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如何选择主轴

当试图开发高效的流程时,许多机械师和程序员首先选择工具。工装确实可以在加工时间上产生很大的不同速度和容量,但你知道你的机器的主轴也可以有同样的影响吗?任何数控机床的腿、主轴都由一个电机、一个用来固定工具的锥度和一个将所有部件固定在一起的轴组成。主轴通常由电力驱动,在一个轴上旋转,该轴接收来自机床的数控控制器的输入。

为什么选择正确的主轴很重要?

选择正确的主轴来加工你的工件是非常重要的一个成功的生产运行。随着工具选择的不断增加,重要的是要知道您的主轴可以利用什么工具。大直径的工具如大型立铣刀或面铣刀通常需要较慢的主轴速度和采取更深的削减,以删除大量的材料。这些应用要求最高的机器刚性和要求高扭矩的主轴。

相比之下,直径较小的刀具需要高速主轴。更快的速度和饲料提供更好的表面抛光,并用于各种应用。一个好的经验法则是,一个半英寸或更小的立铣刀将运行较低的扭矩。

数控主轴的类型

在找出你应该在纺锤中寻找什么之后,是时候了解你的不同选择了。主轴通常根据锥度的类型、样式或大小而变化。锥度是适合主轴开口内的刀柄的锥形部分。每一个主轴都被设计成符合一定的锥度样式和尺寸。

CAT和BT持有者

这是美国最广泛使用的铣削夹具。称为“v形法兰支架”,这两种类型都需要一个保持旋钮或拉螺柱,以确保在机器主轴内。英国电信(米制)在海外很流行。

HSK持有者

这种类型的刀架是德国标准的“空心柄锥度”。支架的锥形部分比相应的部分短得多。它还以不同的方式啮合主轴,不需要拉螺柱或保持旋钮。HSK持有者被用来创造可重复性和更长时间刀具寿命——特别是在高效率铣削(HEM)应用。

所有这些持有者都有优点和局限性,包括价格、准确性和可用性。正确的选择主要取决于您的应用程序需求。

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扭矩和功率

扭矩定义为垂直于旋转轴的力。当使用大于1 / 2英寸的立铣刀或加工像铬镍铁合金这样的困难材料时,具有高扭矩能力是很重要的。扭矩将帮助在工具的切削动作后提供动力。

马力是指所做的工作量。马力对于更小直径的立铣刀和易于加工的材料如铝是很重要的。

你可以把扭矩想象成拖拉机:它不能走得很快,但它背后有很多动力。把马力想象成一辆赛车:它可以跑得很快,但不能拉或推。

扭矩马力图表

每台机器和主轴都应该有扭矩马力图。这些图表将帮助您了解如何最大限度地提高您的主轴扭矩或马力,根据您的需要:

哈斯主轴马力和扭矩图表

图像来源:哈斯机器手册

适当的轴尺寸

主轴和柄锥度的大小对应于所使用的工具的重量和长度,以及你计划要加工的材料。CAT40是美国最常用的锭子。这些主轴是伟大的利用工具,有一个½英寸直径的立铣刀或更小的任何材料。如果您正在考虑使用1英寸的立铣刀在材料如铬镍铁合金或钛,CAT50将是一个更合适的选择。锥度角越大,主轴所能承受的扭矩越大。

当选择正确的工具为您的应用是重要的,选择一个工具你的主轴可以利用是至关重要的加工成功。知道所需的扭矩量将帮助机械师节省许多头痛的事情。

柄公差,夹头配合,和h6的好处

切削刀具的刀柄是刀具中最重要的部件之一,因为它对夹头-刀具的连接至关重要。有几种类型的刀柄,每一个都有自己的公差和合适的刀柄方法。最流行和有效的工具持有风格之一是收缩适合工具持有人,这与h6 shanks,但这意味着什么,它的好处是什么?这种类型的刀柄与标准刀柄公差的刀柄有何不同?要回答这些问题,我们必须首先探讨宽容的原则。

宽容的原则

定义行业标准公差

小腿有两类公差操作数控机床的机械师和工程师应该熟悉:孔基础和柄(或轴)基础。孔基系统是最小孔尺寸是公差的起点。如果孔公差以大写“H”开始,则孔具有正公差而没有负公差。刀柄基准系统是最大刀柄尺寸的起点。该系统与孔基系统的概念相对相同,但相反,如果公差以小写“h”开始,柄具有负公差而没有正公差。

字母代号

刀柄或孔的公差极限用表示偏差的适当字母表示。例如,字母“k”具有与“h”相反的最小值和最大值。以“k”开头的公差完全是正的,而以“h”开头的公差完全是负的。字母后面的数字表示国际公差(IT)等级。例如,数字6的公差比数字7的公差范围小,但比数字5的公差范围大。这个范围是基于刀柄的尺寸。直径为0.030 "的孔的h6公差为(+0.0000,-0.0002),而1.00 "的孔的h6公差带为(+0.0000,-0.0005)。

值得注意的是,大多数来源以毫米为单位列出了It公差,而下面的图表则转换为英寸。需要更精确制造的操作,例如铰孔美国的IT等级将较低。不需要制造精密的操作将具有更高的IT等级。

