學(xué)習(xí)任務(wù)四　玩具汽車車身模具型芯的數(shù)控銑加工1.2刀柄系統(tǒng)

1．加工中心刀具系統(tǒng)簡(jiǎn)介

是刀具與加工中心的連接部分，由工作頭（即刀具）、刀柄、拉釘、中間模塊等組成，起到固定刀具及傳遞動(dòng)力的作用。加工中心的刀具系統(tǒng)組成1－主軸

2－刀柄

3－換刀機(jī)械手4－中間模塊

5－工作頭刀柄系統(tǒng)2．刀柄數(shù)控銑床用刀柄可分為整體式與模塊式兩類。BT系列刀柄JT系列刀柄CAT系列刀柄DIN系列刀柄

刀柄又分成40、45、50（個(gè)別的還有30和35）等幾種不同的錐度號(hào)，如BT/JT/ST50和BT/JT/ST40分別代表錐柄大端直徑為69.85mm和44.45mm的7∶24錐柄。3．彈簧夾頭ER彈簧夾頭：KM彈簧夾頭：夾緊力較小，適用于切削力較小的場(chǎng)合；夾緊力較大，適用于強(qiáng)力銑削；用于夾持ER彈簧夾頭的刀柄通常簡(jiǎn)稱為彈簧刀柄；用于夾持KM彈簧夾頭的刀柄通常簡(jiǎn)稱為強(qiáng)力刀柄；ER彈簧夾頭及刀柄KM強(qiáng)力夾頭及刀柄（a）精鏜刀中間模塊

（b）攻螺紋夾套

（c）鉆夾頭接柄4．拉釘拉釘位于刀柄的尾部，用于主軸中拉緊刀柄。拉釘實(shí)物圖5．中間模塊

是刀柄和刀具之間的中間連接裝置，通過(guò)中間模塊的使用，提高了刀柄的通用性能。5.4.2工具系統(tǒng)5.4.2工具系統(tǒng)

工具系統(tǒng)是指機(jī)床主軸和刀具的聯(lián)接系統(tǒng)，它主要由兩部分組成：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。也就是說(shuō)把通用性較強(qiáng)的刀具（如：銑刀、鏜刀、鉸刀、鉆頭和絲錐等）和配套裝夾工具系列化、標(biāo)準(zhǔn)化，這就成為通常所說(shuō)的工具系統(tǒng)。

鏜銑類工具系統(tǒng)按照結(jié)構(gòu)不同，可分為整體式結(jié)構(gòu)（TSG工具系統(tǒng)）和模塊式結(jié)構(gòu)（TMG工具系統(tǒng)）兩大類。

整體式工具系統(tǒng)把刀具刀柄和裝夾刀具的工作部分做成一體。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、整體剛性強(qiáng)、使用方便、工作可靠、更換迅速等；缺點(diǎn)是所用的刀柄規(guī)格品種和數(shù)量較多。是專門(mén)為加工中心和鏜銑類數(shù)控機(jī)床配套的工具系統(tǒng)，也可以用于普通鏜銑床中。如圖5-12所示1．整體式工具系統(tǒng)（TSG工具系統(tǒng)）1）工具柄部形式

常用的工具柄部形式有JT、BT、ST等三種，它們可以直接與機(jī)床主軸聯(lián)接。柄部一般采用7:24大錐度、長(zhǎng)錐柄結(jié)構(gòu)，并采用相應(yīng)形式的拉釘拉緊。這類刀柄不能自鎖，換刀比較方便，與直柄相比具有較高的定心精度與剛度。代號(hào)柄部形式類別標(biāo)準(zhǔn)柄部特征JT加工中心用錐柄，帶機(jī)械手夾持槽刀柄GB/T10944-2006ISO錐度號(hào)7:24BT加工中心用錐柄，帶機(jī)械手夾持槽刀柄JISB6339ISO錐度號(hào)7:24XT一般鏜銑床用工具柄刀柄GB/T3837-2001ISO錐度號(hào)7:24ST數(shù)控機(jī)床用錐柄，無(wú)機(jī)械手夾持槽刀柄GB/T3837-2001ISO錐度號(hào)7:24MT帶扁尾莫氏圓錐工具柄接桿GB/T1443-1996莫氏錐度號(hào)MW不帶扁尾莫氏圓錐工具柄接桿GB/T1443-1996莫氏錐度號(hào)XH7:24錐度的錐柄連接桿接桿JB/GQ5010-1996錐柄錐度號(hào)ZB直柄工具柄接桿GB/T6131-2006直徑尺寸（1）BT系列刀柄

