改進(jìn)型的設(shè)計(jì)

　　該類型的聯(lián)結(jié)是以開(kāi)發(fā)出比普通7/24錐聯(lián)結(jié)具有較好精度、剛度和高速性能稚叹，同時(shí)又能與現(xiàn)存的主軸端部和刀柄兼容為出發(fā)點(diǎn)設(shè)計(jì)出來(lái)的焰薄。

　　錐面與端面同時(shí)接觸定位的WSU-1：這種設(shè)計(jì)利用了“虛擬錐度”的概念，即以離散的點(diǎn)或線形成一個(gè)錐面扒袖，與主軸內(nèi)錐孔面接觸塞茅。實(shí)現(xiàn)這些點(diǎn)線接觸的元件是彈性的，因此季率，當(dāng)拉桿軸向拉力使刀柄與主軸端面定位接觸時(shí)野瘦，只會(huì)使刀柄錐體的這些彈性元件變形，刀柄不變形蚀同。這種方法可使接觸錐部獲得較大的過(guò)盈量缅刽，而不需太大的拉力，也不會(huì)使主軸膨脹蠢络，對(duì)接觸面的污染不敏感衰猛。

　　WSU-1要求的加工精度與7/24刀柄相同，刀柄的錐部仍采用7/24錐度刹孔，但它的直徑比相同法蘭尺寸的標(biāo)準(zhǔn)刀柄錐度直徑要小忧绊，錐柄的外表面套有由金屬或塑料保持架固定的相同直徑的滾珠，由滾珠形成的虛擬錐的直徑約比主軸內(nèi)錐孔直徑大5～10μm缓贤，在拉桿拉力作用下基列，滾珠發(fā)生彈性變形，刀柄在主軸錐孔內(nèi)移動(dòng)直到刀柄法蘭與主軸端面接觸為止。

　　滾珠的材料為金屬军笑、塑料或者玻璃雨株，但其制造精度要求很高，球面精度和直徑的制造精度都在1μm以下擅暴，嚴(yán)格的制造精度可以保證虛擬錐與主軸錐孔良好的配合贫迫。虛擬錐與主軸錐孔的接觸變形包括滾珠與刀具錐柄、滾珠與主軸錐孔的赫茲變形以及滾珠本身的變形项栈。

　　這種聯(lián)結(jié)的主要優(yōu)點(diǎn)有：實(shí)現(xiàn)了端面與錐面的同時(shí)接觸定位手欣，剛度和高速性能好，主軸不會(huì)膨脹映检，對(duì)軸承沒(méi)有影響癞樊；接觸區(qū)變形大，虛擬錐部與主軸錐孔沒(méi)有間隙凛澎，因此刀桿跳動(dòng)信巍；拉桿產(chǎn)生的軸向力在接觸錐部損失小预厌，因此施加在刀軸接觸端面的壓力大阿迈，接觸面摩擦力增大元媚，在某種程度上可用來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩轧叽，替代傳動(dòng)鍵的作用，可取消鍵刊棕，具有良好的動(dòng)平衡性能炭晒。在拉桿拉力25kN作用下，如接觸面摩擦系數(shù)為0.35甥角，則50號(hào)錐聯(lián)結(jié)可傳遞的轉(zhuǎn)矩高達(dá)360N网严。m，大于常規(guī)銑削所需的轉(zhuǎn)矩嗤无，可取消傳動(dòng)鍵震束。

　　WSU-1要求的加工精度與7/24刀柄相同，刀柄的錐部仍采用7/24錐度咸婿，但它的直徑比相同法蘭尺寸的標(biāo)準(zhǔn)刀柄錐度直徑要小姚转，錐柄的外表面套有由金屬或塑料保持架固定的相同直徑的滾珠，由滾珠形成的虛擬錐的直徑約比主軸內(nèi)錐孔直徑大5～10μm棒嚼，在拉桿拉力作用下们敢，滾珠發(fā)生彈性變形，刀柄在主軸錐孔內(nèi)移動(dòng)直到刀柄法蘭與主軸端面接觸為止啃掠。

