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行業(yè)新聞
刀柄熱脹儀你了解多少?
作者:上海川奇機(jī)電設(shè)備有限公司 | 發(fā)布時(shí)間:2022-01-17 | 載入中...

刀柄熱脹儀是一種連接主軸和刀具的中間夾持元件,刀具和刀柄熱脹儀之間不介入任何零件。夾持刀具時(shí),利用熱感應(yīng)裝置使刀柄熱脹儀的夾持部分在短時(shí)間加熱至 250°C~425°C,待其內(nèi)徑擴(kuò)張至超過(guò)刀具被夾持部分的直徑時(shí),迅速將刀具裝入刀柄熱脹儀內(nèi),刀柄熱脹儀冷卻收縮時(shí),刀具與刀柄熱脹儀形成過(guò)盈配合,以此實(shí)現(xiàn)刀柄對(duì)刀具的可靠、高精度有效夾持。與彈性?shī)A頭相比,刀柄熱脹儀由于是由刀柄單體構(gòu)成,沒(méi)有零件組合帶來(lái)的精度降低,并且是依靠金屬的收縮方式夾持刀具,比機(jī)械性收縮方式離散度小,精度穩(wěn)定性高。

另外,刀柄熱脹儀具有較高的夾持扭矩、高彎曲剛性及高的動(dòng)平衡性。為了達(dá)到增加金屬去除率和延長(zhǎng)刀具壽命的目的,例如鋁合金的加工,隨著熱縮技術(shù)的應(yīng)用,強(qiáng)力刀柄熱脹儀也被擴(kuò)展使用到粗加工上。歸功與其外形加固,抗震性能更強(qiáng),跳動(dòng)精度繼續(xù)保證小于0.003mm。具有高剛性外形尺寸和加強(qiáng)夾持壁厚的重型刀柄熱脹儀可以再高要求的加工重也游刃有余。例如,再航空航天業(yè)的鈦合金加工和重工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。另外,為了滿足在模具和醫(yī)療工業(yè)中的較深型腔的五軸加工,特別設(shè)計(jì)頂端斜度為3°的刀柄熱脹儀。這種刀柄前端壁厚很薄,后端為加厚結(jié)構(gòu)。因此可在高效切削中裝夾錐度刀具或加長(zhǎng)刀具。

刀柄熱脹儀

刀柄熱脹儀的夾持力由刀柄熱縮夾頭和刀具的過(guò)盈配合產(chǎn)生,夾持力的大小主要受接觸壓力和接觸面積的影響。在夾持長(zhǎng)度一定的條件下,過(guò)盈量、刀柄壁厚以及轉(zhuǎn)速三方面主要因素共同影響接觸壓力的大小。通過(guò)分析單因素條件可知:接觸壓力隨基本過(guò)盈量的增加而增加;由于刀具的剛度大于熱縮夾頭結(jié)構(gòu)的剛度,刀具受離心力小于熱縮夾頭收到的離心力,故相同主軸轉(zhuǎn)速下熱縮夾頭內(nèi)孔徑向擴(kuò)張量大于刀具擴(kuò)張量,從而減小過(guò)盈量,使夾持力相對(duì)減小。

刀柄壁厚對(duì)夾持力的影響主要是雙因素或三因素綜合作用來(lái)體現(xiàn):在相同轉(zhuǎn)速、相同初始過(guò)盈量條件下,壁厚越大接觸壓力越大。一定主軸轉(zhuǎn)速下,熱縮夾頭內(nèi)孔擴(kuò)張量與夾頭外壁壁厚正相關(guān),考慮到整個(gè)夾頭模型為錐體結(jié)構(gòu),熱縮夾頭內(nèi)孔面小端到大端沿軸向的擴(kuò)張量逐漸變大而形成喇叭口狀。在轉(zhuǎn)速4000r/min的條件下,4.5°和3°的刀柄熱脹儀在各自接觸面上接觸壓力分布不均,這是由于熱縮夾頭外壁圓錐上各點(diǎn)直徑不同,徑向變形及徑向間隙是非均勻的。表現(xiàn)為在軸向方向上隨熱縮夾頭壁厚的增大,接觸壓力逐漸變大。對(duì)比不同壁厚熱縮夾頭的接觸面接觸壓力,可見(jiàn)厚壁熱縮夾頭刀柄4.5°的接觸壓力較薄壁熱縮夾頭刀柄3°要大。


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