1.引言 應(yīng)力鎖緊式刀具夾緊技術(shù)是德國雄克公司研究開發(fā)的一種超高精度夾持刀具的先進(jìn)技術(shù),該項(xiàng)技術(shù)適用于加工中心鸠匀、高精度鏜銑床和柔性自動生產(chǎn)線等金屬切削加工設(shè)備,用來夾持鉆頭聊树、鉸刀蒿由、銑刀等,可廣泛應(yīng)用于汽車制造唤吐、機(jī)械制造潜佑、模具加工等行業(yè)。根據(jù)應(yīng)力鎖緊式刀具夾持原理制造的超細(xì)型TRIBOS-SVL刀具加長桿和TRIBOS-S型刀具夾頭,可以用在加工空間非常受限制的場合诫幼；根據(jù)這種夾持原理制造的TRIBOS-R型刀具夾頭,外形粗壯,剛性好,具有高阻尼性能,減振性能好,不僅適用于精加工,而且也適用于大切削量的加工镐准。

2.應(yīng)力鎖緊式刀具夾頭

2.1 TRIBOS-S型應(yīng)力鎖緊式刀具夾頭

(1)工作原理

TRIBOS-S型應(yīng)力鎖緊式刀具夾頭的工作原理如下:該夾頭的夾持孔具有精確設(shè)計(jì)的軸對稱特殊幾何形狀,在原始狀態(tài)下,刀具無法插入夾持孔內(nèi)；安裝刀具時,使用專用加載器從外部對夾頭夾持段加壓,迫使夾持孔的形狀在彈性變形的范圍內(nèi)變成圓孔,此時即可順利地將刀具插入夾持孔內(nèi)翅殃；然后松開加載器(即撤掉外部載荷),刀具就被夾頭巨大的變形恢復(fù)力牢固地夾緊诈金。同樣,使用加載器也可以方便地從夾頭中卸下刀具或更換刀具。

(2)性能特點(diǎn)

TRIBOS-S型應(yīng)力鎖緊式刀具夾頭具有以下優(yōu)良的技術(shù)性能:極高的夾持回轉(zhuǎn)精度和重復(fù)夾緊精度(≤3μm)臊娩；極細(xì)的外徑尺寸拐棺；穩(wěn)定可靠的夾緊力；具有全封閉結(jié)構(gòu),無活動部件,無磨損,免維護(hù)框全；夾頭夾持刀具后始終處于彈性變形狀態(tài),使用壽命長察绷；使用加載器更換刀具迅速、方便竣况；夾頭對被夾持刀具的材料沒有限制克婶；采用完全對稱的結(jié)構(gòu),適用于高速切削筒严；可以顯著改善刀具在切削加工中的受力狀態(tài),有效地提高切削加工的精度和工件表面質(zhì)量丹泉。

(3)被夾持刀具所能傳遞的扭矩

TRIBOS-S型應(yīng)力鎖緊式刀具夾頭直接夾緊刀具所能傳遞的扭矩見表1(表1中的數(shù)據(jù)是在大量實(shí)測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上考慮了一定的安全系數(shù)后給出的,被測刀具的刀桿精度等級為h6)。

表1 TRIBOS-S型應(yīng)力鎖緊式刀具夾頭直接夾持刀具所能傳遞的扭矩

刀具被夾部直徑(mm):3,4,5,6,8,10,12,14,16,18,20,25

傳遞的扭矩(Nm):1.5,2.0,2.5,4.5,12,20,30,50,70,100,150,200 2．2 TRIBOS-SVL刀具加長桿

TRIBOS-SVL刀具加長桿的工作原理和性能特點(diǎn)與TRIBOS-S型刀具夾頭相同,它的夾持回轉(zhuǎn)精度和重復(fù)夾緊精度≤3μm鸭蛙。標(biāo)準(zhǔn)系列的TRIBOS-SVL刀具加長桿有100mm和150mm兩種長度,圓柱柄有12mm摹恨、20mm和32mm三種直徑尺寸筋岛。與12mm圓柱柄配合的夾持孔徑有3、4晒哄、5mm睁宰；與20mm圓柱柄配合的夾持孔徑有6、8寝凌、10柒傻、12mm；與32mm圓柱柄配合的夾持孔徑有14央颈、16藻清、18、20mm械耙。非標(biāo)系列的刀具加長桿可以根據(jù)具體的要求決定制造長度诗差。TRIBOS-SVL刀具加長桿夾持刀具后所能傳遞的扭矩與TRIBOS-S型刀具夾頭相同(見表1)。它可以和各種刀具夾頭聯(lián)合使用,解決干涉問題,代替昂貴易耗的非標(biāo)刀具袖蝙。

2．3 TRIBOS-R型應(yīng)力鎖緊式刀具夾頭

TRIBOS-R型應(yīng)力鎖緊式刀具夾頭的結(jié)構(gòu)與TRIBOS-S相比,TRIBOS-R加大了夾持段的外徑,設(shè)計(jì)了特殊的減振空腔結(jié)構(gòu),空腔中注滿了阻尼減振的熱固性塑料,使刀具夾頭的減振性能搪狈、剛性和夾持力都得到很大的提高,不僅可用于精加工,也可用于重切削加工。

