緒言
#xNLr vLXN{ ] 在許多猜想、預(yù)測、希望中，時(shí)代終于跨入了21世紀(jì)。21世紀(jì)的社會、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)將向著循環(huán)經(jīng)濟(jì)型、節(jié)省能源型、高度信息型迅速變化發(fā)展。這就將會對機(jī)械加工提出更高的要求。也就意味著加工機(jī)器、加工工具也將迅速走向高精度化、高效率化，實(shí)現(xiàn)高度信息化、智能化，從而適應(yīng)社會的保護(hù)環(huán)境、節(jié)省能源的要求。
K\`L>B. 1 }2|>Y[v2j 作為加工主體的加工機(jī)器，隨著機(jī)械要素及NC技術(shù)的發(fā)展高速、高精度化得到迅速地普及。這是因?yàn)楦咚偌庸げ坏梢蕴岣呒庸ば省⒔档统杀�，而且可以提高加工精度，適應(yīng)以前作為難題的淬火鋼等難削材料的加工。在刃具方面，硬質(zhì)合金刃具越來越普及，并且適合高速加工的CBN、金剛石刃具，DLC涂層等也不斷被開發(fā)使用。而刀具裝在加工機(jī)器與刃具之間，起著保持刃具的作用。所以高速加工不但要求刃具自身具有良好的剛性、柔性、動平衡性及操作性，同時(shí)對在與機(jī)器主軸連接時(shí)的剛性和連接精度、在保持刃具時(shí)的把持力和把持精度及其它各方面都提出了嚴(yán)格的要求。以下本文就高速、高精度加工時(shí)刀具應(yīng)該具備的條件作一些具體的分析。
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_7 +q|2j>k@ 兩面定位系統(tǒng)
CY <,p$ Q!(C $&f 首先是刀具與主軸間的連接問題，也就是主軸系統(tǒng)。現(xiàn)在市場上最多的仍是7/24的主軸系統(tǒng)。包括ISO、DIN、BT等都屬于此類。但如前所述，隨著機(jī)械加工的高速化的發(fā)展，這種系統(tǒng)出現(xiàn)了許多的問題:
u0Fu_Rtr oL2|@WNj, 剛性不足-刀柄的法蘭面與主軸端面間有間隙
k z@@/DD/9 ZYos. ay ATC的重復(fù)精度不穩(wěn)定-每次自動換刀后，刀具的徑向尺寸都可能發(fā)生變化。
^EPM~cEY\ KE]!7+8- 軸向尺寸不穩(wěn)定-主軸轉(zhuǎn)動時(shí)因受離心力的作用而內(nèi)孔增大，刀具的軸向尺寸發(fā)生變化
f|cd_?| $RuJm\f 刀柄錐部較長-不利于快速換刀及機(jī)器的小型化針對這些問題，一些刀具廠家及研究機(jī)構(gòu)開發(fā)了兩面定位的主軸系統(tǒng)。也就是使刀柄與主軸內(nèi)孔錐面、端面同時(shí)貼緊的一種新的連接方式。其中有代表性的是日本大昭和精機(jī)(BIG)的BIG-PLUS系統(tǒng)(圖1)和德國標(biāo)準(zhǔn)的HSK系統(tǒng)
2a3h m8%U Rq%g5lK BIG-PLUS系統(tǒng)的錐度仍是7/24，其設(shè)計(jì)原理是
$ o?Wum |-bSoq7t 將刀柄裝入主軸時(shí)(鎖緊前)端面間的間隙減小(#40:0.2mm±0.005)。
mA|! IhM Q?B5@J 鎖緊后利用主軸內(nèi)孔的彈性膨脹補(bǔ)償此間隙,使刀柄與主軸端面貼緊。
Ysz{~E' XI~2Vzht 這樣產(chǎn)生的效果是:
sZ /~pk Em N0K'x 與主軸的接觸面積增大-剛性增強(qiáng)、振動衰減效果提高。
}H&NR?Ax Eb7qM.Q] & ATC的重復(fù)精度提高-端面的矯正作用。
#DXC 6f " 6Hka{ 軸向尺寸穩(wěn)定-顯示端面的定位作用。
TyY[8J| > nDx)!I 因?yàn)锽IG-PLUS系統(tǒng)的錐度仍是7/24，鎖緊機(jī)構(gòu)也一樣，所以它和一般的系統(tǒng)(非兩面定位)之間有互換性。這也是BIG-PLUS系統(tǒng)能得到迅速普及的一個(gè)原因。
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