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【搞搞机】CNC加工常用刀具(二):刀具夹持

2017-07-06 阅读 4476


铣刀挟持的精准度可与量具的精准度相比,故应重视及了解其正确之使用,以期能精准的将铣刀装于机台上从事铣削工作。铣刀之挟持方式大致上可分为下列几种:侧固式、筒夹式、油压式、牙固式、热缩式。

侧固式Weldon

具有极高之挟持力,故常用于重切削之场合,适用于传统加工方式或传统机台之粗重切削。不过缺点为挟持精准度低,挟持后之刀具同心度偏摆〈Run Out of Tolerance〉极高,所以不适用于精加工或高速加工之铣削。

筒夹式 Chuck & Collet

此为最常使用之挟持铣刀方式,因为只需更换筒夹就可以变换不同之挟持范围,所以从经济上考虑是不错的选择。不过正因为如此的设计,所以其挟持力不高,不适合做重切削,而且挟持后之刀具同心度偏摆 〈Run Out of Tolerance〉 虽然比侧固式佳,但是因为筒夹质量的关系仍有将近0.02mm的误差。

油压式Hydraulic Type

此挟持方式利用加压液体所产生之力量以挟持铣刀,由于液体具有流动之特性,能均匀与刀具接触产生紧密之接合,所以挟持力高而且挟持后之刀具同心度偏摆 〈Run Out of Tolerance〉误差甚小,在0.01mm以内。不过由于构造复杂,所以价格昂贵,此外其液压系统甚为脆弱在使用时需格外小心使用避免损坏。 

牙固式Screw Type

利用锁牙的方式将铣刀以及刀把作结合,使用者只需要针对螺牙的大小就可更换铣刀的种类以及适合的大小。由于是用锁牙的方式来固定铣刀,所以挟持极为稳固,相当适合用于粗加工,此外其刀具同心度偏摆〈Run Out of Tolerance〉误差与筒夹式相当,也适合用于精加工。

热缩式Heat-Shrinking

利用热胀冷缩的原理将铣刀及刀把作紧密的结合。使用时须将刀把挟持铣刀的部位加热使之张开,然后趁张开的同时将铣刀放入,待冷却后其收缩并固定铣刀。此挟持方式所产生之挟持力量非常高可使刀把及铣刀整体的刚性更加稳固之外,其刀具同心度偏摆〈 Run Out of Tolerance 〉误差更可达到0.005mm,因此不仅适用于粗加工,用于精加工更是最佳的选择。


▌刀具同心度偏摆〈Run Out of Tolerance〉:  

铣刀寿命会受挟持方式不同而深受影响,除了挟持刚性外,另一个就是刀具同心度偏摆〈Run Out of Tolerance〉。以碳化钨材质的铣刀来说,每一0.01mm的误差就会造成刀具寿命10%的损耗。   

▌刀把干涉:

以一般的加工经验法则来说,铣刀的伸长量L大于铣刀直径D的5倍时,也就是说L>5D,这时切削所产生的力量就会影响刀具,造成刀具偏摆。在右下左边的图中可以清楚的看到如果刀把的大小远大于铣刀,如果在加工较深的区域时,为了防止刀把碰撞工件,势必得将铣刀伸出 的长度加长,这时切削力F就会影响刀具。如果这时可以使用干涉量较小的挟持方式,如热缩刀把,那么就不用伸出太长的铣刀而又可以维持相当的刚性,如右下图。

以上是针对刀具挟持器的分类、作用、优缺点等的总结,希望对大家有帮助。


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