與TRIBOS-S一樣,TRIBOS-R型刀具夾頭同樣具有優(yōu)良的技術(shù)性能:夾持回轉(zhuǎn)精度和重復(fù)夾緊精度≤3μm羊耸；穩(wěn)定可靠的夾緊力延幻；能傳遞很高的扭矩；采用完全對稱的結(jié)構(gòu),夾持器沒有活動的部件,無磨損,免維護(hù),經(jīng)久耐用,適用于高速切削胸立；用加載器快速方便的裝夾和更換刀具恢憋；具有很好的剛性、優(yōu)良的阻尼減振性能,可以提高切削加工精度,改善工件表面質(zhì)量绷觉。

TRIBOS-R型刀具夾頭的工作原理與TRIBOS-S類似鄙荚。TRIBOS-R型刀具夾頭直接夾持刀具后所能傳遞的扭矩見表2。(表2中的數(shù)據(jù)是在大量實(shí)測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上考慮了一定的安全系數(shù)后給出的傲茄；被測刀具的刀桿精度等級為h6)毅访。

表2 TRIBOS-R型應(yīng)力鎖緊式刀具夾頭直接夾持刀具所能傳遞的扭矩

刀具被夾部直徑(mm):6,8,10,12,14,16,18,20

傳遞的扭矩(Nm):8,12,20,40,80,120,180,240

3．應(yīng)力鎖緊式刀具夾頭的動平衡特性

應(yīng)力鎖緊式刀具夾頭的動平衡是按照德國工業(yè)應(yīng)用研究組織AIF推薦的動平衡指標(biāo):

SK40,SK50―G6.3/15000r/min；BT40, BT50―G6.3/15000r/min盘榨；HSK-A 32-63―G6.3/15000r/min喻粹；HSK-A 80-100-G6.3/ 12000r/min；HSK-C 32-63-G6.3/15000r/min草巡；HSK-C 80-100-G6.3/12000r/min守呜；HSK-E 32-63-G6.3/30000r/min。

如果有更高的轉(zhuǎn)速要求,經(jīng)過更精細(xì)的動平衡,可以使TRIBOS-S型刀具夾頭和TRIBOS-SVL刀具加長桿適用于85000r/min的工作轉(zhuǎn)速,TRIBOS-R型刀具夾頭適用于55000r/min的工作轉(zhuǎn)速山憨。在德國達(dá)姆施塔特生產(chǎn)技術(shù)和切削機(jī)床研究所進(jìn)行的測試中,雄克公司的應(yīng)力鎖緊式刀具夾頭在200000r/min的轉(zhuǎn)速下仍能保持良好的力學(xué)性能查乒。

4 .應(yīng)力鎖緊式刀具夾頭的接口型式和夾持直徑

應(yīng)力鎖緊式刀具夾頭的接口是指刀具夾頭上與機(jī)床主軸連接的部位,為了在多種機(jī)床上都能使用,刀具夾頭的接口有多種型式,常用的有:符合德國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DIN 69871的SK型,符合日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS B 6339的BT型,符合德國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DIN 69893的HSK型。TRIBOS-S型刀具夾頭直接夾持刀具的最小直徑為3mm,最大直徑為25mm；TRIBOS-R型刀具夾頭直接夾持刀具的最小直徑為6mm,最大直徑為20mm玛迄。應(yīng)力鎖緊式刀具夾頭也可與減徑套配合使用,實(shí)現(xiàn)一只刀具夾頭夾持多種直徑的刀具由境。減徑套的外徑有12mm和20mm兩種尺寸。使用外徑12mm的減徑套,可以夾持直徑為3蓖议、4虏杰、5、6毁几、8mm的刀具撕擂；使用外徑為20mm的減徑套,可以夾持直徑為6、8陵租、10沧牧、12、14两靖、16mm的刀具费赋。

5.TRIBOS裝刀加載器

用TRIBOS SVP-2型裝刀加載器裝卸刀具時,將夾頭或加長桿夾刀一端按規(guī)定方向插入加力套,然后連同過渡套一起裝入加載器的加壓孔中,關(guān)閉卸壓閥,手壓加壓手柄,使壓力表的讀數(shù)上升至規(guī)定的值,這時即可輕松地將刀具插入夾持孔內(nèi)。松開卸壓閥,刀具即被夾緊耍俱。卸刀也按同樣步驟進(jìn)行尽瑰。裝刀或換刀過程可在30秒內(nèi)完成。該裝刀加載器對硬質(zhì)合金刀具馒脏、高速鋼刀具均可裝可卸奠拢。

6.應(yīng)力鎖緊式刀具夾頭的使用要求

應(yīng)力鎖緊式刀具夾頭的使用要求是:當(dāng)被夾刀具的外徑≤8mm時,要求刀桿的精度等級為h6；當(dāng)?shù)毒咄鈴?gt;8mm時,刀桿的精度等級可以放寬到h7歌淹。刀具在裝夾孔中的軸向調(diào)整量為10mm瘟则。使用TRIBOS裝刀加載器裝、卸刀具時,加載器內(nèi)的油壓由壓力表讀出,油壓的數(shù)值必須小于每個刀具夾頭上所標(biāo)注的最大容許壓力值,否則會使刀具夾頭產(chǎn)生塑性變形而損壞枝秤。

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