高效是機(jī)加工行業(yè)永恒的追求目標(biāo),德國(guó)鈷領(lǐng)公司最新推出的新產(chǎn)品——GE100柔性化刀具系統(tǒng)正體現(xiàn)了這一

發(fā)布日期:2012-08-29    蘭生客服中心    瀏覽:5017

近年來,隨著兩面夾緊式工具系統(tǒng)的普及,已在提高加工效率方面取得了明顯效果。但是,工具夾持技術(shù)總是以不斷改進(jìn)和提高為核心,而兩面夾緊式工具系統(tǒng)要想在高速高精度加工方面有新的突破,卻感到舉步維艱。正是基于這樣的理由,為了提高工具-刀柄間的聯(lián)接精度,熱裝式工具系統(tǒng)取代彈簧夾緊系統(tǒng)便引起了人們的極大關(guān)注。

熱裝式工具系統(tǒng)是一種工具--刀柄間不介入任何零件的夾緊方法。它可解決高速高精度加工中極為重要的平衡、振擺精度及夾緊強(qiáng)度等問題。但目前正在推廣的熱裝式工具系統(tǒng)仍然存在一些亟待改進(jìn)的地方,如與過去的夾緊方式相比,刀具裝卸時(shí)間較長(zhǎng),操作不甚方便,在可配用的刀具品種方面也受到諸多限制等。

本文介紹的Thermo grip工具系統(tǒng),是德國(guó)OTTO BILZ公司新開發(fā)的產(chǎn)品,它保留了以往熱裝式工具系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn),改善了操作性能,提高了該系統(tǒng)的實(shí)用水平。

Thermo grip工具系統(tǒng)的原理



熱裝式工具系統(tǒng)通常都是利用熱感應(yīng)裝置使刀柄的夾持部分在短時(shí)間內(nèi)加熱,刀柄內(nèi)徑隨之?dāng)U張,此時(shí)立即把工具裝入刀柄內(nèi)。刀柄冷卻收縮時(shí),即可賦予刀具夾持面均勻的壓力,從而產(chǎn)生很高的徑向夾緊力將工具牢牢夾持住。

Thermo grip采用具有高能場(chǎng)的感應(yīng)加熱線圈,可在短時(shí)間內(nèi)完成工具更換。由于電磁場(chǎng)的局部性特點(diǎn),10秒鐘以內(nèi)即可將刀柄夾持部位加熱,刀柄內(nèi)徑隨之?dāng)U張,很容易進(jìn)行工具更換。由于系局部加熱,因此可將輸往夾頭的能量控制在最小限度以內(nèi)。

裝上或卸下切削工具后,夾頭迅速冷卻,因此,熱量極少傳導(dǎo)至夾頭的其他部位或刀具的柄部。與用火焰或熱氣體加熱的物體相比,熱裝式夾頭可說是處于較冷的狀態(tài),整個(gè)夾頭在60秒以內(nèi)即可完全冷卻。

加熱·冷卻裝置



OTTO BILZ公司的加熱·冷卻裝置"ISG3000"具有如下特點(diǎn):


  1. 是一種臺(tái)式裝置,可置于工作臺(tái)上使用,重量在50kg以下。

  2. 控制器和頻率振蕩器均裝在機(jī)器內(nèi)部,外觀簡(jiǎn)潔明快。

  3. 氣缸可將感應(yīng)線圈下降至加熱部位,加熱完畢又退回原位。

  4. 夾持范圍為?6~32mm(ISG3200為Ø3-Ø50mm),有3種線圈可供選擇使用。

  5. ISG3000的感應(yīng)裝置所需電力為3相200V(32A)和6 bar壓力。

  6. 操作盤位于裝置前方,用手動(dòng)方式即可很容易編制作業(yè)程序。

  7. 信息處理器根據(jù)輸入的工具材質(zhì)、直徑等相關(guān)數(shù)據(jù),自動(dòng)選擇輸出和加熱時(shí)間。










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ISG3200加熱·冷卻裝置
感應(yīng)線圈正在加熱
冷卻襯套


系統(tǒng)開始工作后,加熱線圈便隨空氣壓力而下降,降至預(yù)定位置即開始加熱。加熱時(shí)間隨刀具直徑的大小而有長(zhǎng)有短,但波動(dòng)范圍僅在5~10秒之間。由于加熱時(shí)間很短,熱量不可能傳導(dǎo)至夾頭以外的部位。

OTTO BILZ公司開發(fā)出一種冷卻襯套,用于Thermo grip工具系統(tǒng)的冷卻,可縮短冷卻時(shí)間。該襯套可直接與被加熱的Thermo grip夾頭的外圓接觸,將熱量盡快傳導(dǎo)至冷卻棱條上。棱條具有10倍的散熱效果,通過這些棱條可起到強(qiáng)制冷卻的作用。采用此種冷卻裝置,可保證在60秒內(nèi)使刀柄溫度降至安全使用的程度。

熱裝式夾頭一般均具有如下一些共同的優(yōu)點(diǎn):①夾頭形狀細(xì)長(zhǎng);②振擺精度高;③夾緊力大;④能適應(yīng)高速回轉(zhuǎn);⑤便于接近工件;⑥可采用內(nèi)冷卻方式。

Thermo grip工具系統(tǒng)除具有上述優(yōu)點(diǎn)外,還有自己獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn):





刀具的預(yù)調(diào)



  1. 收縮迅速 配有特制的冷卻襯套,刀具安裝或取下后,夾頭在襯套內(nèi)迅速冷卻,冷卻時(shí)間在60秒以內(nèi),每分鐘可更換3~4把刀具。

  2. 可用高速鋼制作 為了減少熱量傳入刀柄,夾頭用硬質(zhì)合金材料固然很好,但價(jià)格昂貴,因此也可選用熱膨脹系數(shù)與刀具相同的高速鋼制作。

  3. 安全可靠 加熱為局部加熱,刀具性能不會(huì)受加熱影響;冷卻采用冷卻襯套,操作者不直接與發(fā)熱的夾具和刀具接觸,可保障作業(yè)人員的安全。

  4. 節(jié)省能耗 Thermo grip整體加熱至200℃,約需100KJ能量,但該系統(tǒng)只加熱夾頭部分,因此,能耗可降至20kJ左右,冷卻時(shí)間也成比例縮短,節(jié)能效果十分明顯。

  5. 使用壽命長(zhǎng) 該系統(tǒng)采用最佳熱處理規(guī)范,加熱溫度在400℃以下,這種溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于引起材質(zhì)內(nèi)部組織變化的溫度。因此,重復(fù)使用2000次后,夾頭的精度也不會(huì)變化,硬度雖略有下降,但同心度可保持不變。

  6. 有刀具預(yù)調(diào)功能 刀具所需長(zhǎng)度可在夾頭冷縮前進(jìn)行調(diào)整,如圖4所示,刀具(C)通過調(diào)整器(B)插入夾緊套(A)內(nèi),一邊回轉(zhuǎn)一邊用調(diào)整螺釘(D)將刀具調(diào)整到預(yù)定位置。 OTTO BILZ公司的Thermo grip工具系統(tǒng)振擺精度為3μm,平衡精度方面,BT40/BT50型為G6.3/15000r/min,HSK63A/HSK 100A型為G2.5/15000r/min。系統(tǒng)的尺寸規(guī)格有6~32mm。

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