熱脹系統(tǒng)是一種刀具與刀柄間不介入任何物質(zhì)的熱裝式工具夾緊方法,它可解決高速高精度加工中極為重要的平衡考杉、振擺精度及夾緊強(qiáng)度等問題。

圖1比爾茲(BILZ)熱脹技術(shù)的特點(diǎn)

近年來,高速加工技術(shù)在零件加工及模具制造中得到了廣泛的推廣和應(yīng)用,與此同時(shí),高速加工機(jī)床對(duì)相應(yīng)的刀具夾持技術(shù)和裝備(如刀柄等)提出了更高的要求,而且對(duì)動(dòng)平衡的要求也非常高,不僅要求主軸組件需精密動(dòng)平衡(G0.4級(jí)以上),而且要求刀具及裝夾機(jī)構(gòu)也需精密動(dòng)平衡,但傳遞轉(zhuǎn)矩的鍵和鍵槽很容易破壞動(dòng)平衡,而標(biāo)準(zhǔn)的7/24錐柄較長,很難實(shí)現(xiàn)全長無間隙配合,一般只要求配合面前段70%以上接觸,因此,配合面后段會(huì)有一定的間隙,該間隙會(huì)引起刀具徑向跳動(dòng),影響動(dòng)平衡。

在高轉(zhuǎn)速撼予、高離心率的情況下,雙面夾緊刀柄(HSK)與主軸的結(jié)合更加緊密,也更具剛性,已在提高加工效率方面取得了明顯效果。不過當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速達(dá)30000r/min或以上時(shí),主軸悟民、刀柄坝辫、刀具三者在旋轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)具有極高的同心度及動(dòng)平衡能力,否則轉(zhuǎn)速越高,離心力越大,當(dāng)達(dá)到系統(tǒng)的臨界狀態(tài)后,將會(huì)使刀柄、刀具系統(tǒng)發(fā)生激振,其結(jié)果是加工質(zhì)量下降,刀具壽命縮短,主軸軸承磨損嚴(yán)重甚至損壞射亏。

刀具夾持技術(shù)總是以不斷改進(jìn)和提高為核心近忙。因?yàn)殡p面夾緊刀具系統(tǒng)很難在高速高精度加工方面有新的突破,為了提高刀具、刀柄與主軸的聯(lián)接精度,采用HSK刀柄及熱裝式工具夾緊系統(tǒng)取代彈簧夾緊智润、側(cè)固等系統(tǒng)越來越引起了人們的關(guān)注及舍。

熱脹系統(tǒng)的原理

熱脹系統(tǒng)通常都是利用熱感應(yīng)線圈使刀柄的夾持部分在短時(shí)間內(nèi)加熱,使刀柄內(nèi)徑隨之?dāng)U張,此時(shí)立即把工具裝入刀柄內(nèi),而刀柄冷卻收縮時(shí),即可賦予刀具夾持面均勻的壓力,從而產(chǎn)生很高的徑向夾緊力,將工具牢牢夾持住。因此,熱脹系統(tǒng)是一種刀具與刀柄間不介入任何物質(zhì)的熱裝式工具夾緊方法,它可解決高速高精度加工中極為重要的平衡窟绷、振擺精度及夾緊強(qiáng)度等問題锯玛。

圖2藍(lán)幟-比爾茲(LMT-BILZ)的的四款熱脹系統(tǒng)

熱脹系統(tǒng)使用電感加熱,其特點(diǎn)是:通過有目的加熱使得刀具更換在數(shù)秒內(nèi)完成；通過材料的選擇和適當(dāng)?shù)墓に嚪椒ㄊ沟?strong>夾具使用壽命提高兼蜈；強(qiáng)度高,張緊力巨大攘残；易操作,且安全可靠；適用于硬質(zhì)合金鋼和高速合金鋼的夾緊饭尝；高強(qiáng)度夾具肯腕；通過與配件相結(jié)和使得機(jī)器的應(yīng)用范圍極為廣泛献宫；圓周跳動(dòng)小于0.003mm。

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