Thermo grip工具系統(tǒng)

發(fā)布日期:2012-08-29    蘭生客服中心    瀏覽:3911

    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的地方,如與過去的夾緊方式相比,刀具裝卸時間較長,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,改善了操作性能,提高了該系統(tǒng)的實用水平。 

    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間內(nèi)加熱,刀柄內(nèi)徑隨之擴張,此時立即把工具裝入刀柄內(nèi)。刀柄冷卻收縮時,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采用具有高能場的感應(yīng)加熱線圈,可在短時間內(nèi)完成工具更換。由于電磁場的局部性特點,10秒鐘以內(nèi)即可將刀柄夾持部位加熱,刀柄內(nèi)徑隨之擴張,很容易進行工具更換。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: 


    是一種臺式裝置,可置于工作臺上使用,重量在50kg以下。 

    控制器和頻率振蕩器均裝在機器誆浚?夤奐蚪嗝骺臁? 

    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。  

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

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

    操作盤位于裝置前方,用手動方式即可很容易編制作業(yè)程序。 

    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),自動選擇輸出和加熱時間。 

  
    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。加熱時間隨刀具直徑的大小而有長有短,但波動范圍僅在5~10秒之間。由于加熱時間很短,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:①夾頭形狀細長;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)點外,還有自己獨特的優(yōu)點:

    刀具的預(yù)調(diào)




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    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,冷卻時間在60秒以內(nèi),每分鐘可更換3~4把刀具。
 
    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。

    安全可靠 加熱為局部加熱,刀具性能不會受加熱影響;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。

    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,冷卻時間也成比例縮短,節(jié)能效果十分明顯。 

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

    有刀具預(yù)調(diào)功能 刀具所需長度可在夾頭冷縮前進行調(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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