数控刀柄的必备小知识

由于地域的差异,或使用者的不同,对数控刀柄的叫法也不一样,主要有以下几种对数控刀柄的称谓:数控刀头,数控刀把,数控刀杆,铣刀柄,铣刀夹头,筒夹本体,夹头本体.这引起叫法其实说的都是一个意思!

加工中心和数控镗铣床与工具系统最主要的接口是7：24锥度接口,目前国内的刀柄基本上都是高精研磨成7:24的锥度,适合于绝大多数的加工机床,如果不是这个比例,那所需的数控刀柄多半得要进行非标订做了.

由于历史原因，各国在最初设计7：24圆锥柄时，在锥柄尾部的拉钉和锥柄前端凸缘结构（包括机械手夹持槽、键槽和方向识别槽的选择）上各不相同，并且形成了各自的标准，如：美国标准（ANSI CAT B5.50也就是我们通常说的CAT刀柄）、德国标准（DIN 69871即是DIN刀柄,使用的拉钉也必须是DIN的）、日本标准（BT MAS 403这种当然是最普遍的,目前市场上绝大多数都是BT柄的数控刀柄）、国标标准（ISO）等多种形式。锥形刀柄是一种非常精密的加工工具，在整个切削过程中承担着将主轴的旋转运动及转矩传递给切削刀具的重要责任，其质量要求是极其严格的。即使是很微小的误差，也将直接影响到被加工工件的最终质量。作为使用者，需要考虑的几项基本要素为：

　　一、同心度 理论上讲，切削刀具的旋转轴线应与机床主轴线完全重合在同一直线上。除此之外，刀柄的夹持端，也就是装载切削刀具部位的几何形体中心线与锥柄圆锥体中心线的同心度也必须控制在极严格的公差范围内。一般国内很多刀柄生产厂家的精度在0.008mmm左右,比较优秀的达到0.005mm以内,最好的也只能达到0.002mm，而国外很多都是 0.001mm以内，当然价格也是奇高的。通常能达到0.003mm范围都很不错了，已经适用绝大多数的厂家生产加工之用。当然斯杰的数控刀柄是可以达到 0.003mm的，跟台湾的标准已经基本一致了。

　　二、夹紧力/夹持强度 如果按夹持刀具的方法区分，有这样几种：

　　（1）侧固式立铣刀柄：主要的型号表述方式为：以BT40-SLA16-90L为例，BT40是表述机床的主轴是BT40的，SLA是夹头的缩略号，16是表述最大把持直径，90L当然是表述从基准面开始的长度。还有很大一部分把缩略号为SLN，意思一样。

　　（2）弹簧夹头刀柄：也叫弹性刀柄，或叫弹性筒夹本体，也叫ER刀柄，主要是所使用的弹簧夹头为ER8、ER11、ER16、ER20、ER25、 ER32、ER40、ER50，配套的扳手和螺帽也是根据弹簧夹头的规格来实现的。这种刀柄是目前市场最常用的，需求量也是最大的，型号表述方法为：BT40-ER32-100L，BT40也是表述机床的主轴，ER32是表述刀柄使用的夹头和螺帽均为ER32的，100L也是表述刀柄从基准面开始的长度。

　　（3）莫式锥度刀柄：莫式刀柄分MTA和MTB两种，MTA是有扁尾，装锥柄钻头，而MTB是无扁尾的，用螺钉锁紧，装螺纹铣刀。莫式一般分为：莫式1号，莫式2号，莫式3号，莫式4号和莫式5号。型号表述方法：BT40-MTA/MTB-75L。

　　（4）平面铣刀刀柄：分FMB公制面铣刀柄和FMA英制面铣刀柄，公制和英制最直接的区分就是公制孔径是没小数的，而英制是有小数的，都是用来连接面铣刀盘的。型号表述方法为：BT40-FMB22-100L，FMB22对应的面铣刀盘的孔径也必须是22的，BT40-FMA25。 4-90L，FMB25.4对应的面铣刀盘的孔径也必须是英制25.4。如果是加长斜度柄分粗柄和细柄。

　　（5）强力型刀柄 具有代表性的就是数控滚针铣刀柄，主要特点为：内孔分割6槽设计，滚针状轴承设计，经特别排列，锁紧阻力小夹持力高，重切削也不会掉刀。内孔采用厚壁设计，吸震能力强，适合于重切削。可接C16、C20、C25、C32、C42直柄夹头。

　　（6）高速刀柄 在众多的工具系统中德国研制的HSK（德文空心短锥Hole Schaft Kegel的缩写）工具系统是相对比较成功的。HSK的锥柄采用了端面和锥面同时定位和夹紧的工作方式，由于夹紧力的作用，HSK刀柄法兰面与主轴端面紧密贴合，法兰面起到了支撑作用，它阻止了HSK刀柄的变形，提高了HSK工具系统的刚度。三、动平衡性 根据动力学原理，由不平衡产生的离心力，与转速的平方成正比。也就是说，在1000r/min时所产生的微不足道和离心力，在转速达到10000r/min时，其离心力为原来的100倍，而当转速为20000r/min时，其产生的离心力是原来的400倍。因此，对于用于高速切削的刀柄和刀具总成，其动平衡性是不言而喻的。

　　用户在使用数控机床中另一个不可忽视的问题是刀具切削参数的设定。一般数控机床其主轴转速比普通机床的转速高的多，因此数控机床加工用刀具从性能上要比普通机床严格的多。其中包括刀具的适用性，刀具的强度、硬度以及刀具的耐用度，刀具的这些性能将直接影响其切削参数的选择。刀具的切削参数选低了，会降低生产效率，增加生产成本，甚至难以保证加工质量；相反，切削参数选高了，会加速刀具磨损，不但降低加工质量，而且磨刀时间和刀具费用增加，同样也会影响加工效率和生产成本，还会使切削力、切削温度提高，使加工振动加剧，加工条件恶化等。因此，在机械加工过程中，必须合理地选择切削参数，以便于充分利用刀具的切削性能和机床性能，在保证加工质量的前提下，获得尽可能高和生产率和低的生产成本，提高切削加工的经济性。数控机床在完成大型工件切削时，只有选用了合理的工艺参数，才能真正地实现低消耗，高效率加工生产。