高速銑削刀具系統(tǒng)的機(jī)械故障與預(yù)防保護(hù)措施

　　機(jī)械零部件的旋轉(zhuǎn)離心慣性力隨著轉(zhuǎn)速升高以二次方規(guī)律增大，造成生產(chǎn)實(shí)踐中高速切削刀具系統(tǒng)發(fā)生特殊的、不同尋常的機(jī)械故障，主要有以下幾種形式：

　　1、如果主軸頭部壁厚差別較大，當(dāng)離心慣性力大幅度增大后，薄壁處剛度低徑向擴(kuò)張量顯著增大，使刀柄徑向晃動(dòng)、無(wú)法定位，同時(shí)可能發(fā)生軸向錯(cuò)位移動(dòng)而深入主軸。

　　2、如果刀體(刀盤(pán))結(jié)構(gòu)有明顯薄弱之處，在很大的離心慣性力作用下會(huì)發(fā)生爆裂。

　　3、在離心慣性力作用下，刀片和緊固楔塊可能發(fā)生徑向位移而增大旋轉(zhuǎn)半徑，或者刀片緊固螺釘被剪斷。這是高速切削刀具容易發(fā)生的主要機(jī)械故障。

　　可見(jiàn)，要預(yù)防和避免以上機(jī)械故障，首先要盡可能減小離心慣性力，尤其是不平衡離心慣性力。在此條件下，再進(jìn)一步增強(qiáng)刀具與夾緊裝置的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。離心慣性力分別與旋轉(zhuǎn)質(zhì)量和旋轉(zhuǎn)半徑的大小成正比，因此對(duì)刀具與夾緊裝置的基本要求是不平衡質(zhì)量小，在工作旋轉(zhuǎn)時(shí)的實(shí)際同軸度高，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全可靠，保證在高轉(zhuǎn)速下能夠正常工作。

　　高速加工中需要采取以下具體措施：

　　1、在制造過(guò)程中，刀具與刀柄夾緊裝置經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的靜、動(dòng)平衡，各自的不平衡質(zhì)量大小必需降低到低于DIN/ISO 1940標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的數(shù)值;

　　2、采用不平衡質(zhì)量小、夾緊力大的液壓彈力夾頭刀柄、熱壓裝配刀柄以及與刀具一體的刀柄;

　　3、必要時(shí)采用全套在線、實(shí)時(shí)可調(diào)動(dòng)平衡刀柄及附件裝置，但其價(jià)格昂貴;

　　4、刀具實(shí)際工作的轉(zhuǎn)速，不超過(guò)刀具與刀柄夾緊裝置制造廠家注明的允許最高轉(zhuǎn)速，必要時(shí)可選用直徑較小的刀具與刀柄夾緊裝置來(lái)提高允許最高轉(zhuǎn)速;

　　5、采用新型的HSK 系列短錐空心刀柄或更先進(jìn)的空心桿刀柄，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的ISO(SK)刀柄，以提高刀具軸向和徑向定位精度、軸向剛度，并具有過(guò)載保護(hù)作用;

　　6、采取其它有利于提高刀具與夾緊裝置的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)措施，例如用力鎖緊機(jī)構(gòu)來(lái)增強(qiáng)或代替形狀鎖緊機(jī)構(gòu)：

　　7、安裝防護(hù)罩和防彈玻璃，保護(hù)機(jī)床操作人員不受刀具與夾緊裝置破裂碎片的傷害。