機(jī)床商務(wù)網(wǎng)
技術(shù)文章
銘泰雕銑機(jī)提供：選用正確刀柄，能為企業(yè)省下不少的成本
閱讀：1379 發(fā)布時間：2013-4-15
為什么選用正確的刀柄能為企業(yè)省下成本？因為在切削加工中，刀柄是刀具與機(jī)床之間的關(guān)鍵性接口。在各個加工場合，是否選擇了正確的刀柄會影響很多因素，如：尺寸精度、表面質(zhì)量、換裝時間和刀具磨損，這zui終影響到所加工工件的質(zhì)量和成本。
下面銘泰數(shù)控雕銑機(jī)為大家具體來分析一下：
如同存在不同的加工場合一樣，市場上也沒有一種刀柄可以適用于所有加工的需要。因此，隨著加工技術(shù)的發(fā)展，SCHUNK公司三十多年來開發(fā)了五種不同的高精度刀柄系統(tǒng)。有了這幾套刀柄，即可滿足用戶各種切削任務(wù)的需求。其適用行業(yè)從電子、鐘表工業(yè)的微細(xì)加工至金屬切削高速加工（HPC/HSC）的全面范圍；既有高價值高精度的刀柄，又有價廉物美且適合大切削量加工的刀柄。
高精度刀柄，如TENDO靜壓膨脹式刀柄和TRIBOS應(yīng)力鎖緊式刀柄除制造上很高的結(jié)構(gòu)尺寸保證外，均經(jīng)過一系列動平衡校準(zhǔn)，以達(dá)到很高的夾持回轉(zhuǎn)精度。具此特性不僅可以提高工件的質(zhì)量，也極大地降低了加工費(fèi)用。由此所耗費(fèi)的加工成本明顯低于傳統(tǒng)的加工成本，這是因為采用高精度刀柄延長了刀具的使用壽命。與傳統(tǒng)的彈簧刀柄相比，TENDO靜壓膨脹式夾緊技術(shù)和TRIBOS應(yīng)力鎖緊式夾緊技術(shù)僅由于降低刀具磨損一項，即可節(jié)省成本多達(dá)27%。
SCHUNK的高精度刀柄系統(tǒng)具有*的夾持回轉(zhuǎn)精度，用戶在采用時即可對工件進(jìn)行的加工并達(dá)到*的尺寸精度。雖然，熱縮刀柄和高精度彈簧刀柄在出廠時也可以達(dá)到較高的夾持回轉(zhuǎn)精度，但由于夾緊技術(shù)的不同仍存在差異。實驗表明：熱縮刀柄由于其材質(zhì)在熱膨脹的影響下會逐漸喪失夾持精度；而依靠靜壓油腔變形的TENDO或常溫下材料應(yīng)力變形夾緊的TRIBOS刀柄在多次更換刀具之后，仍然可以保持徑向回轉(zhuǎn)跳動不超過0.003mm。
在振動阻尼方面，SCHUNK各刀柄系統(tǒng)的數(shù)值均反映出極寬的適應(yīng)性。其中TENDO靜壓膨脹式刀柄和TRIBOS-R型應(yīng)力鎖緊式刀柄表現(xiàn)尤為突出。TENDO靜壓膨脹式刀柄通過結(jié)構(gòu)對稱的油腔內(nèi)壁夾緊刀具，通過使用一只六角扳手?jǐn)Q緊加壓螺栓，將壓力均勻地傳遞到油腔的每個部位。油腔內(nèi)壁受壓均勻而且對稱地向軸線方向膨脹，從而夾緊刀具。隨著每次夾緊和松開，加壓螺栓都固定地達(dá)到同一個位置，保障了重復(fù)夾緊精度的要求。由于油的振動阻尼大于鋼的阻尼，所以TENDO刀柄也具有*的阻尼特性。同樣的，TRIBOS-R型應(yīng)力鎖緊式刀柄采用空腔結(jié)構(gòu)填充塑性阻尼材料，亦具備了相似的阻尼特性，從而達(dá)到極安靜的加工效果。SINO通用型刀柄因配有塑性材料的內(nèi)襯，因而也具備相類似的優(yōu)點(diǎn)。
