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--熱烈祝賀我會聯辦的科普活動被中國科協評為--優秀科普活動
12月21日，中國科學技術協會辦公廳印發《關于對2020年全國科普日有關組織單位和活動予以表揚的通知》（科協辦函普字【2020】158號），江蘇省機械工程學會、南京工程學會和江蘇省學會服務中心聯辦的“2020年全國科普日暨第一屆‘天印筑夢·科普智行’”活動，被評為優秀科普活動。
小徑加工用什么刀柄？
時間：2020/4/27 15:44:10 瀏覽次數：2538
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01、跳動精度與刃具使用壽命
一般來說，跳動精度差，自然會導致工具使用壽命降低。此傾向在小孔徑加工中尤為明顯。圖1是使用Φ3mm的整硬合金鉆頭在夾持精度2μm和夾持精度10μm的情況下進行的測試結果。加工深度15mm（5D)，切削速度95m/min，進給0.1mm/rev，以鉆頭后刀面的磨損幅度達到0.2mm時的加工孔數進行比較，其中跳動精度2μm平均為3300孔，跳動精度10μm平均為2300孔，約有43%的差距。
一般來說，跳動精度差，自然會導致工具使用壽命降低。此傾向在小孔徑加工中尤為明顯。圖1是使用Φ3mm的整硬合金鉆頭在夾持精度2μm和夾持精度10μm的情況下進行的測試結果。加工深度15mm（5D)，切削速度95m/min，進給0.1mm/rev，以鉆頭后刀面的磨損幅度達到0.2mm時的加工孔數進行比較，其中跳動精度2μm平均為3300孔，跳動精度10μm平均為2300孔，約有43%的差距。
另外，使用切削動力計對各自在加工中受到的橫向力進行測定，夾持精度2μm所受的力比夾持精度10μm的約小了16%。從以上結果來看，選擇夾持精度高且穩定的刀柄是非常必要的。
02、鉆頭用刀柄
HSK-E32等規格的小型加工中心上多使用熱脹刀柄，但針對小徑刃具卻存在拆裝不便等問題。戴著耐熱手套，將柄徑Φ3mm和Φ4mm，刃尖直徑0.3mm以下的刃具裝入加熱后的刀柄里面，刃具拆裝的不便之處可想而知。那么作為解決此問題的方案：采用高精度液壓刀柄（圖2）。
液壓刀柄，即是使用六角扳手擰緊鎖緊螺絲，通過刀柄內部液壓油的壓縮使內壁膨脹夾持刃具，拆裝簡單方便的一款刀柄。其夾持精度因品牌不同而不同，然BIG的液壓刀柄精度可保證在夾持直徑4倍距離處的精度為3μm以內。
一般印象中，液壓刀柄內部油腔設計有外徑較大制約，導致平衡性不好。但是BIG液壓刀柄克服此類問題，即便是HSK-E32此類小型刀柄上也可實現高速旋轉。
另外，BIG打破一直以來最小夾持徑Φ4mm的制約，研發出夾持直徑Φ3mm的液壓刀柄。
然而對于夾持徑Φ3mm以下的情況，則需考慮彈簧刀柄。目前，BIG高精度彈簧刀柄的美夾系列（圖3），采用無風阻純圓螺母，輕巧型設計也可實現高速加工。
另外，BIG打破一直以來最小夾持徑Φ4mm的制約，研發出夾持直徑Φ3mm的液壓刀柄。
然而對于夾持徑Φ3mm以下的情況，則需考慮彈簧刀柄。目前，BIG高精度彈簧刀柄的美夾系列（圖3），采用無風阻純圓螺母，輕巧型設計也可實現高速加工。
03、小徑攻絲加工
機床主軸回轉和Z軸按絲錐螺距同步進給的攻絲加工一般稱為同步攻絲，然而實際加工中卻存在同步誤差。此誤差不單單是機床的同期精度誤差，還有絲錐本身制造時的螺距誤差存在，那么即便機床完全同步無誤差，加工過程也會產生額外的拉伸和壓縮的力，造成絲錐使用壽命低下或者螺紋精度劣化。
如圖4，使用動力測定器測出M1×P0.25擠壓絲錐在加工中軸向受力的結果。與彈簧刀柄比較，這里使用的是內藏微小浮動吸收同步誤差的美夾同步攻絲刀柄（圖5）。從圖4可知，使用彈簧刀柄，即便是小到M1的絲錐在加工過程中也會產生壓縮方向40N,拉伸方向30N的力，特別是機床主軸從停止到反轉過程中的負荷急劇變大。
機床主軸回轉和Z軸按絲錐螺距同步進給的攻絲加工一般稱為同步攻絲，然而實際加工中卻存在同步誤差。此誤差不單單是機床的同期精度誤差，還有絲錐本身制造時的螺距誤差存在，那么即便機床完全同步無誤差，加工過程也會產生額外的拉伸和壓縮的力，造成絲錐使用壽命低下或者螺紋精度劣化。
如圖4，使用動力測定器測出M1×P0.25擠壓絲錐在加工中軸向受力的結果。與彈簧刀柄比較，這里使用的是內藏微小浮動吸收同步誤差的美夾同步攻絲刀柄（圖5）。從圖4可知，使用彈簧刀柄，即便是小到M1的絲錐在加工過程中也會產生壓縮方向40N,拉伸方向30N的力，特別是機床主軸從停止到反轉過程中的負荷急劇變大。
圖4 同步攻絲加工時的軸向負荷
圖 5 小徑用美夾同步攻絲刀柄
而MGT(美夾同步攻絲刀柄)則可保證穩定的加工。另外，小徑用MGT采用高精度夾套（圖6）來保證精度穩定。
圖 6 美夾微型夾套
04、高速輔助工具的活用
雖說可使加工中心主軸實現高速旋轉，但受動態跳動精度、發熱、振動等技術問題限制，在某些小徑刃具加工方面，仍會有機床轉速達不到加工要求的情況出現。當出現此類情況時，能夠彌補機床轉速不足的輔助工具就變得必不可少了。作為輔助機床的效率化工具，BIG有最高轉速可達120,000r/min的高速氣動刀柄RBX系列（圖7）。
雖說可使加工中心主軸實現高速旋轉，但受動態跳動精度、發熱、振動等技術問題限制，在某些小徑刃具加工方面，仍會有機床轉速達不到加工要求的情況出現。當出現此類情況時，能夠彌補機床轉速不足的輔助工具就變得必不可少了。作為輔助機床的效率化工具，BIG有最高轉速可達120,000r/min的高速氣動刀柄RBX系列（圖7）。
圖7 HSK-E32高速氣動刀柄
此產品使用干燥空氣驅動內部渦輪，通過陶瓷軸承保持刃具主軸旋轉，因此，可以實現動態跳動精度3μm以內且具有低噪音，低振動，低發熱的特點，用于精密微細加工。
綜合以上，在小徑加工領域，跳動精度尤其重要，刀柄的性能大大關系著加工優良與否。
綜合以上，在小徑加工領域，跳動精度尤其重要，刀柄的性能大大關系著加工優良與否。
