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加工中心HSK刀柄性能特點


日期:2009年12月25 來源:沈陽第一機床廠 關(guān)鍵字:加工中心
    HSK刀柄是一種新型的高速錐型刀柄,其接口采用錐面和端面兩面同時定位的方式,刀柄為中空,錐體長度較短,有利于實現(xiàn)換刀輕型化及高速化。由于采用端面定位,加工中心完全消除了軸向定位誤差,使高速、高精度加工成為可能。這種刀柄在高速加工中心上應(yīng)用很普遍,被譽為是“2,1世紀(jì)的刀柄”。
    德國刀具協(xié)會與阿亨工業(yè)大學(xué)等開發(fā)的HSK雙面定位型空,L'TJ柄是一種典型的1:10短錐面刀具系統(tǒng)。沈陽機床HSK刀柄由錐面(徑向)和法蘭端面(軸向)共同實現(xiàn)與主軸的連接剛性,由錐面實現(xiàn)刀具與主軸之間的同軸度,錐柄的錐度為1:10。
    這種結(jié)構(gòu)的沈陽機床優(yōu)點主要有:
    (1)采用錐面、端面過定位的結(jié)合形式,能有加工中心效地提高結(jié)合剛度。
    (2)因錐部長度短和采用空心結(jié)構(gòu)后質(zhì)量較輕,故自動換刀動作快,可以縮短移動時間,加快刀具移動速度,有利于實現(xiàn)自動換刀的高速化。
    (3)采用1:10的錐度,與7:24錐度相比錐部較短,楔形效果較好,故有較強的抗扭能力,且能抑制因振動產(chǎn)生的微量位移。
    (4)有比較高的重復(fù)安裝精度。
    (5)刀柄與主軸間由擴張爪沈陽機床鎖緊,轉(zhuǎn)速越高,加工中心擴張爪的離心力(擴張力)越大,鎖緊力越大,故這種刀柄具有良好的高速性能,即在高速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的離心力作用下,刀柄能牢固鎖緊。
    這種結(jié)構(gòu)也有弊端:
    (1)與現(xiàn)在的主軸端面結(jié)構(gòu)和刀柄不兼容。
    (2)由于過定位安裝,必須嚴(yán)格控制錐面基準(zhǔn)線與法蘭端面的軸向位置精度,與之沈陽機床相應(yīng)的主軸也必須控制這一軸向精度,使其制造工藝難度較大。
    (3)柄部為空心狀態(tài),裝夾刀具的結(jié)構(gòu)必須設(shè)置在加工中心外部,增加了整個刀具的懸伸長度,影響刀具的剛性。
    (4)從保養(yǎng)的角度來看,HSK刀柄錐度較小,錐柄近于直柄,加之錐面、法蘭端面要求同時接觸,使刀柄的修復(fù)重磨很困難,經(jīng)濟性欠佳。
    (5)成本較高,刀柄的價格是普通標(biāo)準(zhǔn)7:24刀柄的1.5—2倍。
    (6)錐度配合過盈量較小(是KM結(jié)構(gòu)的1/5~1加工中心/2),數(shù)據(jù)分析表明,按DIN公差沈陽機床制造的HSK刀柄在8000—20000r/min運轉(zhuǎn)時,由于主軸錐孑L的離心擴張,會出現(xiàn)徑向間隙。
    (7)極限轉(zhuǎn)速比KM刀柄低,且由于HSK的法蘭也是定位面,一旦污染,會影響定位精度,所以采用HSK刀柄必須有附加清潔措施。

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