具有传感功能的刀具夹头
卧式加工中心换刀机械手设计
卧式加工中心换刀机械手设计摘要机械手是自动换刀装置中交换刀具的主要工具它担负着把刀库上的刀具送到主轴上再把主轴上已用过的刀具返回刀库上的任务设计思路是用机械手的动作来实现对加工中心的换刀机械手的转动有回转液压缸运来实现其动力则由驱动系统实现加工中心的自动换刀装置通常是由刀库和机械手组成它是加工中心的象征又是加工中心成败的关键环节因此各加工中心制造厂家都在下大力研制动作迅速可靠性高的自动换刀装置以求在激烈的竞争中取得好效益自动换刀装置是加工中心的核心内容各厂家都在保密极少公开有关资料尤其机械手部分更是如此这种机械手的拔刀插刀动作大都由油缸动作来完成根据结构要求可以采用油缸动活塞固定或活塞动油缸固定的结构形式整个机械手由机械臂伸缩机构机械爪开合机构回转机构及装卸刀具直线运动机构组成SummaryThe machine hand changes the knife automatically to exchanges the main tool that knife have in the device it carry to have the knife the knife on the sends to the principal axis last useses again the principal axis the top already over ofthe knife has to return the knife the mission on the Designing the way of thinking is to uses the action of the machine hand realizes centrally to process to change the knife the machine turns to move the turn-over liquid presses the urn carries realize its motive is then from drive the system realizesProcess the central changing the knife the device automatically usually constitute with the machine from the knife it is a key to process the central symbol again is process the center success or failure linkTherefore each process the center manufactory house to all obtain the performance in descend strongly research to manufacture action quickly dependable highly automatically change the knife device in order to in the vigorous competition change the knife automatically the device is to process the central core contents each factory house is all at keep secret minimum amount public relevant data particularly the cent of machine hand is also suchThis kind of machine pulls out the knife and put the knife acts mostly from oil an action to completeRequest according to the construction can adopt the oil urn move the piston fixsOr the piston moves oil a fixed construction formWhole machine hand from flexible organization in machine arm the machine claw opens to match the organization turning round the organization and packing to unload the knife have the straight line the sport the organization constitutes 引言本次设计的题目是加工中心的自动换刀装置中的核心部件---机械手的设计机械手是自动换刀装置中交换刀具的主要工具它担负着把刀库上的刀具送到主轴上再把主轴上已用过的刀具返回刀库上的任务设计此机械手的目的是为了使加工中心能够更快的的工作使加工中心能够得到更加充分的利用以实现其的价值所在再者由于使用了机械手减少由于人工换刀带来的生产效率低并且容易出事故的弊端本次设计的内容主要有回转液压缸装置和机械运动的驱动系统对于其中动作的实现则由电气控制来实现由于本人能力及学识有限在设计中存在有很多缺陷望老师们能多加指导加工中心的总体布局盘式刀库的卧式加工中心卧式加工中心的主轴是水平设置的卧式加工中心刀库容量一般较大有的刀库可存放几百把刀具卧式加工中心的结构较立式加工中心复杂占地面积大价格也较高卧式加工中心较适用于加工箱体之类的零件特别对箱体零件上的一些孔和孔系以及孔和型腔与基准面有严格要求的箱体容易得到保证适合于批量加工卧式加工中心的功能较立式加工中心多在立式加工中心上加工不了的工件在卧式加工中心上一般都能加工21 