刀柄缩举、動(dòng)平衡機(jī),熱縮機(jī)及附件的制造商HAIMER GMBH 公司,在自己的生產(chǎn)現(xiàn)場進(jìn)行了一項(xiàng)關(guān)于采用刀柄動(dòng)平衡機(jī)好處的內(nèi)部案例研究腻格。該公司發(fā)現(xiàn),根據(jù)加工中心不同翻班．每臺加工中心每年能節(jié)約成本2萬至4萬美元平委。通過平衡插入的刀具與刀柄,主軸使用壽命可以延長一倍,切削量增加了10%,刀具壽命亦延長了10%此外．表面質(zhì)量與精度得到改善,顫振與廢品減少奈虾。同時(shí)．試驗(yàn)表明．在任何轉(zhuǎn)速(r/min)范圍內(nèi),平衡工具都產(chǎn)生積極的結(jié)果,在高速機(jī)床,尤其是主軸速度大于8000r/min的高速機(jī)床從平衡刀具中獲得的益處最多。

美國Hoffman公司的產(chǎn)品經(jīng)理Michael Layne先生在一份白皮書中稱:“一個(gè)不平衡僅1.0gm-mm的平衡良好的)刀柄,在轉(zhuǎn)速15,000r/min時(shí),將產(chǎn)生0.56磅(約2.49牛頓,切削技術(shù)網(wǎng)站注)的徑向力廉赔。當(dāng)研究刀柄及其平衡要求時(shí),我們發(fā)現(xiàn),CAT-50刀柄的平均初始不平衡是250gm-mm以息。在轉(zhuǎn)速15,000r/min時(shí),250gm-mm的不平衡將產(chǎn)生高達(dá)140磅(約623牛頓,切削技術(shù)網(wǎng)站注)的連續(xù)徑向力!”。這份白皮書的名稱是《檢測與校正高速加工中刀柄的不平衡》,是Layne為其公司——美國的精密動(dòng)平衡機(jī)制造商Hoffman公司所撰寫的祥怖。

Layne說,因切削刀具的運(yùn)動(dòng),刀具不平衡會導(dǎo)致頗振與形成表面波紋兴题。高頻顫振亦會導(dǎo)致表面拋光差．不平衡還會異致無法保持緊公差．從而使廢品率增加。

在機(jī)床上,不平衡會導(dǎo)致主軸軸承過早失效,造成代價(jià)巨大的停工抽胁。幾家主要的刀柄制造商的近期研究表明,采用平衡的刀柄與刀具,刀具的壽命可延長50%之多噩檬。刀具、刀柄及止動(dòng)旋鈕(若適用) 應(yīng)該作為一個(gè)組件來平衡喜即。然而并非所有刀具都需要平衡趋奸。應(yīng)該對一個(gè)過程中的每種刀具都進(jìn)行評估,確定應(yīng)用是否需要調(diào)整緊公差平衡锡褂。應(yīng)該考慮刀具轉(zhuǎn)速(r/min) ,刀具重量,刀具操作及施加在主軸上的應(yīng)力。

造成不平衡的原因可能來自固有因素．包括刀柄的特征,也可能來自隨機(jī)原因,如夾頭的位置或夾頭螺釘?shù)奈恢?或切削刀具,或在立銑刀刀柄上使用的緊定螺釘群鞭。來自固有因素的不平衡通常由刀柄制造商通過設(shè)計(jì)與預(yù)平衡來解決．隨機(jī)原因可能在每次更換切削刀具或當(dāng)夾頭松開與重緊時(shí)都會發(fā)生變化．沒有活動(dòng)部件的刀柄．如熱縮式刀柄,當(dāng)其預(yù)平衡后,往往不容易失去其平衡狀態(tài)。液壓夾盤亦易于平衡,在使用中很容易重新獲得平衡咖迄。

不論所采用的主軸速度及刀柄類型,采用平衡刀柄與刀具的內(nèi)部項(xiàng)目,可降低成本和可保持緊公差及附帶的其它益處,很快就可以獲得投資回報(bào)刃纽。

10秒鐘內(nèi)安裝刀具

Rego-Fix Tool公司開發(fā)了一種簡單快速,在不到10秒內(nèi)裝好刀具的方法,熱縮式和機(jī)械式均適用。

這家刀柄公司適用高情度高速加工中并獲得注冊商標(biāo)的powerRgrip刀具夾緊系統(tǒng)溉浙。powerRgrip是一種機(jī)械式夾緊系統(tǒng)烫止。Rego-Fix稱其續(xù)有比熱縮式刀具夾更強(qiáng)大的夾緊力。

