同步控制的丝锥卡盘提高刀具使用寿命

张建平

在攻螺纹的作业中，最佳利用现代化CNC设备同步控制的丝锥卡盘可以在确保最高的工艺安全性和最好的表面质量的同时，使刀具的服务寿命提高到150％。在高速加工中，轴向力也比以往更好地得到阻尼。
REGO－FIXER和POWRGRIP刀具夹持装置在日常工业加工中，能够充分展示出其在夹持力、刚性、平衡性、振动阻尼和同圆精度方面的超强能力。在攻螺纹作业中，采用HSK和圆柱形夹持装置，有助于提高质量、作业安全性和经济性。无论是通透孔，还是盲孔，在加工螺纹时，误差和质量没有通融的余地。这是因为攻螺纹工序往往是很长且昂贵的生产链末端，决定着工件的质量。鉴于在这个环节上工艺安全性影响最大，因此各个企业都在寻求一种既快又好的加工途径——新型REGO－FIX丝锥卡盘便是打开这扇大门的钥匙。
. Z  M# _! c" o; F掌控轴向力
: f* S4 I4 I1 v) R6 Z$ l6 _) D对于丝锥来说，欧洲EN22857标准就已经规定了经过磨削加工的螺纹的尺寸和公差范围，其中也规定了针对一定数量的螺纹线所允许的螺距误差范围为±8μM。例如，一个螺距为1.5MM的M10丝锥，按照标准采用七道螺纹线为一个检测长度，所允许的误差范围为±8μM。在最不利的情况下，由于丝锥长度的变化，理论上可以产生高达1300N的轴向力。在主轴和线性传动的动力作用下，会出现同步误差。这种极小的差异和丝锥上的误差可以通过刚性的螺纹刀具，导致系统的扭曲，致使螺纹刀具单侧磨损和材料烧焊而缩短使用寿命；也可以导致所切削的螺纹轮廓侧面不干净或螺纹不符合量规允差。
; p* R) C2 a6 g* |这种巨大的轴向力被阻尼得越多而且被控制得越好，对整个系统部件的影响就会越佳，螺纹的质量也就会越好。通过同步轴与定制的螺纹切削卡盘的相互联动，实现在主轴旋转运动与进给传动之间的最佳同步电子调节，这是通往更高效率和更好质量的一条道路。这种认识在新型的REGO－FIX丝锥卡盘上，以及在特别采用调节型传动系统与刚性夹持型攻螺纹丝锥或挤压丝锥的使用场合中得到了落实。
带有长度补偿功能的丝锥卡盘
带有长度补偿功能的丝锥卡盘可在进给动作与攻螺纹不同步的机床上使用。因此，此类机床需要用到一种在压和拉方向上具有长度补偿的丝锥卡盘，由此可以均衡攻螺纹与主轴进给之间的差异。此外，带有长度补偿功能的丝锥卡盘拥有一个压力点机构，可以确保丝锥安全地切削并达到均匀、可重复的螺纹深度。通过一种特殊的设计结构，冷却剂可以在50BAR（5×106PA）的压力下被引向丝锥，而丝锥的长度补偿功能并不因此受到任何影响。丝锥卡盘由于构造紧凑和凸出长度小，因此通用性极好。
9 P$ [) r5 }3 t+ _2 F6 ^SOFTSYNCHRO丝锥卡盘为配有同步主轴、可直接切削螺纹的现代化CNC加工中心而开发。同步控制系统对主轴和进给轴的旋转运动进行计算并使两者同步化，由此可以在刀具夹持装置不具备长度补偿功能的情况下加工螺纹。这是因为，在出现同步性误差时，只需一个极小的长度补偿，即可弥补主轴进给与攻螺纹之间在压和拉方向上的差异。根据不同的应用场合，通过上述方式，用户的螺纹刀具使用寿命可以最大提高到150％。
# t0 N  D/ v; Q7 q# B* `" `) s+ T& l与刚性夹钳刀座相比，REGO－FIX－SOFTSYNCHRO丝锥卡盘可以用作同步轴与丝锥或挤压丝锥之间的阻尼元件，并以此均衡螺纹刀具与同步轴之间的攻螺纹差异。这样做可以达到很高的同圆精度，保护设备的主轴并可延长刀具的使用寿命。
使用寿命长且降低丝锥用量
经过费用对比，可以明显发现：在为GAISI9材料进行2×D盲孔攻螺纹时，采用带有SOFTSYNCHRO丝锥卡盘的丝锥，可以实现70000道螺纹；而采用带有最小长度补偿功能的丝锥卡盘时，只能达到30000道螺纹；若采用刚性夹持刀座，则为28000道螺纹。从年平均数上看，由于丝锥的使用寿命得到延长，用户在上述工序中所需要的丝锥数量明显减少；即只需150件，而非350件（竞争对手）或375件（刚性夹钳）。从保守的角度上看，较之刚性夹钳，用户可以节省19375欧元；若与竞争对手的产品对比，用户每年可以节省2075欧元。
文章关键词： 螺纹、刀具、材料