近年來,高速加工技術(shù)在零件加工及模具制造中得到了極廣的推廣和應(yīng)用,與此同時,高速加工機床對相應(yīng)的刀具夾持技術(shù)也提出了更高的要求,而且對動平衡的要求也非常高,不僅要求主軸組件需精密動平衡(G0.4級以上),而且要求刀具及夾持機構(gòu)也需精密動平衡,但傳遞轉(zhuǎn)矩的鍵和鍵槽很輕易破壞動平衡,標準的7/24錐柄較長,很難實現(xiàn)全長無間隙配合,一般只要求配合前段70%以上接觸,因此,配合面后段會有一定的間隙,該間隙會引起刀具徑向跳動,影響動平衡。
在高轉(zhuǎn)速、高離心率的情況下,雙面夾緊刀柄(HSK)與主軸的結(jié)合更加緊密,也更具剛性,已在進步加工效率方面取得了明顯效果。不過當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速達30000r/min或以上時,主軸、刀柄、刀具三者在旋轉(zhuǎn)時應(yīng)具有極高的同心度及動平衡能力,否則轉(zhuǎn)速越高,離心力越大,當(dāng)達到系統(tǒng)的臨界狀態(tài)后,將會使刀柄、刀具系統(tǒng)發(fā)生激振,其結(jié)果是加工質(zhì)量下降,刀具壽命縮短,主軸軸承磨損嚴重甚至損壞。
由于雙面夾緊刀具系統(tǒng)很難在高速高精度加工方面有新的突破,為了進步刀具、刀柄與主軸的聯(lián)接精度,采用HSK刀柄及熱裝式工具夾緊系統(tǒng)取代彈簧夾緊、側(cè)固等系統(tǒng)越來越引起了人們的關(guān)注。
熱脹系統(tǒng)通常都是利用電磁感應(yīng)圈對刀柄的鼻端夾持部分在短時間內(nèi)加熱,使刀柄內(nèi)徑擴張,此時立即把刀具裝進刀柄內(nèi),刀柄冷卻收縮時,即可賦予刀具夾持面均勻的壓力,從而產(chǎn)生很高的徑向夾緊力,將工具牢牢夾持住。因此,熱脹系統(tǒng)是一種刀具與刀柄間不參與任何物質(zhì)的熱裝式工具夾緊方法,它可解決高速高精度加工中極為重要的平衡、振擺精度及夾緊強度等問題。
熱脹系統(tǒng)使用電磁感應(yīng)加熱,其特點是:
通過有目的加熱使得刀具更換在數(shù)秒內(nèi)完成;
通過材料的選擇和適當(dāng)?shù)墓に嚪椒ㄊ沟脢A具使用壽命進步;
強度高,張緊力大;
易操縱,且安全可靠;
適用于硬質(zhì)合金鋼和高速合金鋼的夾緊;
強度夾持;
通過與配件相結(jié)和使得機器的應(yīng)用范圍極廣;
圓周跳動小于0.003 mm。
如今,熱縮技術(shù)已成為現(xiàn)在生產(chǎn)不可或缺的一部分,德國Diebold是收縮技術(shù)的先行者,從開發(fā)之初就參與其中,20多年來一直在生產(chǎn)各種設(shè)計的熱縮機,因此,我們擁有廣博的技術(shù)知識和數(shù)十年的豐富經(jīng)驗。提供種類繁多的熱縮設(shè)備和熱縮刀柄,滿足日益增長的需求。Diebold智能溫控一體式刀柄熱縮機系列US1100的開發(fā)更是熱縮技術(shù)的里程碑,新型US1100熱縮機可選配一個內(nèi)置溫控的創(chuàng)新感應(yīng)線圈,溫控傳感器用于監(jiān)測加熱過程中刀柄的表面溫度。這在過去是不可能的,因為不可能從感應(yīng)線圈外部測量刀柄溫度。現(xiàn)在,使用TempControl溫控裝置可以記錄熱縮刀柄的外部溫度,對加熱過程中刀柄溫度直接控制,無需預(yù)先選擇刀柄(細長型,標準型或強力型)的熱縮參數(shù),就可以避免刀柄意外過熱。該技術(shù)集成了自動加熱和停止過程。
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