技术条件我们所设计的加工中心的主要的技术参数有⑴刀库容量 24把刀⑵刀柄型号 40号刀柄⑶刀具最大直径 120㎜⑷刀具重量 11㎏⑸换刀时间 5s⑹选刀方式任选22 总体布局我们设计的加工中心的总体布局如图11所示图11 卧式加工中心的总体布局23 卧式加工中心的机械结构⑴主轴组件对加工中心主轴组件的基本要求是具有足够的刚度精度传递足够的功率和转矩以及高速运转和适应自动换刀的条件主轴轴承多采用高精度高刚度高速滚动轴承卧式加工中心的主轴组件按进给功能分有镗轴进给滑枕进给及非进给主轴等类型大多数采用非进给型主轴⑵立柱立柱有侧面导轨型与正面导轨型侧面导轨型立柱便于机床的总体设计制造成本也较低并抑易于与非数控卧式镗铣床建立模块化系列关系但这类立柱在机床工作时受力状况较差且热变形的对称性差因而对机床加工精度影响较大正面导轨型立柱多采用门式结构有较好的热对称结构和受力条件多数加工中心采用这种立柱形式工作台卧式加工中心可采用自动分度工作台数控回转工作台换刀机械手的设计31 刀具的交换装置com 自动换刀装置加工中心区别于NC镗铣床的主要特点就在于它具有根据工艺要求自动更换所需刀具的功能即自动换刀ATC机能机械手是自动换刀装置中交换刀具的主要工具它担负着把刀库上的刀具送到主轴上再把主轴上已用过的刀具返回刀库上的任务加工中心的自动换刀形式可分为有机械手换刀方式和无机械手换刀方式两类无机械手换刀方式适用于采用40号以下刀柄的小型加工中心或换刀次数少的用量型刀具的重型机床这种换刀方式没有机械手因而结构简单另外刀库回转是在工步与工步之间即非切削时进行的因此虽然刀库设置在立柱顶面却免去了刀库回转时的震动对加工精度的影响无机械手换刀方式中刀库可以是圆盘型直线排列式也可以是格子箱式等无机械手换刀方式中特别需要注意的是刀库转位定位的准确度为保证转位准确就要尽力消除刀库驱动传动链的间隙为此可采用双导程蜗杆蜗轮副或采用可以相互错位的两片齿轮结构形式或采用插销定位反靠定位等方法来准确定位圆盘型刀库可设在立柱顶上立柱主轴箱的侧面也可设在横梁一端或设在主轴箱上由主轴箱和刀库配合运动完成自动换刀动作直线排列式刀库可设在工作台上方也可设在工作台的一端或两端由主轴箱或工作台配合运动完成自动换刀动作格子箱式刀库可设在双工作台的中间换刀时小直径刀具可轴向取刀大直径刀具可径向取刀加工中心的自动换刀装置通常是由刀库和机械手组成它是加工中心的象征又是加工中心成败的关键环节因此各加工中心制造厂家都在下大力研制动作迅速可靠性高的自动换刀装置以求在激烈的竞争中取得好效益自动换刀装置是加工中心的核心内容各厂家都在保密极少公开有关资料尤其机械手部分更是如此无机械手换刀方式中特别需要注意的是刀库转位定位的准确度为保证转位准确就要尽力消除刀库驱动传动链的间隙为此可采用双导程蜗杆蜗轮副或采用可以相互错位的两片齿轮结构形式或采用插销定位反靠定位等方法来准确定位采用机械手进行刀具交换的方式应用的最为广泛这是因为机械手换刀有很大的灵活性而且可以减少换刀时间图见零号图自动换刀机械手换刀动作如表31所示表31 机械手的换刀动作机械手的种类加工中心换刀机械手的种类繁多可以说每个厂家都推出自己的独特的换刀机械手在加工中心的自动换刀系统中是机械手具体执行刀具的自动更换对其要求是迅速可靠准确协调由于加工中心机床的刀库和主轴其相对位置距离不同相应的换刀机械手的运动过程也不尽相同它们由各种形式的机械手来完成常见的机械手有⑴单臂单爪回转式机械手机械手摆动的轴线与刀具主轴平行机械手的手臂可以回转不同的角度来进行自动换刀换刀具的所花费的时间长用于刀库换刀位置的刀座的轴线相平行的场合如图所示图31 单臂单爪回转式机械手⑵单臂双爪回转式机械手图32 单臂双爪回转式机械手这种机械手的手臂上有两个卡爪两个卡爪有所分工一个卡爪只执行从主轴上取下旧刀送回刀库的任务另一个卡爪则执行由刀库取出新刀送到主轴的任务其换刀时间较上述单爪回转式机械手要短如图32所示⑶双臂回转式机械手俗称扁担式这种机械手的两臂各有一个卡爪可同时抓取刀库及主轴上的刀具在回转180°之后有同时将刀具归回刀库及装入主轴是目前加工中心机床上最为常用的一种形式换刀时间要比前两种都短如图33-a 所示图33-a 双臂回转式机械手这种机械手在有的设计中还采用了可伸缩的臂如图33-b 所示图33-b 双臂回转式机械手⑷双机械手这种机械手相当与两个单臂单爪机械手相互配合起来进行自动换刀其中一个机械手执行拔旧刀归回刀库另一个机械手执行从刀库取新刀插入机床主轴上如图34所示图34 双机械手⑸双臂往复交叉式机械手图35 双臂往复交叉式机械手这种机械手两臂可往复运动并交叉成一定角度两个手臂分别称作装刀手和卸刀手卸刀手完成往主轴上取下旧刀归回刀库装刀机械手执行从刀库取出新刀装入主轴整个机械手可沿导轨或丝杠作直线移动或绕某个转轴回转以实现刀库与主轴之间的运送刀具工作如图35所示⑹双臂端面夹紧式机械手这种机械手只是在夹紧部位上和前几种不同上述几种机械手均靠夹紧刀柄的外圆表面来抓住刀具而此种机械手则是夹紧刀柄的两个端面如图36所示图36 双臂端面夹紧式机械手由于双臂回转式机械手的动作比较简单而且能够同时抓取和装卸机床主轴和刀库集中的刀具换刀时间较短我们本次设计所要求的换刀时间为5秒故我们选用双臂回转式机械手如果我们采用不能伸缩的机械手由于机械手回转时其手部回转半径较大如刀库中刀具排得较密可能碰撞刀具且用这种类型的机械手直接在刀库与主轴之间换刀只宜采用顺序换刀或刀具编码式任意选刀不然换刀时间将增加故我们采用可伸缩式的双臂回转机械手com 手爪的选择1．