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應用領域 | 醫療衛生,航天,汽車 |
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德國diebold 72.050.485.200 CentroGrip™ 彈簧筒夾刀柄
劉工
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德國戴博DIEBOLD公司是德國較有名的刀柄生產商,可生產DIN69893的HSK刀柄,DIN69871A及B的SK刀柄,MAS-BT刀柄,品種達到5000多個包括液壓鎖緊和熱漲鎖緊,其生產的熱裝設備為客戶解決了刀柄的安裝問題,同時Diebold公司還生產機床的高頻電動主軸和對刀儀設備,如Chrion ,EMAG , Deckel-Maho , Heller等德國機床制造商均已使用了戴博公司的電動主軸。經過多年的努力,戴博公司現已成為世界上zui較有名的刀柄及高速銑床加工中心高速主軸的制造商之一。
HSK工具系統是一種新型的高速短錐型刀柄,其接口采用錐面和端面同時定位的方式,刀柄為
HSK刀柄結構圖
HSK刀柄結構圖
中空,錐體長度較短,錐度為1/10,有利于實現換刀輕型化和高速化。如圖1.2所示。由于采用空心錐體和端面定位,補償了高速加工時主軸孔與刀柄的徑向變形差異,并*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用越來越普遍。
KM刀柄
該刀柄的結構與HSK刀柄相似,也是采用了空心短錐結構,錐度為1/10,并且也是采用錐面
KM刀柄結構圖
KM刀柄結構圖
和端面同時定位、夾緊工作方式。如圖1.3所示,主要區別在于使用的夾緊機構不同,KM的夾緊結構已申請了美國第壹,它使用的夾緊力更大,系統的剛度更高。不過由于KM刀柄錐面上開有兩個對稱的圓弧凹槽(夾緊時應用),所以相比之下顯得單薄,有些零件的強度較差,而且它需要非常大的夾緊力才能正常工作。另外,KM刀柄結構的第壹保護限制了該系統的迅速推廣應用。
NC5刀柄
它也采用了空心短錐結構,錐度為1/10,并且也是采用錐面和端面同時定位、夾緊工作方式。由于扭矩是由NC5刀柄前端圓柱上的鍵槽傳遞的,刀柄尾部沒有傳遞扭矩的鍵槽,所以軸向尺寸比HSK刀柄短。
NC5刀柄結構圖
NC5刀柄結構圖
它與前面兩種刀柄的大區別在于刀柄沒有采用薄壁結構,刀柄錐面處增加了一個中間錐套。KM刀柄和HSK刀柄是通過薄壁的變形來補償刀柄和主軸制造誤差,保證錐面和端面同時可靠的接觸,而NC5刀柄是通過中間錐套的軸向移動達到這個目的。中間錐套的軸向移動動力來自刀柄端面上的碟形彈簧。由于中間錐套的誤差補償能力較強,因此NC5刀柄對主軸和刀柄本身的制造精度的要求可稍低些。另外,NC5刀柄內有一個安裝拉釘的螺釘孔,孔壁較厚,強度高,可采用增壓夾緊機構,滿足重切削的要求。這種刀柄的主要缺點是刀柄和主軸錐孔之間增加了一個接觸面,刀柄的定位精度和剛度有所下降。
CAPTO刀柄
圖1.5為Sandvik公司生產的CAPTO刀柄。這種刀柄的結構不是圓錐形,而是三棱圓錐,其棱為圓弧形,錐度為1/20,并且空心短錐結構,采用錐面與端面同時接觸定位。三棱圓錐結構可實現兩個方向都無滑動的轉矩傳遞,不再需要傳動鍵,消除了因傳動鍵和鍵槽引起的動平衡問題。三棱圓錐的表面大,使刀柄表面壓力低、不易變形、磨損小,因而精度保持性好。但三棱圓錐孔加工困難,加工成本高,與現有刀柄不兼容,配合會自鎖。
目前主要標準有BT、
SK、CAPTO、BBT、HSK等幾種規格的主軸型號。
BT,BBT,均為日本標準,現也是普遍使用的一種標準。
SK(DIN6987)德國標準
傳統刀柄,有ER型,強力型,側固型,平面銑刀型,鉆夾頭,莫氏錐柄
現代有液壓刀柄,熱脹刀柄,PG(冷壓)型。
精度和作用編輯
BT,SK,是一種簡單的,流行的主軸刀柄連接標準,主要有BT30,BT40,BT50,SK30。。。等。模具行業,及高速雕刻機,用到比較多,
HSK型性屬于,后期的高速所需誕生的。HSK-E型,F型,都可以在三四萬轉的情況下,正常加工,為高精度的工件,提供了保障。目前,日系標準,BIG的刀柄是比較好的,歐系的REGO-FIX AG比較好。
HSK刀柄
HSK工具系統是一種新型的高速短錐型刀柄,其接口采用錐面和端面同時定位的方式,刀柄為
HSK刀柄結構圖
HSK刀柄結構圖
中空,錐體長度較短,錐度為1/10,有利于實現換刀輕型化和高速化。如圖1.2所示。由于采用空心錐體和端面定位,補償了高速加工時主軸孔與刀柄的徑向變形差異,并*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用越來越普遍。
KM刀柄
該刀柄的結構與HSK刀柄相似,也是采用了空心短錐結構,錐度為1/10,并且也是采用錐面
