数控刀具夹持系统的选择要素ppt课件.pptx

数控刀具夹持系统简介技术组刘华2016.11.031 四、 刀夹系统p 刀夹系统组成p 刀夹系统简介p 刀夹系统-7:24的通用刀柄p 刀夹系统-1:10的空心短锥柄系统p 拉钉简介2刀夹系统 组成： 刀具面铣刀接口刀刀接口中间接杆刀机接口基本刀柄刀柄拉钉接口拉钉机床主轴7:24定位锥面抓刀及扭矩槽3刀夹系统-简介： 加工中心的主轴锥孔通常分为两大类，即锥度为7:24的通用系统、1:10的空心短锥柄系统（HSK真空系统)。 相对应的刀柄就有两种形式：即7:24的通用刀柄， HSK真空刀柄（或者空心短锥柄）。 7:24的通用刀柄，是靠刀柄的7:24锥面与机床主轴孔的7:24锥面接触定位连接的，在高速加工、连接刚性和重合精度三方面有局限性。 HSK真空刀柄，靠刀柄的弹性变形，不但刀柄的1:10锥面与机床主轴孔的1:10锥面接触，而且使刀柄的法兰盘面与主轴面也紧密接触，这种双面接触系统在高速加工、连接刚性和重合精度上均优于7:24的通用刀柄。4刀夹系统- 7:24的通用刀柄 1. 锥度为7:24的通用刀柄，通常有五种标准和规格: NT（传统型）简称 NT或ST）-需要手动装刀 DIN 69871（德国标准）（简称JT、 DIN、DAT或DV） ANSI/ASME（美国标准）（简称 CAT） IS0 7388/1 （国际标准）（简称 IV或IT） MAS BT（日本标准）（简称 BT）目前，国内使用最多的是DIN 69871型（即JT）和MAS BT 型两种刀柄。通过刀柄 尾部的拉钉将其拉紧5刀夹系统- 7:24的通用刀柄 传统传统7:24锥面接口锥面接口 刀柄类型p 传统刀柄：ER型，强力型，侧固型，平面铣刀型，钻夹头，莫氏锥柄p 现代刀柄：液压刀柄，热胀刀柄， PG（冷压）型。6刀夹系统- 7:24的通用刀柄 7刀夹系统 BT50与DIN50(JT50、SK50)的区别 MAS BT403-ISO 50 简称 BT 50DIN 69871A-ISO 50 简称 DIN 50, 或者SK50/JT50目前，国内使用最多的是DIN 69871型（即JT）和MAS BT 型两种刀柄。8刀夹系统- 7:24的通用刀柄 在传统型机床上通过拉杆将刀柄拉紧9刀夹系统- 7:24的通用刀柄 DIN69871标准，一般德国人简称为：SK 10刀夹系统简介： 11刀夹系统- 7:24的通用刀柄 12 刀夹系统- 7:24的通用刀柄132.刀夹系统 1:10的空心短锥刀柄 p 对于HSK刀具接口，刀具与抓刀单元同心并且为接触面支撑；p 为了确保HSK刀具接口的功能：超过75%的夹紧力来自装刀单元与刀具的支撑面。p HSK刀具接口，尤其适用于较高转速的电主轴。 HSK是是被广泛使用的一种两面接触的刀夹系统。被广泛使用的一种两面接触的刀夹系统。142. 刀夹系统 1:10的空心短锥刀柄HSK刀柄的刀柄的优点优点 : (1)锥面和端面同时接触定位 ,刀柄薄壁锥体会随高速时主轴锥孔的“ 胀大 ”而“ 胀大 ”,两者中间不会出现间隙 ,保证了轴向精度和刚度 ； (2)刀具拉杆爪在刀柄内打开 ,夹紧力将随着机床主轴转速的升高而加大 ,提高了装夹的安全与可靠性 ； (3)中空短锥刀柄减少了刀柄的重量和惯量，有利于主轴的速度和加速度性能的提高； 缺点缺点:这些改进，同时也提高了刀柄的制造精度要求 ,从而也就提高了刀柄成本。15 1: 10锥度的锥度的 HSK真空刀柄，是德国真空刀柄，是德国DIN69873标准标准 ，其，其有六种标准和有六种标准和规格：规格：即即 HSK: A 型型 、B 型型 、 C型、型、D 型型 、 E型型 、 F型型 。其中。其中，常用于加工中心，常用于加工中心 (自动换刀自动换刀 ) 上的有上的有 A 型型 、E 型和型和 F型型 。HSK 可以按如下方面进行选择可以按如下方面进行选择： A和和C 型：型：适度中等的扭矩，中等或适度中等的扭矩，中等或高速的主轴转速高速的主轴转速； B和和D 型：型：扭矩刚性最大，中等或高扭矩刚性最大，中等或高速的主轴转速速的主轴转速； E和和F 型：型：低的扭矩刚性，但主轴转低的扭矩刚性，但主轴转速允许极高速允许极高。 HSK刀柄最关键的不在于制造精度，刀柄最关键的不在于制造精度，而在于严格的钢材质和热处理而在于严格的钢材质和热处理标准。标准。Taper:1/10 Angle: 251 47 2.