加工中心有哪些不同的刀柄种类与应用场景

time:2022-12-20  click:6793

虽然你每天都和手柄打交道,但你知道BT手柄里的7:24是什么意思吗?BT,NT,JT,IT,CAT是什么标准?今天我想和大家聊聊加工中心刀柄的知识。


刀柄是机床和刀具之间的连接。刀柄是影响同心度和动平衡的关键环节。不得将其视为一般组件。同心度可以决定刀具每旋转一周,各切削刃部分的切削量是否均匀;主轴旋转时,动不平衡会产生周期性振动。


01

根据主轴锥孔分为两类。


根据加工中心主轴工具孔的锥度,通常分为两类:


1)锥度为7: 24的SK通用工具手柄

2)1:10锥度的HSK真空刀柄


锥度为7: 24的SK通用工具手柄

7: 24是指手柄的锥度为7: 24,是单独的圆锥定位,锥度手柄更长。锥体同时起着两个重要的作用,即刀柄相对于主轴的精确定位和刀柄的夹紧。


优势:


无自锁,可实现刀具的快速装卸;只要把锥角加工到高精度,就能保证连接精度,所以工具手柄的成本比较低。


缺点:


当主轴高速旋转时,主轴前端的锥孔会扩张,扩张量随着旋转半径和转速的增大而增大,锥孔连接的刚度降低。在拉杆的拉力作用下,手柄的轴向位移也会发生变化。每次换刀刀柄的径向尺寸都会发生变化,存在重复定位精度不稳定的问题。


锥度为7:24的通用刀柄有五种标准和规格:


1)国际标准IS0 7388/1(缩写为IV或IT)

2)日本标准MAS BT(简称BT)

3)德国标准DIN 2080(简称NT或ST)

4)美国标准ANSI/ASME(简称CAT)

5)DIN 69871(简称JT、DIN、DAT或DV)


张力模式:


NT型刀柄在传统机床上用拉杆拧紧,国内也叫ST;其他四种刀柄都是在刀柄尾部拉钉在加工中心上拧紧。


普遍性:


1)目前国内使用最多的刀柄是DIN 69871 (JT)和日本MAS BT

2)DIN 69871刀柄也可以安装在ANSI/ASME主轴锥孔机床上;

3)国际标准的IS0 7388/1刀架也可以安装在DIN 69871和ANSI/ASME主轴锥孔机床上,所以从通用性来说,IS0 7388/1刀架是最好的。


1: 10锥度的HSK真空刀柄


HSK真空刀柄依靠刀柄的弹性变形,不仅使刀柄的1:10圆锥面与机床主轴孔的1:10圆锥面接触,而且使刀柄的法兰盘面与主轴面紧密接触。这种双面接触系统在高速加工、连接刚性和重合精度方面优于7:24通用刀柄。


HSK真空刀架可以提高系统的刚性和稳定性,提高高速加工中的产品精度,缩短换刀时间。它在高速加工中起着重要的作用,它能适应高达60000转/分的机床主轴转速。HSK工具系统广泛应用于航空航天、汽车、精密模具等制造业。


HSK刀柄有A、B、C、D、E、F等多种规格,其中A、E、F是加工中心常用的(自动换刀)。


A型和E型的最大区别:


1)A型有传动槽,E型没有。所以相对来说A型的传递扭矩比较大,可以进行一些重切削。E型传递的扭矩比较小,只能进行一些轻切削。


2)除了传动槽,还有手动固定孔、定向槽等。在A型工具手柄上,所以平衡性比较差。E型没有,所以E型更适合高速加工。E型和F型的机理相同,区别在于E型和F型刀柄(如E63、F63)的锥度也叫小一号。也就是说E63和F63的法兰直径都是φ63,但是F63的锥体尺寸只和E50的一样。所以相比E63,F63的转速会更快(主轴轴承更小)。


02

刀柄的装刀形式


弹簧夹头手柄


主要用于夹持直柄刀具和工具,如钻头、铣刀、丝锥等。卡簧的弹性变形为1mm,夹紧范围为直径0.5~32mm。


液压卡盘


A-锁紧螺钉,使用内六角扳手拧紧锁紧螺钉;

b .锁紧活塞,将液压介质压入膨胀室;

C-膨胀室,被液体挤压产生压力;

D-薄膨胀衬套,在锁紧过程中使夹刀杆中心定位并均匀包裹。

E-特殊密封件,确保理想的密封和较长的使用寿命。


加热刀柄


应用感应加热技术加热刀柄上的刀具夹紧部位使其直径扩大,然后将冷的刀柄放入热的刀柄中。加热刀柄夹紧力强,动平衡好,适合高速加工。重复定位精度高,一般在2μm以内,径向跳动在5μm以内;良好的抗污染能力,良好的加工抗干扰能力。但每种类型的刀架只适合安装一种刀柄直径的刀具,需要一套加热设备。