鉆頭、銑刀等刀具的失效有多種原因,其中最主要的原因往往不在于刀具本身而在于刀具與機床的連接狀態(tài)。盡管現(xiàn)在有了先進的電子動態(tài)修正技術(shù),但從主軸到刀具切削刃的每個組元的微小跳動誤差疊加起來就會引起振動,從而對高速切削的刀具造成很大傷害纽门。

瑞士Rego-Fix公司已經(jīng)證明,刀具的裝夾系統(tǒng)在加工中起著重要作用。該公司開發(fā)的刀具裝夾系統(tǒng)powRgrip可顯著提高裝夾精度,減少刀具磨損,提高切削效率营罢。

該系統(tǒng)由刀柄赏陵、夾緊套和液壓裝置組成。夾緊套的外圓有一個很小的錐度,把刀具裝入夾緊套后,借助液壓裝置將夾緊套壓入刀柄,夾緊刀具饲漾。卸刀時也需要使用液壓裝置取出夾緊套蝙搔。裝卸刀具的時間不超過10秒鐘。夾緊套內(nèi)有一個調(diào)節(jié)刀具長度的螺釘考传。

該公司在開發(fā)powRgrip系統(tǒng)時,將減少跳動和振動作為提高切削效率吃型、降低加工成本的兩個關(guān)鍵技術(shù)指標,并從結(jié)構(gòu)設(shè)計和制造工藝上進行了創(chuàng)新。Rego-Fix公司的工程師成功地開發(fā)了一種獨特的表面處理方法,使夾頭功能表面的微觀摩擦能吸收刀具與夾緊套之間及夾緊套與刀柄之間的振動僚楞。為了保證夾頭的質(zhì)量,整個加工鏈都使用了最先進的測量儀器勤晚。

powRgrip的制造精度保證其具有很高的跳動精度(在3D處小于3μm),刀具長度預(yù)調(diào)的重復(fù)精度小于10μm。由于該系統(tǒng)操作時不用加熱,因此避免了熱裝夾頭因熱變形而增大的跳動闽芳。

在一個銑削路程對比試驗中,對比了熱裝夾頭倘粮、液壓夾頭、ER夾頭與powRgrip夾頭的性能媚尊。試驗結(jié)果表明:熱裝夾頭和液壓夾頭分別在銑削到90m和130m時加工表面粗糙度達到Ra1.6的評定標準值,而powRgrip系統(tǒng)由于其阻尼特性,銑削路程明顯長得多,甚至超過了160m乱一。此外,還比較了在不同工序中刀具夾頭對刀具壽命影響。在粗加工和半精加工中,powRgrip比其它常用夾頭可提高刀具壽命30%～50%,在精加工中可超過100%,在某些情況下甚至可達400%褂反。

powRgrip夾頭的性能還得到了獨立研究機構(gòu)和大學(xué)的確認之搅。北卡羅萊那大學(xué)的一項研究證明,由于powRgrip夾頭系統(tǒng)的阻尼特性,在加工鋁合金時可以達到很高的切削效率。Rego-Fiix公司的研究部在加工CK45調(diào)質(zhì)鋼時也同樣顯示出powRgrip夾頭的優(yōu)越性绝电。

以下實例說明powRgrip夾頭系統(tǒng)有利于降低加工成本:某制造部門有5臺加工中心,兩班工作,每年210個工作日忿奈；每臺機床上使用20把刀,每班換12把刀,為計算零件加工成本,計入了三次重磨的費用50歐元。該部門每年的刀具消耗費用為315000歐元默在。如果采用powRgrip夾頭系統(tǒng),刀具壽命可延長一倍,則可節(jié)省157000歐元的刀具費用饰址。在本例中,刀具壽命提高了20%,刀具費用下降53000歐元。

顯然,如果只看夾頭系統(tǒng)的采購價格,powRgrip夾頭似乎對用戶不利跺诈。然而,如果考慮到刀具費用的下降产舞、加工效率的提高和停機時間的減少,采用powRgrip夾頭能很快收回投資,并取得很好的加工質(zhì)量魂奥。用戶在實際應(yīng)用中一再證明了這種效果,如美國一家醫(yī)療器械制造商在一臺Mori Seiki SA50加工中心上用整體硬質(zhì)合金銑刀粗加工不銹鋼,轉(zhuǎn)速1600轉(zhuǎn)/分,開始使用熱裝夾頭,后來改用powRgrip夾頭,使刀具壽命延長了約75%。

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