刀夹系统 1:10的空心短锥刀柄16常见的刀柄 面铣刀莫氏锥度刀柄钻夹头铣刀夹头侧固式两刀片粗加工和一刀片精加工镗刀17特殊功能的刀柄 1.(角度头角度头)转角转角刀柄刀柄 2.增速刀柄增速刀柄3. 内冷却刀柄内冷却刀柄18特殊功能的刀柄 转角刀柄 1.1.转角刀柄转角刀柄: 也叫角度头，这种刀柄的头部可作30、 45、 60、 90等角度旋转 ,具有五面加工功能 。 安装在立式加工中心上 ,可使立式加工中心具有卧式加工中心的功能 ,可用于深型腔的底部清角作业。19特殊功能的刀柄 万能万能角度头角度头: 万能角度头又称万能铣头(universal milling head) ，或者AC轴铣头，是指铣削输出轴铣削输出轴可在水平和垂直两个平面内回转的铣头。 万能铣头是机床常用的附件，也是机床最核心、技术含量最高的部件之一。使3轴机床具备5个坐标轴，具备五轴加工功能，扩大机床的加工能力。 五轴联动加工的万能铣头，可以用来加工航空航天、核能、能源领域的关键零部件。如飞机发动机的叶片、核电泵叶片、火电汽轮机叶片、核潜艇螺旋桨等。20特殊功能的刀柄 2.增速刀柄（增速刀柄（主轴增速器主轴增速器） 也叫主轴增速器，重型主轴增速器也叫增速铣头，常见的有三类： 机械齿轮式增速器、气动主轴增速器和电主轴增速器。 增加刀具转速 ；如日本的NXSE增速头 ,在机床主轴速度为 4000 r/m in时 ,刀具可在 0. 8 s内转速达到 20000 r/min。使用主轴增速器使用主轴增速器的功用：的功用： 当机床本身的转速达不到要求时，用于增加机床转速，实现高速切削（如，微型铣刀和小钻头高速加工）：提高加工效率，以得到很好的粗糙度、精密度； 重型镗铣床一般转速比较低，通常会加装重型主轴增速器（增速铣头），以提高加工效率。 21 主轴主轴增速增速器的常见器的常见类型：类型：1. 齿轮式主轴增速器： 一般最高转速可达42000RPM，跳动精度一般0.01mm；因而适合1mm以上刀具加工使用；2. 高速气动增速器： 最高转速可达160000RPM，跳动精度一般0.001mm；主要有欧洲和日韩产品，一般日韩产品功率很小，只有几十瓦，欧洲产品功率可达1KW以上；3. 电主轴增速器: 相对于齿轮和气动增速器，电动增速器需要电源、变频器、冷电源、变频器、冷却润滑却润滑等装置，维护比较麻烦复杂，且价格昂贵。 主轴主轴增速增速器的应用：器的应用： 主轴增速器可以安装在加工中心、数控车削中心、镗铣床等机床上，气动增速器（气动主轴）和电主轴增速器还可以安装在机器手上； 可以让普通加工中心进行高速铣削、雕刻加工及孔加工；高速微型加工的利器； 安装在加工中心上的主轴增速器，可以当成一把特殊功能的刀具，进行自动换刀放入刀库。电主轴增速器电主轴增速器特殊功能的刀柄齿轮式主轴增速器齿轮式主轴增速器高速气动增速器高速气动增速器22特殊功能的刀柄 转角刀柄(角度头) 增速刀柄内冷却刀柄 1.1.转角刀柄转角刀柄:这种刀柄的头部可作30、 45、 60、 90等角度旋转 ,具有五面加工功能 。 2.2.增速增速刀柄刀柄 ( (增速头增速头 ):): 增加刀具转速，实现高速切削。3. 内内冷却刀柄冷却刀柄 :该刀柄在芯部开有冷却液通道与麻花钻或深孔钻配合使用 ，利用特殊的供油系统，将高压切削液喷注到切削部位 ，实现良好的冷却与润滑 ，并排除切屑。23拉钉简介： 拉钉有三个关键参数：角、角、长度长度L以及以及螺纹螺纹G关于刀柄拉钉的角有如下几种情况：1、MAS BT（日本标准）刀柄拉钉角有45、60和90之分，常用的是45和 60的 ；2、DIN 69871刀柄的拉钉（通常称为DIN 6987240/50） 角只有75一种；3、IS0 7388/1刀柄的拉钉（通常称为IS0 7388/240/50） 角有45和75之分；4、ANSI/ASME（美国标准）刀柄拉钉角，有45、60和90之分。 关于刀柄拉钉的螺纹螺纹G，除ANSI/ASME（美国标准）刀柄拉钉存在有英制螺纹标准外，其它三种均使用公制螺纹:40#刀柄拉钉，通常使用M16螺纹螺纹， 50#刀柄拉钉，通常使用M24螺纹螺纹。24ISO 7388/2 拉钉 25DIN69872标准拉钉 26回顾 加工的典型零件，决定了机床的类型及规格、精度；刀柄类型取决于机床类型，即与机床主轴锥度及大小有关。典型零件族机床精度、规格（主轴孔大小、锥度）刀柄规格拉钉类型普通转速加工中心高速加工中心(10000 r/min)目前应用较多的是 HSK高速刀柄