高精切削加工刀柄技术和工具系统的选择

高精加工的刀柄技术

若想保证在高精切削加工中获得满意的加工精度,就应选择相应的刀柄技术及其工具系统。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、对切削加工效率是否可达到所期待的高效率、能否延长机床的有效加工时间等起着重要作用。影响上述效果的主要是刀柄的精度及可靠性。

美国布莱尼工具系统公司的乔治·泰勒认为,如果选择具有最高精度、最高刚性及最小径向跳动的刀柄,则对切削加工十分有利:切削刀具的使用寿命可提高2倍,刀具成本大幅度下降,废次品率明显减少,刀具的径向跳动精度高和良好的动平衡性可使切屑载荷均匀地分布在刀尖上,从而可大幅度提高切削速度和进给量,可收到生产效率和金属切除率高、缩短机床费用的偿还期的显著效果。

美国油压夹头制造商海德勒·洛克公司生产的油压夹头具有良好的动平衡性,良好的同心度及210kg/cm²的夹紧力等优点,用户只要旋转螺钉,活塞即开始工作加压,压力油压缩内置薄壁套筒而将刀柄夹紧。

图1海德勒·洛克公司生产的油压夹头

该公司的生产部长罗伯特·劳布认为,弹簧夹头对几乎所有的金属切削加工都能满足要求,多数制造厂家在生产精度极高的弹簧夹头,其产品质量正在不断提高,实际上,该公司生产中所使用的夹具90%是自制的弹簧夹头,其余10%是自制的油压夹头。

美国林德克斯公司总务主管副总经理弗兰克·富万透露,该公司生产的夹具几乎都是油压夹头,用于f4mm切削刀具的弹簧夹头的径向跳动精度可达0.005mm；此外,这种弹簧夹头在不附加密封件、垫片、特殊螺母或其它硬件的情况下,可使用压力为6.9Mpa的内冷却液；还能提供不超出弹簧夹头径向跳动、夹紧力和动平衡等综合标准用途范围,包括热压配合(热装)、油压或液压夹头最适宜高精加工的任选附件。该公司提供的热压夹具(见图2),其内径尺寸特意取负公差,其目的是靠热胀冷缩夹紧刀柄。

图2加工连杆孔组合刀具

精密刀柄应具有径向跳动小、夹紧力大且稳定可靠、动平衡性及刚性好等优点。下面对各种刀柄的选择要点加以介绍。

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