各种加工工作中关键问题

为了限定机床和刀架之间正确的使用条件,必须要考虑到切削条件。如果进行高速加工(20,000r/min转速以上),就会产生相当大的作用力。在这样大的作用力下,就不应允许使用DIN69871刀架或ISO7388标准的非刚性的连接。在这种情况下,我们极力推荐使用刚性连接的刀架。这一技术是由舒柏林在20多年前开发出来的,自此一直在不断的进行改进。只有高质量的装夹,才能提供高速加工的优异性能,而不降低主轴和切削工具的预期使用寿命。

非刚性的连接(DIN69871,ISO7388,MAS403,等)

对于不平衡刀柄,建议将转速设定在10,000r/min转速以下,但这不应认为是绝对值,因为主轴和刀架之间的质量关系变化很大。比如质量轻的主轴可以承受小的不平衡力,而质量重的主轴由于有大的质量,可以吸收大一些的不平衡力。而且,主轴的刚度、夹紧机构的抗拉伸强度、刀柄的悬伸和它们的质量,是影响最大旋转速度的其它因素。因此主轴的设计师确定了刀柄的工作条件、最大长度、剩余不平衡力的大小和各型主轴的限定转速。当使用刚性连接的刀柄,而满足优化运行条件时,我们就可以得到20,000r/min以上的转速,只要系统具备一定的刚性就行。

刚性连接(HSKDIN69893,SCHAUBLIN,BT,等)

这里同样必须遵守同一基本原则:容许的剩余不平衡力和最大尺寸不应超过规定的数值,这主要是因为,HSK刀柄的旋转速度可能达到约60,000rpm,而带SCHAUBLIN11.5/5刀柄的旋转速度可达到约100,000rpm。就HSK的使用来说,有两种安装选择:HSK-E和HSK-A以及其它很多型号的标准是一样的,但结构不同。其主要区别是:对于HSK-E和夹架HSK-F,扭矩只能通过刀架和主轴之间的摩擦来传送。HSK-A(和HSK-C用于手动调节)通过夹紧装置传送扭矩；同时这些夹紧装置用于将刀具定位在某一方向。开始HSK-A刀架及其很多配件不是专为旋转轴设计的。其夹紧装置可传送高扭矩,因此HSK-A应与大功率主轴一起配合使用。刀柄的非对称设计必须通过平衡来进行校正,以便达到HSK-E型刀柄通用的旋转速度。

刀夹装置

当主轴和刀架之间的正确应用选择确定以后,剩下的就是刀具夹装的问题了,特别是在安装圆刀柄的铣刀时,更是这样。有多种选择方案,其中各有千秋。曲线图(图1)显示了各种夹刀方法的特定应用范围。

图2

刀柄上的径向锁紧螺钉(Weldon,WhistleNotch)(图2),通过其外形产生连接力,可以传送很高的扭矩。但是这种径向锁紧会引起刀具的扭曲,这样就造成刀具的径向跳动量增加。Weldon装置主要用于使用大刀径和具有传统机床旋转速度的粗加工。

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