单臂双爪式机械手的手爪这种机械手的手爪大都采用机械锁刀方式有些大型加工中心亦有采用机械加液压锁刀方式以保证大而重的刀具在换刀中不被甩出较普通采用的机械锁刀方式手爪弹簧销式手爪如图A-A放大图它是目前加工中心上用较多的一种手臂的两端个有一个手爪刀具被弹簧2推着的活动销4类似于人的手指顶靠在固定爪5中锁紧销3被弹簧1顶起使活动销4被锁住不能后退这就是保证了机械手在换刀过程中手爪中的刀具不会被甩出当手臂处于抓刀位置时锁紧销2被设置在主轴伸出端或刀库上的撞块压下活动销4就可以活动使得机械手可以抓住或放开主轴或刀库刀套中的刀具此外钳形手的杠杆手用得也较普遍锁销2在弹簧作用下其大直径外圆顶着止退销3杠杆手爪6就不能摆动张开手爪中的刀具就不会被甩出当抓刀或还刀时锁销2被装在刀库或主轴端处的撞块压回止退销3和杠杆手爪6就能摆动张开刀具就能装入或取出钳型手和杠杆手均为直线运动抓手机械手的手爪在抓住刀具后还必须具有锁刀功能以防止在换刀过程中掉刀或刀具被甩出当机械手松刀时刀库的夹爪既起着刀套的作用又起着手爪的作用对于双臂回转式机械手的手爪大都采用机械锁刀方式有些大型加工中心亦有采用机械液压锁刀方式以保证大而重的刀具在换刀中不被甩出手爪的形式有⑴机械锁刀手爪弹簧销式手爪使用这种形式的抓持机构手爪不需要设置专门的传递装置因而结构简单使用广泛但在机械手有旋转运动时为避免刀具甩脱手爪就必须有自锁夹持机构其结构较复杂⑵钳形杠杆机械手这种机械手手爪的张合需要动力传递装置传动较复杂但手爪的结构可较简单使用也较普遍⑶虎钳形指在手爪中设有定位销使刀具在手爪中定位用这种形式的夹持机构时刀具需经特殊补充加工不能使用标准刀具所以使用者较少我们在这里采用第一种手爪com 刀具的夹持在刀具自动交换装置上机械手抓刀具的方法大体上可以分为下列两类⑴柄式夹持轴向夹持⑵发兰式夹持这种夹持方式在刀具夹头的前端有供机械手用的发兰盘采用发兰式夹持当应用中间搬运装置时可以很方便地从一个机械手将刀具夹头过渡到另一个辅助机械手上去刀具夹头采用带洼形的法兰盘夹持刀夹在这里我们采用第一种夹持方式刀柄型号为BT40图37所示为标准刀具夹头的锥柄柄部由图可见刀柄圆柱部分的V形槽是供机械手夹持之用带V形槽圆柱右端按所装刀具例如钻头铣刀铰刀及镗杆等不同根据标准可设计成不同形式图37 刀柄的型式表3-1为日本BT标准刀柄的尺寸表3-1 日本BT标准刀柄的尺寸柄部型号锥体螺纹孔凸缘D1 L r l1 l2 l3 d1 g d2 t b BT40 4445 654 1 9 30 70 17 M1619 225 161 BT45 5715 828 12 11 38 70 21 M2023 29 193 BT50 6985 1018 15 13 45 90 25 M24 27353 257柄部型号凸缘参考尺寸L1 W D2 D3 T Y Y1 V d D4 BT40 21 012 53 63 25 16 16 166 10 75679BT45 26 012 68 80 30 32 32 212 12 95215 BT50 31 020 85 100 35 32 32 232 15 119019 32 机械手的驱动装置这种机械手的拔刀插刀动作大都由油缸动作来完成根据结构要求可以采用油缸动活塞固定或活塞动油缸固定的结构形式整个机械手由机械臂伸缩机构机械爪开合机构回转机构及装卸刀具直线运动机构组成图见自动换刀机械手的驱动装置和驱动装置外形com 手臂的伸缩运动回转头的两端对称分布着两个机械臂可以同时伸出抓刀机械臂伸缩机构由回转液压缸1见驱动外形图输出轴47齿轮44以及齿条39和45组成见自动换刀机械手图当压力油通过支架28和贯穿花键轴30的通孔见换刀机械手驱动装置图进入回转液压缸1时推动输出轴47转动轴上的齿轮44便带动齿条39和44作直线运动使两只机械臂同时伸出通过齿条39及44上的挡块52压向调整螺钉53来限制终点位置同时由左视图中的微动开关30发出信号以进行下一个动作当回转液压缸改变油路时机械臂便缩回com 手爪的开合见自动换刀机械手图机械臂的头部带有固定手爪14与活动手爪18用来夹持刀柄之用活动手爪18可绕小轴15转动其一端由弹簧杆19作用支靠在小轴20上当弹簧顶杆3未碰到挡块13而自由伸出时挡杆22在弹簧作用下其一端的斜面与活动手爪18的端部斜面台阶相靠从而将活动手爪18锁死当挡块13左移将弹簧顶杆3压入时顶杆3的一端迫使杠杆21顺时针转动这样杠杆21的一端将挡杆22的斜面自活动手爪18的端部斜面滑开因此当活动手爪18伸向刀柄拔刀或插刀后收回时刀柄表面可使活动手爪18压缩弹簧而稍微张开这样机械爪即可将刀柄抱住或退出与此同时齿条44或39上的挡杆压于调整螺钉而限位同时微动行程开关动作发出下一动作的信号由于机械爪伸向刀柄拔刀或插刀后收回都是当机械手处于轴向向左移动后的位置上进行的为了使机械手的活动手爪18在这时能从自锁状态下松开在机床床身立柱上设有固定杆35在机械臂的一侧有挡块装置挡块13锥孔盘4在端面上周向均匀分布有4个锥孔和轴9固定相连轴9装于支架12内其右端又与一端盖10用螺纹固定当挡块13未与固定杆35相碰时锥孔盘4处于与钢球5相对位置弹簧销11顶着端盖10使锥孔盘4紧靠于支架12的端面上此时机械臂的弹簧顶杆3自由伸出活动手爪1处8于锁死状态当机械手轴向向右移动后固定杆35迫使挡块13转动由于此时锥孔盘4端面上的锥孔与钢球5错开这样锥孔盘4即连同挡块13轴9端盖11压缩弹簧销11向左移动挡块13即将机械臂上的弹簧顶杆3压入将活动手爪18自锁紧状态下松开当机械爪伸出抓住刀柄后机械手轴向向左伸出此时挡块13亦同时离开固定杆35借弹簧1的作用将挡块13拉回原来的锥孔盘4上锥孔与钢球5相对的原始位置由弹簧销11的作用使挡块13又向右移动至锥孔盘4与支架12端面压紧的位置这时机械臂上的弹簧顶杆3又自由伸出将活动手爪18锁死保证机械手将刀具拔出后机械手能将刀具可靠地夹紧com 