　　滾珠的材料為金屬慷训、塑料或者玻璃，但其制造精度要求很高，球面精度和直徑的制造精度都在1μm以下蝉橘，嚴(yán)格的制造精度可以保證虛擬錐與主軸錐孔良好的配合苔眼。虛擬錐與主軸錐孔的接觸變形包括滾珠與刀具錐柄、滾珠與主軸錐孔的赫茲變形以及滾珠本身的變形润邑。

　　這種聯(lián)結(jié)的主要優(yōu)點(diǎn)有：實(shí)現(xiàn)了端面與錐面的同時(shí)接觸定位瞭芬，剛度和高速性能好，主軸不會(huì)膨脹矫评，對(duì)軸承沒(méi)有影響卜壕；接觸區(qū)變形大，虛擬錐部與主軸錐孔沒(méi)有間隙烙常，因此刀桿跳動(dòng)兄嵘印；拉桿產(chǎn)生的軸向力在接觸錐部損失小蚕脏，因此施加在刀軸接觸端面的壓力大侦副，接觸面摩擦力增大，在某種程度上可用來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩驼鞭，替代傳動(dòng)鍵的作用秦驯，可取消鍵，具有良好的動(dòng)平衡性能挣棕。在拉桿拉力25kN作用下译隘，如接觸面摩擦系數(shù)為0.35，則50號(hào)錐聯(lián)結(jié)可傳遞的轉(zhuǎn)矩高達(dá)360N洛心。m固耘，大于常規(guī)銑削所需的轉(zhuǎn)矩，可取消傳動(dòng)鍵词身。

　　這種方案較好地解決了標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)結(jié)的靜態(tài)問(wèn)題厅目，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)7/24錐聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)改動(dòng)小，但同軸凹槽的加工精度要求較高农灯，高速時(shí)標(biāo)準(zhǔn)7/24錐聯(lián)結(jié)出現(xiàn)的問(wèn)題仍然存在修诈，因此不適合高速主軸與刀具的聯(lián)結(jié)。

　　結(jié)論

　　從以上對(duì)現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)刀/軸聯(lián)結(jié)和各種改進(jìn)方案分析可知品扯，刀/軸聯(lián)結(jié)存在的主要問(wèn)題是聯(lián)結(jié)剛度投沃、精度、動(dòng)平衡性能杰趾、結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和制造成本等鲸锻，為解決這些問(wèn)題，主要有以下四種方法：(1)對(duì)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)稀销，消除聯(lián)結(jié)時(shí)聯(lián)結(jié)面間隙鸡捉，改善標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)結(jié)的靜態(tài)性能乏茶；(2)嚴(yán)格規(guī)定配合公差，并增大軸向拉力甚岩，在不改變標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的前提下贱按，實(shí)現(xiàn)錐-面同時(shí)接觸定位；(3)改用小錐度涡相，并采用空心短錐柄結(jié)構(gòu)哲泊，實(shí)現(xiàn)錐-面同時(shí)接觸定位；(4)增大配合預(yù)過(guò)盈量催蝗，同時(shí)采取措施防止主軸膨脹切威，改善標(biāo)準(zhǔn)錐柄的高速性能。這四種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)丙号，實(shí)際中可根據(jù)需要選用不同方法先朦。

　　而要使刀/軸聯(lián)結(jié)具有良好的高速性能，最佳途徑仍是將標(biāo)準(zhǔn)的僅靠錐面聯(lián)結(jié)定位改為錐面與端面同時(shí)接觸定位犬缨，這顯然是一種過(guò)定位方案喳魏。緩解其中的過(guò)定位問(wèn)題，德國(guó)HSK結(jié)構(gòu)和美國(guó)的KM怀薛、WSU-1結(jié)構(gòu)值得借鑒刺彩。

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