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工具系統的簡介與分類

時間:2024-04-07 15:08:21 來源:admin 點擊:0

把通用性較強的刀具和配套裝夾的工具系列化、標準化,就成為通常所說的工具系統。也就是說,工具系統是要求與數控機床配套的刀具必須可快換和高效切削而發展起來的,是刀具與機床的接口。除刀具本身外,還包括實現刀具快換所必需的定位、夾緊、抓拿及刀具保護等機構,而刀柄是機床和刀具的最后連接環節,對整個工具系統的性能有著很重要的作用。由于在高速切削狀態下,工具系統受到離心力的影響,因此要求工具系統有更小的質量、更高的平衡精度和具有保持夾緊力的能力。為此,各大刀具廠商紛紛推出新型工具系統,以適應對高速、重載切削的加工要求。


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使用中的工具系統

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各類工具系統

工具系統的簡介
數控機床工具系統除具備普通工具的特性外,主要有以下要求:
(1)精度要求。較高的換刀精度和定位精度。
(2)剛度要求。數控加工常常大進給量,高速強力切削,要求工具高剛性。
(3)裝卸調整方便的要求。
(4)標準化、系列化和通用化的要求。此“三化”便于刀具在轉塔和刀庫上的安裝,簡化機械手的結構和動作,還能降低刀具制造成本,減少刀具數量,擴展刀具的適用范圍,有利于數控編程和工具管理。

工具系統的分類
(一)按結構分類
數控機床工具系統分為鏜銑類數控工具系統和車床類數控工具系統。它們主要由兩部分組成:一是刀具部分,二是工具柄部(刀柄)、接桿(接柄)和夾頭等裝夾工具部分。鏜銑類數控工具系統按結構又分為整體式工具系統(TSG)和模塊式工具系統(TMG)。
1. 整體式結構(TSG工具系統)  整體式工具系統的刀具柄部與夾持刀具的工作部分連成一體,這種刀柄剛性較好且精度較高,但對機床與零件的變換適應能力差,為了適應零件與機床的變換,用戶必須儲備各種規格的刀柄,使得品種繁多,管理不便,因此刀柄的利用率較低。

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整體式結構(TSG工具系統)


2.  模塊式結構(TMG工具系統)  模塊化工具系統是一種比較先進的工具系統,其每把刀柄都可通過各種系列化的模塊組裝而成,針對加工不同的零部件和使用機床,采取不同的組裝方案,可以獲得多種刀柄系列,從而提高了刀柄的適應能力和利用率,具有經濟、靈活、快速、可靠、通用性強等特點,但是由于刀柄在使用過程中要與各類和多件模塊組裝,因而其精度不如整體式結構。

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模塊式結構(TMG工具系統)

3. 刀柄結構選取原則  刀柄結構形式的選擇不僅要考慮技術的先進性,而且需要經濟合理,具體有以下幾點要求:
(1)對一些長時間反復使用、不需要拼裝的簡單刀具以配備整體式刀柄為宜,使工具剛性 好,價格便宜(例如加工零件外輪廓用的立銑刀刀柄、彈簧夾頭刀柄以及鉆夾頭刀柄等)。
(2)在加工孔徑、孔深經常變化的多種、小批量零件時,宜選用模塊式刀柄,以取代大量 整體式鏜刀柄,降低加工成本。
(3)對數控機床較多尤其是機床所用的中間模塊(接桿)和工作模塊(裝刀模塊)都可通 用的情況,選擇模塊式工具系統可以很大程度上減少設備投資,提高工具利用率。

(二)按設計分類
目前工具系統按設計大致可以分成兩類:
1. 采用7:24大錐度、長錐柄結構  以保持刀體的良好強度以及較高的動態徑向剛度,是在原有錐柄結構基礎上進行的改進,例如BT刀柄、BIG-plus刀柄等。
2. 改變錐柄錐度的結構設計  典型的結構是采用1:10錐度和1:20錐度的錐柄結構設計,如 CAPTO刀柄、HSK刀柄、KM刀柄等。
數控工具系統按設計分類如圖所示。

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數控工具系統按設計分類



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