第一部分:主轴高速夹持装置和他们的关系

为了使模具加工钢的商店在当bet188娱乐城今的全球制造业环境中保持竞争力,他们必须考虑高速加工和/或淬硬钢加工。这样的加工将允许模具车间减少生产时间显著减少大量的电火花,和bet188娱乐城劳动密集型的抛光时间。这减少了劳动力和时间成本将使模具商店竞争。bet188娱乐城

有四个基本的硬件组件,必须考虑在高速加工中心应用程序:

• 加工中心
• 的刀夹
• 刀具
• 机床软件

为了使教育决定适当的加工中心设备购买高速加工,重要的是要考虑机床主轴之间的连接和刀夹。这个轴连接的选项很多,包括猫和BT锥形工具,和双脸接触选项。一旦模具店已决定在bet188娱乐城适当的轴,它必须决定哪些问题是重要的,当选择夹持装置。为了做到这一点,模具车间必须了解的基本组件的刀夹将bet188娱乐城会运行在高速(刚度、精度和平衡)。有必要检查所有刀夹和主轴组件为了澄清误解模具应用加工的主轴和刀夹选项。bet188娱乐城

高速加工是什么?

当观察的关系平衡的工具与高速主轴,重要的是定义速度或rpm,构成高速加工。整个行业有几种不同的看法。第一个定义是马力的市场调查和rpm,即高速加工:10000 rpm 50马力,15000 rpm 40马力,30000 rpm 30马力,40000 rpm 15马力,60000转10马力。第二个定义定义了高速通常采用锥度大小;50锥形10000到15000 rpm, 40锥在15000到25000 rpm, 30锥在30000 rpm。

最后,国际标准化组织ISO 1940规范第一版印刷5月1日,1973年,州约8000 rpm是需要平衡的夹持装置的速度。

因此,没有一个好的固体定义高速加工。通常情况下,高速加工被认为是高速度和饲料低深度削减,导致快速金属切削率。事实上,许多觉得高速加工应该被定义为高效加工。这意味着实际上所花费的时间机器高速加工工件决定。这个定义自称是独立于机器转速;然而,机器转速通常必须更高端的为了最大化高效加工。最终,利用高速加工的目标是创建一个高效的加工环境。

机主轴上的实际效果是真正的高速加工。因为所有纺锤波和机器不建在相同的方式,一个人必须考虑主轴的实际建设的许多元素。例如,主轴提供双脸接触吗?有多大规模的主轴与质量工具的把柄吗?振动是如何影响主轴和刀具加工表面吗?这些因素都影响离心力的作用在机轴高rpm。

以很高的速度产生的离心力使我们不得不思考工具我们把主轴。根据ISO 1940如前所述,8000 rpm的近似速度不平衡开始有不利影响的应用程序。在8000 rpm的旋转运动产生的离心力轴开始显示一些效果。

首先,主轴开始扩大在8000 rpm,可减少接触机器主轴和刀夹锥度,导致刚度的损失。第二,刀夹中的任何不平衡导致不均匀的搅拌效果,强调了主轴轴承,导致过早失效。第三,不平衡的夹持装置在高速导致振动影响终点和刀具寿命,最终导致超差部分。最后,更高的rpm还会导致工具的把柄被吸到主轴在“Z”,这可能会导致你的工件加工错误。

在金属切削、不平衡离心力和由此产生的振动随着旋转速度的平方而增加。产生的力的不平衡在10000 rpm,例如,100倍在1000 rpm。

夹持装置

为了消除在高速离心力的影响,机器建筑商和工具制造商已经开发出许多不同的主轴选项。多年来,机床制造商创造了主轴夹持装置接受长7/24锥度。这些工具被称为猫或BT夹持装置,并在许多不同大小范围(一般30的最小和最大的60)。机器主轴开始增加他们的最大速度,有必要扩大在刀夹的设计和他们的小腿。因此,双脸接触工具设计。这使得刀夹保持锥度和额外的脸接触到机器主轴。脸联系背后的理念是允许一个更高层次的静态刚度、锥形接触,和控制的“Z”维度在更高的转速。面接触工具包括HSK,公里,NC5, 7/24锥形双持有人联系。

今天,最常见的主轴在加工中心仍然是7/24陡峭的锥形轴(BT、猫或ISO)。猫或BT背后的数量越大,越大持有人。换句话说,BT30小,轻刀夹,CAT60是一个非常庞大而沉重的刀夹。当标准BT和猫锥形工具插入到加工中心的主轴,主轴之间存在差距的鼻子脸和法兰的工具。在美国,大多数加工中心使用的猫版本这些7/24锥形主轴是由卡特彼勒(CAT锥形工具)。在日本和欧洲,大多数加工中心使用BT版本的锥形主轴7/24。

