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贵州云博仕数控机床有限公司

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加工中心上高速切削螺纹不可忽视因素

2021-04-27 16:34:22

目前客户主要使用两种丝锥夹持系统,一种:带度补偿的丝锥刀柄,这普遍应用于摇臂钻床,大螺纹的加工,特别是结合带有过载保护的丝锥快换夹头,可以有效防止丝锥的断裂。只是这种丝锥刀柄是属于快换式的,装夹特别方便,但同时这种刀柄不是很适合高速切削,因为高速加工时,过高的离心力会使丝锥刀柄与快换夹头之间的配合变弱。另外一种是普通的ER夹头,这种连接方式,是个纯刚性的系统,可以实现高速切削,考虑到该系统很便宜,因此往往是许多客户愿意选择的。但是我们接下来分析一下其问题所在。

贵阳数控车床

首先我们要定义一下,高速切削必须要在带有同步主轴的CNC机床上,那么由于螺纹切削都存在主轴正转与反转这两个过程,我们假设Vc=60m/min(高速切削),螺纹尺寸为M6,那么其转速应为3184rpm,当螺纹加工到要求深度后,主轴必须停止,并且马上就必须反转至3184rpm,贵阳冲床在这一过程中,主轴停,进给未必能停下在,并且反转至设定速度也有个时间差,这些均会使进给与主轴转速产生不匹配,这被称为同步误差,即主轴与线性驱动单元的动态变化产生同步误差;再者丝锥的齿面也存在制造误差,这也会造成误差。这些微小差别,如果通过刚性的螺纹刀具,会导致系统中的误差,这对于螺纹切削循环非常不利。


那么丝锥的欧洲标准EN22857定义了磨制螺纹的尺寸和公差,对于丝锥的螺距公差,该标准指出:在规定的牙数范围内充许较小偏差为±8μm。例如:一个M10的丝锥,其螺距为1.5,那么在7个牙的长度方向允许产生±8μm的误差,对比上图,在轴向会产生1300N压力(兰色曲线),而绿色曲线是M6的丝锥,其轴向则只产生略多少500N的压力。因此,随着丝锥直径越大,丝锥承受的轴向压力也越大!


数控车床普通的ER夹头是无法释放这轴向压力的。因此德国EMUGE就设计了一个能缓冲这种主床的同步误差以及丝锥精度误差所产生的轴向压力,被称之为“微量长度补偿的丝锥刀柄”。其主要特点是:


1、在压缩与拉伸方向都具有较小长度补偿(约0.5mm)


2、中心冷却压力可高达50bar,加工通孔时,可以让冷却液沿丝锥柄部出水。


3、螺纹刀具可通过带方身的夹头/(ER-GB/)夹紧


4、不需要特殊的刀柄


5、同步攻丝时,有更好的工艺安全性


6、可获得更高的攻牙速度


7、扭矩和轴向力的传递互相独立


8、球方式传递扭矩


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