回转运动见驱动装置图回转机械用来实现刀具的交换动作由图驱动外形装置图可见它由手臂14回转座51组成的手臂14与花键轴50固定连接花键轴与两个花键套筒49相连后者则由固定在机床立柱上回转座51上的两个滚动轴承支撑齿轮41通过花键轴套筒安装在花键轴的右端回转液压缸的结构见第三张图回转缸壳体79和上端盖86下端盖74定片93间均用螺钉联接并将它们作为一体通过上端盖与固定在立柱上转轴2支承在上下端盖上与动片90固定联接其伸出端通过花键轴部分与中间座的齿轮联接向手臂传递运动当液压缸通入高压油而使转轴转动时通过传动齿轮99带动齿轮41回转这样由花键轴50带动手臂14转动其转角两相对180°的极限位置可由螺钉67及53限定同时由螺钉65及68压下微动开关69及52发出到位信号以进行下一个动作com 直线运动回转头14的向左或向右拔刀或插刀的直线运动是由液压缸来实现液压缸座系固定于机床立柱上活塞杆端部有联接件与花键轴相连当活塞杆因液压缸进入高压油而向左或向右运动时通过联接件即可带动花键轴作直线运动从而带动回转头及机械手臂作向左或向右运动在液压缸两端设有缓冲装置可防止活塞与液压缸端面的撞击当活塞在左右两极限位置时都设有可调挡块由微动开关作用发出到位信号需要提醒的是既要保证不漏油又要保证机械手动作灵活过紧的密封往往影响机械手的正常动作这种液压缸活塞驱动的机械手每个动作结束之前均需设置缓冲机构以保证机械手的工作平稳可靠缓冲结构可以是小孔节流可以外接节流阀或是缓冲阀等为了使机械手工作平稳可靠除了要设有缓冲机构外还要考虑尽可能减小机械手的惯量圆柱体围绕旋转中心的运动惯量可由下式确定J J0WR298 com2式中 J0圆柱体绕其自身中心的惯量N·m·s2W圆柱体的重量NR旋转半径 m由上式可见惯量与物体重量成正比与旋转半径的平方成正比因此要尽可能采用密度小质量请的材料制造有关的零件要尽可能的减小机械手的回转半径由于液压驱动的机械手需要采用严格的密封因此还需要缓冲机构33 设计计算com 手指夹紧力的计算手指对工件的夹紧力可按下式计算N≥k1k2k3G kg·f式中k1安全系数通常取122我们取k1 18k2动载系数主要考虑惯性力的影响可按k2＝1＋ag估算a为机械手在搬运过程中的加速度单位为ms2a＝98ms2g为重力加速度所以这里k2 1k3方位系数按《机械工程手册》第10卷表562-3选取k3 0911我们取k3 10G被夹持工件的重量单位kg这里G 11kg则我们设计的机械手手指的夹紧力为N≥18×1×10×11 kg·f 198 kg·fcom 齿轮的设计齿轮传动按照两齿轮轴在机构中相对位置的不同分为两轴相互平行两轴相交和两轴交错即不平行也不相交三类用与平行轴传动的有直齿斜齿圆柱齿轮直齿斜齿内齿轮直齿斜齿缘这些齿轮有称为平面齿轮用与相交轴传动的有两轴线垂直相交和两轴线相交但不垂直的直齿圆弧齿延伸外摆线齿锥齿轮用与交错轴传动的有螺旋齿轮蜗轮蜗杆和轴线偏置的锥齿轮双曲线齿轮这些齿轮又称空间齿轮齿轮齿形曲线主要采用渐开线其它还有摆线圆弧线等由于渐开线齿形容易制造便于安装所以大多数齿轮采用渐开线齿形齿形标准摘自JB-100-60JB304-62齿轮传动是机械传动中最重要的传动之一形式很多应用广泛传递的功率近十万千瓦圆周速度可达200ms齿轮传动按照两齿轮轴在机构中相对位置的不同一齿轮传动主要特点①效率高在常用的机械传动中以齿轮传动的效率为最高如一级圆柱齿轮的效率可达99这对大功率传动十分重要因为即使效率只提高1也有很大的经济效益②结构紧凑在相同的使用条件下齿轮传动所需的空间尺寸一般较小③工作可靠寿命长设计制造正确合理使用维护良好的齿轮工作十分可靠寿命可长达一二十年这也是其它机械传动所不能比拟的这对车辆及矿井内工作的机器尤为重要④传动比稳定传动比稳定往往是对传动性能的基本要求齿轮传动获得广泛应用也就是由于这一特点但是齿轮传动的制造及安装精度要求高价格较贵且不宜用于传动距离大的场合齿轮传动可做成开式半开式及闭式如在农业机械建筑机械以及简易的机械设备中有一些齿轮传动没有防尘罩或机壳齿轮完全暴露在外边这叫开式齿轮传动这种传动外界杂物极易侵入而且润滑不良因此工作条件不好轮齿也极易磨损故只宜用于低速传动当齿轮传动装有简易的防护罩有时还把大齿轮部分地浸入油池中则称为半开式齿轮传动它的工作条件虽有改善但仍不能做到防止外界杂物侵入润滑条件也不算最好而汽车机床航空发动机等所用的齿轮传动都是装在精确加工而且封闭严密的箱体机匣内这称为闭式齿轮传动齿轮箱它与开式或半开式相比润滑及防护等条件最好多用于重要的场合二设计原则所设计的齿轮传动在具体的工作情况下必须具有足够的相应的工作能力以保证在整个工作寿命期间不致失效目前设计一般使用的。
弹簧夹头刀具工作原理
弹簧夹头刀具工作原理
弹簧夹头刀具是一种常用于金属加工的工具，它的工作原理是利用弹簧夹紧和夹持工件，使其保持稳定的位置，并通过刀具切削或加工工件。
具体来说，弹簧夹头刀具通常由主体、刀具和弹簧夹头三部分组成。
当工件需要夹持时，将其放在弹簧夹头的工作表面上，并通过手动或机械装置操作主体，使夹头快速闭合。
弹簧夹紧机构内置在弹簧夹头中，可根据工件的形状和尺寸进行调整。
当夹头闭合时，弹簧开始发挥作用，施加压力将工件夹持牢固。
这种夹持方式可以确保工件在切削过程中不会发生移动或晃动，从而保证加工的精度和稳定性。
切削或加工过程中，刀具通过旋转或运动来切削或加工工件。
由于工件被夹持牢固，刀具可以准确地切削工件的表面或削除不需要的材料。
刀具可以是钻头、车刀、铣刀等多种类型，根据不同的加工需求来选择。
弹簧夹头刀具的工作原理简单直观，操作方便，广泛应用于数控机床、车床、铣床等各种机械加工行业中，能够提高工作效率和加工质量。
CPC前推式精密筒夹夹头(外夹与内张两用).
