在采購新機(jī)床時(shí)粹断，用戶考慮的不僅是效率而首先是價(jià)格和應(yīng)用之間的關(guān)系晴叨。在采用一種新的刀柄時(shí)涂召，所有的刀具甚至備份都必須配上新的HSK或7:24錐柄，這需要一筆大的費(fèi)用误澳。此外耻矮，從技術(shù)上分析秦躯，HSK刀柄還有形狀和尺寸過多的弊端，反映出該刀柄是對(duì)多方面意見妥協(xié)的結(jié)果裆装；尤其不足的是實(shí)際的錐柄尺寸比標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)法蘭直徑在采購新機(jī)床時(shí)踱承，用戶考慮的不僅是效率而首先是價(jià)格和應(yīng)用之間的關(guān)系。在采用一種新的刀柄時(shí)哨免，所有的刀具甚至備份都必須配上新的HSK或7:24錐柄茎活，這需要一筆大的費(fèi)用。此外琢唾，從技術(shù)上分析载荔，HSK刀柄還有形狀和尺寸過多的弊端，反映出該刀柄是對(duì)多方面意見妥協(xié)的結(jié)果采桃；尤其不足的是實(shí)際的錐柄尺寸比標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)法蘭直徑所定的名義尺寸小懒熙，降低了刀柄的強(qiáng)度，這會(huì)增加刀具振動(dòng)的可能性脂壁，尤其是長(zhǎng)的刀具囤乎；HSK刀柄不適用于作為工具系統(tǒng)的接柄，如用于銑刀的夾頭時(shí)明顯地增加了刀具系統(tǒng)的長(zhǎng)度笆滓，削弱了系統(tǒng)的剛性槽顶。
針對(duì)HSK刀柄的不足，日本BLG-Daishowa Seiki公司成功地開發(fā)了一種稱為“Big-plus”的機(jī)床主軸與刀具的接口初肥，實(shí)現(xiàn)了刀具裝夾的最佳化昭淋。該系統(tǒng)仍采用7:24錐柄，因此可與現(xiàn)有的7:24刀柄完全兼容午螺，不會(huì)增加額外的刀具成本墓枝。由于它同樣實(shí)現(xiàn)了機(jī)床主軸與刀柄之間的錐面和端面的同時(shí)接觸，從而滿足了機(jī)床-刀具接口對(duì)穩(wěn)定性和精度的要求跷它。 

　　 現(xiàn)有的7:24連接在主軸端面與刀具法蘭之間存在一個(gè)間隙容且，只有錐面接觸。而“Big-plus”系統(tǒng)則把這個(gè)間隙量分配給主軸和刀柄各一半唾诺，分別加長(zhǎng)主軸和刀柄法蘭的尺寸亮隙，開發(fā)了配套的“Big-plus”加長(zhǎng)主軸和加厚了法蘭的“Big-plus”刀柄。

　　Big-plus刀柄數(shù)倍地提高了連接的剛性垢夹。由于這種刀柄的錐柄部分仍是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的7:24錐柄溢吻，與標(biāo)準(zhǔn)刀具完全兼容，即“Big-plus”刀柄可以裝在現(xiàn)有的機(jī)床主軸上使用果元，同樣促王，現(xiàn)有的7:24錐柄刀具可以裝在“Big-plus”的主軸上使用。要實(shí)現(xiàn)主軸端面與刀具法蘭的同時(shí)接觸而晒，則必須同時(shí)采用“Big-plus”的主軸和刀柄蝇狼。

　　新系統(tǒng)的主要特征是阅畴，當(dāng)?shù)毒呃霗C(jī)床主軸時(shí)引起主軸錐孔的彈性擴(kuò)張。裝刀時(shí)迅耘，刀具送入主軸以后在主軸端面與刀柄法蘭之間留有約0.02mm的間隙贱枣，當(dāng)?shù)侗煌耆霑r(shí)，主軸端口彈性擴(kuò)張豹障，實(shí)現(xiàn)錐面與端面的同時(shí)接觸冯事。

　　為了確保錐面與端面的同時(shí)接觸，“Big-plus”系統(tǒng)的主軸和刀柄必須精確制作称侣，以保證在刀柄拉入時(shí)伴隨主軸的擴(kuò)張實(shí)現(xiàn)刀具的軸向移動(dòng)并使端面接觸所需要的尺寸精度嘹挨。為此需要有三個(gè)量規(guī)來控制主軸錐孔的制造尺寸：一個(gè)是校對(duì)環(huán)規(guī)，規(guī)定了主軸錐面定位時(shí)端面的尺寸增量H赁挚；另一個(gè)是帶表塞規(guī)逮弛，它把校對(duì)環(huán)規(guī)的H尺寸傳遞給主軸；第三個(gè)是帶表的輔助錐規(guī)照腐，它用作測(cè)量刀柄拉入時(shí)由于主軸擴(kuò)張所對(duì)應(yīng)的刀柄軸向位移量鞋会。

