【編者按】制造業(yè)的所有階段都在生產(chǎn)高質(zhì)量零部件的過程中發(fā)揮了重要作用，刀柄幫助了許多制造商處理了航空航天工業(yè)領(lǐng)域所面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)恬砂。

如今的航空航天加工業(yè)蛤铜，正面臨幾個(gè)刀柄方面的挑戰(zhàn)——加工材料很困難，金屬切除率達(dá)不到要求，繁冗的組件還需要長而笨拙的道具懸伸诈乒。在這些情況下罩扇，刀柄必須完美地執(zhí)行，并提供強(qiáng)大的夾持力怕磨、高精度和振動控制喂饥，因?yàn)樵诤娇蘸教旃S里，任何階段一個(gè)刀柄產(chǎn)生的故障都會導(dǎo)致時(shí)間和金錢上的巨大損失醇颗。

為了避免這樣的結(jié)果陨楼，許多航空航天工廠用機(jī)械刀柄系統(tǒng)代替其他流行的使用熱力或液壓系統(tǒng)功能的刀柄系統(tǒng)。先進(jìn)的機(jī)械刀柄系統(tǒng)不僅提供了高水平的夾持力搭诬，而且還為極低的TIR率提供最有可能的振動衰減蘸橡，以提高刀具壽命，并提升零部件表面光潔度转傍。

航空航天工廠選擇機(jī)械系統(tǒng)的主要原因之一是簡單明了的：他們經(jīng)歷了多次失敗层褥，往往是由于刀具拔出、振動或者跳動糜实。例如彼兆，我們可以想到，一個(gè)典型的具有JIT配送環(huán)境的航空航天工廠错这，已經(jīng)將一星期的加工時(shí)間價(jià)值轉(zhuǎn)化成一個(gè)巨大的飛機(jī)翼梁邀秕。然后，在加工過程結(jié)束的時(shí)候妄午，銑刀退出刀柄仓坞，此時(shí)飛機(jī)翼梁只變化了0.060"這樣一個(gè)不明顯的量。

當(dāng)用Inconel合金或者鈦合金這樣昂貴的材料加工零部件時(shí)悬蔽，刀具拔出的影響就變得更大了扯躺。

舉例來說，從一塊價(jià)值10萬美元的鈦合金原料板上加工一個(gè)大型航空航天組件是不罕見的蝎困，當(dāng)其完成四分之三時(shí)就已經(jīng)價(jià)值50萬美元了录语，所以除了所浪費(fèi)的加工時(shí)間外，在這一點(diǎn)上如若退出刀具禾乘，將會造成巨大的損失澎埠。

舉例來說，從一塊價(jià)值10萬美元的鈦合金原料板上加工一個(gè)大型航空航天組件是不罕見的始藕，當(dāng)其完成四分之三時(shí)就已經(jīng)價(jià)值50萬美元了蒲稳，所以除了所浪費(fèi)的加工時(shí)間外，在這一點(diǎn)上如若退出刀具伍派，將會造成巨大的損失江耀。

防止刀具拔出

為了努力地防止切削刀具的拔出剩胁，航空航天工廠往往會采取自己動手的方法。這些自制解決方案包括在刀具里利用電火花工藝加工一些孔祥国，這樣便可以將驅(qū)動銷插進(jìn)孔里使刀具保持原位楞虾。

雖然機(jī)械刀柄系統(tǒng)提供了令人難以置信的控制能力，但是模具制造商還是通過鎖定刀具來防止其拔出這樣的方式初瓜，以此來繼續(xù)積極地發(fā)展能提供更高安全性的機(jī)械系統(tǒng)引宙。

“隨著系統(tǒng)可以更改一個(gè)切割工具的刀柄，刀架制造商通常會開發(fā)一套專利系統(tǒng)否北，并同意切削工具公司為了特殊的刀架系統(tǒng)而修改他們的切削工具夸莱，”REGO-FIX刀具公司的高級產(chǎn)品工程師大衛(wèi)·麥克亨利解釋道，“然而叹匹，不好的一面是恤柴，工廠只能被迫使用這些與刀架公司簽有協(xié)議的制造商生產(chǎn)出的刀具。這限制了一個(gè)工廠對刀具的選擇吓蝌，由于增加了修改刀具柄這樣的加工過程喇比，通常使得切削刀具增加了額外成本活乘∈诠ぃ”

也有其他的鎖定系統(tǒng)，使用特殊的ER夾頭來增加長度价恨。這個(gè)額外的固體部分將有一個(gè)凸節(jié)或銷细层，由于工具會轉(zhuǎn)向夾具背面的位置從而使得這個(gè)凸節(jié)或銷能夠嵌入在切削工具的凹槽里。鎖住系統(tǒng)凹槽的末端位置是很可靠的唬涧。

根據(jù)麥克亨利所說疫赎，這樣做的缺點(diǎn)是，切削刀具凹槽末端很少是直的碎节，因此由于刀具末端有一個(gè)典型的錐狀物存在捧搞，從而在刀具對接的時(shí)候就不會有牢固的插孔。為了獲得最大的保持力狮荔，整個(gè)ER彈簧夾頭必須夾緊切割器胎撇，但由于夾頭頂部有一個(gè)固體部分，所以僅僅需要將夾頭的背面夾緊即可殖氏。