CPC前推式精密筒夹夹头(外夹与内张两用)筒夹夹头产品特点筒夹夹头尺寸及规格下载电子型录Email联络精密筒夹夹头产品特点CPC系列精密筒夹夹头(套筒夹头)搭配DIN6343规格弹性筒夹工作.CPC精密套筒夹头产品线完整.有B30/B42/B60/B80等型号选用.适合数控车床与各式加工专用机.CPC精密套筒夹头除了外夹功能外.亦能安装内张套件进行反张夹持.∙精密前推式筒夹夹头，本体精度0.010mm，工件夹持精度0.025mm∙油压回转缸驱动工作，高夹持力∙夹头搭配标准的DIN6343弹性筒夹工作: 163E(B30),173E(B42), 185E(B60), 193E(B80)∙可安装于数控车床，研磨床，或各式专用机工作∙CPC筒夹夹头(套筒夹头)可以安装内张套件进行反张夹头夹持作业CPC筒夹夹头的内张套件(CPC-42A5/CPC-42A6)CPC精密筒夹夹头除了可以应用于外夹作业外，亦可以透过安装一组内张套件，包含一只推力顶针与弹性内径夹，可以在非常短的时间内快速地将CPC套筒夹头转换为内张夹头。
CPC夹头的弹性内径夹是根据客户的加工件所设计订制的，我们的制作速度快，可以帮助您快速地展开您的内张夹头夹持作业.筒夹夹头尺寸及性能规格型号CPC-30A4 CPC-42A5(可安装内张套件)CPC-42A6(可安装内张套件)CPC-60A6 CPC-60A8 CPC-80A8主轴鼻端A2-4 A2-5 A2-6 A2-6 A2-8 A2-8A 112mm (4.41") 135mm(5.31")170mm(6.69")170mm(6.69")220mm(8.66")220mm(8.66")B 82.6mm(3.25") 104.8mm(4.13")133.4mm(5.25")133.4mm(5.25")171.4mm(6.75")171.4mm(6.75")C 63.5mm (2.50") 82.6mm(3.25")106.4mm(4.19")106.36mm(4.19")139.7mm(5.50")139.7mm(5.50")D M50 x P1.5 M66 x P1.5 M66 x P1.5 M90 x P1.5 M90 x P1.5 M114 x P2.0 F M40 x P1.5 M55 x P2.0 M60 x P2.0 M60 x P2.0 M85 x P2.0 M100 x P2.0K 23mm (0.91") 23mm(0.91")23mm(0.91")31mm(1.22")31mm(1.22")31mm(1.22")M 87mm (3.43") 103mm(4.06")103mm(4.06")132mm(5.20")132mm(5.20")155mm(6.10")N 30mm (1.18") 27mm(1.06")32mm(1.26")27mm(1.06")37mm(1.46")35mm(1.38")L 110mm (4.33") 129mm(5.08")133mm(5.24")155mm(6.10")155mm(6.10")175mm(6.89")安装螺丝孔M10 x 3 M10 x 4 M12 x 4 M12 x 4 M16 x 4 M16 x 6工作弹性筒夹B30 (163E) B42 (173E) B42 (173E) B60 (185E) B60 (185E) B80 (193E)滑套轴向行程4.5mm (0.18")6.0mm(0.24")6.0mm(0.24")6.0mm(0.24")6.0mm(0.24")6.0mm(0.24")最大夹持径30mm (1.18")42mm(1.65")42mm(1.65")60mm(2.36")60mm(2.36")80mm(3.15")最大允许拉杆推力2000kgf(4400lbf)2500kgf(5500lbf)2500kgf(5500lbf)3000kgf(6600lbf)3000kgf(6600lbf)3500kgf(7700lbf)最大夹持力4300kgf(9460lbf)5400kgf(11880lbf)5400kgf(11880lbf)6500kgf(14300lbf)6500kgf(14300lbf)7300kgf(16060lbf)最高转速RPM8000 6000 6000 5000 5000 4000 CPC套筒夹头的反张弹性套依照客户工件尺寸制作。
刀柄
1.弹簧夹头刀柄BT/JT-ER功能：主要用于钻头、铣刀、丝锥等直柄 刀具及工具的装夹。
卡簧弹性变形量1mm 夹持范围: φ0.5~φ32弹簧夹套的精度在4D 处跳动在20μm 以内为A 级（普通级）；在4D 处跳动在10μm 以内为AA 级（精密级）；在4D 处跳动在5μm 以内为超级精密级；2. 钻 夹 头 刀 柄 BJ/JT-APU功能：主要用于夹紧直柄钻头，也可用于直柄铣刀、铰刀、丝锥的装夹。
优缺点：夹持范围广，单款可夹持多种不同柄径的钻头，但由于夹紧力较小，夹紧精度低，所以常采用于直径在￠16以下的普通钻头夹紧。
注意事项：夹紧时要用专用扳手夹紧，在加工时如受力过大，很容易造成三爪断裂。
3. 强力型刀柄BT/JT-C功能：用于铣刀，铰刀等直柄刀具及工具的夹紧。
优缺点：夹紧力比较大，夹紧精度较好，更换不同的筒夹来夹持不同柄径的铣刀，铰刀等。
在加工过程中，强力型刀柄前端直径要比弹簧夹头刀柄大，容易产生干涉。
精度:卡簧夹紧变形小，所夹持的刀具柄径公差在h6注意事项：1，使用时务必将刀柄内孔及卡簧擦干净，切误将油渍留于刀柄中。
夹紧时不应使用加长棍，野蛮锁紧，以免损坏刀柄。
2，在加工过程中不要用柴油直接冲在刀柄 上，这样很容易损坏刀柄。
4. 侧 固 式 刀 柄 SLA功能：适合装夹快速钻、铣刀、粗镗刀等削平刀柄 刀具的装夹。
