WALTER螺纹连接模块化刀具系统

HEATS · 发表于 2010-9-12 11:05:31

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图1 螺纹连接模块化刀具系统

瓦尔特近几年推出了螺纹连接模块化刀具系统，它继承了具有专利的、久经考验的短锥模块化系统，不但安装和拆卸非常方便，而且具有极佳的刚性，一般情况下不易产生振动。

瓦尔特的这种模块化刀具系统主要由刀杆、接长件和刀头三部分组成。它的刀杆除了常见的从10到40mm的各种圆柱形接口(可用弹簧套或液压夹头夹紧)以外，还具有HSK40-HSK100的接口、DIN69871SK40-50的接口、不带扁尾的莫氏圆锥1-5号接口以及瓦尔特自有的NCT50-80的接口。当采用机床直接装夹的方式时，刀具的悬伸将大大缩短，从而有效地提高刀具系统的刚性，使我们能够采用较高的切削用量(比如进给量)，实现高效率的加工，获得更高的经济效益。
图2是瓦尔特两种直径32mm的八角刀片铣刀装夹长度的示意。我们可以看到，采用采用普通装夹方式的刀具系统的刀具悬伸长度比采用螺纹连接式模块化系统的刀具悬伸长度长47.6％。根据公式，在其他条件相同的情况下，其扰度将是采用螺纹连接式模块化系统的刀具的321.7％。

图2 两种铣刀装夹长度示意

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式中：

f——扰度；

F——径向力；

l——悬伸长度；

E——弹性模量；

d——刀杆直径。

在实际加工40CrMnMo7的工件时，瓦尔特采用上述铣刀在实体材料上进行插补铣孔，切削速度Vc为180 m/min (主轴转速n为1790 r/min)，单齿进给量fz为0.3 mm/Z (进给速度Vf为1074 mm/min)，顺利完成此项加工。

瓦尔特的螺纹连接模块化刀具系统不仅可以在装刀架或对刀仪上更换刀头，还可以在机床上安全地直接更换刀头。德国瓦尔特的专家在Heller卧式加工中心上为我们作了直接更换刀头的演示。只见他调整好扭距扳手后将机床主轴停转，将扳手套上刀头就进行更换，整个过程只用了20多秒钟，非常简便快捷。

图3 螺纹连接模块化刀具系统工作原理

瓦尔特的这种螺纹连接模块化刀具系统还在深型腔加工中得到很好的应用。该系统柔性很强，目前可以安装用于面铣、立铣、槽铣和仿形铣等14种类型100多种规格的刀头。这种柔性使客户应变市场的能力得到了提升，企业的竞争力就相应地得到了加强。将来，如果瓦尔特在该系统上开发了新的刀具品种，用户只需要花较少的费用采购新的刀头就可以体验使用新技术所带来的享受。在模具行业具有技术领先地位的上海申模模具公司两年以前就开始使用瓦尔特该刀具系统了。他们使用了整体硬质合金的刀杆进行深型腔的加工，通过更换刀头，只需要一个整体硬质合金的刀杆就可以完成型腔曲面的粗加工、精加工、清根等各项加工任务。公司副总经理卫志亮先生高度评价了瓦尔特的螺纹连接模块化刀具系统。他认为瓦尔特的这种刀具精度、刚性都非常不错，经济性更是得到了充分的体现，选择瓦尔特的这种刀具对他们来说无疑是一个正确的选择。
事实上，在世界上供应这一类模块化刀具系统的并不止瓦尔特一家。如同样在德国的以模具加工刀具著称的Pokolm公司就生产这样的刀具。那么，瓦尔特的螺纹连接模块化刀具系统有些什么独到之处呢？

事实上，在世界上供应这一类模块化刀具系统的并不止瓦尔特一家。如同样在德国的以模具加工刀具著称的Pokolm公司就生产这样的刀具。那么，瓦尔特的螺纹连接模块化刀具系统有些什么独到之处呢？

一般的刀具公司的定位面均采用圆柱+端面的结构，而瓦尔特公司采用的是与该公司久经考验的NCT结构一脉相承的圆锥+端面的结构。这一结构同已经成为欧洲标准和德国标准的HSK类似，其定位精度和接触刚性可以说非常优越。

图3是瓦尔特螺纹连接模块化刀具系统的工作原理。当刀头未被锁紧时，内外圆锥只是在圆锥的小端处形成环形接触，两者的端面间存在一个微量的间隙。在刀头的锁紧过程中，内外圆锥的小端部分产生弹性变形，从而形成有一定接触宽度的环形支撑，同时两者端面的间隙被逐渐消除并同样通过弹性变形形成接触刚度。这种过定位的方式完全解决了其它一些结构在加工中由于切削力而导致的轴向或(和)径向的尺寸漂移，从而保证了加工有更高的精度和更高的刚性。

图4 螺纹连接模块化刀具系统一览

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