小刀具大市场,国产高端数控刀柄开始突围
在机械制造中切削加工就是用切削工具,把毛坯或工件上多余的材料切去,使工件获得规定要求的几何形状、尺寸和表面质量的加工方法。其中,切削工具,即我们平时所称的刀具。
常用刀具类别,有铣刀、车刀、孔加工刀具、拉刀、螺纹刀具、齿轮刀具、切断刀具、刨刀、锉刀之分,然后还有分属的类别,暂不一一说明,往后细聊;
常用刀具材料:碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金、陶瓷及金刚石等;
刀具夹紧方式:侧固式刀柄、钻夹头刀柄、弹簧夹头刀柄、强力型刀柄 、液压刀柄、 热装刀柄、莫氏锥刀柄、套式铣刀柄 、丝攻刀柄等;
常用刀柄形式:锥度为7:24的BT类刀柄(锥面贴合主轴),锥度1:10的HSK刀柄(锥面和端面贴合主轴),还有车刀常用的capto刀柄(双面贴合);
刀柄系统的重要作用
对于精密加工来说,刀柄并不仅仅是简单的夹持工具。刀具振动直接影响加工表面质量。所以,切削精加工过程中保持均匀的切削力特性,避免刀具振动至关重要。刀柄作为一个中介,连接机床主轴和刃具,机床借助刀柄将动力传递到刃具刃尖才能实现切削加工。没有好的刀柄,再好的机床也是徒劳。
可以说刀柄系统在切削加工中,起到了一个桥梁的作用,也就是一个承上启下的作用。承上主要体现的是:主轴的一些性能、扭矩、转速等参数是通过刀柄来输出;启下体现的是刀柄要装夹刀具来实现正常的加工。在目前越来越多的精密加工应用中,铣削之后不再需要进行磨削、抛光或腐蚀。在这些应用中,刀柄系统发挥着确保刀具回转精度,补偿振动,保证几何基础面上的精度和加工面质量等众多关键作用。
弹簧筒夹刀柄
工作原理:利用有锥度的弹簧夹套在轴向移动(锁紧)的过程中逐渐收缩,实现夹紧刃具;
适用范围:钻头、铰刀、精加工立铣刀等;
特点:夹持范围大;通用性好。
关键点:弹簧夹套是否能够完美均匀收缩是决定跳动精度的关键因素之一,轴承式螺母可大幅降低锁紧时对夹套的扭力。
液压刀柄
工作原理:利用液压使刀柄内径收缩实现夹紧刃具;
适用范围:立铣刀、硬质合金钻头、金刚石铰刀等的高精度加工;
特点:操作方便,只需T型扳手即可拧紧,属于所有刀柄中夹持方式最简单的;精度稳定,扭紧力不直接作用于夹持部分,即使新操作人员也可以稳定装夹;防水、防尘;防干涉性能好,市面上部分细长型液压刀柄,已可媲美热缩刀柄的防干涉性能。
热缩刀柄
工作原理:利用刀柄和刃具的热膨胀系数之差,实现夹紧刃具;
适用范围:干涉条件要求较高的加工场合;
特点:防干涉性好;夹持范围小,只能夹持一个尺寸的刃具;初期跳动精度较好(随着加热次数的增加下降较快);需专门的加热冷却装置,安全性差,对操作人员要求高。
强力铣刀柄
工作原理:通过螺母压迫刀柄本体收缩,实现夹持刃具;
适用范围:立铣刀的重切削;
特点:高刚性;夹持力强,是所有夹持类刀柄中夹持力最大的;防干涉性不好;(最近也有厂家推出了螺母外径仅为32mm的强力铣刀柄)跳动精度一般,普遍在0.02mm以下,但也有厂家做到了5~10μm;
要点:弹性形变是否均匀,收缩量是否足够。(夹头加厚设计,可以增加刚性,承受立铣刀的重切削)。
侧固式刀柄
工作原理:通过侧面固定螺丝锁紧刃具;
适用范围:用于柄部削平的钻头、铣刀等粗加工;
特点:结构简单,夹紧力大;但精度和通用性较差。