加工中心的刀柄和刀具

由于加工中心加工時離心力和振動的影響，要求安威刀具具有很高的幾何精度和裝夾重復定位精度以及很高的剛度和高速動平衡的安荃可靠性。由于數控銑床加工時較大的離心力和振動等特點，傳統的7:24錐度刀柄系統在進行高速切削時表現出明顯的剛性不足、重復定位精度不高、軸向尺寸不穩定等缺陷，主軸的膨脹引起夾緊機構質心的偏離，影響刀具的動平衡能力。

目前應用較多的是HSK高速刀柄和國外現今流行的熱脹冷縮緊固式刀柄。熱脹冷縮緊固式刀柄有加熱系統，刀柄一般都采用錐部與主軸端面同時接觸，其剛性較好，但是可換性較差，一個刀柄只能安裝一種連接直徑。此類加熱系統比較昂貴，在初期時采用HSK類的刀柄系統即可。當企業的數控銑床數量超過3臺以上時，采用熱脹冷縮緊固式刀柄比較合適。

安威刀具是加工中心加工中*活躍重要的因素之一，它直接影響著加工效率、制造成本和產品的加工精度。在高速加工過程中要承受高溫、高壓、摩擦、沖擊和振動等載荷，高速切削刀具應具有良好的機械性能和熱穩定性，即具有良好的抗沖擊、耐磨損和抗熱疲勞的特性。數控銑床加工的刀具技術發展速度很快，應用較多的如金剛石(PCD)、立方氮化硼(CBN)、陶瓷刀具、涂層硬質合金、(碳)氮化鈦硬質合金TIC(N)等。

在加工鑄鐵和合金鋼的切削刀具中，硬質合金是zui常用的刀具材料。硬質合金耐磨性好，但硬度比立方氮化硼和陶瓷低。為提高硬度和表面光潔度，采用刀具涂層技術，涂層材料為氮化鈦(TiN)、氮化鋁鈦(TiALN)等。涂層技術使涂層由單一涂層發展為多層、多種涂層材料的涂層，已成為提高加工中心切削能力的關鍵技術之一。直徑在10~40mm范圍內，且有碳氮化鈦涂層的硬質合金刀片能夠加工洛氏硬度小于42的材料，而氮化鈦鋁涂層的能夠加工洛氏硬度為42甚至更高的材料。

加工中心高速切削鋼材時，安威刀具材料應選用熱硬性和疲勞強度高的P類硬質合金、涂層硬質合金、立方氮化硼（CBN）與CBN復合材料（WBN）等。切削鑄鐵，應選用細晶粒的K類硬質合金進行粗加工，選用復合氮化硅陶瓷或聚晶立方氮化硼（PCNB）復合進行精加工。精密加工有色金屬或非金屬材料時，應選用聚晶金剛石PCD或CVD金剛石涂層刀具。選擇切削參數時，針對圓刀片和球頭銑刀，應注意有效直徑的概念。

加工中心銑削刀具應按動平衡設計制造。前角比常規刀具的前角要小，后角略大。主副切削刃連接處應修圓或導角，來增大刀尖角，防止刀尖處熱磨損。應加大刀尖附近的切削刃長度和刀具材料體積，提高刀具剛性。在保證安荃和滿足加工要求的條件下，懸伸盡可能短，刀體中央韌性要好。

加工中心刀柄要比刀具直徑粗壯，連接柄呈倒錐狀，以增加其剛性。盡量在系統中央留有冷卻液孔。球頭立銑刀要考慮有效切削長度，刃口要盡量短，兩螺旋槽球頭立銑刀通常用于粗銑復雜曲面，四螺旋槽球頭立銑刀通常用于精銑復雜曲面。