目前國(guó)內(nèi)機(jī)床都以BT系列使用較多。根據(jù)機(jī)床大小，BT系列又可分為BT30、BT40、BT50等，如圖5-14所示；根據(jù)不同的需求，BT系列具體刀柄有很多種：彈性刀柄、強(qiáng)力型刀柄、平面銑刀柄、莫式刀柄、鉆夾頭刀柄、攻絲刀柄、側(cè)固式刀柄、熱脹刀柄。圖5-14BT40錐柄①BT/ER刀柄，即彈性刀柄彈性刀柄通用性好，但夾持力不大，一般適用于夾持加工時(shí)受力不大場(chǎng)合的刀具。通常用來(lái)裝夾鉆頭、銑刀、絲錐、鉸刀等，特別適合一小直徑的高速加工的刀具裝夾。彈性刀柄需要配上相對(duì)應(yīng)的ER彈簧筒夾才能使用。刀柄規(guī)格有ER16、ER20、ER25、ER32、ER40、ER50，則相對(duì)應(yīng)的配套的筒夾是ER16、ER20、ER25、ER32、ER40、ER50的筒夾。每種系列筒夾都有一個(gè)夾持范圍，如：筒夾規(guī)格為ER16-4，則夾持刀具的直徑為￠4mm。每種系列套筒夾持范圍，見(jiàn)表4-8所示。序號(hào)筒夾規(guī)格夾持范圍序號(hào)筒夾規(guī)格夾持范圍1ER160.5～104ER322～202ER201～35ER403～263ER251～166ER506～34表4-8筒夾夾持范圍②BT/MLC刀柄，即強(qiáng)力型刀柄強(qiáng)力型刀柄通用性很好；夾持力要比彈性刀柄夾持力大；在精度上，強(qiáng)力型要比彈性刀柄精度高。強(qiáng)力型刀柄有三個(gè)規(guī)格，MLC20、MLC32、MLC42，是指最大夾持￠20mm、￠32mm、￠42mm，此時(shí)不用裝筒夾，直接裝在刀柄上；如果夾持刀具柄徑小于￠20mm、￠32mm、￠42mm時(shí)，要配上相對(duì)應(yīng)的直筒夾是SSC20、SSC32、SSC42。例如：BT40*MLC20-100的強(qiáng)力刀柄，要配上相對(duì)應(yīng)的SSC20-8，則夾持刀柄為￠8mm。③BT/FMA、FMB刀柄，即平面銑刀柄平面銑刀柄分為公制FMB、英制FMA兩種型號(hào)的刀柄，這兩種之間都有粗柄和細(xì)柄之分。平面銑刀柄是與面銑刀盤(pán)配套使用的。在選取平面銑刀柄時(shí)，應(yīng)該注意接口型號(hào)。例如：刀盤(pán)KM-200-FMB22，其中FMB22為公制接口型號(hào)，要用相應(yīng)的平面銑刀柄BT40-FMB22-100與之相配套；刀盤(pán)也有英制接口型號(hào)，相對(duì)應(yīng)的選英制平面銑刀柄。④

莫氏刀柄莫氏刀柄可分為MTA和MTB兩種。MTA為莫式鉆頭刀柄，帶有扁尾的莫式鉆頭，直接裝在刀柄上即可；MTB為莫氏銑刀刀柄，莫氏銑刀沒(méi)有扁尾，裝夾時(shí)，先把莫氏銑刀裝在刀柄上，再用螺絲從后面拉緊。每支刀柄都有螺絲配在里面的。莫氏刀柄與ER刀柄、強(qiáng)力刀柄不一樣。它裝的不是直柄刀具，而是莫氏刀具，它有分為莫氏1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)、5號(hào)，相對(duì)應(yīng)裝的刀具也是莫氏1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)、5號(hào)。例如：BT40-MTA5-105L，則為莫式5號(hào)鉆頭刀柄。⑤

鉆夾頭刀柄主要用于夾持柄部為直柄的刀具，一般都用于直柄鉆頭的裝夾，在裝夾時(shí)刀柄前面有三個(gè)爪子可伸進(jìn)伸出來(lái)，用來(lái)調(diào)節(jié)夾持大小，另配一只扳手夾緊時(shí)使用。例如：BT40-SPU13-100L，則為直結(jié)式鉆夾頭刀柄，它可夾持￠1~￠13mm直徑大小的刀具；BT40-APU13-100L，則為一體式鉆夾頭刀柄，它可夾持￠1~￠13mm直徑大小的刀具。14⑥