优缺点：侧固式刀柄是夹持力度大，其结构简单，相对装夹原理也很简单。
但通用性不好，每一种刀柄只能装同柄径的刀具。
安装方法：将刀具置入刀柄内，将削平平面对准锁紧螺钉。
5.平面铣刀柄 FMA/FMB功能：主要用于套式平面铣刀盘的装夹，采用中间心轴和两边定位键定位，端面内六角螺丝锁紧。
注意事项：1，平面铣刀柄分为公制跟英制，选取时应了解铣刀盘内孔孔径。
2，在加工条件允许情况下，为提高刚性应尽量选取短一点。
6.莫 式 刀 柄分类：1，莫氏铣刀刀柄（MTB)2，莫式钻头刀柄 (MTA)功能：MTA 适合于安装莫氏有扁尾的钻头，铰刀及非标刀具。
CNC操机常用刀具
章文件 编号WI-PM-04制订日期2021.02.22一、夹头类1、夹头整体由拉丁，刀柄，夹头构成，主要作用是夹持加工使用刀具，目前使用铣刀柄和钻夹头两种，上图为铣刀柄，目前所有机台统一使用 BT30-ER25 高速刀柄，主要夹持铣铝刀，钨钢刀，倒角刀，玉米刀，精雕钻，特殊成型刀。
钻夹头主要夹持麻花钻。
(装刀时注意刀柄内部油污清洁，闲置不用刀柄使用巴林润滑，防止生锈丧失精度)2、筒夹主要用来夹持刀具，目前使用筒夹为ER25型号。
(装刀时注意筒夹内部油污清洁，闲置不用筒夹使用润滑油浸泡，防止生锈丧失精度)。
筒夹夹持主要依据刀具刀柄直径来确定规格，常用规格有1/8(柄径3.175的精雕钻)，3-4(柄径4的钻头，铣刀，倒角刀)，5-6(柄径6的钻头，铣刀，倒角刀)， 7-8(柄径8的钻头，铣刀，倒角刀)，9-10(柄径10的钻头，铣刀，倒角刀) 。
二、钻头类1、麻花钻主要用于孔位精度不高的孔粗加工，需使用钻夹头夹持。
前端夹角为118度。
2、精雕钻主要用于中精度小孔加工，需使用1/8筒夹夹持。
前端夹角160度。
3、中心钻主要用于孔粗加工前的定位，保证麻花钻粗加工孔中心位置。
4、大头倒角刀主要用于较大深度的标准斜度加工，如波峰焊载具反面倒角。
常用夹角有60度， 90度，120度，150度四种。
5、直柄倒角刀主要用于工件直角边倒角，去除毛刺，增加工件美观度，常用规格为柄4，柄6两种。
6、丝攻主要用于工件攻牙，常见类型为挤压丝攻和机用丝攻。
规格常用有M2(底孔1.6), M3(底孔2.5), M4(底孔3.3), M5(底孔4.2), M6(底孔5)。
章文件 编号WI-PM-04制订日期2021.02.22三、铣刀类1、铣铝刀主要用于铝合金的粗加工，精加工及非金属材料的精加工。
常用规格有D1.5,D2,D3,D4,使用3-4夹头夹持;D6使用5-6夹头夹持; D8使用7-8夹头夹持; D10使用9-10夹头夹持。
位移传感器用于机床刀具检测
位移传感器用于机床刀具检测概述利用数字技术和自动化控制技术是机床自动化生产的重要手段之一，机床自动化生产需要对工作过程中可能出现的问题进行实时监测，以保证机床生产的效率和质量。
其中，机床刀具的磨损和变形是机床产生问题的一个主要因素。
传统的刀具磨损检测主要是通过人工目测、敲击、测量等方法来完成，效率低下，误差大。
为了准确监测机床刀具的运行状况和避免因刀具磨损和变形而引起的质量问题，现代机床普遍采用了位移传感器进行刀具的在线监测。
机床刀具监测中的位移传感器位移传感器是一种用于测量物体位置、移动量或振动的传感器。
在机床刀具监测中，位移传感器主要用于测量刀具上的振动和变形情况，以便及时判断刀具的磨损和变形程度，并采取措施进行修整或更换，保证机床生产的效率和质量。
目前，机床刀具监测中广泛使用的位移传感器包括：激光位移传感器、光纤位移传感器、电容式位移传感器、磁电位移传感器等。
这些传感器的测量原理和性能有所不同，但都具有高测量精度、高灵敏度、高稳定性、快速响应和易于安装等优点。
位移传感器的工作原理以激光位移传感器为例，它的工作原理是利用激光红外光并经光斑调制后，照射至被监测物体上，物体表面反射回来的光经过探头光学系统后，被光电探测器接收。
通过测量反射光的位移变化，确定被监测物体的位置和运动情况。
激光位移传感器由于具有测量范围广、测量精度高、抗干扰能力强、可靠性高等优点，广泛应用于机床刀具监测领域。
此外，现代机床监测系统还利用多种位移传感器进行多角度、多维度的测量，从而全面、准确地监测机床刀具的运行情况。
位移传感器在机床刀具监测中的应用利用位移传感器进行机床刀具监测，可以实现实时、连续、全面地监测刀具的磨损和变形情况，判断刀具寿命和磨损程度，提前预警并采取措施进行维修或更换。
这样不仅可以有效降低机床生产的质量问题，同时也能提高机床利用率、降低维护成本、增强机床自动控制能力和生产效率。
近年来，位移传感器技术不断发展，将应用范围扩大到更多领域。
弹簧夹头在机床切削工艺中的运用
４． 主轴 锥 面与 弹簧 夹头 在 锁 紧角处 产 生摩擦 ， 坯 ，这是不符合 事实的 ，实 际上 它几乎能对任何形状 的工 件 （ 刀具 ） 或 ，包括 正 方形或 六边形 工件 进行定 其 摩擦 力大 小也 直 接影 响 弹簧 夹头 对 工件 的 夹紧 力 位夹 紧 。下 面主 要介 绍 影响各 种 弹 簧夹 头正 确装 夹 大小 。摩擦 力太小时夹紧 力不够 ，太大 的夹紧力 ，会 定 位 和夹 紧 力的有 关 因素和 工作 原理 。 弹簧夹头的使用经验及影响夹紧力的因素
具有 增 生产 效 率 和加 工零 件精 度 。 在车 床开 发 制造领 域 享 抗扭矩 和承 受来 自多方向切 削力 的功 能 。２． 拉力 ） 和转 换驱动 力为工 件 （ 或刀具 ） 夹紧 有盛名 的 Ｈ ｉｇ ａｄｎ ｅ公司 ，在 １ ０ 年骄傲地 在他们开 大驱动 力 （ ｒ １ ９
经 开发 出的一些功能 强大 、精度高 ，但又容易操作 和
