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考慮刀具與機(jī)床的匹配性方面一并考慮,,會(huì)增加我們解決加工問題的思路,。
& J0 q k* D7 T( u9 L 保證加工精度,、傳遞切削力和力矩、提供切削液的通道是我們目前在保證外形和尺寸的匹配后,經(jīng)常會(huì)遇到的問題。例如在加工中心上,,我們經(jīng)常使用圓柱形(通常稱為直柄)作為夾持方式。那么就圓柱形的刀柄,,除典型的完整的圓柱形外,,還有一些在圓柱形上增加一些其它要素的變化,如削平型直柄(銑刀按直徑分為單削平面和雙削平面兩種,,鉆削常見全削平面,,都被稱為側(cè)壓式),帶2°傾斜的斜削平式,,帶扁尾的直柄(常用于鉆頭),,帶方身的直柄(常用于絲錐和鉸刀)等多種方式,。
2 w! B7 K, W( x6 [4 A O, E: } 就這類刀柄與機(jī)床的聯(lián)結(jié)方式來說,,只用圓柱部分定位、夾緊的也不在少數(shù),。各種壓力角的彈簧套系統(tǒng),,強(qiáng)力夾頭系統(tǒng),液壓鎖緊系統(tǒng),、熱膨脹裝夾系統(tǒng),、力變形鎖緊系統(tǒng)等都是用于鎖緊圓柱刀柄的。但各種夾持方式各有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),。就拿最常見的彈簧套系統(tǒng)來說,,大的壓力角(此處將壓力角定義為錐面鎖緊的正壓力與圓柱軸線的夾角),即大的錐角代表鎖緊行程較短,,有利于快速地鎖緊與松開,,但在相同的鎖緊力矩下分解到圓柱面上的正壓力較小,由此產(chǎn)生的摩擦力距小,,能夠抵抗的切削力距也相應(yīng)比較小,,刀具易在刀柄中產(chǎn)生打滑的現(xiàn)象,影響加工過程的平穩(wěn)性和加工表面質(zhì)量;同時(shí)此類夾頭可夾持的刀柄直徑變化范圍較大,,有利于減少?gòu)椈商椎膸齑�,,�?yōu)化管理。而小的壓力角就相反,。小的壓力角的彈簧套可夾持的刀柄直徑范圍較小,,夾緊時(shí)的鎖緊行程較長(zhǎng),不利于快速夾緊與松開,,但其夾持精度稍高,,夾緊力大,能承受更大的切削載荷。
) w2 q) Z2 D# L) M: ^ 液壓鎖緊系統(tǒng)是一種新興的夾持系統(tǒng),,它利用高粘度液壓油的不可壓縮性使刀具夾持腔的內(nèi)壁發(fā)生彈性變形,,從而鎖緊刀具。液壓鎖緊系統(tǒng)的精度高,,鎖緊與松開不需要專門的器械從而顯得比較方便,,鎖緊力矩通常也優(yōu)于彈簧套系統(tǒng),但其內(nèi)壁只能在彈性變形的范圍內(nèi)工作,。一旦超出此范圍,,內(nèi)壁就會(huì)出現(xiàn)不可逆轉(zhuǎn)的塑性變形,就會(huì)造成該刀柄裝夾腔的永久性失效,。因此,,削平型刀柄,尤其是鉆削刀具常用的全削平型刀柄是不能在液壓鎖緊系統(tǒng)中使用的,�,?涨皇〾骸⒌侗床宓饺萸坏撞康�,,也是會(huì)導(dǎo)致該系統(tǒng)損壞失效的常見原因,。; d" J3 n2 z+ ~4 q9 w i( o
熱膨脹裝夾系統(tǒng)則通常需要專用設(shè)備,這樣的設(shè)備以能控制加熱,、冷卻按多種預(yù)定模式進(jìn)行的為佳,。非專業(yè)的加熱設(shè)備(甚至火焰加熱)也許可以使用,但常常由于溫度和加熱曲線不能得到良好的控制而對(duì)刀柄的其它部分受到影響,,甚至改變其金相組織,,從而使系統(tǒng)很快失效。另外就是熱膨脹裝夾系統(tǒng)的刀具長(zhǎng)度難以調(diào)整,,需要專門的輔助工具,,這給在需要多刀具同步工作的場(chǎng)合增添了一些麻煩。
8 a% r" f o. {" S: M$ ?, { 在另一方面,,刀具夾持方式也可能決定著生產(chǎn)效率的可能值,。& c* X2 r1 N/ V0 }! |, X7 c
圓柱刀柄和液壓、熱膨脹都是可以適應(yīng)較高轉(zhuǎn)速的平衡設(shè)計(jì),,而削平型的裝夾卻是一種典型的非平衡設(shè)計(jì),,刀具廠商都將其列入不推薦用于高速切削的行列。
3 u4 d1 E5 U$ d+ |" e' f$ ^% I 就刀柄本身而言,,在被銑(或磨)去一部分材料形成壓力面時(shí),,刀柄部分的重心即與刀具的回轉(zhuǎn)中心不重合了。在刀具夾緊的過程中,,削平柄被鎖緊螺釘推向已經(jīng)偏離中心的那一側(cè),,刀具的重心將進(jìn)一步偏離刀具在機(jī)床上的回轉(zhuǎn)中心,,這些都增加了刀具的不平衡。加上一些使用者在原始的鎖緊螺釘損壞或遺失后隨意配上一個(gè)螺釘,,長(zhǎng)度等往往沒有在意,,這樣的行為也給刀具的平衡性能增加了不確定性。因此,,削平型(包括斜削平)都不建議在高速下使用,。
6 j: b4 Q" z! S {# \* p 但削平型是帶有強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)性質(zhì)的刀柄,它較純圓柱完全依靠摩擦力傳動(dòng)在高扭距下更為可靠,。因此,,在粗加工(粗加工一般扭距大,但轉(zhuǎn)速較低)時(shí)還是比較合適的
6 r! h+ h. M+ G( @) R7 f; c, f 所以,,選擇合適的刀具系統(tǒng)對(duì)解決機(jī)床加工難題有一定的幫助 |
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