【速解答】如何把握好刀具与机床的匹配

刀具作为直接或间接安装在机床上，用以完成工件加工任务的工具，我们必须考虑两个适用性和一个匹配性。即适用于所选用的机床，适用于所选用的工件，适用于加工任务以及与机床相匹配。但是，本文主要从刀具的匹配性出发，谈论如何把握好刀具与机床的匹配。

 
　　谈及刀具与机床匹配，各位可能首先想到的，是外形和尺寸的匹配。的确，外形和尺寸的匹配是刀具在机床上能够正确安装的基础。没有这个基础，刀具无法被正确地安装在机床上，因此也就谈不上完成什么加工任务。
 
　　但是，仅有这一点是不够的。
 
　　刀具在被安装在机床上之后，是需要完成一定的加工任务的。在完成这个加工任务的过程中，需要保证加工精度、需要承受和传递切削力和切削扭距、需要完成切削热的承受、传递和导出，需要考虑有可能的切削废弃物(切屑和料头)甚至是工件的传输，以及现代的刀具参数数字化传递等等。

 

 
　　就这类刀柄与机床的联结方式来说，只用圆柱部分定位、夹紧的也不在少数。各种压力角的弹簧套系统，强力夹头系统，液压锁紧系统、热膨胀装夹系统、力变形锁紧系统等都是用于锁紧圆柱刀柄的。但各种夹持方式各有优点和缺点。就拿最常见的弹簧套系统来说，大的压力角(此处将压力角定义为锥面锁紧的正压力与圆柱轴线的夹角)，即大的锥角代表锁紧行程较短，有利于快速地锁紧与松开，但在相同的锁紧力矩下分解到圆柱面上的正压力较小，由此产生的摩擦力距小，能够抵抗的切削力距也相应比较小，刀具易在刀柄中产生打滑的现象，影响加工过程的平稳性和加工表面质量;同时此类夹头可夹持的刀柄直径变化范围较大，有利于减少弹簧套的库存，优化管理。而小的压力角就相反。小的压力角的弹簧套可夹持的刀柄直径范围较小，夹紧时的锁紧行程较长，不利于快速夹紧与松开，但其夹持精度稍高，夹紧力大，能承受更大的切削载荷。把握好刀具与机床的匹配是个技术活。

 
　　液压锁紧系统是一种新兴的夹持系统，它利用高粘度液压油的不可压缩性使刀具夹持腔的内壁发生弹性变形，从而锁紧刀具。液压锁紧系统的精度高，锁紧与松开不需要专门的器械从而显得比较方便，锁紧力矩通常也优于弹簧套系统，但其内壁只能在弹性变形的范围内工作。一旦超出此范围，内壁就会出现不可逆转的塑性变形，就会造成该刀柄装夹腔的永久性失效。因此，削平型刀柄，尤其是钻削刀具常用的全削平型刀柄是不能在液压锁紧系统中使用的。空腔施压、刀柄未插到容腔底部等，也是会导致该系统损坏失效的常见原因。

 

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