使 用 寿命 长 的工艺 装 备 ， 以快速 定 位 、 夹紧 工 件 用
弹簧夹头的主要功能 在机 床 结构 飞速 变 化 的形势 下 ，能 继续 保持 原
（ 刀具 ） 或 的相 对卡盘定位 精度高 的弹簧夹 头 （ 或称 弹 弹簧夹头基本结构不 变这一奇迹 ，主要归功于 它具 有
一
商的严格培训 ，认 真学 习新设备 的加 工运动原理 、结 让 我们 回顾 以往 ，随着 加工 与设 备 技术 的不 断 构特征和使用技 巧 ，方能进行使 用操 作。尤其对于 顶 进步 ，在要 求各 个 系统 都能 极 高地提 高 生产 效率 的 端 的技术系统 ，更是 如此 。例如 ，先进的机床控制 系 设计 改 革潮 流 中 ，对 作为机 床 的最 基本 但 又很 重要 统 ，复杂形状零件 的 ５轴加工程序 的汇编等 。庆幸 的 的 工艺 装备 弹簧 夹头 ，却从 没 有被 给 以设 计 的空 间 是 ，有一种与此相反 的处理方 案 ，这 就是截止 目前 已 和 时间 。这似 乎是 件 非 常奇怪 的事 情 。
弹性夹头又称弹性筒夹
弹性夹头又称弹性筒夹，是一种装在钻\铣床上的钻铣夹头,其功能是夹紧钻刀或铣刀.目前用得最多的是ER弹性筒夹.其性能稳定,精度高,深受广大厂家信赖。
ER32指安装DIN6499标准的ER32夹头。
ER3夹头加持范围是1-20。
ER筒夹后面锥柄16度起到了定位作用，16度的和刀柄前头ER内锥的接触面的好坏，直接决定了筒夹的精度，钛浩筒夹16度的锥柄接触率达到90%,高精筒夹这个是主要的检测标准，16的前面就是直径29的宽度3.6mm的螺母偏心环锁紧槽，这个地方也是必交关键的，他决定了筒夹在螺母里面是否好拿出来，主要和螺母配合的，最前头是60度的锥锥度，这个锥度是和螺母里面的60度接触，螺母通过螺纹向刀柄里面压紧，通过60度的接触面向里面移动从而实现ER夹头加持。
用来装在钻、攻、铣床或加工中心主轴上的一种用来禁锢钻攻刀具或者是铣刀具的筒形夹具，也称ER筒夹。
也可以用来固定加固需要改造加工零件的一种固定锁紧装置。
ER弹簧夹头，夹紧力大，夹持范围广，精度好。
广泛用于镗、铣、钻、攻丝、磨雕刻等加工。
ER夹头，是弹簧夹头的一种，一般用于数控刀柄配套使用。
弹性夹头近两年使用率提高迅速，比两年前增长近百倍。
随着小型加工业不断兴起，加工的质量、精度无疑是目前最大的竞争对象，而此类筒夹的出现，在某种程度上成为了中小型企业生存的关键所在。
ER筒夹在其常规使用中，运用最多的是ER11-ER32.占此类筒夹的9/10。
各种数控刀具的特点和用途
各种数控刀具的特点和用途数控刀具是通过计算机程序控制刀具的运动轨迹和切削参数，实现高精度、高效率的切削加工工具。
它广泛应用于各个领域，包括汽车、航空航天、电子、模具等。
数控刀具具有多种不同的形式和特点，下面将介绍几种常见的数控刀具及其特点和用途：1. 铣刀铣刀是数控加工中最常用的切削工具之一。
它通过旋转刀片，同时向工件施加铣削力，将工件上的材料切削掉。
铣刀主要由刀体和刀片两部分组成，有单刃和多刃两种形式。
铣刀的特点是可用于切削各种形状的工件表面，切削效果好，加工效率高。
它被广泛应用于零件的加工中，如平面、曲面、凸轮槽、齿轮等。
2. 钻头钻头是一种用来扩孔的数控刀具。
它由钻杆和钻头两部分组成，钻头通常由硬质合金制成。
钻头的特点是可快速而精确地钻孔，且孔径范围广。
它广泛应用于各种材料的钻孔工作，如金属、塑料、木材等。
3. 镗刀镗刀是一种用来修整、扩大或改善孔形的数控刀具。
它通过旋转并移动刀片，将工件上的材料切削掉。
镗刀的特点是高精度、高效率。
它通常用于需要高精度孔形的工件，如发动机缸体、气缸套等。
4. 刀片刀片是一种用来切削工件的数控刀具。
它通常由硬质合金、陶瓷等材料制成，具有较高的硬度和刚性。
刀片的特点是可用于高速切削，切削效率高。
它广泛应用于各种数控机床上，如车床、铣床、加工中心等。
5. 螺纹刀具螺纹刀具是一种用来加工螺纹的数控刀具。
它分为螺纹刀、牙轮铣刀、牙盘等多种类型。
螺纹刀具的特点是可加工各种类型和规格的螺纹，加工精度高。
它广泛应用于制造行业中，如汽车零部件、机械配件等。
6. 刀具夹头刀具夹头是一种用来夹紧刀具的装置，它可确保刀具的稳定性和刚性，使切削更加精确。
刀具夹头的特点是可适用于不同类型和规格的刀具，操作简单方便。
它被广泛应用于各种数控机床上。
综上所述，数控刀具具有多种形式和特点，可以满足各种加工需求。
它在制造行业中应用广泛，能够提高生产效率、降低成本，并且能够加工出高精度、高质量的零部件。
钻夹头的原理
钻夹头的原理
钻夹头是一种常见的机械零部件，通常用于钻床、铣床等机床上，用来夹持钻
头或铣刀。
它的主要作用是固定刀具，使其能够在加工过程中保持稳定的位置和姿态，从而确保加工的精度和质量。
那么，钻夹头的原理是什么呢？
首先，钻夹头的原理涉及到其结构和工作原理。
钻夹头通常由夹持装置、夹持
力传递机构、夹持力调节机构等部分组成。
当夹持力传递机构施加力量时，夹持装置会夹紧钻头或铣刀，使其固定在机床上。
夹持力调节机构则可以调节夹持力的大小，以适应不同加工材料和加工要求。
其次，钻夹头的原理还涉及到摩擦力和力学原理。
在钻削或铣削过程中，刀具
需要承受来自工件的切削力和转矩，同时还要保持稳定的位置和姿态。
钻夹头通过施加夹持力，利用摩擦力将刀具固定在机床上，从而抵抗切削力和转矩的作用，确保刀具的稳定性和精度。
此外，钻夹头的原理还涉及到材料力学和工程设计原理。
钻夹头需要具有足够
的刚度和强度，以承受加工过程中产生的各种力和扭矩，同时还要保持足够的精度和稳定性。
