東莞市臺(tái)誠(chéng)數(shù)控機(jī)械有限公司

鋁幕墻加工中心

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摘要：分析了主軸高轉(zhuǎn)速對(duì)刀/軸聯(lián)結(jié)強(qiáng)度的影響及高速加工對(duì)刀/軸聯(lián)結(jié)的基本要求、現(xiàn)行7/24錐度聯(lián)結(jié)存在的問(wèn)題，介紹了幾種國(guó)外典型刀/軸聯(lián)結(jié)的設(shè)計(jì)方案，鋁幕墻加工中心并對(duì)各種結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了研究。

      關(guān)鍵詞：高速機(jī)床主軸　刀/軸聯(lián)結(jié)設(shè)計(jì)　高速刀具刀柄

　　高速加工具有比普通加工大5～10倍的切削速度，其優(yōu)點(diǎn)是能減少加工時(shí)間，達(dá)到普通加工需要幾道工序才能達(dá)到的加工精度和表面質(zhì)量。與高速切削有關(guān)的主要問(wèn)題有：刀具材料及設(shè)計(jì)、高速機(jī)床主軸的動(dòng)平衡、機(jī)床的熱態(tài)動(dòng)態(tài)性能及可靠性等。而刀具與主軸的聯(lián)結(jié)問(wèn)題會(huì)嚴(yán)重影響高速切削的可靠性及機(jī)床主軸的動(dòng)平衡，已成為限制高速切削的薄弱環(huán)節(jié)之一。

　　一、高速切削對(duì)刀/軸聯(lián)結(jié)要求

　　高速加工要求確保高速下主軸與刀具聯(lián)結(jié)狀態(tài)不能發(fā)生變化。但是，高速主軸的前端錐孔由于離心力的作用會(huì)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，標(biāo)準(zhǔn)的7/24實(shí)心刀柄膨脹量較小，因此標(biāo)準(zhǔn)錐度聯(lián)結(jié)的剛度會(huì)下降，鋁幕墻加工中心在拉桿拉力的作用下，刀具的軸向位置會(huì)發(fā)生改變(見(jiàn)圖1)。主軸的膨脹還會(huì)引起刀具及夾緊機(jī)構(gòu)質(zhì)心的偏離，從而影響主軸的動(dòng)平衡。要保證這種聯(lián)結(jié)在高速下仍有可靠的接觸，需有一個(gè)很大的過(guò)盈量來(lái)抵消高速旋轉(zhuǎn)時(shí)主軸軸端的膨脹，如標(biāo)準(zhǔn)40號(hào)錐需初始過(guò)盈量為15～20μm，再加上消除錐度配合公差帶的過(guò)盈量(AT4級(jí)錐度公差帶達(dá)13μm)，因此這個(gè)過(guò)盈量很大。這樣大的過(guò)盈量需拉桿產(chǎn)生很大的拉力，拉桿產(chǎn)生這樣大的拉力一般很難實(shí)現(xiàn)，對(duì)換刀也非常不利，還會(huì)使主軸端部膨脹，對(duì)主軸前軸承有不良影響