KM刀柄結構圖
KM刀柄結構圖
和端面同時定位、夾緊工作方式。如圖1.3所示,主要區別在于使用的夾緊機構不同,KM的夾緊結構已申請了美國第壹,它使用的夾緊力更大,系統的剛度更高。不過由于KM刀柄錐面上開有兩個對稱的圓弧凹槽(夾緊時應用),所以相比之下顯得單薄,有些零件的強度較差,而且它需要非常大的夾緊力才能正常工作。另外,KM刀柄結構的第壹保護限制了該系統的迅速推廣應用。
NC5刀柄
它也采用了空心短錐結構,錐度為1/10,并且也是采用錐面和端面同時定位、夾緊工作方式。由于扭矩是由NC5刀柄前端圓柱上的鍵槽傳遞的,刀柄尾部沒有傳遞扭矩的鍵槽,所以軸向尺寸比HSK刀柄短。
NC5刀柄結構圖
NC5刀柄結構圖
它與前面兩種刀柄的大區別在于刀柄沒有采用薄壁結構,刀柄錐面處增加了一個中間錐套。KM刀柄和HSK刀柄是通過薄壁的變形來補償刀柄和主軸制造誤差,保證錐面和端面同時可靠的接觸,而NC5刀柄是通過中間錐套的軸向移動達到這個目的。中間錐套的軸向移動動力來自刀柄端面上的碟形彈簧。由于中間錐套的誤差補償能力較強,因此NC5刀柄對主軸和刀柄本身的制造精度的要求可稍低些。另外,NC5刀柄內有一個安裝拉釘的螺釘孔,孔壁較厚,強度高,可采用增壓夾緊機構,滿足重切削的要求。這種刀柄的主要缺點是刀柄和主軸錐孔之間增加了一個接觸面,刀柄的定位精度和剛度有所下降。
CAPTO刀柄
圖1.5為Sandvik公司生產的CAPTO刀柄。這種刀柄的結構不是圓錐形,而是三棱圓錐,其棱為圓弧形,錐度為1/20,并且空心短錐結構,采用錐面與端面同時接觸定位。三棱圓錐結構可實現兩個方向都無滑動的轉矩傳遞,不再需要傳動鍵,消除了因傳動鍵和鍵槽引起的動平衡問題。三棱圓錐的表面大,使刀柄表面壓力低、不易變形、磨損小,因而精度保持性好。但三棱圓錐孔加工困難,加工成本高,與現有刀柄不兼容,配合會自鎖。
失效形式編輯
HSK刀柄采用短錐面和法蘭端面同時定位,刀柄為中空結構,短錐體錐度為1:10, 刀柄與主軸之間通過膨脹式彈性夾頭鎖緊。HSK刀柄在工作過程中的失效形式主要有兩種:一是由于刀柄材料強度不足,在巨大離心負荷作用下發生破壞; 二是由于高速旋轉降低動態夾緊力,使夾緊系統不能提供足夠的夾緊力以確保切削加工的順利進行。因此,對HSK刀柄臨界使用轉速的計算應該從材料強度和夾緊力兩方面進行分析。 [1]
7/24錐度刀柄編輯
半個多世紀以來,加工中心上一直采用7/24錐度的BT刀柄實現刀具與機床主軸的連接。標準的7/24錐面聯結有許多優點,如:可實現快速裝卸刀具;刀柄的錐體在拉桿軸向拉力的作用下,緊緊地與主軸的內錐面接觸,實心的錐體直接在主軸的錐孔內支撐刀具,可以減小刀具的懸伸量;只有一個尺寸需加工到很高的精度,所以成本較低而且可靠。然而,隨切削高速化的發展,刀具要在比以前高得多的轉速下進行切削加工,BT刀柄的連接性能就出現以下主要不足,圖2
圖2高速加工時BT工具系統工作示意圖
圖2高速加工時BT工具系統工作示意圖
是高速加工時BT工具系統工作示意圖:
(1)主軸與刀柄不能實現與主軸端面和內錐面同時定位,導致連接剛度低,尤其是在高轉速下,由于離心為的作用,主軸錐孔大端擴張量大于小端擴張量,使得刀柄和主軸的接觸面積減少,工具系統的徑向剛度,定位精度下降。
(2)在高速旋轉下(特別是轉速超過8000rpm后),在離心力作用下刀柄向外的擴張量與主軸孔的擴張量差異明顯,而且在孔口部位擴張量的差異要大于刀柄尾部,在拉桿的作用下,刀柄向后移動導致軸向位置發生變化,影響了加工精度和刀具穩定切削條件。并且主軸停車后,刀柄和主軸徑向彈性回復,容易使刀柄卡死在主軸中,很難拆卸。
(3)主軸的膨脹還會引起刀具及夾緊機構質心的偏離,從而影響主軸的動平衡。
(4)刀柄為實心長錐柄結構,因此質量大,在加工中心上應用時,換刀速度較慢,導致非加工時間較長
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上海彩斯設備有限公司于2014年8月成立維修中心,專業服務于為客戶提供主軸/電主軸等維修服務,我們公司代理經銷的產品門類齊全,涉及到的行業,上海彩斯O2I--58I2'6II0 目前我們的客戶行業主要有汽車及零部件制造、航空航天、機械加工制造、礦山礦工行業、醫療設備行業、發電廠、食品行業、自動控制、石油化工、船舶制造等行業。經過我們團隊的共同努力,擁有一彩斯批的客戶資源,目前我們國內客戶上千家,我們為他們提供 7*24小時全天候的服務,國內客戶代表有上汽集團、上海通用、東風汽車、金龍集團、中國航天、BP英國石油、西門子、沈陽機床廠、GROB中國、SKF軸承、寶鋼、中石化、中石油、秦山核電站、阿爾卑斯糖果、阿*空壓機、富士康、上海工具廠、三一集團等。
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