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選擇具有最好同心度和最大剛度以及最小振擺的刀具夾持器時(shí)，對(duì)加工工序?qū)�產(chǎn)生很大的好處：刀具壽命幾乎增加1倍 ，節(jié)約刀具成本和減少?gòu)U品。好的同心度和平衡也意味著切削載荷是均衡地分布在切削刃上的，從而允許更高的切削速度和進(jìn)給率，這就意味著更高的生產(chǎn)率，更高的金屬去除率和更快的對(duì)機(jī)床投資的回收。

對(duì)大多數(shù)金屬加工的應(yīng)用而言，彈簧夾頭仍然是可靠的解決辦法。然而彈簧夾頭的振擺、夾持力和平衡能力不都是良好的，那么對(duì)真正的高精加工有多種選擇，包括收縮配合、液壓的和液壓機(jī)械的夾頭。對(duì)于你的應(yīng)用，選擇正確的型式，可能是改善加工工序的一條可行的路子。

圖1 彈簧夾頭刀柄

圖2 彈簧夾頭刀柄尺寸圖

高精加工刀具夾持技術(shù)分類(lèi)

1． 液壓機(jī)械夾頭

該系統(tǒng)用液壓去驅(qū)動(dòng)夾頭的機(jī)械 。一旦驅(qū)動(dòng)以后，在夾頭中就不再有液體壓力了。液體壓力只是用來(lái)支持外套筒圍繞內(nèi)套筒轉(zhuǎn)，該內(nèi)套筒就是夾頭孔，外套筒沿著夾頭內(nèi)2°錐面滑動(dòng)，所以它滑過(guò)整個(gè)內(nèi)套筒，從而引起內(nèi)套筒去壓縮刀柄的圓周。這種夾頭具有很厚的壁，使得它可以用于粗銑加工，這對(duì)液壓夾頭而言，可能是一個(gè)剛度的挑戰(zhàn) ，因?yàn)橐簤簥A頭有相對(duì)薄的壁，它被液壓流體包圍住，剛度相對(duì)低些。用戶(hù)插裝刀具是通過(guò)一只手或氣動(dòng)泵連接到夾頭上的兩個(gè)氣門(mén)上來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

每個(gè)夾頭上有兩個(gè)相互為180°對(duì)置的氣門(mén)。使用者把在泵上的閥置于“夾緊”的位置上，插入刀具并開(kāi)始打氣。實(shí)際上可以用一只手把刀具裝在Z軸上，同時(shí)用另一只手打氣。該系統(tǒng)在45kN的壓力時(shí)動(dòng)作。達(dá)到這個(gè)壓力時(shí)，使用者可以停止打氣，把閥放回到中間“0 ”位上并對(duì)夾頭卸荷，這時(shí)在刀柄上有42MPa的夾持壓力。該系統(tǒng)具有可與液壓及收縮配合的刀具夾持器相比的同心度和夾持力。在距端面約3倍于孔徑處的TIR小于0．0025mm 。而且?jiàn)A緊力是均勻地分布在整個(gè)刀柄的周?chē)�。該系統(tǒng)屬于低維護(hù)系統(tǒng)。夾頭沒(méi)有磨損件，唯一要求是保持孔的清潔。唯一可能要求維護(hù)的是在氣泵操作手把上的噴嘴�，F(xiàn)在正在用復(fù)合材料來(lái)制造噴嘴，以便當(dāng)使用者擰得過(guò)緊時(shí)，不至于損壞夾頭上的氣門(mén)。更換操作手把上的噴嘴要比重做一個(gè)夾頭要便宜和容易得多 。

2． 液壓刀具夾持器

液壓刀具夾持器能保證剛度和自然平衡，而且它直接沿著自己的中心線(xiàn)夾持刀柄。就它們的本性而言，液壓夾頭將夾持刀具的整個(gè)直徑和長(zhǎng)度，而且形成一根在具體刀具上它所能找到的軸線(xiàn)。液壓夾持器依靠夾持器金屬壁在液體壓力下均勻地壓縮。它們以相對(duì)薄的收縮內(nèi)套筒去夾緊刀具為特點(diǎn) 。為了使夾持器夾緊，操作者插入刀具并用Allen板手轉(zhuǎn)動(dòng)操縱螺桿。轉(zhuǎn)動(dòng)的螺桿使活塞移動(dòng)，迫使液壓流體進(jìn)入夾持器本身和內(nèi)部套筒之間的空隙中，由于轉(zhuǎn)動(dòng)的螺桿所產(chǎn)生的液體壓力是預(yù)先設(shè)定的�？梢赃_(dá)到的夾緊壓力為21MPa或更大。

液壓刀具夾持器可以減少任何轉(zhuǎn)速上的振動(dòng)，因?yàn)閵A持器的油腔提供天然的阻尼。預(yù)先設(shè)定刀具也很簡(jiǎn)單。下調(diào)刀具并調(diào)整調(diào)節(jié)螺桿向上或向下 ，直至它達(dá)到適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度。然后轉(zhuǎn)動(dòng)操縱螺桿以?shī)A緊刀具。相對(duì)薄的內(nèi)套筒可以使液壓刀具夾持器保證360°夾緊刀柄。但是，這樣的套筒可能也限制夾持器在輕銑和鉆削工序上的應(yīng)用。鉆削時(shí)，液壓的或收縮配合的夾持器都能滿(mǎn)足使用。如果是銑削，那最好用收縮配合的夾持器，因?yàn)樗�具有較高的動(dòng)態(tài)剛度。在鉆削的情況下，橫向載荷低，要傳遞的是軸向推力和扭矩，而液壓夾持器做這個(gè)是完全勝任的。在銑削中，你必定遇到彎曲的邊緣載荷，液壓夾持器在其油腔內(nèi)具有很大的柔性和某些順從性。內(nèi)部套筒也可能被采用帶有諸如Weldon刀柄的刀具所損壞。夾緊系統(tǒng)的靈敏度和記憶性要求使用圓柱形的切削刀具。由非圓柱形刀柄所引起的彈性套筒的不適當(dāng)或不均勻的變形可能使它在夾頭連續(xù)使用之后很難再裝載切削刀具 。

雄克公司設(shè)計(jì)了一種名為T(mén)RIBOS的刀具夾持器如圖4所示，具有兩種基本形式，圖4a為一刀具加長(zhǎng)桿 ，用它夾持刀具可以起到延長(zhǎng)刀具的作用，但必須與一刀具夾頭聯(lián)合使用；圖4b則為一完整的刀具夾頭，它既可夾持刀具又可直接與機(jī)床主軸聯(lián)接。TRIBOS刀具夾持器的特點(diǎn)在于，其夾持部位的外徑可以最大限度地減小到所希望的尺寸。例如夾持直徑為6mm的TRIBOS刀具夾持器，其夾持部外徑僅為10mm，在特殊情況下可以做得更小。