常见的模块式数控工具系统

目前世界上的模块化工具系统不下几十种。两者的区别主要在于模块连接的对中和锁紧方式不同。

1.Novex刀具系统Novex刀具系统是德国Walter公司开发的。其界面形式为圆锥对中。圆锥体和圆锥体与所在的模块同轴，轴用螺丝拧紧。圆锥的端面垂直于圆锥的轴线，圆锥根部的环形端面垂直于圆锥的轴线，可以贴在圆锥的端面上，如图8-30a所示。锥孔的锥角略大于圆锥体的锥角，导致粘接时端面接触较小，张紧后接触区域会发生弹性变形。直到端面被附着和按压。锥体中间的同轴孔在不影响螺纹紧密度的情况下容易变形，锥体配合面的角度差可以大到20’。端面相互压靠后，外缘首先相互接触，因此至少有一个端面略凹(或在端面大直径区域有轴向略高于端面的接触带)。上述结构采用轴向拉伸，使用时装配不便。1989年，沃尔特公司推出了径向锁定凸-径向结构，如图8-30b所示。接口部包括相互嵌合的锥形部和轴向延伸的拉钉，接收孔的一端由端面、定心锥形孔和夹紧装置组成。延长钉上有一个大角度的锥面(与旋转轴同心)。锁定元件由双头螺钉驱动来打开和关闭，并且其上具有锥形锁定表面，以使其与拉钉上的锥形表面相配合。内外锥形表面和拉钉的轴线应该与旋转轴重合。夹紧元件由双头螺栓驱动，螺栓轴位于拉钉的蘑菇头上方。

a)轴向锁定的凸形结构b)径向锁定的凸形-径向结构。

2.ABS工具系统ABS工具系统由德国KOMET公司开发，如图8-31所示。它的接口形式是两个模块之间的圆柱配合，起到定心的作用。配合孔的一端有两个直径相同的螺钉孔，孔内分别安装有锥形头和锥形凹坑的螺钉。在轴的垂直方向上有一个横向孔，一个夹紧销可以在其中沿轴向滑动。夹紧销的两端做成锥形头(或锥形坑)与螺钉的端部相配合，螺钉与夹紧销的轴线之间有偏心距离，达到轴向压紧的目的。1990年，KOMET公司对ABS工具系统进行了一些改进，并申请了新的专利。其核心内容是提高配合孔的壁厚，以增加径向夹紧销轴向受力时孔的弹性，从而增加轴与配合件中孔之间公差带的宽度。这样，由于弹性变形导致的局部直径减小，夹紧的套筒在滑动轴线的横向方向上被压向对应于配合轴的区域。

3.MC刀具系统MC刀具系统是德国HERTEL公司于1989年开发的。如图8-32所示，其接口的对中方法与ABS相同，夹紧方法相似。锥面与锥孔的接触变为可旋转钢球与卡销斜面的面接触。与斜卡销的轴向夹角约为25°，钢球与螺杆之间的弹簧可以使球上的斜面复位。为了弥补轴向夹紧力小的缺点，触头的环形端面上做了第三齿(Hertel公司FTS系统的成熟技术)，中间的夹紧销用硬质合金制成。

4.Widaflex UTS(美国KM)刀具系统Widaflex UTS刀具系统是由德国克虏伯公司和美国肯纳金属公司共同开发的新型刀具系统。如图8-33所示，其接口采用圆锥定心(锥角5° 43′)，保证轴向定位精度，增加刚性。夹紧时，移动中间拉杆，由于拉杆上的斜面的作用，两个钢球反向压在空心手柄的薄壁斜孔壁上，使空心手柄膨胀，紧贴夹紧孔，产生轴向拉力压紧端面，提高轴向连接精度和刚性。

5.Varilock工具系统Varilock工具系统是由瑞典山特维克的科尔曼公司于1980年开发的一种轴向张紧工具系统。如图8-34a所示，它是一个双筒管件，起导向和定心作用。它由一个中心螺钉拉紧，因此不方便组装和拆卸模块。1988年，该公司成功开发了径向锁定Varilock工具系统，如图8-34b所示。这种连接包括:一个带有内导向面的孔和与之相匹配的接头(双圆柱面)，接头末端伸出一个两边带齿的扁尾。齿廓分布在轴的两侧。内导向面的两侧有两个螺母，它们位于垂直于内导向面的同一轴线上，可以相向和相背滑动。每个螺母的一端加工有与平尾对应的齿形，夹紧螺栓和螺母位于同一轴线上并穿过平尾。齿形单面接触产生轴向压力，将接口连接在一起。

a)轴向锁定的可变锁结构b)径向锁定的可变锁结构

6.Capto工具系统Capto工具系统是由瑞典山特维克的Kolaman公司于1990年开发的。定心采用曲面三棱锥，从三棱锥内侧夹紧，使端面贴紧。这种接口刚性好，传递扭矩大。但是在制造上对设备要求很高。这种刀具系统可用于车、镗、铣，是一种通用的刀具系统。