可实现微量长度补偿的丝锥刀柄

 　　随着加工中心的出现，特别是高速切削技术的迅猛发展，铣削、钻削等加工的效率迅速提高，但螺纹加工却成为整个机械加工中的一个瓶颈。为了解决这一难题，德国EMUGE推出了针对不同零件材料的高速丝锥，并且结合当今最先进的涂层技术，使丝锥的切削效率、耐磨性和使用寿命都大大提高。然而要想真正取得高速丝锥应有的效果，有一个因素却往往被客户忽略了，那就是丝锥刀柄。

　　丝锥刀柄   

　　目前客户主要使用两种丝锥夹持系统，一种是带长度补偿的丝锥刀柄，普遍应用于在摇臂钻床上进行大螺纹加工，特别是结合带有过载保护的丝锥快换夹头，可以有效防止丝锥断裂。只是，虽然这种丝锥刀柄属于快换式刀柄，装卡特别方便，但同时这种刀柄并不很适合高速切削，因为在高速加工时，过高的离心力会使丝锥刀柄与快换夹头之间的配合变弱。另外一种是普通的ER夹头，这种连接方式是一个纯刚性系统，可以实现高速切削，考虑到该系统很便宜，因此往往是许多客户愿意选择的。但接下来，我们要分析一下其问题所在。   

　　首先，我们要定义一下，高速切削必须在带有同步主轴的机床上进行，那么，由于螺纹切削存在主轴正转与反转这两个过程，我们假设切削速度Vc=60m/min（高速切削），螺纹尺寸为M6，那么其转速应为3184r/min。当螺纹加工到要求深度后，主轴必须停止，并且马上反转至3184r/min，在此过程中，主轴停止，但是进给未必能停下来，并且反转至设定速度也有个时间差。这些均会使进给与主轴转速产生不匹配，这被称为同步误差，即主轴与线性驱动单元的动态变化产生同步误差；再者，丝锥的齿面也存在制造误差。这些微小差别，如果通过刚性的螺纹刀具，会导致系统中的误差，这对于螺纹切削循环非常不利。欧洲的丝锥标准EN22857定义了磨制螺纹的尺寸和公差，对于丝锥的螺距公差，该标准指出：在规定的牙数范围内，充许最小偏差为±8μm。例如：一个M10的丝锥，其螺距为1.5mm，那么在7个牙的长度方向允许产生±8μm的误差，对比两种规格丝锥加工压力曲线，M10丝锥在轴向会产生1300N压力，而M6的丝锥在其轴向只产生大约500N的压力。因此，随着丝锥直径越大，丝锥承受的轴向压力也越大。

　　在转速500r/min时，普通ER夹头的轴向力不到2000N，而在2000r/min时，普通ER夹头的轴向力已超过2500N；而EMUGE的微量长度补偿丝锥刀柄均不到500N，因此，EMUGE的这种丝锥刀柄可以更多地吸引轴向误差。

　　试验证明，轴向压力随着速度提高而增高，当用刚性丝锥夹头挤压加工时，存在的压力更不容忽视，而一般丝锥刀柄仅比普通ER夹头多吸引一点点轴向力。

　　目前，在汽车行业，特别是新型生产线上（如缸体、缸盖、曲轴等生产中），已开始大量使用的这种微量长度补偿丝锥刀柄，并取得了很好的效果。因此，从以上分析及数据来看，高速螺纹加工必须重视丝锥刀柄的选用。这是一个不可忽视的因素。

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