有五个不同的固有差异BT和猫锥形工具。第一个区别是,BT柄持有人要求地面保留旋钮腔的ID。这接受保留旋钮与地面飞行员的肩膀下面旋钮。这是很重要的,因为它使主轴的中心线的拉力最小化任何错误的刀夹刀夹锥度和机器轴之间的配合。另外,保留旋钮与地面飞行员会重复相同的位置当你删除它,然后再次替换它。一只猫柄保留旋钮不会。这是一个保持平衡的好处在高速应用。

第二个区别是,BT柄持有人是对称的制造。传动键都有相同的宽度和深度。一只猫柄刀夹开钥匙,不同宽度和深度,和,因此,修正马克必须在小钥匙补偿的区别。这使得BT柄刀夹容易平衡。

第三个区别是,猫柄刀夹是由ANSI标准,要求削减救援的法兰下5/8”宽的刀夹。这是一个要求,没有干扰carousel-type工具更换。这个规范不幸的是削弱了猫柄的设计。没有救援,在英国电信的情况下,可以缩短刀夹和一个厚可以维持在法兰直径增加刚性。

第四个区别是,所有的维度的BT柄刀夹在度量。这包括线程保留旋钮腔,和钥匙。第五个也是最后一个的区别是槽法兰的BT柄刀夹是胶版印刷,加法兰是厚的。在猫柄刀夹槽法兰为中心。当用户需求高速和高精度加工中心加工能力,以下问题变得清楚7/24锥形标准工具:

• 由于离心力在主轴速度高,主轴锥度的扩张,和工具拉远到主轴。这导致z轴工具长度不同。如果工具停太远,很难删除从机器上的主轴自动工具更换(ATC)。
• 标准7/24锥形工具遇到振动在主轴主轴速度高。这是创建由于锥形接触高rpm的损失。
• ATC的重复性差,只接触机器主轴锥度。
• 7/24锥形太严重的运行速度非常快,努力保持良好的完成特别是重磨。由于锥形长度的工具,机器的前端轴承主轴的位置位于远离轴面(短1/10锥形工具相比),这限制了主轴的能力。

不仅有问题工具界面本身,还与拉螺栓拉机制。大多数加工中心采用几盘弹簧,其结果是,许多年来有减少的拉力。

在普通主轴夹紧盘为7/24锥形弹簧,当夹夹紧只有阀瓣弹簧力,它会导致接触腐蚀由于轴向振动,如果过度的切削力加载。此外,松开时,阀瓣弹簧力加上额外的力是必需的,它会引起过载的轴承。自盘弹簧总是相互联系,有一些重复性的问题,穿和耐用性,特别是在机器与中心通过冷却能力,因为这些机器不能完全防止冷却液泄漏。因此,盘式弹簧的前端可能会损坏生锈和最终破裂。即使他们不打破,拉力将大幅减少。

HSK纺锤波
与上面列出的失败标准7/24锥形工具,该行业被迫提供不同的轴选择更高的rpm。更常见的一种蜡烛现在提供高速加工是HSK主轴。HSK最初是在德国开发的,它包含一个短为空心锥。它能够提供锥度和法兰接触。HSK是多种形式和尺寸。在形式通过F(每个表单有轻微差异基于不同的应用程序和平衡规范),和不同的尺寸和重量(通常HSK32 HSK100, 32或100刀夹的法兰)的直径。的方式HSK工具的把柄是卷入机器主轴是非常独特的。没有必要pull-studs HSK夹持装置。基本上,不断扩大的山魈插入的ID HSK工具的把柄。它扩展创建刀夹和机器主轴之间的联系,然后将刀夹到机器的主轴。

HSK刀夹/机主轴创造有解决一些缺陷与7/24锥形工具运行时在高主轴速度。首先,机器的1/10圆锥保持轴承主轴紧凑,加工所做的实际上是接近。其次,HSK工具允许的空心锥锥的刀夹扩大机主轴扩展由于离心力由主轴转速增加。换句话说,空心锥形扩展以更高的速度比机器主轴,因此创造外在压力轴的ID和维护质量锥和机器主轴之间的联系。第三,脸接触机主轴的HSK工具创建了一个更高的静态刚度的组合锥度和法兰接触。最后,法兰接触还允许“Z”维度更好控制由于不能吸收到主轴刀夹在运行时在高rpm。

1/10短锥,双面接触
第二个双脸接触轴选项为高速加工开发的是一个在日本发展的主轴。这个系统在日本很受欢迎,但它在美国并不受欢迎。然而,1/10短锥,双面联系系统地址的问题标准7/24工具在运行在高主轴速度。