　　拉緊刀柄時(shí)，主軸的擴(kuò)張量與主軸的設(shè)計(jì)和拉緊力有關(guān)贿册。主軸錐面定位時(shí)填杀，其端面位置尺寸允差越窄，則主軸擴(kuò)張量越小睦忘。與標(biāo)準(zhǔn)的7:24錐柄比較焦厘，“Big-plus”錐柄對(duì)彎矩的承載能力因一個(gè)明顯加大的支撐直徑而提高，從而顯著地提高了裝夾穩(wěn)定性砖啄。在標(biāo)準(zhǔn)的7:24錐柄上彎矩的支撐直徑是錐柄上的公稱直徑绽脏，而“Big-plus”刀柄的支撐直徑是法蘭的外徑，根據(jù)圓載面的慣性矩公式蒸甜，刀桿的撓度與直徑的4次方成反比棠耕，由此得出，“Big-plus”比標(biāo)準(zhǔn)7:24刀柄承受彎矩的能力柠新，對(duì)于SK40號(hào)刀柄提高了3.5倍窍荧，對(duì)于SK50號(hào)刀柄則提高了3.9倍。

　　“Big-plus”刀柄裝夾的穩(wěn)定性可以與HSK刀相媲美恨憎。但HSK的錐柄比7:24錐柄短蕊退，因此換刀行程短、速度快框咙，這是有利的一面咕痛；然而短錐柄也有不利的一面痢甘，尤其是HSK A型刀柄喇嘱，其傳動(dòng)鍵與主軸錐孔是一個(gè)整體茉贡，由于制造技術(shù)上的原因，處于鍵這一段的錐面很難精確制造者铜，使刀柄的有效錐面要短于名義的錐面腔丧。在使用長(zhǎng)刀具或徑向力大的刀具時(shí)，短錐柄就成為一個(gè)缺點(diǎn)绵颅。根據(jù)杠桿定律曹胚，產(chǎn)生在刀具參考直徑處的切削力F1作用在刀柄的法蘭處，那里起一個(gè)回轉(zhuǎn)中心的作用忙体，力再從該點(diǎn)傳遞到錐柄的最后端支承點(diǎn)上济谢，產(chǎn)生F2力。錐柄越短則在那里產(chǎn)生的F2力越大怨级，其軸向分力Fp也越大情腥，這是一個(gè)向外推刀柄的力，一個(gè)人的推力對(duì)刀柄裝夾的穩(wěn)定性會(huì)產(chǎn)生不利的影響钮核。

　　新系統(tǒng)在實(shí)踐中得到認(rèn)可 “Big-plus”系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)推動(dòng)了“Big-plus”機(jī)床主軸和刀具系統(tǒng)的推廣應(yīng)用辰张，例如所有日本著名的機(jī)床制造商都擁有“Big-plus”的許可證，它們中已有許多公司把這種主軸作為它們機(jī)床的標(biāo)準(zhǔn)配置新掸。在歐洲欢巡，這個(gè)系統(tǒng)同樣得到了認(rèn)可，那里的一些著名的機(jī)床制造商也希望獲得許可證教九，將有越來越多的機(jī)床裝備這種主軸致驶。

　　在刀具制造商方面，一家最大的瑞典刀具制造商已經(jīng)認(rèn)可了這個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)潭千，表示該公司的刀具也用“Big-plus”的設(shè)計(jì)谱姓。一家較大的德國(guó)刀具制造商已購買了許可證。

　　瑞士的Heinz kaiset公司由于與該系統(tǒng)的日本制造商多年的合作刨晴，在幾年前決定成為“Big-plus”刀具在瑞士的總代理屉来，并應(yīng)用在Kaiser公司的生產(chǎn)中，實(shí)踐結(jié)果使Kaiser公司也購買了許可證狈癞，用于制造Kaiser模塊化工具系統(tǒng)茄靠。

　　“Big-plus”系統(tǒng)在應(yīng)用中顯示了很好的效果。在高的切削參數(shù)下蝶桶，比現(xiàn)有的刀柄更可靠慨绳，并提高加工效率。刀柄的跳動(dòng)減少真竖，重復(fù)換刀精度提高脐雪，用于延長(zhǎng)刀具的壽命、提高加工質(zhì)量和加工的安全性。由于實(shí)現(xiàn)了錐面與端面的同時(shí)接觸战秋，避免了高速旋轉(zhuǎn)時(shí)主軸擴(kuò)張所引起的刀具軸向串動(dòng)璧亚，因此在高速切削領(lǐng)域可實(shí)現(xiàn)很高的加工精度。

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