高速銑削刀具系統(tǒng)的機械故障與預防保護措施

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

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

　　2、如果刀體(刀盤)結構有明顯薄弱之處，在很大的離心慣性力作用下會發(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)生的主要機械故障。

　　可見，要預防和避免以上機械故障，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，再進一步增強刀具與夾緊裝置的強度、剛度和穩(wěn)定性。離心慣性力分別與旋轉質量和旋轉半徑的大小成正比，因此對刀具與夾緊裝置的基本要求是不平衡質量小，在工作旋轉時的實際同軸度高，結構設計安全可靠，保證在高轉速下能夠正常工作。

　　高速加工中需要采取以下具體措施：

　　1、在制造過程中，刀具與刀柄夾緊裝置經(jīng)過嚴格的靜、動平衡，各自的不平衡質量大小必需降低到低于DIN/ISO 1940標準規(guī)定的數(shù)值;

　　2、采用不平衡質量小、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、必要時采用全套在線、實時可調(diào)動平衡刀柄及附件裝置，但其價格昂貴;

　　4、刀具實際工作的轉速，不超過刀具與刀柄夾緊裝置制造廠家注明的允許最高轉速，必要時可選用直徑較小的刀具與刀柄夾緊裝置來提高允許最高轉速;

　　5、采用新型的HSK 系列短錐空心刀柄或更先進的空心桿刀柄，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，并具有過載保護作用;

　　6、采取其它有利于提高刀具與夾緊裝置的強度、剛度和穩(wěn)定性的結構設計措施，例如用力鎖緊機構來增強或代替形狀鎖緊機構：

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