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精密刀具夹紧技术

2019-07-03 00:001210

来自德国雄克公司的高科技产品——应力锁紧式刀具夹头和静压膨胀式刀具夹头具有一系列优良的技术性能,适用于加工中心、高精度镗铣床和柔性自动生产线等金属切削加工设备,较好的性能价格比使其在航空航天制造业、汽车制造业、机械制造业、模具加工等行业内得到了广泛地应用。

应力锁紧式刀具

应力锁紧式刀具夹紧技术是德国雄克公司的专利技术,根据这种夹紧技术制造的超细型TRIBOS-S型刀具夹头和TRIBOS-SVL刀具加长杆,可以用在加工空间非常受限制的场合。根据这种夹紧技术制造的TRIBOS-R型刀具夹头,外形粗壮、刚性好,具有高阻尼性能,减振性能好,不仅适用于精加工,也适用于大切削量的加工。

1、TRIBOS-S型应力锁紧式刀具夹头

TRIBOS-S型应力锁紧式刀具夹头(如图1)的夹持孔具有经精确计算而设计的轴对称的特殊几何形状(如图2a),因此在原始状态下,刀具是无法插入夹持孔内的。其工作是原理是:安装刀具时使用专用加载器对夹持段从外部加压,迫使夹持孔在弹性变形的范围内变成圆孔(如图2b),将刀具插入夹持孔内(如图2c),然后松开加载器撤掉外部荷载,刀具就被巨大的变形恢复力牢固地夹紧(如图2d);同样,使用加载器取出或更换刀具。

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RIBOS-S型应力锁紧式刀具夹头具有优良的技术性能:

● 夹持回转精度和重复夹紧精度≤3μm;

● 极细的外径尺寸;

● 稳定可靠的夹紧力;

● 具有全封闭结构,无活动部件,无磨损,免维护;

● 夹头夹持刀具后始终处于弹性变形状态,使用寿命长;

● 使用加载器更换刀具迅速、方便;

● 夹头对被夹刀具的材料没有限制;

● 采用完全对称的结构,适用于高速切削;

● 可以显著改善刀具在切削加工中的受力状态,有效地提高切削加工的精度和工件表面质量。

2 、TRIBOS-SVL刀具加长杆

标准系列的TRIBOS-SVL刀具加长杆有100mm和150mm两种长度,圆柱柄有直径12mm、直径20mm和直径32mm三种尺寸,其工作原理和性能特点与TRIBOS-S型应力锁紧式刀具夹头相同。非标系列的刀具加长杆可以根据具体的要求决定制造长度。它可以和各种刀具夹头联合使用(图3),解决干涉问题,代替昂贵易耗的非标刀具。

3 、TRIBOS-R型应力锁紧式刀具夹头

TRIBOS-R型应力锁紧式刀具夹头(图4)其工作原理与TRIBOS-S相同,不同之处在于TRIBOS-R加大了夹持段的外径,设计了特殊的减振空腔结构。空腔中注满了阻尼减振的热固性塑料,使刀具夹头的减振性能、刚性和夹持力都得到了很大的提高,不仅可用于精加工,也可用于重切削加工。

与TRIBOS-S同样,TRIBOS-R型刀具夹头也具有优良的技术性能:

● 夹持回转精度和重复夹紧精度≤3μm;

● 稳定可靠的夹紧力;

● 能传递很高的扭矩;nextpage

● 采用完全对称的结构,夹持部分没有活动的部件,无磨损、免维护、经久耐用,适用于高速切削;

● 用加载器装刀和换刀迅速、方便;

● 具有很好的刚性、优良的阻尼减振性能,可以提高切削加工精度,改善工件表面质量。

静压膨胀式刀具夹头

静压膨胀式刀具夹头(图5)是根据静压膨胀原理制造的超高精度的刀具夹头,集快速装刀、高精度和强力夹紧于一身,既可用于精密加工也可用于大进刀量粗切削加工。

静压膨胀式刀具夹头在夹头主体与装夹孔的膨胀壁之间做了一个环形封闭油腔,油腔内充满了专用液压油,可以将油压均匀地传递到密闭油腔的每个部分。油腔内的油同时还增加了结构阻尼,改善夹头的动力学特性,对减小振动、提高加工质量具有显著的效果。装夹孔的膨胀壁具有很好的弹性,经过精确计算而设定,能在油压达到设定值时产生需要的膨胀量。装夹孔内壁上制有环槽,在夹紧时它可以容纳装夹孔内壁和被夹刀具之间的残余润滑物,保持装夹孔壁的清洁和干燥,保证扭矩的可靠传递。通过用内六角扳手拧紧加压螺栓,提高油腔内的油压,封闭油腔中的每个部分都会受到相同的压力,使油腔的内壁均匀而对称地向轴线方向膨胀而夹紧刀具;当松开加压螺栓时,油腔内油压回落,装夹孔内壁在弹性回复力的作用下回复到原始直径而松开刀具。

静压膨胀式刀具夹头的优良技术性能如下:

● 夹持回转精度≤3μm,重复夹紧精度≤2μm;

● 稳定可靠的夹紧力;

● 能够传递很高的扭矩;

● 极优的阻尼减振性能;

● 夹紧系统具有全封闭结构,无磨损,经久耐用;

● 能够有效地提高切削加工的精度和工件表面质量;

● 可以显著改善刀具在切削加工中的受力状态,成倍提高刀具的使用寿命;

● 装、卸刀具简单方便。

刀具夹头的动平衡特性

德国雄克公司生产的刀具夹头的动平衡是按照德国工业应用研究组织AIF推荐的动平衡指标。如果有更高的转速要求,经过更精细的动平衡,可以使TRIBOS-S型刀具夹头和TRIBOS-SVL刀具加长杆适用于85000r/min的工作转速,TRIBOS-R型刀具夹头适用于55000r/min的工作转速,静压膨胀式刀具夹头适用于50000r/min的工作转速。

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