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数控车床加工中液压刀柄与热涨刀柄挟持效果分别有什么不同?

发布日期:2019-06-07 内容来源于:http://www.ucanice.com/

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一、 引言

随着机床加工精度的不断提升,机床的附件也在不断地推陈出新,作为机床中最重要的附件之一,刀柄也在不断创新。如今社会主流推动的刀柄有液压刀柄

与热胀刀柄,通过不同的方式进行夹紧刀具。目前对刀柄的选择往往根据经验来判断,没有完整的理论体系[1]。本文对2种刀柄进行加工实验和分析,确定2

种刀柄在不同加工条件下的夹持效果,以得到2种刀柄的选用规则昆山数控加工,从而方便机床操作并获得更好的加工质量。


二、 刀柄加工的特点


①液压刀柄的功能及优点

液压刀柄需插使用内六角扳手,拧紧螺栓,螺母推动液压介质向油腔内挤压,使刀柄的内壁膨胀,夹紧刀具,实现夹持。油腔内的介质是液压油,所受的压力

是均匀一致的,所以在整个夹持过程中使刀具保持在刀柄的中心,保证了很好的夹持精度。其结果是绝对精准的夹持精度和重复加持精度,强大的夹持力和良

好的运行稳定性。

良好的夹持稳定性,操作简单,还可以使用变径套可夹持不同直径的刀具,不需要其他的辅助安装工具等。整体结构紧凑,加持力度大,精度高,与传统弹簧

夹套刀柄相比较,可以使刀具寿命提高3~4倍。液压刀柄也采用有多种接口形式,能适应于多种机床。能加工出高精度和高表面质量的产品。

液压刀柄还具备良好的阻尼减振性能,在加工过程中,通过液压油腔的阻尼特性减少了加工过程中产生的震动。降低了振动,使刀具的性能得到高效的发挥。

提高了刀具和刀柄的使用寿命,提高了加工产品的表面质量。

液压刀柄可在高转数下工作,同时具备良好的回转稳定性。它的回转精度和重复夹持精度都控制在0.003mm[2]。

无需其他辅助设备和维护。可实现快速换刀,在几秒钟内就能完成换刀,昆山数控加工并且换刀过程还可以在机床上完成,减少停机时间,节省拆刀装刀时间,提高了工作

效率。

液压刀柄可适应大部分的生产场合,通过减径套可夹持不同直径的刀具,节约成本。通过减径套可以让同一把刀柄夹持不同直径的刀具,减径套外径开有通水

槽,可分为内冷和外冷2种。这使得刀柄更具灵活性,并且节约成本,减径套的夹持精度≤0.002mm,减径套的夹持孔直径范围为0.8~25mm。完全免维护,

是一个完全零维护的设备。无污垢,刀柄表面经过处理,冷却液和铁销对刀柄无伤害,使用寿命长。

液压刀柄的缺点在于,相对于热胀刀柄,液压刀柄的价格高,对刀具的夹持长度有一定的限制,装刀深度必须要满足刀柄的膨胀壁深度,否则会油腔破裂。另

外,液压油的渗漏或者不足也可以使刀柄的加持力降低,甚至加工过程中掉刀。


② 热缩刀柄的功能及特点

热缩式刀柄的工作原理是利用刀柄本身材料(一种特殊的不锈钢)和刀具(碳化钨)的热膨胀系数之间的差异,强力和高精度加持的一种刀柄系统。

热缩式刀柄的夹持力非常大,价格相对液压刀柄比较实惠,应用范围广。具有高回转精度,在DIN69882-8接口形式中,回转精度小于0.003mm与液压刀柄

的定位精度相当。

热缩式刀柄的缺点在于需要配备专门的加热仪器来安装刀具,加热装置价格较高并且热缩刀柄不可以安装弹簧夹套,一个刀柄只能加持一个规格的刀具。

由于热缩刀柄整体刚性结构,在加工中容易产生振动,加工的表面质量较差,在干切削中,刀具的发热后精度和夹持力会下降。刀柄受损后一般不能再修复。

由于刀柄和刀具是刚性接触,刀具产生的震动无法减弱的,加工的产品表面质量会下降,由于产生振动,刀具寿命会降低,震动严重时,刀具会崩刃或者折断。但是,一个热缩刀柄可以完成大约30 000次的刀具装卸,使用寿命很高。

但是加工某些航空或者航天零部件时,液压刀杆由于结构的限制,很难做出锥型刀体,而热缩刀柄则可以伸出很长的距离,可以加工一些难接触到部位,

如航空发动机的叶盘。


三、 刀柄的延伸及调整


①液压刀柄的延伸及刀具长度调整

液压加长杆是一种创新的产物,在特定的情况下,由于刀柄或刀具太短,机器或工件之间产生干涉,液压加长杆在一定范围内就可以将这个问题解决,

根据客户需求,它可以装在任何一款与它被夹持端尺寸相匹配的刀柄上,现在已成功应用于高精度加工中存在干涉的场合。如航空发动机特殊零件的加

工使用液压刀柄效果非常好。但由于整体结构的特殊性限制,很难做到非常小的外径;遇到很小的槽同样有加工难度。

液压刀柄带有轴向调节长度和侧面调节长度的功能,根据现场需要,调整装刀长度,使用方便,只需旋转调整螺栓就能实现调整。


② 热缩刀柄的延伸及刀具长度调整

热缩刀柄在实际加工中也会采用加长杆的形式,对难以加工到的部位实现加工。但有时不稳定,其夹持孔越小可能越不稳定。在装刀时目测调整,

等装好后再测量长度会有一定的偏差,需要再加热重装将会耗费更多的时间和资源。


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