类似于HSK,锥锥角是1/10,它提供了优越的静态刚度和扭矩传输特性。工具也有一个短锥。这使得轴承主轴前端的定位接近工具方面,从而大大提高了主轴系统的刚度。此外,这也缩短了ATC。工具不像HSK空心。相反,它有一个滑动锥形机制建立的锥形刀夹。这种滑动锥形机制表现出优越的抑制性能证明了日本大学在许多测试。发现添加的静态刚度和阻尼效应的工具创建了一个稳定的聊天环境在工件上。它还发现高阻尼性能允许高速,高收费操作,也大大扩展了刀具的寿命。

像HSK,工具使用双面接触系统,实现同步锥和法兰接触。这提高了刚度和力传递率也增加了工具重复精度和径向跳动精度。双面接触系统提供了较高的静态和动态跳动精度(跳动精度当工具安装阶段改变了180年和跳动精度高主轴转速)。更高的跳动精度也大幅度延长刀具寿命。这里的要点不仅仅是双面接触提高重复精度和跳动的准确性,但双面接触主轴法兰的跳动精度对加工中心的主轴锥度尽可能接近于零,从而稳定重复精度和跳动精度。当然,拿着刀具的方法也对摆有巨大的影响。

正如前面提到的,一个普通的锥形工具是7/24停在Z轴方向上运行时在高主轴速度。因此,双面接触工具系统的锥形凸缘,一种机制,能吸收的微小误差规线必须在创建工具本身。1/10短锥,双面工具系统解决这些问题以其滑动锥形机制(当发生工具夹紧时,锥锥-有槽压缩后的内部锥度轴,和改变轴向方向——吸收规线错误)。由于这个系统,制造机主轴和工具可以简化,和工具可以交换更多的灵活而不担心Z轴维度的妥协。

由于短为锥度设计和面对面接触的能力这刀夹选择,许多it和HSK之间作比较。他们相似的优势提供7/24锥形工具,如更高的静态刚度,保持脸部和锥形接触的能力,和潜在的Z轴的控制增长。的一个明显的差异,然而,事实是,HSK没有滑动锥形提供抑制机制。同时,HSK的刀具刀夹必须扩展有点远离机器的主轴的脸因为身体的HSK工具的把柄是中空的,和所有的刀具柄可以放置在中空部分刀夹。

7/24双脸接触设计的主轴
第三个轴选项可用在许多加工中心是7/24双脸接触设计的主轴。这种主轴设计正在迅速流行在世界各地为了解决高速加工。这么快已经变得如此受欢迎,因为它需要标准7/24锥形工具,和/或特殊的工具,可以提供面接触。这允许最终用户决定是否需要特殊的工具。通常,人们问为什么7/24锥形工具并不总是有能力让脸和锥形接触。答案很简单。标准的7/24锥形工具是固体,很难保持两个固体表面之间的关系(换句话说,锥度和法兰接触)。此外,这个双面接触工具系统没有什么不同的锥角(7/24),锥形长度,前端机主轴的轴承位置,拉螺栓夹紧机制。什么都没有改变主轴的机器上除了法兰接触。同时,在高转速的主轴扩张,夹持装置和固体没有真正优势(除了更好地控制Z轴)的脸接触自轴将失去至关重要的锥形接触。

因此,为了充分利用7/24双脸设计与内部弹簧接触,不断扩大的锥套了。新扩张锥套是一个独特的三重联系工具系统,达到改善切削能力和开发更好的机器完成锥度加工中心精度在7/24。这不仅是改善工具改变可重复性,也防止工具干扰机主轴的高速旋转。机床的切削能力是保持即使拉螺栓拉力减少经过几年的使用。系统由一个主体和一个内部锥度配置里面的圆锥。锥锥形状符合7/24外部锥度。这个圆锥是预装在身体盘弹簧。系统定义了预装,确保平衡固定重合度锥度和法兰(百分之九十:百分之十)。

标准的英国电信/ IT锥通常达到过度接触,这有时会导致一个问题当释放ATC的工具。然而,系统解决问题以其独特的配置。锥锥和阀瓣弹簧的组合创建一个阻尼效应,减少切削振动,从而延长刀具寿命。工具夹,锥锥略幻灯片在轴向方向吸收随时规线错误。主体的内部锥度的扩张,创建一个死锁,结果最大化时的拉力拉机制夹工具,提供法兰接触。因此,7/24的三重接触外部的锥度,身体内部的锥形工具,可以实现法兰。工具是松开时,凸缘被释放时,紧随其后的是锥形。当机器主轴锥度在高速扩张或通过热生成,预装的圆锥总是遵循扩大形状保持不变的锥度和法兰接触。

如前所述,这种双重的脸接触式轴已成为相当受欢迎是因为它提供了高速的多功能性和标准加工。然而,在过去的十年内,发展主轴设计结合双接触,锥形运动和静态刚度在高速生产创造更高的生产水平。

然而,一旦一个商店已经决定在机轴,还有许多附加尝试高速加工时需要考虑的问题。这包括软件、刀具夹持装置。这些考虑下个月将在本文的第二部分。