第一节 刀具的自动装夹

一、自动化刀具结构

   1.自动化刀具的特点

   ——切削性能必须稳定可靠，具有高的耐用度和可靠性；    

   —— 刀具应能可靠地断屑或卷屑；

   ——刀具应具有较高的精度；

   ——具有保证其能快速或自动更换和调整的结构。

    2.自动化刀具的结构

▲ 类型——通常分为标准刀具和专用刀具两大类。

   标准刀具—又包含通用标准刀具、刀具标准组合件（图5-1）和模块式刀具等三种形式。

▲ 种类——有可转位车刀、高速钢麻花钻、机夹扁钻、扩孔钻、铰刀、镗刀、立铣刀、面铣刀、丝锥和各种复合刀具等。

                                                                图5—1 新型组合车刀

2.自动化刀具的类型及选用

▲ 类型 —— 通常分为标准刀具和专用刀具两大类。

—— 在刚性自动线中多使用专用刀具，以提高刀具的专用化程度。

—— 在以数控机床、加工中心为主体具有较强柔性的自动化加工系统，尽量少用专用刀具，多选用通用标准刀具、组合刀具或模块式刀具。

▲ 种类 —— 有可转位车刀、高速钢麻花钻、机夹扁钻、扩孔钻、铰刀、镗刀、立铣刀、面铣刀、丝锥和各种复合刀具等。

▲ 选用原则

 1）为了提高刀具的耐用度和可靠性，应尽量选用各种高性能、高效率、长寿命的刀具材料制成的刀具。

 2）应选用机夹可转位刀具的结构。如图5—2。

 3）为了集中工序，提高生产率及保证加工精度，应尽可能采用复合刀具。

 4）应尽量采用各种高效刀具

               a) 可转位面铣刀                               b) 可转位立铣刀

                                  图5—2 可转位刀具结构 

                                          图5—3 带沉孔带后角刀片的钻头

                                图5—4 侧铣和面铣复合加工刀具

                        图5—5 钻镗复合的加工刀具 

二、自动化刀具装夹机构

1．工具系统的分类

▲  工具系统类型——主要有镗铣类数控机床用工具系统（简称“TSG”系统）和车床类数控机床用工具系统（简称“BTS”系统）两大类。

▲ 组成——主要由刀具的柄部（刀柄）、接杆（接柄）和夹头等部分组成。

▲ 模块式工具系统是把工具的柄部和工作部分分割开来，制成各种系列化的模块，然后经过不同规格的中间模块，可组装成一套套不同规格的工具。

                                              图5—6  模块式工具系统的结构

2．自动化刀具刀柄和机床主轴的联接

       自动化加工设备的刀具和机床的联接，必须要由与机床主轴孔相适应的工具柄部、与工具柄部相联接的工具装夹部分和各种刀具部分来实现。

                   图5—7  BT刀柄

a) HSK刀柄  

                        b) 松刀                             c) 夹紧

                      图5—8  HSK刀柄及其内部结构示意图

3．自动化刀具和刀柄的联接

 刀柄对刀具的夹持力的大小和夹持精度的高低，在自动化加工中具有十分重要的地位

                                                图5—10  弹簧夹头

                                        图5—11  热缩夹头 

                                                       a) 夹紧原理 

          b)  Hydrogrip液压夹紧的面铣刀

                                                                   图5—12  液压夹头