热缩刀柄

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热缩刀柄是利用热胀冷缩的原理工作的，用热感应装置使刀柄的夹持部分在短时间内加热，使得刀柄内径扩张，然后立即把刀具装入刀柄内。刀柄冷却收缩时，即可赋予刀具夹持面均匀的压力，从而产生很高的径向夹紧力，将工具牢牢夹持住，刀具和刀柄间不介入任何机械夹持部件。热装刀柄可解决高速精加工中极为重要的平衡、振摆精度及夹紧强度等问题。

热缩刀柄

1．热缩刀柄分类根据壁厚，夹持刀具长度，过盈量分为以下三种：

　　(1)标准型：从德国产生。

　　(2)加强型：壁厚加大，用于航空航天行业重载强力铣削刀具夹持。

　　(3)轻型：加长薄壁，用于模具深型腔加工。

　　以HSK63A热缩刀柄为例，利用有限元软件ANSYS，根据热缩刀柄一一刀具配合的夹持力的不同影响因素，分别建立有限元模型，分析结构因素对夹持力的影响，得出热缩夹头和刀具的材料物理特性（见表1）。

热缩刀柄

　　各影响因素与夹持力（或接触压力）的相关性如表2所示。其中，热缩夹头的壁厚、配合过盈量和接触长度与接触压力具有正相关性。增大热缩夹头的外壁壁厚、热缩夹头一一刀具配合的初始过盈量和接触长度，均会增大夹持力；在相同的初始过盈量条件下，内孔较大的热缩夹头夹持力较小；随着主轴转速提高，热缩夹头一一刀具配合过盈量减小，夹持力也会相应减小。切削传热导致热缩夹头温度升高，同样也会减小配合过盈量，从而降低热缩夹头对刀具的夹持力。

热缩刀柄

2．热缩刀柄的特点

　　①均匀的夹持力使刀具的跳动非常小(≤0.003mm)。②夹紧力大。③结构紧凑对称、外形尺寸小，适合深腔加工。④能适应高速回转。⑤适用于精加工和粗加工。⑥刀具柄部与夹套之间完全牢固连接，切削液只能从冷却孔流向刀具。⑦热缩刀夹技术可以提高切削速度和进给量，同时改善加工表面的质量，使刀具和主轴寿命增加。

3．热缩刀柄应用实例

刀柄：HSK63A-SF20-100热缩刀柄。

刀具：Φ20mm合金立铣刀，z=2。

材料：航空铝。

切削参数：n=16 000r/min，vt=12 000mm/min,ap=lOmm，ae=9.8mm。