刀具系统轴向夹持能力分析.pdf

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1、第l2期组合机床与自动化加工技术NO．122014年l2月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueDec．2Ol4文章编号：1001—2265(2014)12—0123—05DOI：10．13462／j．enki．mmtamt．2014．12．033热装加长刀杆／刀具系统轴向夹持能力分析木李金涛，王树林，李朱锋，于永慧，程学亮(江苏大学机械工程学院，江苏镇江212013)摘要：热装加长刀杆是高速工具系统重要组成部分之一，其夹持刚度直接影响被加工零件的质量和加工效率。运用UGNX建立HSK热装加长刀

2、杆与刀具配合的轴向刚度有限元分析模型，分析了不同过盈量、转速、夹持长度、壁厚对刀杆与刀具配合的轴向刚度的影响；通过刚度对比分析得到了合理过盈量，基于刀杆材料经济加工精度得到了合理的轴向夹持刚度；通过对刀杆材料的综合分析，提出了刀杆材料的选取原则。研究工作为热装加长刀杆与刀具配合的设计，合理选用加工参数提供一定的理论指导。关键词：热装加长刀杆；轴向刚度；刚度对比；过盈量；刀杆材料中图分类号：TH122；TG519．1文献标识码：AAnalysisofAxialHoldingCapabilityabouttheLengthenedShrink-fitHolde

3、randCuttingToolSystemLIJin-tao，WANGShu-lin，LIZhu-feng，YUYong—hui，CHENGXue—liang(SchoolofMechanicalEngineering，JiangsuUniversity，ZhenjiangJiangsu212013，China)Abstract：Lengthenedshrink—fitholderisoneimportantpartofhighspeedingtoolsystem．Itsgrippingrigidi—tydirectlyaffectthequalityof

4、theprocessedpartsandmachiningeficiency．BuildingtheFEAmodelofaxi-algrippingrigidityaboutLengthenedshrink·fitholderandCuttingtoolsystemwithUGNXtoanalysistheinfluenceofdifferentmagnitudeofinterference、speed、grippinglengthandthicknessonaxialgrippingrigidi-ty．Obtainingthereasonablemagn

5、itudeofinterferenceofshrink-fitholderbycontrastingrigidity．Basedontheeconomicmachiningaccuracygotreasonableaxialgrippingrigidity．Throughthecomprehensiveanalysisofmaterialofshrink—fitholder，obtainingtheprincipleoftheselectionofmaterialofshrink—fitholder．Re—searchprovidesacertainoft

6、heoreticalguidanceonthedesignofthelengthenedshrink-fitholderandcuttingtoolsystemandchoosingthereasonableprocessingparameters．Keywords：lengthenedshrink—fitholder；axialgrippingrigidity；contrastingrigidity；magnitudeofinterfer—ence；materialofshrink．fitholder有深型腔特征的工件的加工¨。热装加长刀杆与刀O引言具配

7、合虽然与通常的过盈配合有着相同的工作原理，高速工具系统是高速数控机床所需要的重要通用但在夹持强度和夹持刚度等方面有着更为苛刻的要部件之一，但在刀柄与刀具设计、选择方面，如何针对求。这是因为一方面过盈配合属于接触问题一类，由所加工工件的特点确定最适合的刀具夹持类型，以达于其边界条件的高度非线性、配合面间接触状态和应到延长刀具寿命、提高加工质量和效率、降低加工成力非常复杂，另一方面热装加长刀杆与刀具通常工本，一直以来成为业界亟需解决的问题。作于高速旋转状态，如果刀柄对刀具夹持强度不够，刚热装刀柄与刀具的联接是通过刀柄热装夹头在受度不足，轻则降低加工精度，重则导

8、致刀具系统的损热膨胀后冷却将刀具以一定的过盈量固定在夹头孔害，引发