铣刀受力所产生的径向分力会造成让刀,让刀无法避免,但我们可以尽可能地减小让刀。减少让刀就是抵抗径向分力(刚性),这需要刀柄有足够的壁厚来抵抗,进而要求刀柄在没有干涉的情况下,让刀柄更加粗壮来提高有效壁厚,强力铣刀柄的壁厚也通常是很大的。(无效壁厚又是什么呢?) 所以,立铣刀很适合用强力铣刀柄夹持,因为强力铣刀柄兼具了一和二的特点。那么强力铣刀柄是实现的呢?增加壁厚会造成强力铣刀柄收缩量减少,使得夹持力下降,二者实际是一对矛盾体。为了解决这一矛盾,厂家们选择在刀柄内孔壁开槽,使得增大壁厚的同时,实现大夹持力。开槽的处理方式有很多种,开槽过宽会降低夹持面积及槽边缘易损伤刃具柄部,造成精度下滑和不可逆损伤等。刀柄是切削刀具和机床主轴之间的关键性接口。日本MST刀具SKO代理商上海建泽
在实际的现场加工中,强力铣刀柄使用的场合非常普遍,被众多用户作为基础刀柄在使用。“关于很低需要多少kg·m的夹持力(才能不掉刀)”这样的问题,是很难定量回答的。用户容易陷入依据各品牌样本中标称的紧持力来判断强力刀柄好坏的误区,实际上不能简单的说夹持力大的就是好的刀柄。以夹持力为300kg·m的强力铣刀刀柄为例,从实际使用来说Φ32的铣刀,其实际切削扭矩很高不过60kg·m,即使将安全率考虑在内,250kg·m是完全够用的。 实际应用中,采用刃具柄径靠近下公差极限且配合变径套使用的场合比较多。此时,无论多大夹持力的刀柄,也只有使刀柄的内壁和变径套之间的间隙、变径套和刃具柄部的间隙为零时,才会产生夹持力,才能夹紧刃具。为什么要选择MST刀具90度头高速短锥型刀柄由于采用空心锥体和端面定位,补偿了高速加工时主轴孔与刀柄的径向变形差异。
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。
数控刀具与普通机床上所用的刀具相比,有许多不同的要求,主要有以下特点:刚性好(尤其是粗加工刀具),精度高,抗振及热变形小;互换性好,同一品种规格的刀具耐用度、几何形状、尺寸精度基本一致,便于快速换刀;寿命高,切削性能稳定、可靠;刀具的尺寸便于调整,以减少换刀调整时间;刀具的调整、装夹应简单、方便 。刀具应能可靠地断屑或卷屑,以利于切屑的排除;具有完善的模块式工具系统;系列化,标准化,以利于编程和刀具管理。数控加工常用刀具的种类:数控加工刀具必须适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点,一般应包括通用刀具、通用连接刀柄及少量所用刀柄。刀柄要联接刀具并装在机床动力头上,因此已逐渐标准化和系列化。高速钢面铣刀一般用于加工中等宽度的平面。
热缩夹头的壁厚、配合过盈量和接触长度与接触压力具有正相关性。增大热缩夹头的外壁壁厚、热缩夹头一一刀具配合的初始过盈量和接触长度,均会增大夹持力;在相同的初始过盈量条件下,内孔较大的热缩夹头夹持力较小;随着主轴转速提高,热缩夹头一一刀具配合过盈量减小,夹持力也会相应减小。切削传热导致热缩夹头温度升高,同样也会减小配合过盈量,从而降低热缩夹头对刀具的夹持力。热缩刀柄的特点:均匀的夹持力使刀具的跳动非常小(≤0.003mm)。夹紧力大。结构紧凑对称、外形尺寸小,适合深腔加工。能适应高速回转。适用于精加工和粗加工。刀具柄部与夹套之间完全牢固连接,切削液只能从冷却孔流向刀具。热缩刀夹技术可以提高切削速度和进给量,同时改善加工表面的质量,使刀具和主轴寿命增加。直结式钻夹头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。日本MST刀具日本MST
三棱圆锥孔加工困难,加工成本高,与现有刀柄不兼容,配合会自锁。日本MST刀具SKO代理商上海建泽
刀柄不使用时,应当擦干净并喷涂上有防锈功能的轻涂层。当刀柄重新投入使用时,在使用前应将“油”擦去。冷却剂应使用正确的浓度,这样不但能在切削过程中起到冷却的效果,还可以预防刀柄的生锈。由于刀柄是由金属制成,所以如果处理不当,就会生锈或产生小坑。如果已磨损或者损坏的刀柄仍在一个质量好的主轴上运行时,会造成主轴的过早失效。主轴拉钉是个关键配件,维持主轴与刀柄之间的连接,一旦有问题会导致刀柄飞出主轴。一些主轴拉钉是空心的,用来允许冷却液流经刀柄。在使用时,主轴内的夹紧机构将其拉入,从而将刀柄保持在主轴上。主轴拉钉需要定期检查其磨损、裂纹或其他损坏迹象,有缺陷的主轴拉钉需要替换,不然会产生危险。日本MST刀具SKO代理商上海建泽