攻絲刀柄可分為ETP攻絲刀柄（剛性攻絲刀柄）和TER伸縮攻絲刀柄（柔性攻絲刀柄）。ETP攻絲刀柄要配上相應(yīng)的攻牙筒夾才能使用。例如：BT40-ETP20A-100，此刀柄攻絲能力為M3-M13，若是M8螺紋，它所配的筒夾為ER20-8。選筒夾時(shí)應(yīng)注意，相同一種規(guī)格絲錐，比如M8因各國(guó)標(biāo)準(zhǔn)不一樣，絲攻的柄徑也不一樣，可分為國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，日本標(biāo)準(zhǔn)，歐洲標(biāo)準(zhǔn)，選取時(shí)請(qǐng)參照樣本選取。⑦

側(cè)固式刀柄側(cè)固式刀柄是夾持力最大的刀柄。例：快速鉆頭，粗加工球刀。切削時(shí)所力較大的刀具，它所配的刀桿柄部為削平柄，刀柄上的兩個(gè)側(cè)固螺絲就鎖在削平的位置。刀柄有三個(gè)型號(hào)BT30、BT40、BT50，分別指夾持范圍為￠6~￠25mm、￠6~￠32mm、￠6~￠42mm，BT30型號(hào)最大只能配到SLN25，BT40型號(hào)最大只能配到SLN32，BT50型號(hào)最大只能配到SLN42。例如：BT50-SLN32-105，則為側(cè)固式刀柄，SLN32表示可夾持的刀具直徑是￠32mm，外形總長(zhǎng)是105mm。⑧

熱脹刀柄目前公司代理德國(guó)原裝銳耐克熱脹刀柄，它柄部形式為HSK63A、HSK50E、HSK63E、BT40等一系列不同型號(hào)的柄部。在使用熱脹刀柄時(shí)，需配上加熱器，熱脹刀柄的原理是加熱膨脹，把刀具放入刀柄、冷卻收縮后，刀具跟刀柄就成一個(gè)整體，之所以有這樣的功能，它的剛性與精度都是最好的⑨

拉釘拉釘是機(jī)床主軸與刀柄聯(lián)接的一部分，由于機(jī)床接口型號(hào)的不同，拉釘也有所不同。例如：BT40機(jī)床要配BT40拉釘，它還分為BT40-45°、BT40-60°、BT40-90°，常用的是前兩種，選取拉釘之前先了解機(jī)床接口。HSK柄部形式的機(jī)床接口不需配拉釘。（2）高速切削柄部形式用于高速切削刀柄柄部形式有：HSK（德國(guó)）、KM（美國(guó)）、NC5（日本）、BIG-PLUS（日本）、CAPTO（瑞典）、H．F．C刀柄、SHOWAD-F-C（日本）、3LOCK（日本）、WSU（美國(guó)）等，目前HSK刀柄作為高速切削的應(yīng)用最為廣泛。高速切削各種柄部形式，見(jiàn)圖5-15所示。HSK刀柄（德文HohlSchaftKegel縮寫(xiě)）是一種新型的高速錐型刀柄，其接口采用錐面和端面同時(shí)定位的方式，刀柄為中空，錐體長(zhǎng)度較短，錐度為1:10，由于采用空心錐體和端面定位，補(bǔ)償了高速加工時(shí)主軸孔與刀柄的徑向變形差異，并完全消除了軸向定位誤差，使高速、高精度加工成為可能。HSK刀柄有六種標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)格，即HSK-A、HSK-B、HSK-C、HSK-D、HSK-E和HSK-F，常用的有三種：HSK-A（帶內(nèi)冷自動(dòng)換刀）、HSK-C（帶內(nèi)冷手動(dòng)換刀）和HSK-E（帶內(nèi)冷自動(dòng)換刀，高速型）。柄部形式代號(hào)后面的數(shù)字為柄部尺寸。對(duì)錐柄表示相應(yīng)的ISO錐度號(hào)，對(duì)圓柱柄表示直徑。7:24錐柄的錐度號(hào)規(guī)格有25、30、40、45、50和60等。大規(guī)格50、60錐柄適用于重型切削機(jī)床，小規(guī)格25、30錐柄適用于高速輕切削機(jī)床。2）柄部尺寸表示工具的用途，如XP表示裝削平型銑刀刀柄。TSG82工具系統(tǒng)用途代號(hào)的含義見(jiàn)表2-5。3）工具用途代號(hào)用途代號(hào)后面的數(shù)字表示工具的工作特性，其含義隨工具不同而異；對(duì)于有些工具，該數(shù)字為輪廓尺寸（D-L）；對(duì)另一些工具，該數(shù)字表示應(yīng)用范圍；還有表示其他參數(shù)值的，如錐度號(hào)等。4）工具規(guī)格表示工具的設(shè)計(jì)工作長(zhǎng)度（錐柄大端直徑處到端面的距離）5）工作長(zhǎng)度2．模塊式工具系統(tǒng)（TMG工具系統(tǒng)