是什么原因使一種產(chǎn)品優(yōu)于另一種呢?在大多數(shù)金屬切削加工中,合格零件與廢品之間的區(qū)別常常在于關(guān)鍵尺寸上微小的差異。同樣,一個(gè)高精度工具夾頭的不同之處也取決于所采用的制造公差。
評(píng)價(jià)指標(biāo)1:同心度
切削刀具的回轉(zhuǎn)軸線與機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)軸線精確一致。實(shí)現(xiàn)近于完美的同心度的方法雖然很明確,但也很復(fù)雜。
首先,將工具夾頭的錐柄裝入對(duì)應(yīng)的主軸錐孔時(shí),每一次都非常精確。為此,配合表面的錐角公差很小。這些公差由國家或國際標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)制定和頒布,一般可供任何人查閱。制造完成的工具夾頭要用量規(guī)檢測(cè)其圓度和錐角,而這些量規(guī)則由實(shí)物基準(zhǔn)規(guī)來標(biāo)定。生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)采用的測(cè)量方法各不相同,從實(shí)物接觸機(jī)械式測(cè)量、實(shí)物接觸/電子模擬量測(cè)量到非接觸模擬量測(cè)量(如氣動(dòng)量規(guī))。所有這些行之有效的方法都有一個(gè)共同特點(diǎn):都要用實(shí)物基準(zhǔn)規(guī)來標(biāo)定。
不同工具夾頭制造商的基準(zhǔn)規(guī)之間存在明顯的差異。這一肯定的判斷是基于多年來對(duì)不同制造商的工具夾頭產(chǎn)品進(jìn)行成百上千次測(cè)量的結(jié)果。簡(jiǎn)言之,它們的確不同。即使假定市場(chǎng)銷售的所有工具夾頭均與它們各自對(duì)應(yīng)制造商的基準(zhǔn)規(guī)相符,但不同的制造商采用的基準(zhǔn)規(guī)卻并不相同。隨之產(chǎn)生了一個(gè)問題:不同制造商的工具夾頭與機(jī)床主軸的適配性也不盡相同。其原因很簡(jiǎn)單:沒有標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)錐度的“母基準(zhǔn)規(guī)”。雖然位于馬里蘭州的美國國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)研究所(NIST)和一些高水平計(jì)量實(shí)驗(yàn)室(如位于俄亥俄州的Timken公司實(shí)驗(yàn)室)具備了在確定環(huán)境條件下采用具有適配精度的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)測(cè)量錐度的能力,但沒有單一基準(zhǔn)實(shí)物量規(guī)能夠方便地檢定其它具有相同尺寸和錐度的實(shí)物量規(guī)??梢岳斫?,在沒有單一基準(zhǔn)源或可供所有量規(guī)溯源的基準(zhǔn)規(guī)的情況下,市場(chǎng)上不同廠家的產(chǎn)品與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定尺寸的符合程度就存在差異,而這些差異將影響與主軸的配合質(zhì)量。下面作進(jìn)一步分析。
現(xiàn)在討論的仍是使工具與主軸中心線同心的問題。即使主軸適配性混亂的問題很快得到解決,問題也會(huì)轉(zhuǎn)向工具夾頭的業(yè)務(wù)終端:由于目前還沒有錐度基準(zhǔn)的國家標(biāo)準(zhǔn)或國際標(biāo)準(zhǔn),因此工具夾頭的終端用戶更有理由對(duì)產(chǎn)品失去信心。國際或各國標(biāo)準(zhǔn)化組織(如ISO、ANSI、JIS、DIN等)已對(duì)主軸與工具夾頭的錐度適配性和工具更換功能作出了相應(yīng)規(guī)定。但另一方面,切削刀具與工具夾頭的適配性則取決于工具夾頭制造商,他們自行設(shè)定立銑刀夾頭的內(nèi)徑公差、套筒夾頭的錐角公差以及套式銑刀軸的端面垂直度等,他們還自行制定工具夾頭的夾持部與連接機(jī)床主軸的錐柄的同心度。這樣,只有工具夾頭制造商能給他們自己的機(jī)床配備專用夾具,以機(jī)床主軸的接口面作為參照面,加工出適配的錐柄工作表面。
在結(jié)束關(guān)于同心度的討論之前,還考慮一個(gè)更具普遍性的變數(shù)??制造商本身是否具有不僅能生產(chǎn)產(chǎn)品,而且能始終如一地長(zhǎng)期生產(chǎn)產(chǎn)品的能力。在任何制造業(yè)中,不同制造廠商具備的能日復(fù)一日長(zhǎng)期制造高質(zhì)量產(chǎn)品的能力都不盡相同。在你自己的業(yè)務(wù)范圍內(nèi),你總能列舉出好的和不太好的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手及供應(yīng)商的名字。通常在每個(gè)市場(chǎng)中總有一個(gè)龍頭企業(yè),而好的制造商都會(huì)努力爭(zhēng)取獲得這種地位。
總之,對(duì)于工具夾頭的首要質(zhì)量指標(biāo)??同心度而言,完全有理由相信,由不同制造商生產(chǎn)的工具夾頭可能因計(jì)量檢測(cè)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、公差及制造能力不同而存在質(zhì)量差異。
評(píng)價(jià)指標(biāo)2:夾持強(qiáng)度
絕大多數(shù)工具夾頭都按照標(biāo)準(zhǔn)制造,具有非常相似的外觀。CAT、BT或HSK系統(tǒng)都是側(cè)面鎖緊式立銑夾頭,可利用一個(gè)緊固螺釘頂緊刀具上的一個(gè)平面,以防止刀具松動(dòng)。它們可以使用標(biāo)準(zhǔn)夾套,使夾頭在夾持不同直徑刀具時(shí)具有更好的適配性,也可以專門用于夾持螺紋刀具或莫氏錐柄鉆頭,此外還有其它功能。事實(shí)上,每個(gè)CNC工具夾頭制造商都在努力提供適用于大多數(shù)切削刀具和機(jī)床主軸的解決方案?! ?/div>