工件在加工中心上經(jīng)一次裝夾后，數(shù)字控制系統(tǒng)能控制機(jī)床按不同工序，自動(dòng)選擇和更換刀具，自動(dòng)改變機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量和刀具相對(duì)工件的運(yùn)動(dòng)軌跡及其他輔助機(jī)能，依次完成工件幾個(gè)面上多工序的加工。并且有多種換刀或選刀功能，從而使生產(chǎn)效率大大提高。加工中心機(jī)床配合*的切削刀具可提供出色的金屬切削生產(chǎn)率。而刀柄作為切削刀具和機(jī)床主軸之間的關(guān)鍵性接口，對(duì)于實(shí)現(xiàn)高生產(chǎn)率至關(guān)重要。
那么我們應(yīng)該如何選擇加工中心的刀柄呢？下面我們就一起來(lái)看看吧！
1、工件因素影響刀柄選擇
影響刀柄選擇的因素包括每個(gè)作業(yè)中工件材料的可加工性以及最終零件的配置，這些因素可確定到達(dá)特定輪廓或特征所需的刀柄尺寸。刀柄應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單且易于使用，以盡量減少操作員出錯(cuò)的可能性。
機(jī)床的基本構(gòu)件起著關(guān)鍵作用 — 具有線性導(dǎo)軌的快速機(jī)床將充分利用專為高速應(yīng)用而設(shè)計(jì)的刀柄，而具有箱型槽的機(jī)床則為重載加工提供支持。多任務(wù)機(jī)床可同時(shí)完成車削和銑削/鉆削工序。
也可以根據(jù)加工策略選擇刀柄。例如，為了在高速切削 (HSC) 工序中或在高性能切削 (HPC) 應(yīng)用中最大限度地提高生產(chǎn)率，車間會(huì)選用不同的刀具，前者涉及較淺的切削深度HHS，后者重點(diǎn)關(guān)注在功率充足但速度有限的機(jī)床上產(chǎn)生較高的金屬切除率。
較低的可重復(fù)徑向跳動(dòng)有助于確保恒定的刀具嚙合量，從而減少振動(dòng)并最大限度地延長(zhǎng)刀具壽命。平衡至關(guān)重要，高質(zhì)量刀柄應(yīng)在 G2,5-25000 rpm 質(zhì)量 (1 g.mm) 下達(dá)到精密動(dòng)平衡。加工車間可以根據(jù)實(shí)際情況，或咨詢刀具供應(yīng)商，確定能夠以經(jīng)濟(jì)高效的方式滿足其生產(chǎn)需求的刀柄系統(tǒng)。
2、每種刀柄都都應(yīng)符合特定的工序要求
無(wú)論是簡(jiǎn)單的側(cè)固式、夾套式、熱縮式、機(jī)械式還是液壓式，刀柄都應(yīng)符合特定的工序要求。
彈簧夾頭和可互換夾套是常用的圓形刀柄技術(shù)。經(jīng)濟(jì)高效的 ER 式提供各種尺寸，并提供足夠的夾持力，以實(shí)現(xiàn)可靠的輕銑削和鉆削工序。高精度 ER 夾套式刀柄具有較低的徑向跳動(dòng)(在刀尖處 < 5µm)和可平衡用于高速工序的對(duì)稱設(shè)計(jì)，而加強(qiáng)型則可用于重載加工。ER 刀柄便于快速轉(zhuǎn)換，可適應(yīng)各種刀具直徑。
熱脹刀柄可提供強(qiáng)大的夾緊力，在 3xD 處具有 3 μm 的同心度，且具有好的動(dòng)平衡質(zhì)量。小巧的刀柄設(shè)計(jì)可以很好地夠到棘手的零件特征。
增強(qiáng)型刀柄可進(jìn)行中等至重載銑削，但夾持力取決于刀桿和刀柄的內(nèi)徑公差。熱脹式刀具需要購(gòu)買特殊加熱裝置，加熱/冷卻過(guò)程比簡(jiǎn)單地切換夾套需要更多的安裝時(shí)間。
機(jī)械銑削夾頭通過(guò)多排滾針軸承提供強(qiáng)大的夾持力和高徑向剛性。該設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)重載銑削和快速換刀，但跳動(dòng)量可能大于夾套系統(tǒng)。機(jī)械夾頭的尺寸通常大于其他刀柄類型，這可能會(huì)限制刀具夠到某些零件特征。
與機(jī)械夾頭相比，使用油壓產(chǎn)生夾緊力的液壓夾頭具有更少的內(nèi)部構(gòu)件，因此外形相對(duì)更纖細(xì)。液壓夾頭的徑向跳動(dòng)較低，在高主軸轉(zhuǎn)速下可有效地進(jìn)行擴(kuò)孔、鉆孔和輕銑削，但對(duì)大徑向負(fù)載敏感。
3、主軸或錐形端決定了扭矩傳遞能力及刀具對(duì)中精度
與刀柄如何固定切削刀具同樣重要的，是如何將刀柄安裝到機(jī)床主軸上。傳統(tǒng) BT、DIN 和 CAT 刀柄錐度適用于較小的機(jī)床，但在高速加工方面可能會(huì)受到限制。與刀柄錐面和端面雙面接觸的型號(hào)可提供更高的剛性和精度，尤其是在大懸伸情況下。可靠傳遞更大的扭矩需要更大的錐度尺寸。
刀柄錐度形式的選擇通常因地區(qū)而異。二十世紀(jì)九十年代中期，5 軸機(jī)床越來(lái)越受歡迎，HSK 正是在這期間開(kāi)始在德國(guó)涌現(xiàn)。CAT 刀柄主要用于美國(guó)，而在亞洲，BT 刀柄非常受歡迎，并且經(jīng)常為錐面/端面雙面接觸的型號(hào)。
HSK 常用于 5 軸加工。PSC(多邊形夾緊系統(tǒng)：Capto)和 KM 連接主要用于多任務(wù)機(jī)床，采用 ISO 標(biāo)準(zhǔn)。KM 和 Capto 都是模塊化系統(tǒng)，允許通過(guò)組合接長(zhǎng)桿或縮徑桿以裝配特定長(zhǎng)度的刀具。隨著多任務(wù)機(jī)床越來(lái)越普遍，能夠在一次裝夾中實(shí)現(xiàn)車、銑、鉆等加工類型的刀柄越來(lái)越受歡迎。
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