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常见的模块式数控工具系统
转载 :  zaoche168.com   2022年10月20日

目前,世界上出现的模块式工具系统不下几十种。它们之间的区别主要在于模块连接的定心方式和锁紧方式不同。

(本篇选自《数控刀具选用指南》第八章第三节(一)常见的模块式数控工具系统)


1. Novex
工具系统  Novex工具系统是由德国瓦尔特公司开发的,其接口形式为圆锥定心,锥孔、锥体与所在模块同轴,轴线上用螺钉拉紧,锥孔端面与锥孔轴线垂直,锥体根部环形端面与锥体轴线垂直,并可与锥孔端面贴合,如图8-30a所示。锥孔锥角略大于锥体锥角,造成结合时小端接触,拉紧后接触区会产生弹性变形。直至端面贴合、压紧为止。锥体中间的同轴孔有易于变形且不影响螺纹松紧的作用,锥度配合面的角度差可大到20′。端面互相压紧后首先是外缘相接触,因此至少有一个端面是轻微内凹的(或在端面大径区有一条轻微轴向高出端面的接触带)。上述结构采用系轴向拉紧,使用中组装不太方便。瓦尔特公司于1989年又推出径向锁紧的Novex-RADIAL结构,如图8-30b所示。其接口部分包括互相嵌合的锥度部分及轴向延伸的拉钉,接纳孔的一端由端面、定心锥孔和夹紧装置组成。延伸拉钉上有个角度很大的锥面(与回转轴线同心)。锁紧元件在双头螺钉带动下开合移动,其上有锥形锁紧面使其与拉钉上的锥面贴合,内、外锥度表面和拉钉的轴线都要与旋转轴线重合。夹紧元件由双头螺栓传动,螺栓轴线位于拉钉蘑菇头的上方。


8-30   Novex工具系统接口
a)轴向锁紧的Novex结构  b)径向锁紧的Novex-RADIAL结构


2. ABS
工具系统  ABS工具系统是由德国KOMET公司开发的,如图8-31所示,其接口形式为两模块之间有一段圆柱配合,起定心作用。在配合孔的一端,同一直径上有两个螺孔,孔中分别装有带圆锥头和圆锥坑的螺钉。在轴线的垂直方向上有一横向孔,孔中有一夹紧销可沿轴向滑动,夹紧销的两端制成圆锥头(或圆锥坑)与螺钉的端部配合,螺钉与夹紧销的轴线之间有一偏心距离,以达到轴向压紧的目的。KOMET公司1990年又将ABS工具系统做了少许改动,申请了新的专利。其核心内容是改进了配合孔壁厚,以增加径向夹紧销轴向受力时孔的弹性,从而增加配合部位的轴与孔的公差带宽度。这样,夹紧后套筒在滑动轴线的横向,由于弹性变形局部直径变小而压向配合轴所对应的区域。


8-31   ABS工具系统接口


3. MC
工具系统  MC工具系统是由德国HERTEL公司于1989年开发的,如图8-32所示,其接口的定心方式与ABS相同,夹紧方式相仿,把锥面、锥孔接触改为可转动钢球与夹紧销斜面的面接触。斜面与夹紧销轴向夹角约25°,钢球与螺钉之间有弹簧可使球上斜面复位。为了弥补轴向夹紧分力小的缺点,接触的环行端面上做出Hirth齿(Hertel公司FTS系统的成熟技术),其中间的夹紧销用硬质合金制造。


8-32   MC工具系统


4. Widaflex UTS
(美国叫KM)工具系统  Widaflex UTS工具系统是由德国KRUPP公司与美国肯纳金属公司合作开发的一种新的工具系统,如图8-33所示,其接口是用圆锥定心(锥角5°43′)端面压紧来保证轴向定位精度并加大刚度。当夹紧时,移动中间拉杆,由于拉杆上斜坡的作用,使两钢球方向相反地压在空心柄薄壁的斜孔孔壁上,使空心柄扩张,紧贴装夹孔,并产生轴向拉紧力,使端面压紧,从而提高轴向连接精度与刚度。


8-33   KM工具系统接口


5. Varilock
工具系统  Varilock工具系统是由瑞典山特维克可乐满公司于1980年研制成的轴向拉紧工具系统,如图8-34a所示,它是双圆柱配合,起导向及定心作用,用中心螺钉拉紧,模块装卸显得不太方便。1988年该公司研制成功径向锁紧的Varilock工具系统,如图8-34b所示。连接接口包括:一个有内导向面的孔及与之配合的接头(双圆柱面),接头端部突出一个两面带齿的扁尾。齿形分布在轴线两侧。内导向面两侧有两个螺母,这两个螺母位于垂直于内导向面的同一轴线上,可相向和背向滑动,每个螺母都有一端加工出相应于扁尾的齿形,夹紧螺栓与螺母位于同一轴线上,并穿过扁尾。齿形单面接触,产生轴向压紧力,使接口连接在一起。


8-34   Varilock工具系统接口
a )轴向锁紧的Varilock结构  b)径向锁紧的Varilock结构


6. Capto
工具系统  Capto工具系统是由瑞典山特维克可乐满公司1990年开发的,定心采用弧面的三棱锥,夹紧是从三棱锥内部拉紧,使端面紧密贴合。这种接口刚性好,传递扭矩大。但制造时设备要求高。这种工具系统可用于车削,也可用于镗、铣加工,是一种万能型的工具系统。

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