在車床上加工零件時(shí),實(shí)際車削加工時(shí)間僅占全部工時(shí)的1/3奢讨,其余2/3的工時(shí)為機(jī)床的檢查和準(zhǔn)備稚叹、切削工具的交換、刀具切削刃的轉(zhuǎn)位拿诸、切削工具及工件的檢測(cè)以及工件交換的工時(shí)扒袖。使用原來的切削刀具時(shí),其切削刀具交換的平均時(shí)間為8.5分鐘亩码,刀具切削刃轉(zhuǎn)位的平均時(shí)間為2.5分鐘季率;而使用Capto快速交換切削工具系統(tǒng),則可將前述交換和轉(zhuǎn)位的時(shí)間縮短至平均1分鐘描沟。使用1~2個(gè)夾緊刀夾飒泻,4~10種切削刀頭相組合時(shí),每年切削工具的交換及刀具切削刃的轉(zhuǎn)位時(shí)間可縮短到50~200小時(shí)吏廉。事實(shí)證明泞遗,如果能將占零件加工全部工時(shí)2/3的停機(jī)時(shí)間大幅度縮短惰许,將縮短的停機(jī)時(shí)間用于實(shí)際切削加工,則生產(chǎn)效率就能提高25%左右史辙。通過使用這樣的快速交換切削刀具胜玖,可獲得降低加工成本的顯著效果。
多樣化鹏愚、復(fù)合化的機(jī)械加工竿疫,要求車床用的切削刀具可快速交換,加工中心用切削工具應(yīng)實(shí)現(xiàn)模塊化味羡。自從兼具車削和加工中心加工功能的復(fù)合加工機(jī)床問世后胃争,這種要求越來越強(qiáng)烈。本文就實(shí)現(xiàn)切削工具快速交換及模塊化的Capto工具系統(tǒng)加以介紹院蜘。
加工中心用切削刀具的模塊化
加工中心機(jī)床用切削刀具能自動(dòng)交換所讶。在多樣化工件的切削加工中,要求切削刀具用標(biāo)準(zhǔn)件組合成模塊化刀具來滿足多樣化切削加工的要求馒毙。對(duì)使用BT40项栈、BT50、HSK63疫壕、HSK100刀柄的映检,有不同主軸的4臺(tái)加工中心用工具系統(tǒng)進(jìn)行模塊化,只需46件切削刀具就能滿足多樣化切削加工的要求秸谢。其中基本刀具夾頭4件凛澎,中間接柄2件,銑刀30件估蹄、鉆頭塑煎、絲錐用刀頭,鏜刀10種臭蚁。如果把它們換置成過去使用的整體刀具最铁,則需要480件刀具。由此可見垮兑,使用模塊化切削刀具能夠?qū)崿F(xiàn)切削刀具的集約化冷尉、標(biāo)準(zhǔn)化,從而大幅度降低刀具的購買成本系枪。同時(shí)雀哨,對(duì)多品種小批量零件的加工,不僅能縮短交貨期私爷,而且對(duì)刀具夾頭的準(zhǔn)備也十分理想雾棺。
Capto工具系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及特點(diǎn)
目前,Capto工具系統(tǒng)已被世界許多廠家廣泛采用⊙鞒穑現(xiàn)在擁有VDI等的圓柱形刀柄然那、莫氏錐度MAS BT柄等錐形刀柄邀敲、以HSK為代表的兩面定位夾緊刀柄等,其品種規(guī)格比較齊全涝沈。這些刀柄有以下特點(diǎn):夾緊剛性高咐准;夾緊精度高且穩(wěn)定;壽命長慷训;操作性好;通用性強(qiáng)键梆。這些性能對(duì)刀柄的功能有極大的影響蝉橘,是決定刀柄質(zhì)量優(yōu)劣的重要指標(biāo)。
扭矩與彎曲力的傳遞 對(duì)中產(chǎn)生高精度
Coromant Capto工具系統(tǒng)具有以下特點(diǎn):
獨(dú)特的兩面定位夾緊連接結(jié)構(gòu)