實驗證明，如用戶選用帶振動阻尼的夾緊技術(shù)，投資是值得的。由于阻尼的作用，刀具的切削狀態(tài)得到改善，刀具受到良好的保護(hù)，其使用壽命得到延長。如實驗結(jié)果所示，由于振動特性得到改善，刀具使用壽命zui多可延長47%。與此同時，用戶還可以獲得更好的工件表面質(zhì)量。數(shù)控雕銑機(jī)
刀具夾頭時，刀具的使用壽命zui多可以延長47%
帶振動阻尼特性的刀柄的另一個好處是其對設(shè)備主軸的影響。如果阻尼比較弱的化，振動會直接被傳導(dǎo)到主軸上；而帶有振動阻尼特性的刀柄則會發(fā)揮緩沖作用。這樣既可保護(hù)主軸和設(shè)備上較昂貴的部件，又可延長主軸的使用壽命。
在完成較大切削量的切削任務(wù)時，較高的徑向力會作用到刀柄上。如果想在較短的時間內(nèi)達(dá)到較大切削量的話，建議采用能夠承受這種徑向力的系統(tǒng)。SINO-R強(qiáng)力型刀柄、TRIBOS-R型刀柄和CELCIO熱縮技術(shù)刀柄均是不錯的選擇。這幾種刀柄系統(tǒng)均具備較高的徑向剛度，在大切削量的情況下能夠平穩(wěn)地加工。而前兩種系統(tǒng)還具備*的振動阻尼特性。
刀具更換更快、換裝時間更短
對于經(jīng)常需要對刀具進(jìn)行換裝的客戶來說，在選擇合適的刀柄時換裝時間也有著重要的影響。TENDO液壓刀柄和SINO通用型刀柄只需一只簡單的六角扳手或月牙扳手，即可在30s內(nèi)對刀具進(jìn)行更換。其無需采用外圍設(shè)備，不僅換裝時間短，且無需額外費(fèi)用。而熱縮式的刀柄更換刀具需要專門的熱縮設(shè)備，其采購價格大約需要10000歐元。對比其他刀柄裝夾技術(shù)，熱縮刀柄所需時間zui長，包含受熱刀柄冷卻在內(nèi)的換裝時間需要10min。在很多換裝過程中，這一點(diǎn)是非常不利的。
在加工中工件越小或轉(zhuǎn)角越大時，刀柄的外形尺寸就越顯重要。特別是在狹窄空間里進(jìn)行切削作業(yè)時，瘦長的TRIBOS-S或超長的TENDO-LSS刀柄就非常適用。同時，這兩種裝置也適合高速加工的領(lǐng)域。其中，TRIBOS-SVL刀柄延長桿亦可以與不同的刀柄組合來完成上述難加工部位的加工。由于延長桿的夾持精度在0.003mm以內(nèi)，因此在很多場合使用這種延長桿后，較貴的特殊刀具就可以省去。
為了夾持直徑在0.3~3mm的刀具進(jìn)行微型切削作業(yè)，SCHUNK公司可提供TRIBOS-Mini型裝置。在醫(yī)藥、模具、電子電器以及鐘表行業(yè)，這種裝置非常受歡迎。
SCHUNK公司曾經(jīng)對刀柄進(jìn)行硬度實驗，也提供了各種不同夾持系統(tǒng)的試樣，其結(jié)果是：刀柄對刀具的使用壽命和設(shè)備主軸的負(fù)荷有著重大影響。帶有刀具保護(hù)功能的刀柄系統(tǒng)可以成為制約費(fèi)用上升的因素，并顯示出巨大的成本節(jié)約潛力。
在初期投入中，刀柄的購置成本成為一項主要考慮因素，但是與加工時間有關(guān)的費(fèi)用節(jié)省很快就會引起人們的注意。另人驚奇的是刀柄的購置費(fèi)用對整個切削費(fèi)用影響不大，正如把靜壓膨脹式刀柄與熱縮式刀柄所作的對比表明：盡管熱縮刀柄的購置費(fèi)用較低，但是在使用TENDO液壓刀柄19h后，使用TENDO液壓刀柄的加工費(fèi)用就已經(jīng)明顯變得更低。在和zui昂貴的系統(tǒng)之間分別進(jìn)行100h的有效使用后，結(jié)果是兩者之間的加工費(fèi)用差異達(dá)到771歐元。