柄公差

首选夹头适合

不同类型的孔基和柄基公差组合导致不同类型的夹头适合。下表提供了对几种不同类型的首选配合和每一种需要的柄公差的见解。

夹头适合

图片:机械手册第29版。

收缩配合刀架

收缩配合支架是一种更流行的风格的工具支架,因为它的能力更可定制,如上图所示。在这种方法中,夹头是加热膨胀,然后冷却收缩周围的工具柄。在室温下,刀具不能插入收缩配合刀架-只有当刀架由于引入大量热量而经历了热膨胀时,刀具才能配合。刀架冷却后,刀具被握得越来越紧。通常情况下,支架由感应加热器通过线圈圈加热。重要的是要均匀地加热支架,注意不要过热。这样做可能会导致被保持的柄在支架内膨胀并保持卡住。

缩配合刀架

收缩配合工具持有人的好处

  1. 扣人心弦的权力。刀柄与刀柄保持齐平和一致,从而使连接更加紧密。
  2. 跳动。更安全的连接将导致扩展刀具寿命,表面光洁度更高。
  3. 更好的平衡高转速。随着工具与夹具的连接更加紧密,就有了更多的机会激进的运行参数。

柄公差总结

理解刀柄公差是加工过程中一个复杂的部分,因为它影响哪个刀柄适合您的工作。安全的支架连接对应用程序中工具的性能至关重要。与一个h6收缩配合持有人,结果是一个安全的连接与更强的抓地力。然而,只有某些柄能够与这种类型的支架一起使用。从赋予刀柄的字母名称,到该字母是大写还是小写,每个细节都是至关重要的,以确保您的刀柄与其相应的收缩配合支架之间的适当配合。

保持工具的关键考虑事项

每个刀柄样式都有自己独特的属性,必须在开始加工操作之前考虑。一个安全的机器-工具连接将导致一个更有利可图的车间,因为一个不良的连接可能导致工具跳动、拔出、零件报废、工具损坏和车间资源耗尽。因此,对刀柄、刀柄特征和最佳实践的理解对于每个机工都是至关重要的,以确保可靠的刀具持有。

夹具类型

任何刀柄的基本概念都是在刀柄周围产生强大的、安全的、刚性的压缩力。这些来在各种风格,每个有自己的主轴接口,锥度的间隙,和压缩力的方法。

机械主轴收紧

产生主轴压缩的最基本方式是通过简单的机械拧紧夹头本身,或夹头内的夹头。这种主轴的机械拧紧方法的缺点是它的压力点的数量有限。在这种风格下,夹头的部分围绕着刀柄坍塌,没有统一的、同心的力围绕着工具的整个圆周。

拿着工具

液压工具持有人

其他方法产生更同心的压力,在更大的表面积上抓住工具柄。液压工具支架创造了这个场景。它们是通过加压流体内孔的holder,创造一个更强大的夹紧力的柄。

收缩配合刀架

收缩配合刀架是另一种高质量的刀具夹持机构。这种方法的工作原理是利用设备的热特性来扩大其开口略大于工具柄。工具放置在刀柄内,之后刀柄允许冷却,收缩到接近原始尺寸,并在刀柄周围产生巨大的压缩力。由于刀柄内孔的膨胀很小,因此刀柄上需要有严格的公差以确保每次都能配合。带h6公差的刀柄直径确保工具始终正确和可靠地使用收缩配合夹具。

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刀柄修改的类型

除了选择正确的工具持有选项,还可以修改刀柄,以促进更安全的机器到工具连接。这些修改可以包括在柄上增加凹槽,平面,甚至改变柄表面,以帮助抓握强度。

韦尔登公寓

一个Weldon平面可以用来创造额外的强度在工具持有人。刀架用紧定螺钉推动刀柄上的平坦区域将工具锁定在适当的位置。焊板提供了一个很好的拉出预防,因为固定螺钉坐在凹槽柄平面。通常被认为是一种过时的工具持有方法,这种方法是最有效的大型,更强大的工具,在跳动较少的关注。

ToughGRIP小腿

螺旋解决方案提供了一个ToughGRIP柄修改对于它的客户来说,它的工作原理是增加刀柄的摩擦-使它更容易为刀柄。这种改性使刀柄表面粗糙,同时保持h6收缩配合公差

哈伊姆保险柜™

在海默安全锁系统中,在刀柄上有凹槽的卡盘接口中有特殊的驱动键,以防止被拔出。立铣刀能有效地将螺丝固定在刀架上,这使得连接在工具运行时变得更加安全。海默安全锁™保持h6杆公差,确保与收缩配合夹具更紧密的连接。

哈伊姆安全锁

关键的外卖

选择合适的刀具并在合适的运行参数下运行是加工操作的关键因素,所采用的方法也是关键因素。如果选择了不正确的夹刀方式,可能会出现刀具拔出,工具跳动以及裁员。有效的刀具保持将防止刀具过早失效,并让机械师在推动刀具发挥其最大潜力时感到自信。