳动"。在加工中跳动会引起刀具的过早磨损和失效,还会引起过度振动导致加工表面粗糙度差,此时就需要额外的加工来对其进行修正。振动也会导致主轴的疲劳生热和主轴轴承的损坏。T.I.R.(径向跳动)用来测量在刀柄总成中刀具的轴向变形量,每0.02mm 的跳动刀具的寿命会减少10%。衬套具有特殊的槽和图案,能坚固地夹紧刀具,因此会比夹头更快地磨损。磨损的衬套会使刀具更早地失效,当衬套磨损明显时就应该进行替换以保持刀具- 刀柄总成的精度和性能。如果衬套外径或内径有任何损伤就应该将它替换。刀具在衬套的内径中旋转,会对其造成损伤,所以要查看内径中的痕迹,一旦发生损伤,衬套就不能有效地夹紧刀柄,会导致夹紧力和精度的降低。热装刀柄因为不需进行夹紧程度的调整,无论是谁均可以高精度安装刀具,高精度夹持可延长刀具寿命。上海建泽代理日本MST刀具侧铣头
随切削高速化的发展,刀具要在比以前高得多的转速下进行切削加工,BT刀柄的连接性能就出现以下主要不足:主轴与刀柄不能实现与主轴端面和内锥面同时定位,导致连接刚度低,尤其是在高转速下,由于离心为的作用,主轴锥孔大端扩张量大于小端扩张量,使得刀柄和主轴的接触面积减少,工具系统的径向刚度,定位精度下降。在高速旋转下(特别是转速超过8000rpm后),在离心力作用下刀柄向外的扩张量与主轴孔的扩张量差异明显,而且在孔口部位扩张量的差异要大于刀柄尾部,在拉杆的作用下,刀柄向后移动导致轴向位置发生变化,影响了加工精度和刀具稳定切削条件。并且主轴停车后,刀柄和主轴径向弹性回复,容易使刀柄卡死在主轴中,很难拆卸。主轴的膨胀还会引起刀具及夹紧机构质心的偏离,从而影响主轴的动平衡。刀柄为实心长锥柄结构,因此质量大,在加工中心上应用时,换刀速度较慢,导致非加工时间较长。上海建泽代理日本MST刀具侧铣头三棱圆锥的表面大,使刀柄表面压力低、不易变形、磨损小,因而精度保持性好。
机床主轴的高速运转如果没有合适的刀柄相配合,不但不能达到预期的性能,还可能会损坏机床主轴的精密轴承,降低机床的寿命。若想保证在高速切削加工中获得满意的加工精度,就得选择相应的刀柄,这一点往往未能引起人们的重视,可是实际上作为连接机床主轴和切削刀具发挥重要作用的刀柄,对所制造的零件是否达到相关标准的要求或变成废次品,对使用的切削刀具是否会快速磨损及是否能长时间使用、对使用的切削刀具是否可达到所期待的高效率、能否延长机床及刀具的有效加工时间等起着决定性的作用。
高速切削加工作为模具制造中很为重要的一项技术,是集高效、、低耗于一身的先进制造技术。与传统切削加工相比,高速切削加工发生了质的飞跃,其单位功率的金属切除率提高了30%~40%,切削力降低了30%,刀具的切削寿命提高了70%,留于工件的切削热大幅度降低,低阶切削振动几乎消失。高速加工需要刀具夹持系统有很高的动平衡性,当主轴速度达30000rpm 或以上时 , 相对刀柄要求之动平衡能力及的定心性尤其重要。主轴、刀柄、刀具三者在旋转时应具有极高的同心度,刀柄系统与主轴锥度穴孔应紧密结合,这样才能保证高速、高精度加工。否则转速越高离心力越大,当其达到系统的临界状态 , 将会使刀柄 、刀具系统发生激振,其结果是加工质量下降,刀具寿命缩短,使主轴轴承磨损,造成主轴损坏。如何正确选择一把合适的刀柄就显得非常重要。
一般刀柄分为整体式和模块式两类。以7:24的通用刀柄来介绍常用的几种整体式刀柄。弹簧夹头刀柄:即通常所说的ER刀柄系统,它是目前加工中心上很常用的刀柄,可以用来夹持直柄的钻头、立铣刀以及丝锥等。直结式钻夹头刀柄又称为整体式精密钻夹头刀柄,该种刀柄不需要弹性套筒而可以在一个大的尺寸范围内锁紧刀具,具有钻孔、攻丝、立铣以及铰孔等功能。侧固式刀柄包括两种:削平面的侧固式铣刀柄和带斜削平面的侧固式钻刀柄。强力铣刀柄的刀体厚实,刚性高振动少;刀头内部带有螺旋槽和窄槽,夹持力强、跳动精度高(5μ以内)并防止刀具高速时脱落。主要用于强力铣削、钻孔以及刚性攻丝,同时也用于夹持直杆镗刀、直杆弹簧夹头延长杆、直杆攻丝夹头。刀柄不使用时,应当擦干净并喷涂上有防锈功能的轻涂层。上海建泽代理日本MST刀具侧铣头
弹簧刀柄的特点:夹持范围大;通用性好;精度高(部分厂家)。上海建泽代理日本MST刀具侧铣头
强力铣刀柄的工作原理:通过螺母压迫刀柄本体收缩,实现夹持刃具。适用范围:立铣刀的重切削。特点:高刚性;夹持力强,是所有夹持类刀柄中夹持力更大的。防干涉性不好;跳动精度一般,普遍在0.02mm以下,但也有厂家做到了5~10μm。要点:弹性形变是否均匀,收缩量是否足够。侧固式刀柄的原理:通过侧面固定螺丝锁紧刃具。适用范围:用于柄部削平的钻头、铣刀等粗加工。特点:结构简单,夹紧力大;但精度和通用性较差。刀柄行业仍然良莠不齐,虽说刀柄的精度也在不断提高,刀柄品牌在逐渐增多,这为用户提供了更多选择。但是,相当一部分用户对于刀柄的重要程度仍然认识不足:过于重视初期成本,而忽视了好品质刀柄可带来的加工效率、加工质量的提升,倾向于选择更廉价刀柄,而非更好品质刀柄,结果反而导致很终加工成本更高,进而制约企业的发展。选刀时既要关注不同刀柄的特点,同时更要关注不同品牌刀柄的品质。上海建泽代理日本MST刀具侧铣头