下面銘泰數(shù)控雕銑機(jī)為大家具體來分析一下：
如同存在不同的加工場合一樣，市場上也沒有一種刀柄可以適用于所有加工的需要。因此，隨著加工技術(shù)的發(fā)展，SCHUNK公司三十多年來開發(fā)了五種不同的高精度刀柄系統(tǒng)。有了這幾套刀柄，即可滿足用戶各種切削任務(wù)的需求。其適用行業(yè)從電子、鐘表工業(yè)的微細(xì)加工至金屬切削高速加工（HPC/HSC）的全面范圍；既有高價值高精度的刀柄，又有價廉物美且適合大切削量加工的刀柄。
高精度刀柄，如TENDO靜壓膨脹式刀柄和TRIBOS應(yīng)力鎖緊式刀柄除制造上很高的結(jié)構(gòu)尺寸保證外，均經(jīng)過一系列動平衡校準(zhǔn)，以達(dá)到很高的夾持回轉(zhuǎn)精度。具此特性不僅可以提高工件的質(zhì)量，也極大地降低了加工費(fèi)用。由此所耗費(fèi)的加工成本明顯低于傳統(tǒng)的加工成本，這是因為采用高精度刀柄延長了刀具的使用壽命。與傳統(tǒng)的彈簧刀柄相比，TENDO靜壓膨脹式夾緊技術(shù)和TRIBOS應(yīng)力鎖緊式夾緊技術(shù)僅由于降低刀具磨損一項，即可節(jié)省成本多達(dá)27%。
SCHUNK的高精度刀柄系統(tǒng)具有*的夾持回轉(zhuǎn)精度，用戶在采用時即可對工件進(jìn)行的加工并達(dá)到*的尺寸精度。雖然，熱縮刀柄和高精度彈簧刀柄在出廠時也可以達(dá)到較高的夾持回轉(zhuǎn)精度，但由于夾緊技術(shù)的不同仍存在差異。實驗表明：熱縮刀柄由于其材質(zhì)在熱膨脹的影響下會逐漸喪失夾持精度；而依靠靜壓油腔變形的TENDO或常溫下材料應(yīng)力變形夾緊的TRIBOS刀柄在多次更換刀具之后，仍然可以保持徑向回轉(zhuǎn)跳動不超過0.003mm。
在振動阻尼方面，SCHUNK各刀柄系統(tǒng)的數(shù)值均反映出極寬的適應(yīng)性。其中TENDO靜壓膨脹式刀柄和TRIBOS-R型應(yīng)力鎖緊式刀柄表現(xiàn)尤為突出。TENDO靜壓膨脹式刀柄通過結(jié)構(gòu)對稱的油腔內(nèi)壁夾緊刀具，通過使用一只六角扳手?jǐn)Q緊加壓螺栓，將壓力均勻地傳遞到油腔的每個部位。油腔內(nèi)壁受壓均勻而且對稱地向軸線方向膨脹，從而夾緊刀具。隨著每次夾緊和松開，加壓螺栓都固定地達(dá)到同一個位置，保障了重復(fù)夾緊精度的要求。由于油的振動阻尼大于鋼的阻尼，所以TENDO刀柄也具有*的阻尼特性。同樣的，TRIBOS-R型應(yīng)力鎖緊式刀柄采用空腔結(jié)構(gòu)填充塑性阻尼材料，亦具備了相似的阻尼特性，從而達(dá)到極安靜的加工效果。SINO通用型刀柄因配有塑性材料的內(nèi)襯，因而也具備相類似的優(yōu)點(diǎn)。
實驗證明，如用戶選用帶振動阻尼的夾緊技術(shù)，投資是值得的。由于阻尼的作用，刀具的切削狀態(tài)得到改善，刀具受到良好的保護(hù)，其使用壽命得到延長。如實驗結(jié)果所示，由于振動特性得到改善，刀具使用壽命zui多可延長47%。與此同時，用戶還可以獲得更好的工件表面質(zhì)量。數(shù)控雕銑機(jī)