相對于刀柄上的標(biāo)簽或者磨削出的特殊凹槽圖案晚树，一個(gè)新的工具鎖定系統(tǒng)REGO-FIX secuRgrip刀具，使用了一種特殊的螺紋嵌件或鍵雅采，從而不再需要改變刀具爵憎。簡單而有效的設(shè)計(jì)是公司行之有效的powRgrip機(jī)械刀具夾緊系統(tǒng)的一部分，只要刀柄有一個(gè)普通標(biāo)準(zhǔn)的韋爾登型平面婚瓜，就可以讓工廠使用任何現(xiàn)成的工具宝鼓。secuRgrip刀具進(jìn)一步增強(qiáng)了powRgrip刀具的極端保持能力婶签。

為了將切割器鎖定到位，secuRgrip刀具系統(tǒng)的小插件被放置在切割器的韋爾登型平面上乾爆。插入件的底部剖面與韋爾登型平面相匹配残膜，且其外露的螺紋與PG筒夾的內(nèi)部螺紋相匹配唆蕾。用戶將插入件保持原位帚棚，同時(shí)將工具滑至夾頭典挑。夾頭被旋轉(zhuǎn)以便它的螺紋與插入件吻合动知，然后想盡一切辦法將工具擰緊到夾頭上竿刁。該切割器的夾頭組件被壓入到一個(gè)powRgrip刀具系統(tǒng)中摔刁，并且一個(gè)特殊的外部螺母擰緊到托架上裆乘，以增加拔出的安全性净耍。

現(xiàn)存有powRgrip刀具托架的工廠可以將這些托架轉(zhuǎn)換為secuRgrip刀具托架赖谷，僅僅只需通過給powRgrip刀具系統(tǒng)的外部裝上可以接受螺母的PG25或者PG32托架即可慢沉。

secuRgrip刀具托架可以容納0.472"到1.000"的刀具直徑。由于托架體的拉伸強(qiáng)度要高于切割工具所具有的拉伸強(qiáng)度滥氏，托架將要承受足夠強(qiáng)大的切割力才能破壞secuRgrip刀具托架备洽。

保持力，減振

據(jù)麥克亨利說妈踊，航空航天工廠一直在研究了嚎，希望使得刀具壽命變得更長。當(dāng)為渦輪葉片加工特殊材料時(shí)廊营，例如歪泳，得到了額外的幾分鐘切割時(shí)間，或者甚至使用一個(gè)切割工具可以多加工出一個(gè)零部件露筒，可能看起來像是不起眼的收益呐伞，但這些都意味著成本的顯著減少，并且節(jié)約了時(shí)間慎式。此外伶氢，許多用于航空航天領(lǐng)域的刀具價(jià)格都很昂貴，而且常常在變鈍后不能重新被磨快瘪吏，所以在這些情況下較長的刀具壽命可以降低工具的成本癣防。

采用如今的先進(jìn)刀具來實(shí)現(xiàn)壽命的最大化在很大程度上取決于它們連接到機(jī)床主軸的刀柄。由于在航空航天工廠里機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給率持續(xù)增加肪虎，所以刀柄的減振能力成為更重要的因素劣砍。如果刀柄控制得更好或者能更好地減振，那么刀柄的TIR則會更緊蚣狠。而刀柄的TIR更緊就肪，將會有助于提高工具的壽命，以及提高零件的精度和表面光潔度号蒙。

機(jī)械刀具夾緊系統(tǒng)可以提供低至大約幾微米的TIR等級赊设。例如powRgrip刀具可確保同心度（TIR）渣先，工具長度達(dá)到3xD（直徑）時(shí)其偏差低于3μ（0.0001"），并且長度在調(diào)整前其重復(fù)精度小于10μ（0.0004"）未奋。

這些研究結(jié)果的秘密在powRgrip刀具的內(nèi)部赫淋。由于刀柄和夾頭之間具有功能性的接觸面，所以powRgrip將會實(shí)現(xiàn)更大的減振效果冻绊。這種刀具要比非機(jī)械系統(tǒng)如熱縮刀具擁有更好的吸振功能期庆。

振動產(chǎn)生于切割工具，或者甚至來自于獲取加工零件的夾具系統(tǒng)——通過切割工具瓷忙，進(jìn)入刀柄系統(tǒng)耐陵，再到機(jī)床主軸，最后回來進(jìn)行工件表面光潔度的加工泵网。振動得以發(fā)生是由于沿主軸刀架接口的任何地方都不能吸收振動俏蛮。

該powRgrip刀具系統(tǒng)通過創(chuàng)建麥克亨利所提到的材料斷裂來吸收振動。吸收振動的過程始于一個(gè)切割工具上遥，其主要由高速鋼搏屑、硬質(zhì)合金和鈷制成，且每一種材料都有其固有的振動頻率或諧波粉楚。切割工具被固定在一個(gè)夾頭中辣恋，該夾頭也是由一種特殊類型的鋼制成，然后將切割工具插入到一個(gè)由一種不同類型的鋼制成的powRgrip刀架中解幼。

據(jù)麥克亨利說抑党，使用不同的材料包警，這些材料都有自己獨(dú)特的諧波/頻率撵摆，會產(chǎn)生破裂或缺口。通過帶領(lǐng)歐洲的大學(xué)進(jìn)行測試害晦，已經(jīng)證明了標(biāo)準(zhǔn)powRgrip刀具的減振能力超過了熱收縮型系統(tǒng)特铝。

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