如今數(shù)控機(jī)床在工廠里得到了廣泛的應(yīng)用，這些機(jī)床和使用的工具來(lái)自世界各地，有著不同的型號(hào)和標(biāo)準(zhǔn)。今天和大家聊一聊關(guān)于加工中心刀柄的知識(shí)。

刀柄是機(jī)床和刀具的連接體，刀柄是影響同心度和動(dòng)平衡一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，千萬(wàn)不能將它當(dāng)成一般的部件來(lái)看待。同心度可以決定刀具在旋轉(zhuǎn)一周的情況下各切刃部分的切削量是否均勻；在主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)動(dòng)不平衡將產(chǎn)生周期性的震動(dòng)。

1
根據(jù)主軸錐孔分兩大類(lèi)

按加工中心主軸裝刀孔的錐度通常分為兩大類(lèi)：

錐度為7: 24的SK通用刀柄
錐度為1: 10的HSK真空刀柄

▌ 錐度為7: 24的SK通用刀柄

7：24指的是刀柄錐度為7：24，為單獨(dú)的錐面定位，錐柄較長(zhǎng)。錐體表面同時(shí)要起兩個(gè)重要作用，即刀柄相對(duì)于主軸的精確定位以及實(shí)現(xiàn)刀柄夾緊。

?優(yōu)點(diǎn)：不自鎖，可以實(shí)現(xiàn)快速裝卸刀具；制造刀柄只要將錐角加工到高精度即可保證連接的精度，所以刀柄成本相對(duì)較低。

缺點(diǎn)：在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)主軸前端錐孔會(huì)發(fā)生膨脹，膨脹量的大小隨著旋轉(zhuǎn)半徑與轉(zhuǎn)速的增大而增大，錐度連接剛度會(huì)降低，在拉桿拉力的作用下，刀柄的軸向位移也會(huì)發(fā)生改變。每次換刀后刀柄的徑向尺寸都會(huì)發(fā)生改變，存在著重復(fù)定位精度不穩(wěn)定的問(wèn)題。

錐度為7:24的通用刀柄通常有五種標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)格：

1. 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) IS0 7388/1 （簡(jiǎn)稱IV或IT）
2. 日本標(biāo)準(zhǔn) MAS BT（簡(jiǎn)稱BT）
3. 德國(guó)標(biāo)準(zhǔn) DIN 2080型（簡(jiǎn)稱 NT或ST）
4. 美國(guó)標(biāo)準(zhǔn) ANSI/ASME（簡(jiǎn)稱CAT）
5. DIN 69871 型（簡(jiǎn)稱JT、DIN、DAT或者DV）

拉緊方式：

NT型刀柄是在傳統(tǒng)型機(jī)床上通過(guò)拉桿將刀柄拉緊，國(guó)內(nèi)也稱為ST；其它四種刀柄均是在加工中心上通過(guò)刀柄尾部的拉釘將刀柄拉緊。

通用性：

1）目前國(guó)內(nèi)使用最多的是DIN 69871型（即JT）和日本MAS BT 型兩種刀柄；
2）DIN 69871型的刀柄還可以安裝在ANSI/ASME主軸錐孔的機(jī)床上；
3）國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IS0 7388/1型的刀柄還可以安裝在DIN 69871型、ANSI/ASME主軸錐孔的機(jī)床上，所以就通用性而言，IS0 7388/1型的刀柄是最好的。

▌ 錐度為1: 10的HSK真空刀柄

HSK真空刀柄靠刀柄的彈性變形，不但刀柄的1:10錐面與機(jī)床主軸孔的1:10錐面接觸，而且使刀柄的法蘭盤(pán)面與主軸面也緊密接觸，這種雙面接觸系統(tǒng)在高速加工、連接剛性和重合精度上均優(yōu)于7:24的通用刀柄。

HSK真空刀柄能夠提高系統(tǒng)的剛性和穩(wěn)定性以及在高速加工時(shí)的產(chǎn)品精度，并縮短刀具更換的時(shí)間，在高速加工中發(fā)揮很重要的作用，其適應(yīng)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速達(dá)到60,000轉(zhuǎn)/分。HSK工具系統(tǒng)正在被廣泛用于航空航天、汽車(chē)、精密模具等制造工業(yè)之中。

HSK刀柄有A型、B型、C型、D型、E型、F型等多種規(guī)格，其中常用于加工中心(自動(dòng)換刀)上的有A型、E型和F型。

A型和E型的最大區(qū)別：

1. A型有傳動(dòng)槽而E型沒(méi)有。所以相對(duì)來(lái)說(shuō)A型傳遞扭矩較大，相對(duì)可進(jìn)行一些重切削。而E型傳遞的扭矩就比較小，只能進(jìn)行一些輕切削。
2. A型刀柄上除有傳動(dòng)槽之外，還有手動(dòng)固定孔、方向槽等，所以相對(duì)來(lái)說(shuō)平衡性較差。而E型沒(méi)有，所以E型更適合于高速加工。E型和F型的機(jī)構(gòu)完全一致，它們的區(qū)別在于：同樣稱呼的E型和F型刀柄(比如E63和F63)，F(xiàn)型刀柄的錐部要小一號(hào)。也就是說(shuō)E63和F63的法蘭直徑都是φ63，但F63的錐部尺寸只和E50的尺寸一樣。所以和E63相比， F63的轉(zhuǎn)速會(huì)更快(主軸軸承小)。

2
刀柄的裝刀形式

▌ 彈簧夾頭刀柄

主要用于鉆頭、銑刀、絲錐等直柄刀具及工具的裝夾，卡簧彈性變形量1mm，夾持范圍在直徑 0.5~32mm。

▌ 液壓夾頭

A- 鎖緊螺釘，使用內(nèi)六角扳手將鎖緊螺釘擰緊；
B- 鎖緊活塞，將液壓媒質(zhì)壓入膨脹室；
C- 膨脹室，受液體擠壓產(chǎn)生壓力；
D- 薄膨脹襯套，在鎖緊過(guò)程中使刀具裝夾桿中心定位并均勻包絡(luò)。
E- 特殊密封件，確保理想的密封和長(zhǎng)的使用壽命。

▌ 加熱刀柄

應(yīng)用感應(yīng)加熱技術(shù)加熱刀柄上刀具裝夾部位，使它的直徑會(huì)膨脹，再將冷的刀桿放入熱的刀柄。加熱刀柄夾緊力大，動(dòng)平衡好，適合于高速加工。重復(fù)定位精度高，一般在2μm以內(nèi)，徑向跳動(dòng)在5μm以內(nèi)；抗污能力好，在加工中防干涉能力好。但是，每種規(guī)格刀柄只適安裝一種柄徑的刀具，需配置一套加熱設(shè)備。