刀具夾頭時，刀具的使用壽命zui多可以延長47%
帶振動阻尼特性的刀柄的另一個好處是其對設(shè)備主軸的影響。如果阻尼比較弱的化，振動會直接被傳導(dǎo)到主軸上；而帶有振動阻尼特性的刀柄則會發(fā)揮緩沖作用。這樣既可保護(hù)主軸和設(shè)備上較昂貴的部件，又可延長主軸的使用壽命。
在完成較大切削量的切削任務(wù)時，較高的徑向力會作用到刀柄上。如果想在較短的時間內(nèi)達(dá)到較大切削量的話，建議采用能夠承受這種徑向力的系統(tǒng)。SINO-R強(qiáng)力型刀柄、TRIBOS-R型刀柄和CELCIO熱縮技術(shù)刀柄均是不錯的選擇。這幾種刀柄系統(tǒng)均具備較高的徑向剛度，在大切削量的情況下能夠平穩(wěn)地加工。而前兩種系統(tǒng)還具備*的振動阻尼特性。
刀具更換更快、換裝時間更短
對于經(jīng)常需要對刀具進(jìn)行換裝的客戶來說，在選擇合適的刀柄時換裝時間也有著重要的影響。TENDO液壓刀柄和SINO通用型刀柄只需一只簡單的六角扳手或月牙扳手，即可在30s內(nèi)對刀具進(jìn)行更換。其無需采用外圍設(shè)備，不僅換裝時間短，且無需額外費(fèi)用。而熱縮式的刀柄更換刀具需要專門的熱縮設(shè)備，其采購價格大約需要10000歐元。對比其他刀柄裝夾技術(shù)，熱縮刀柄所需時間zui長，包含受熱刀柄冷卻在內(nèi)的換裝時間需要10min。在很多換裝過程中，這一點(diǎn)是非常不利的。
在加工中工件越小或轉(zhuǎn)角越大時，刀柄的外形尺寸就越顯重要。特別是在狹窄空間里進(jìn)行切削作業(yè)時，瘦長的TRIBOS-S或超長的TENDO-LSS刀柄就非常適用。同時，這兩種裝置也適合高速加工的領(lǐng)域。其中，TRIBOS-SVL刀柄延長桿亦可以與不同的刀柄組合來完成上述難加工部位的加工。由于延長桿的夾持精度在0.003mm以內(nèi)，因此在很多場合使用這種延長桿后，較貴的特殊刀具就可以省去。
為了夾持直徑在0.3~3mm的刀具進(jìn)行微型切削作業(yè)，SCHUNK公司可提供TRIBOS-Mini型裝置。在醫(yī)藥、模具、電子電器以及鐘表行業(yè)，這種裝置非常受歡迎。
SCHUNK公司曾經(jīng)對刀柄進(jìn)行硬度實驗，也提供了各種不同夾持系統(tǒng)的試樣，其結(jié)果是：刀柄對刀具的使用壽命和設(shè)備主軸的負(fù)荷有著重大影響。帶有刀具保護(hù)功能的刀柄系統(tǒng)可以成為制約費(fèi)用上升的因素，并顯示出巨大的成本節(jié)約潛力。
在初期投入中，刀柄的購置成本成為一項主要考慮因素，但是與加工時間有關(guān)的費(fèi)用節(jié)省很快就會引起人們的注意。另人驚奇的是刀柄的購置費(fèi)用對整個切削費(fèi)用影響不大，正如把靜壓膨脹式刀柄與熱縮式刀柄所作的對比表明：盡管熱縮刀柄的購置費(fèi)用較低，但是在使用TENDO液壓刀柄19h后，使用TENDO液壓刀柄的加工費(fèi)用就已經(jīng)明顯變得更低。在和zui昂貴的系統(tǒng)之間分別進(jìn)行100h的有效使用后，結(jié)果是兩者之間的加工費(fèi)用差異達(dá)到771歐元。