該系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡潔戳稽；即采用獨(dú)有的馆蠕、緊液壓裝置,準(zhǔn)確安全地將刀具安裝進(jìn)夾頭中,然后將夾頭裝入刀柄中。臺式液壓設(shè)計(jì)用于施加準(zhǔn)確的壓力——高達(dá)6噸——將夾頭與刀具壓進(jìn)刀柄中惊奇。液壓反過來亦可用于拆卻刀具互躬、夾頭及刀柄。刀具夾緊為無匙設(shè)計(jì),依賴刀柄的中心力將刀具保持在適當(dāng)位置颂郎。

該系統(tǒng)甚至可提供更高準(zhǔn)確度與精密度的刀具夾緊系統(tǒng),可以在同一刀柄內(nèi)使用夾緊直徑0.20mm～20mm(0.0787402英寸-0.7874016英寸)的刀具吼渡。并且不象熱縮式的夾緊裝置對小型刀具有限制。

Rego-Fix Tool公司總裁Andreas weber說,公司最近為微型鉆床與銑床開發(fā)的刀柄,使powRgrip能夠使用小到0.20mm的夾緊直徑乓序。

powRgrip能夠保證跳動(dòng)量低于3μm(0.0001181英寸),公司稱其甚至在更換刀具2萬次后仍能保持緊公差寺酪。而且．本系統(tǒng)預(yù)調(diào)刀具小于10μm(0.0003937 英寸)。

weber說:“與任何其它刀具夾緊系統(tǒng)相比,該系統(tǒng)從有最高的夾緊力及跳動(dòng)準(zhǔn)確度”,他補(bǔ)充說本系統(tǒng)的液壓夾緊力在切削時(shí)還可提供高的能動(dòng)衰減能力替劈。

除其機(jī)械性能之外,Wober說powRgrip系統(tǒng)還使預(yù)調(diào)刀具的溫度控制在可接觸程度,預(yù)調(diào)后不需等待熱量散失,如熱收縮系統(tǒng)那樣寄雀。

Rego-Fix在5月22～24日在馬薩諸塞州的West Springfield市舉行的Eastec貿(mào)易展上展示其powRgrip系統(tǒng)。

熱縮式刀具的建議

刀柄的熱縮技術(shù)的優(yōu)點(diǎn):夾緊力和同心性得到提高,該技術(shù)在機(jī)械師中非常流行娇建。

熱壓配臺技術(shù)的理論夾緊壓力是孔與刀柄之間的過盈配合(inter ference)及刀柄壁厚的函數(shù)百睹。這是基于Lames理論推導(dǎo)出來的公式。因兩種材料泊松比的差別,硬質(zhì)合金刀柄的夾緊壓力比同尺寸的鋼制切削刀要要低大約10%抠建。

拉拔力是夾緊壓力估掐、摩擦系數(shù)及接觸表面積的函數(shù)。典型計(jì)算采用摩擦系數(shù)0.15,其中假設(shè)在刀柄內(nèi)徑(ID)具有12-16微英寸的表面拋光,刀柄上具有8微英寸的表面拋光盛己。Command Tooling Systems采用兩者都是16傲英寸拋光的鋼-鋼,進(jìn)行試驗(yàn)證實(shí)了所計(jì)算的數(shù)值船酗。這說明表面拋光較好的硬質(zhì)合金刀具需要的拉拔力低于以摩擦系數(shù)按0.15計(jì)算得到的數(shù)值。拉拔力與摩擦系數(shù)成正比．經(jīng)驗(yàn)還進(jìn)一步證明,在高螺旋刀上的超精加工硬質(zhì)合金刀柄,在強(qiáng)切削或震顫情況下將會脫出弊肢。因此,刀柄的拋光應(yīng)該低于16微英寸,以得到最佳的保持力收泥。

刀柄應(yīng)該是圓的,而不是扁的．無雕刻、凹坑或其它表面缺陷蠕为。

消洗相互配合的零件是必要的,推薦使用非易燃溶劑作為清洗劑進(jìn)行清洗琐店。在加熱過程中,油將會變成油泥,很容易將各部件“粘”在一起。應(yīng)該小心,避免在切削刀具后部儲有水分,因?yàn)樵谌∠碌毒邥r(shí)膨脹氣體可能產(chǎn)生高壓。

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