因此，在钻夹头的设计和制造过程中，需要考虑材料的选择、结构的设计以及加工工艺等因素，以确保钻夹头具有良好的工作性能和可靠性。
综上所述，钻夹头的原理涉及到结构设计、摩擦力、力学原理和材料力学等多
个方面。
它通过施加夹持力，利用摩擦力固定刀具，从而确保加工过程中的稳定性和精度。
在实际应用中，钻夹头的原理对于提高加工效率和加工质量具有重要意义，因此对其原理和工作机制有深入的了解，对于提高加工技术和机床性能具有重要意义。
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削力和产生 变形 的精确数据 。
电子器 件 ） ，Ｓ Ｐ Ｉ Ｋ Ｅ传 感 系 统 几 削 、 挤 压 成 形 和 摩 擦 搅 拌焊 接 ，
ｐ ｒ ｏ — ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｎ产 品 经 销 商 乎 适用 于任何 类 型的 夹头。 目前 在 车 削 加 工 中 的应 用 正 在 开 发
功 率消耗 和 刀具破 损情况 ， 即 信 号接 收器 中。 每 个 测 量 信 道 的 用 Ｓ Ｐ Ｉ Ｋ Ｅ系 统 来 充 实 自己 的 实
是 专业 知 识 丰 富 的零 件 制 造 最 大采样率 为 １ ， ６ ０ ０ Ｈ ｚ ， 即每秒 验设 备 ， 并 将其 用作在 客户 生产 和 刀具制 造商 ， 也只 能靠猜 测 钟最 多可 接收 １ ， ６ ０ ０个数据点 。
ＳＰ Ｉ ＫＥ传 感 刀 具 夹 头
苛 的 大批量 零件 制造 商 ， 以及 所 工 艺 改进 。 Ｚ ａ ｓ ｔ ｒ ｏ ｗ 解释说 ， “ 还
６
环 氧树脂 中、 由锂聚 合物 电池 统 。 每个 Ｓ Ｐ Ｉ Ｋ Ｅ夹头 基本上都 可 的无线信号 接收器、 电缆线 、 ２ ． ４ ５ 以量 身定 制。 ” ＧＨ ｚ的天线、 显 示软件和 带软 垫 包 括 正、 负轴 向 力、 扭 矩、 温 度、 ｐ ｒ ｏ — ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｎ公 司 首 席 执 行 的铝 制包装 盒。 提供 的测量信 道
该 图 基 本 上 可 以 反 映 训， 就能轻 松掌 握采 集数据 的 方 的 能 力 （
Ｚ ａ ｓ ｔ ｒ ｏ ｗ 补 充说 ， 该 公 司 的 位 置 ） ，Ｓ Ｐ Ｉ Ｋ Ｅ系统 可 以生成 能 目标客 户主 要有 四类。 最 大 的客 清 楚显示切 削现状 的极 坐标 图。
这 些 图 表 还 不 能 马 上 用 于 户 群 是 对 加 工 时 间 要 求 极 其 严 不 过 ，
钟 时间 ， 就 能卸 下原来 使用 的常 有 更好 的参 考价值 ， 而且 也是 识
规夹头， 换上 Ｓ Ｐ Ｉ Ｋ Ｅ夹 头 ， 而 且 别磨损状况 的最佳替代参 数。
无 需 经 过长 时 间 的复 杂 技术 培
法。 ”
利用其绘制切削力相交 图
切 屑 负荷 的大 小 和 刀具 刃 口 的
Ｔ公 司的应用专 家 Ｊ ｏ ｎ Ｂ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ — ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｎ公 司 正 在开 发 适 用 之 中。 全套 Ｓ Ｐ Ｉ Ｋ Ｅ系统 包括传 感
充 电设 备、 具有 Ｕ Ｓ Ｂ接 口 绍说 ，Ｓ Ｐ Ｉ Ｋ Ｅ夹头上有一块置 于 Ｃ ａ ｐ ｔ ｏ机 床 接 口的 Ｓ Ｐ Ｉ Ｋ Ｅ系 夹 头 、
圈
供 电的柔性 电路板 。 通过 无线传 生 产 零件 一 旦 报 废 将代 价 不 菲
．
有 传 感功 能 的刀具 夹 头
输 装置 ， 可将 检测信 号 （ 测量 数 的高价值 零件 生产 商。 第二 个客
仅仅 通过 检查 切屑 形态 、 机 据 ）发 射 到 与 个人 电脑 联 接 的 户群 是 刀具制造 商 ， 他 们可 以利
官Ｈ ｕ ｂ ｅ ｒ ｔ ｕ ｓ ｖ ｏ ｎ Ｚ ａ ｓ ｔ ｒ ｏ ｗ 强调 ，
该 夹头 易于 使用 ， 而且 能从 一 台 Ｘ轴和 Ｙ轴 的弯矩 （ 即刀具的挠
机 床移 植到 另一 台机床上。 他 曲变形 ） 。 在 许 多加工 中 ， 与扭 矩 说 ，“ 零 件 制造商 只需 花费 几分 相 比， 弯矩对 于确定 刀具 寿命 具
０ 一 ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｎ公 司 开 发 了 Ｓ Ｐ Ｉ Ｋ Ｅ 磨 削 轴 或 Ｗｅ ｌ ｄ ｏ ｎ卡 口 ）组成 。 造商。 感 刀具 夹 头 （ 见下图 ） 。 该 夹 Ｂ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇ指 出 ，“ 除了不 在 刀 具 上 直 接 测 量 其 承 受 装 夹 头 以外 （因为 加 热 会 损坏 包 括 钻 削 、 铣削、 攻丝、 磨 削、 铰
现场 的演 示工具 。 第三 个客 户群
推 断未解 决Ａ ｎ Ｔ难题 、 优化 刀
这种传 感夹头 由 Ｓ Ｐ Ｉ Ｋ Ｅ传 是 其研 发 工作 与 解 决 加 工难 题
开 发 和缩 短 加 工 时 间。 因此 ， 感 系 统、 机 床 接 口 （如 Ｈ Ｓ Ｋ 、 紧 密结合 的 大学和研 究机 构。 第 了准确 了解 切 削 力和 刀具 变 Ｂ Ｔ或 Ｃ Ａ Ｔ接 口 ）和 刀 具 夹 持 四个 客 户群 是 希 望 提 高产 品质 是 如何影 Ⅱ 向 加 工过程 的， 德 国 系统 （ 如 弹簧 夹头 、 液压 夹 头、 量 和 一 致性 的润 滑 剂和 材 料制