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各种刀柄制作图解

  • 发布日期:18-03-20 15:09
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刀柄介绍
刀柄是一种工具,是机械主轴与刀具和其它附件工具连接件,目前主要标准有BT、SK、CAPTO、BBT、HSK等几种规格的主轴型号。


HSK刀柄
HSK工具系统是一种新型的高速短锥型刀柄,其接口采用锥面和端面同时定位的方式,刀柄为HSK刀柄结构图中空,锥体长度较短,锥度为1/10,有利于实现换刀轻型化和高速化。如下图所示。由于采用空心锥体和端面定位,补偿了高速加工时主轴孔与刀柄的径向变形差异,并完全消除了轴向定位误差,使高速、高精度加工成为可能。这种刀柄在高速加工中心上应用越来越普遍。
HSK刀柄6中型号结构图

HSK刀柄6中型号结构图

KM刀柄
该刀柄的结构与HSK刀柄相似,也是采用了空心短锥结构,锥度为1/10,并且也是采用锥面KM刀柄结构图和端面同时定位、夹紧工作方式。如图1.3所示,主要区别在于使用的夹紧机构不同,KM的夹紧结构已申请了美国专利,它使用的夹紧力更大,系统的刚度更高。不过由于KM刀柄锥面上开有两个对称的圆弧凹槽(夹紧时应用),所以相比之下显得单薄,有些零件的强度较差,而且它需要非常大的夹紧力才能正常工作。另外,KM刀柄结构的专利保护限制了该系统的迅速推广应用。
KM刀柄结构图
KM刀柄结构图

NC5刀柄
它也采用了空心短锥结构,锥度为1/10,并且也是采用锥面和端面同时定位、夹紧工作方式。由于扭矩是由NC5刀柄前端圆柱上的键槽传递的,刀柄尾部没有传递扭矩的键槽,所以轴向尺寸比HSK刀柄短。NC5刀柄结构图它与前面两种刀柄的最大区别在于刀柄没有采用薄壁结构,刀柄锥面处增加了一个中间锥套。KM刀柄和HSK刀柄是通过薄壁的变形来补偿刀柄和主轴制造误差,保证锥面和端面同时可靠的接触,而NC5刀柄是通过中间锥套的轴向移动达到这个目的。中间锥套的轴向移动动力来自刀柄端面上的碟形弹簧。由于中间锥套的误差补偿能力较强,因此NC5刀柄对主轴和刀柄本身的制造精度的要求可稍低些。另外,NC5刀柄内仅有一个安装拉钉的螺钉孔,孔壁较厚,强度高,可采用增压夹紧机构,满足重切削的要求。这种刀柄的主要缺点是刀柄和主轴锥孔之间增加了一个接触面,刀柄的定位精度和刚度有所下降。
NC5刀柄结构图
NC5刀柄结构图
CAPTO刀柄
CAPTO刀柄。这种刀柄的结构不是圆锥形,而是三棱圆锥,其棱为圆弧形,锥度为1/20,并且空心短锥结构,采用锥面与端面同时接触定位。三棱圆锥结构可实现两个方向都无滑动的转矩传递,不再需要传动键,消除了因传动键和键槽引起的动平衡问题。三棱圆锥的表面大,使刀柄表面压力低、不易变形、磨损小,因而精度保持性好。但三棱圆锥孔加工困难,加工成本高,与现有刀柄不兼容,配合会自锁。


BT高速刀柄
BT型数控刀柄主要是日本标准,现也是普遍使用的一种标准。7:24锥度的通用刀柄锥度为7:24的通用刀柄通常有五种标准和规格,即NT(传统型)、DIN69871(德国标准)、IS07388/1(国际标准)、MASBT(日本标准)以及ANSI/ASME(美国标准)。

NT型刀柄德国标准为DIN2080,是在传统型机床上通过拉杆将刀柄拉紧,国内也称为ST;其它四种刀柄均是在加工中心上通过刀柄尾部的拉钉将刀柄拉紧。MASBT型(简称BT)BT型是日本标准,安装尺寸与DIN69871、IS07388/1及ANSI完全不同,不能换用。

BT型刀柄的对称性结构使它比其它三种刀柄的高速稳定性要好。刀柄刀杆选择认准钛浩,刀柄有30、35、40、45、50和60的规,它表示在锥柄某处(具体位置在不同的标准中并不同)直径的大小。锥体的规格通常是由机床厂商根据机床的有效功率或使用刀具的总体长度来选择的,也与出产国有关(欧洲为DIN标准,美国为ANSI标准,日本为JIS标准)。常用的刀柄规格30,40,50,其中40应用最广泛。

BT高速刀柄
BT高速刀柄图解

 

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