高速切削--刀具的接口技术.doc

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1、机械制造技术基础项目作业——高速切削刀具的接口技术班级：机械本132姓名：目录摘要.................................................1一、刀具系统接口技术 ................................1二、刀具-机床接口技术 ...............................1三、刀具-刀柄接口技术 ...............................2四、结语 ............................................3五、参考文献.......

2、..................................3小组分工.............................................4高速切削刀具的接口技术摘要：高速切削是先进制造技术中最重要的加工工艺之一，高速切削技术是机械制造业发展的必要趋势， 其应用将大幅度地提高加工效率和加工质量。而高速切削刀具技术则是实现高速切削的关键技术之一。关键词：高速切削；刀具技术；接口技术高速切削加工不仅仅是主轴转速的提高，而是指整体加工时间的缩短。因此，高速切削加工不仅要求切削刀具具有很高的刚性、安全性、柔性、动平衡特性和操作方便性，而且对刀具

3、系统与机床接口的连接刚度、精度以及刀柄对刀具的夹持力与夹持精度等都提出了很高的要求。所谓刀具系统即由装夹刀柄与切削刀具所组成的完整刀具体系。装夹刀柄与机床接口相配，切削刀具直接加工被加工零件，两者极为重要。一、刀具系统接口技术 刀具系统接口技术包括刀具-机床接口技术与刀具-刀柄接口技术。 二、刀具-机床接口技术 为了克服传统刀柄仅仅依靠锥面定位导致的不利影响，一些科研机构和刀具制造商研究开发了一种能使刀柄在主轴内孔锥面和端面同时定位的新型连接方式—两面约束过定位夹持系统。该系统具有很高的接触刚度和重复定位精度、夹紧可靠。目前，该系统主要有短锥柄和7:24长锥柄两种形

4、式。 虽然7:24锥柄具有与传统BT刀柄可以互换,并可方便安装于主轴锥孔锥度为7：24的机床上,可提高刀柄与主轴的连接刚度和精度等优点,但从切削速度日趋提高的高速加工的发展趋势来看,锥度为1：10的短锥柄的刀柄结构的发展前景更为广阔。目前，短锥柄的两面约束刀柄主要有HSK、KM、NT、BIG-PLUS等几种。 三、刀具-刀柄接口技术 刀柄对刀具的夹持力的大小和夹持精度的高低，在高速切削中具有十分重要的位置。如果刀柄对刀具夹持不牢固，轻则降低加工精度，重则导致刀具及工件损坏，甚至引发安全事故。 提高刀具系统夹持精度，就必须设法使刀具得到精密可靠定位，确保足够夹持力，就

5、必须严格控制和提高刀具系统配合精度、加大夹持长度、优化结构设计及合理选材。目前，适宜高速切削加工的刀具夹头主要有以下几种： （1）热缩夹头 利用刀柄装刀孔热胀冷缩使刀具可靠夹紧。它是一种无夹紧元件的夹头，结构简单对称、夹紧力大。 （2）高精度弹簧夹头 由日本大昭和精机株式会社生产的高精度弹簧夹头，采用锥角12°锥套，所有夹头都经平衡修整，以适应高速加工的要求。目前，这种夹头的转速可达高精度液压夹头的转速可达到30000-40000r/min。 （3）高精度液压夹头BIG-PLUS刀具系统的高精度液压夹头采用两点夹持的一体型构造,具有很高的夹持力和夹持精度,且减小了夹

6、头质量。 （4）高精度静压膨胀式夹头 由德国雄克公司生产的高精度静压膨胀式夹头，通过拧紧加压螺栓提高油腔内的油压，使油腔内壁均匀对称的向轴线方向膨胀，以夹紧刀具。该夹头夹持精度极高其径向跳动小于3um。 （5）三棱变形夹头 该夹头利用夹头本身的变形力夹紧刀具，其自由状态为三棱形，装夹刀具时，利用液力作用使夹头内孔变为圆形，撤消外力后，内孔重新收缩为三棱形，以实现对刀具三点夹紧。该夹头具有结构紧凑、定位精度高且对称、刀具装夹简单等特点。 （6）新颖结构夹头由Sandvik公司新推出的CoroC-rip夹头，借助液压装置推动锥套，在3D处测量,其径向跳动可达2-6um，

7、这种夹头夹紧更为可靠，其刚性高于液压夹头，装夹时间短于热缩夹头。ISCAR公司推出的圆柱柄新型装夹方式,不证端面接触,而且能在半个圆周面上形成夹紧力,提高了夹持刚性。四、结语 高速切削加工已成为机械制造的主流发展方向，因此，适宜高速切削加工的刀具系统技术的研究具有十分重要的意义。随着先进制造技术及材料技术和纳米技术的发展，新的多元、复合、纳米级的硬质涂层及CVD金刚石薄膜等功能材料、超硬刀具材料、陶瓷刀具、涂层刀具等将得到广泛应用，高速切削刀具系统将日趋完善，成为推动高速切削加工的重要组成部分。  五、参考文献[1]艾兴，等.  高速切削刀具材料的进展和未来[J