機(jī)械工業(yè)市場(chǎng)受到汽車(chē)记辖、數(shù)字家電等行業(yè)積極投資的支撐,機(jī)床及相關(guān)設(shè)備的需求正由疲軟轉(zhuǎn)向興旺佳恬。同時(shí),降低成本和縮短加工周期的要求也更加迫切,與此相對(duì)應(yīng),實(shí)現(xiàn)加工高效率化已是大勢(shì)所趨卷仑。在此過(guò)程中,為了進(jìn)行調(diào)整高穩(wěn)定性加工,刀—機(jī)接口技術(shù)的作用越來(lái)越顯得重要寞蚌；尤其是隨著機(jī)械工業(yè)向信息化田巴、智能化、環(huán)毙樱化峭判、節(jié)省能源卦瘤、刀具小直徑化等方向迅速發(fā)展,要求工具系統(tǒng)的功能必須提高到一個(gè)新的水平。本文根據(jù)日本媒體2004年度問(wèn)卷調(diào)查的結(jié)果,介紹工具系統(tǒng)行業(yè)近期的市場(chǎng)動(dòng)向及技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。

帶新功能的工具系統(tǒng)

為了進(jìn)行高速晒茁、高精度蜓谋、高效率機(jī)械加工,工具系統(tǒng)作為機(jī)床功能的補(bǔ)充,要求必須具有如下特點(diǎn):高精度地將刀具夾持在機(jī)床上,且在加工過(guò)程中仍能保持高精度夾緊狀態(tài)秕刊。為此,要求刀柄應(yīng)發(fā)揮下列作用:①在高速加工條件下,具有良好的平衡性能,不會(huì)發(fā)生異常振動(dòng)傀掘；②剛性優(yōu)異,能夠承受較大切削力；③保證切削液充分到達(dá)切削刃部位吐梗；④擁有良好的接口,能使刀具高精度安裝在機(jī)床主軸上突仆。

高速高精度工具系統(tǒng)大都采用兩面夾緊機(jī)構(gòu),這種夾緊機(jī)構(gòu)已達(dá)到實(shí)用化水平,而且也已經(jīng)牢牢占有市場(chǎng)蔫横。2001年12月已制定ISO標(biāo)準(zhǔn)的HSK工具系統(tǒng),目前仍有一些尚待解決的問(wèn)題,其中,最重要的是包含夾緊機(jī)構(gòu)的工具夾持系統(tǒng)。夾頭部分已開(kāi)發(fā)出壓配合夾緊裝置等新產(chǎn)品耙窥。需要解決的課題是如何實(shí)現(xiàn)工具系統(tǒng)的信息化捞幅、智能化。目前該行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)是盡快開(kāi)發(fā)出工具綜合管理系統(tǒng),使繁雜的工具信息能實(shí)現(xiàn)一元化管理还皮。

最近,由日本17家硬質(zhì)合金工具廠闲窃、工具系統(tǒng)生產(chǎn)廠聯(lián)合提出了復(fù)合加工機(jī)床用HSK接口標(biāo)準(zhǔn)(即ICTM標(biāo)準(zhǔn)),根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的HSK工具系統(tǒng)已作為商品正式投放市場(chǎng)。該標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)開(kāi)放性標(biāo)準(zhǔn),不受知識(shí)產(chǎn)權(quán)的制約,全世界的廠家均可按其制作和銷(xiāo)售產(chǎn)品效岂。標(biāo)準(zhǔn)的制定者希望根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)出符合用戶需求的工具系統(tǒng)制品骇诈。預(yù)計(jì),日本廠家將和海外普及該標(biāo)準(zhǔn)的同行們展開(kāi)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。

提高制品的互換性,充分發(fā)揮投資效益

隨著零件的小型化和高質(zhì)量化,各公司正在大力開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品,盡量使工具系統(tǒng)具有緊湊性和高振擺精度,能夠適應(yīng)調(diào)整切削的要求额前。

圖2 新型兩面夾緊式工具系統(tǒng)Super BT系統(tǒng)

在高速高精度加工中,過(guò)去一直采用BT夾緊方式,與之相比較,兩面夾緊方式的優(yōu)越性已被廣泛理解和認(rèn)同浊洞。不過(guò),從用戶角度來(lái)看,在工具系統(tǒng)的互換性和發(fā)揮投資效益方面,仍然存在一些不足之處。因此,生產(chǎn)廠家針對(duì)廣大用戶的實(shí)際需要,正在積極進(jìn)行兩面夾緊式工具系統(tǒng)系列產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)工作胡岔。如黑田精工公司已開(kāi)發(fā)出一種新型兩面夾緊式刀柄,商品名為SuperBT工具系統(tǒng)(見(jiàn)圖2),特點(diǎn)是刀柄的7∶24錐部和法蘭端面與機(jī)床主軸7∶24錐部端面同時(shí)接觸,從兩面將刀具夾緊法希。該系統(tǒng)采用開(kāi)放化標(biāo)準(zhǔn),并力爭(zhēng)使之成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。采用SuperBT標(biāo)準(zhǔn)主軸的機(jī)床均可配置SuperBT工具系統(tǒng),而且這種系統(tǒng)和原JISBT夾緊刀柄具有互換性,供貨渠道也較寬泛靶瘸。

NTTOOL公司開(kāi)發(fā)出一種輕便型兩面夾緊式高速BT刀柄,商品名為AHO系列工具系統(tǒng)苫亦。這是在BT刀柄基礎(chǔ)上加以改進(jìn)的7∶24錐柄接口,特點(diǎn)是柄部和夾緊部均作成中空形狀,從而大幅度減輕了刀柄重量,錐部和端面可緊密接觸,加之從兩面夾緊,平衡性能優(yōu)異,采用AHO系列工具系統(tǒng),加工效率可提高20%～50%。

圖3 Big Coromant Capto工具系統(tǒng)

大昭和精機(jī)公司生產(chǎn)一種多角錐度兩面夾緊系統(tǒng),商品名為BigCoromantCaptoC5/C6(見(jiàn)圖3),這是該公司取得SandvikCoromant公司特許權(quán)生產(chǎn)的工具系統(tǒng),該系統(tǒng)可順利解決車(chē)削加工中因崩刃等故障而使高價(jià)刀柄破損的問(wèn)題怨咪。

圣和精機(jī)公司開(kāi)發(fā)出一種新型兩面夾緊式工具系統(tǒng),可與原有機(jī)床(主軸錐度7∶24)配套使用,主軸端面的進(jìn)出誤差可通過(guò)采用皿頭彈簧的錐套調(diào)整機(jī)構(gòu)去消除屋剑。

日研工作所開(kāi)發(fā)的壓入式(DF)工具系統(tǒng)已得到推廣,特點(diǎn)是該系統(tǒng)與DF立銑刀的結(jié)合部作成1∶100的緩舒錐度,由錐部與端面兩部分將刀具夾緊,刀具裝卸十分方便快捷,換一次刀僅需10秒鐘。該系統(tǒng)切削力承受極限為原有工具系統(tǒng)的3倍诗眨。

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