該連接結(jié)構(gòu)是一種高精度多面體畦未,采用1/20錐度兩面定位夾緊的連接結(jié)構(gòu)润邑。在幾乎所有的連接結(jié)構(gòu)中,切削扭矩的傳遞通常都是使用傳動(dòng)鍵來傳遞保铐,因此在傳動(dòng)鍵上要產(chǎn)生應(yīng)力集中哄谆,這對(duì)夾緊剛性、使用壽命有很大影響季春;此外還會(huì)產(chǎn)生由傳動(dòng)鍵帶來的相位誤差(特別是在車削加工的中心高方面更為顯著)洗搂,這將導(dǎo)致精度下降。而Capto工具系統(tǒng)設(shè)計(jì)成多面體形狀载弄,沒有傳動(dòng)鍵耘拇,切削扭矩呈均勻分布,從而提高了扭轉(zhuǎn)剛性宇攻,也沒有相位誤差惫叛。由此可見,本連接結(jié)構(gòu)的自鎖力比其它結(jié)構(gòu)的自鎖力大得多逞刷,可靠性更高嘉涌。
連接精度高
連接結(jié)構(gòu)在X、Y夸浅、Z方向的重復(fù)精度為±2μm仑最,端跳精度為3μm。
操作性好题篷、通用性強(qiáng)
將機(jī)床和加工相組合有五個(gè)規(guī)格的刀柄词身。在這些刀柄上都有能自動(dòng)對(duì)應(yīng)的ATC用抓取槽,并可實(shí)現(xiàn)切削液的內(nèi)部供給木砾。
對(duì)手工交換刀具而言农灯,操作簡便至關(guān)重要。采用扇形塊和拉桿以流暢的動(dòng)作進(jìn)行夾緊瘸劳;為了解除自鎖品扯,用拉桿擠壓刀具松開夾緊投沃。
螺釘式拉桿
用后部螺釘拉進(jìn)拉桿,通過扇形塊夾緊刀具捻钢。用六角扳手將螺釘擰大約半圈(本站注:本站編輯手頭的資料為大約一圈)就能簡便地進(jìn)行裝卸绞艘。
凸輪軸式拉桿
與前述相同,通過扇形塊夾緊刀具稻续,但采用的是凸輪軸機(jī)構(gòu)妈削。用六角扳手將螺釘擰大約半圈 即可簡便地完成裝卸。
中心螺釘式夾緊
不使用拉桿滔菠,直接用后部螺釘夾緊刀具逮碾。因此減少了零件,使設(shè)計(jì)簡化批斯。這種夾緊方式主要用在夾緊回轉(zhuǎn)刀具的刀柄上辞槐。
液壓式夾緊
使用扇形塊和拉桿,靠液壓進(jìn)行夾緊粘室,直接裝夾在車床的刀架上并能自動(dòng)匹配榄檬。
Capto刀柄的技術(shù)數(shù)據(jù)
夾緊剛性
將Capto刀柄與HSK兩面定位夾緊刀柄的夾緊剛性作一比較可知,車削加工的切削扭矩產(chǎn)生的刀尖位移量:當(dāng)Capto刀柄承受的最大主切削分力為17KN(切深5mm,進(jìn)給量1.6mm/r)時(shí)衔统,其位移量為0.1mm,其夾緊剛性是HSK刀柄的4倍鹿榜,這是由于采用無傳動(dòng)鍵的多面體形狀設(shè)計(jì)使應(yīng)力均勻分布在整個(gè)刀柄上,從而提高了扭轉(zhuǎn)剛度锦爵。銑削加工進(jìn)給切削分力使刀尖產(chǎn)生的位移量為:當(dāng)最大主切削分力為17KN時(shí)犬缨,位移量為0.1mm,是HSK刀柄刀尖位移量的1/3左右。同樣是兩面定位夾緊刀柄棉浸,1/20錐度所產(chǎn)生的自鎖具有更好的抗彎強(qiáng)度怀薛。
夾持精度
由于Capto刀柄采用無鍵多面體形狀,所以夾持精度較高迷郑。
耐用度
Capto刀柄在車削加工中枝恋,經(jīng)過200萬次夾緊,沒有出現(xiàn)應(yīng)力集中的現(xiàn)象嗡害,使用穩(wěn)定可靠焚碌,耐用度高。
高轉(zhuǎn)速
由于Capto刀柄沒有傳動(dòng)鍵卑竹,承受高轉(zhuǎn)速的能力優(yōu)于其它類型的刀柄散氧。各種規(guī)格刀柄的最高使用轉(zhuǎn)速為:
C3:55000r/min
C4:39000r/min
C5:28000r/min
C6:20000r/min
C8:14000r/min。
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