加工中心的刀具自动交换系统|加工中心选用指南24

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编者按

刀柄是连接加工中心主轴和刀具的重要组成部分，通过刀柄，各种标准刀具可以迅速、准确地装到机床主轴和刀库中去。刀柄也是影响加工的同心度和动平衡的重要环节，其中同心度决定刀具在旋转一周的情况下各切削刃部分的切削量是否均匀；动平衡影响主轴旋转时刀具的振动量。随着目前主轴转速越来越高，刀柄的选择对于加工质量的影响也显得越来越重要。

（本篇选自《加工中心选用指南》第二章第四节加工中心的刀具自动交换系统）

四、刀柄的分类

2.按刀具装夹形式分类

按刀具的装夹形式不同，刀柄主要分三类：热缩夹持刀柄、弹簧夹持刀柄、液压夹持刀柄。

（1）热缩夹持刀柄热缩夹持刀柄（见图2-33）的夹持步骤：先通过感应热技术加热刀柄上的刀具装夹部位，使它的直径膨胀，再将冷的刀杆放入热的刀柄；然后冷却刀柄装夹部位，使其直径恢复到初始状态夹紧刀具。由于取出时是对刀具和刀柄一起进行加热，因此不能使用与刀柄有一样热膨胀系数的刀具进行装夹。这种刀柄的夹紧力大，动平衡好，重复定位精度高，加工中防干扰性好，适合高速加工。但是每种规格的刀柄只能安装一种柄径的刀具，而且需要额外配置一套加热设备。

图 2-33 热缩夹持刀柄

（2） 弹簧夹持刀柄弹簧夹持刀柄主要是利用有锥度的弹簧夹套在轴向移动过程中逐渐收缩，实现夹紧刀具。它的特点是夹持范围大，通用性好。

（3）液压夹持刀柄液压夹持刀柄（见图2-34）主要是通过推动液压介质向油腔内挤压，使刀柄的内壁膨胀，夹紧刀具，实现夹持。因为液压介质在各个方向所受压力是均匀一致的，因此在夹持过程中刀具会处于中心位置，且受力均匀，夹持精度较好。

图 2-34 液压夹持刀柄

对三种夹持类型进行比较，结论如下。

1) 从成本角度讲，液压夹持刀柄高于热缩夹持刀柄，热缩夹持刀柄又高于弹簧夹持刀柄。

2) 从使用便利性角度讲，热缩夹持刀柄的使用便利性最高，不需要操作者具有很高的操作技巧，而弹簧夹持刀柄的使用便利性最低，它的精度取决于操作者。

3) 从使用过程的稳定度讲，液压夹持刀柄的稳定性是最高的，液压系统可以过滤掉大部分的振动，而其他两种类型的稳定性相对较差。

综上，液压夹持刀柄的使用限制较大；弹簧夹持刀柄的通用性较好，可用于所有工序；而热缩夹持刀柄由于在使用便利性、同心度和动平衡方面综合性能比较出色，因此更适合高速加工。

详情介绍

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