模具制造领域的25个常见问题解答（五）

HEATS · 发表于 2010-9-12 09:37:09

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　　16)为了使刀具平衡，应采取的最重要措施有哪些？

　　在整个切削过程中，为达到刀具平衡牵涉到的典型步骤如下：

　　-测量刀具/刀柄组件的不平衡。

　　-通过变更刀具、切削它以去除一些质量，或移动刀柄上的配重来降低不平衡。

　　-经常必须重复这些步骤，包括再次检查刀具、再次精确调整，直到达到平衡。

　　刀具平衡还牵涉到几个未讨论过的工艺中的不稳定性。其中之一是刀柄与主轴之间的配合问题。其原因是夹紧时常常有可测量的间隙，也可能是锥柄上有切屑或脏污。这会造成锥柄每次定位都不相同。即使刀具、刀柄和主轴在各个方面的状态都很好，但如果存在沾污，也会造成不平衡。为了平衡刀具，必须会增加切削过程中的成本，如果刀具平衡对降低成本非常重要，就应并对每种的具体情况进行分析。

　　但是，为了很好地平衡刀具，在选择正确的刀具时还有许多工作要做。以下几点是选择刀具时应给予考虑的：

　　-购买高质量的刀具与刀柄。应选择预先已消除了不平衡的刀柄。

　　-最好使用短的和尽可能轻的刀具。

　　-定期检验刀具和刀柄，检查是否有疲劳螺纹和变形的征兆。

　　工艺能接受的刀具不平衡由工艺自身的情况来确定。这些情况包括切削过程的切削力、机床的平衡状况及这两个因素彼此相互影响的程度。试验是找到最佳平衡的最好方法。用不同的不平衡值运行几次，例如从不平衡值为20克毫米或更低开始。每次运行后，再用更加平衡的刀具重复试验。最佳平衡应该是这样的一个点：超过这个点后，进一步提高刀具平衡不会提高工件的表面质量；或是这样的一个点：在此点上工艺能易于保证规定的工件公差。

　　关键是始终将重点放在工艺上，而不是将动平衡等级-G值或其它任意确定的平衡值作为目标。此目标应为达到效率尽可能高的工艺。这牵涉到权衡刀具平衡的成本和因此而获得的好处，因此应在成本与好处之间合理地进行平衡。

　　关于刀具平衡更详细的技术信息，请与当地的可乐满代表联系。

　　17)在常规和高速切削应用中，为了得到尽可能好的效果，我应使用何种刀柄？

　　高速加工时，离心力非常大，会导致主轴孔慢慢变大。这对一些V形法兰的刀柄会产生负面影响，因为V形法兰的刀柄仅在径向面上与主轴孔接触。主轴孔变大会使刀具在拉杆恒定的拉力作用下被拉入主轴。这甚至会引起刀具粘住或Z轴方向的尺寸精度降低。

　　与主轴孔和端面同时接触的刀具，即径向和轴向同时配合的刀具更适用于高速下的切削。当主轴孔扩大时，端面接触可避免刀具在主轴孔内向上的移动。使用空心刀柄的刀具也容易受离心力的影响，但它们已设计成在高速下随主轴孔的增大而增大。刀具和主轴在径向和轴向都接触提供了良好的夹紧刚性，使刀具可以进行高速切削。采用独有的椭圆三棱短锥设计的可乐满Capto接口在传递扭矩和高生产率切削时，具有更优秀的性能。

　　高主轴转速时主轴表面接触的对照表

　　主轴转速ISO 40 HSK 50A Coromant Capto C5

　　0 100% 100% 100%

　　20 000 100% 95% 100%

　　25 000 37% 91% 99%

　　30 000 31% 83% 95%

　　35 000 26% 72% 91%

　　40 000 26% 67% 84%

　　当安排高速切削时，应尽量使用由对称的刀具和刀柄组合而成的刀具系统。有几种可用的不同刀具系统。先将刀柄加热使孔扩张，待它们冷却后刀具就被夹紧了，这就是过盈配合系统。对于高速切削来说，这是最好和最可靠的固定刀具方法。这首先是因为它的跳动量非常小；第二，这种连接能传递大扭矩；第三，它很容易构建定制刀具和刀具组件；最后，用这种方法组成的刀具组件有极高的总体刚性。

　　另一种出众并非常通用的刀具夹紧装置是可乐满高精度强力夹头——CoroGrip。这种刀柄系统覆盖了从粗加工到超精加工的所有应用。一个夹头可夹紧使用直柄、惠氏刻槽或侧压式刀柄的面铣刀到钻头的所有类型的刀具。标准弹簧夹套，如可用液压(HydroGrip)、BIG、Nikken、NT的弹簧夹套，均可用于CoroGrip夹头。在4XD处的跳动量仅为0.002–0.006 mm。夹紧力和扭矩传递特别高，其平衡设计使它用于高速切削。

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