通用性数控工具系统定位夹装新型分类与应用

通用性强的工具和配套的夹紧工具的系列化和标准化成为人们普遍提及的工具体系。也就是说，刀具系统是刀具与机床之间的接口，这就要求与数控机床相匹配的刀具必须能够快速更换，高效切削。除了刀具本身，还包括必要的定位、夹紧、抓取和刀具保护机构，以实现刀具的快速更换，而刀柄是机床和刀具之间的最后一环，对整个刀具系统的性能起着非常重要的作用。在高速切削条件下，刀具系统受到离心力的作用，因此要求刀具系统具有更小的质量、更高的平衡精度和保持夹紧力的能力。因此，各大刀具制造商纷纷推出新的刀具系统，以满足高速重载切削的加工要求。

1.工具系统简介

除了普通刀具的特点外，数控机床系统主要有以下要求:

(1)精度要求。换刀精度和定位精度高。

(2)刚度要求。数控加工往往要求高进给率、高速度、强切削，对刀具刚性要求高。

(3)便于搬运和调整的要求。

(4)标准化、系列化、通用化的要求。这种“三合一”方便了刀架和刀库上刀具的安装，简化了机械手的结构和动作，降低了刀具的制造成本，减少了刀具数量，扩大了刀具的应用范围，有利于数控编程和刀具管理。

二、工具系统的分类

(1)按结构分类

数控机床系统分为镗铣数控刀具系统和车床数控刀具系统。它们主要由两部分组成:一是刀具部分，二是刀柄(手柄)、连杆(手柄)、卡盘等夹紧工具部分。根据结构，铣削数控刀具系统可分为整体刀具系统(TSG)和模块化刀具系统(TMG)。

1.整体结构(TSG工具系统)整体工具系统的工具手柄与夹紧工具的工作部分是一体的。这种刀柄刚性好，精度高，但对机床与零件之间转换的适应性差。为了适应零件和机床之间的转换，用户必须预留各种规格的刀柄，导致种类繁多，管理不便。因此，工具手柄的利用率较低。

2.模块化结构(TMG工具系统)模块化工具系统是一种先进的工具系统，每个工具手柄都可以由各种系列的模块组装而成。根据不同的零件和机床，采用不同的装配方案，可以得到各种系列的刀柄，从而提高刀柄的适应性和利用率。它经济、灵活、快速、可靠且用途广泛。但是，在使用工具手柄的过程中，它不得不与各种类型和多个模块相结合。

3.刀柄结构选择的原则刀柄结构的选择不仅要考虑技术的先进性，还需要经济合理，有以下要求:

(1)对于一些长期反复使用且不需要组装的简单工具，宜配备整体式刀柄，使工具刚性好，价格低(如端铣刀柄、弹簧夹头柄、钻头夹头柄等。).

(2)加工各种孔径和孔深不断变化的小批量零件时，宜选用模块化刀架，以替代大量的整体镗刀架，降低加工成本。

(3)当有多台数控机床，特别是机床所用的中间模块(连杆)和工作模块(装刀模块)可以通用时，选择模块化刀具系统可以大大减少设备投资，提高刀具利用率。

(2)按设计分类

目前，工具系统根据设计可以大致分为两类:

1.采用7: 24锥度和长锥柄结构，保持了刀体良好的强度和较高的动态径向刚度，是在原锥柄结构基础上的改进。

2.锥柄变锥度的结构设计。典型的结构是1: 10锥度和1: 20锥度的锥柄结构设计。