HSK主轴/刀柄接口扭转刚度特性

主轴/刀柄接口性能直接影响零件的加工质量,HSK主轴/刀柄接口克服了传统7/24锥度工具接口在高速切削加工中存在的弊端。HSK工具系统接口的扭转刚度高于同规格的BT工具系统,而高速刀柄和主轴接口在工作中的扭转变形直接影响工具系统的使用性能。运用有限元方法分析了锥面接触和端面接触对接口扭转刚度以及过盈量、夹紧力、转速对扭转刚度的影响。研究结果为高速加工工具系统的设计与合理使用提供了依据。     

高速加工工具系统夹紧机构分析

介绍了高速加工工具系统的三种典型夹紧机构及其夹紧力放大效果。针对HSK高速加工工具系统的结构特点,详细分析了其夹紧机构的夹紧力。     

HSK刀柄夹紧机构性能分析与夹紧力控制

通过建立力学模型,对HSK刀柄夹紧机构拉杆和弹簧夹爪进行受力分析,得出外涨式夹紧机构夹紧力放大机理及放大倍数;揭示了影响HSK刀柄夹紧机构夹紧力放大倍数的因素及其影响规律,为实现对夹紧机构夹紧力大小的控制提供了理论依据。指出了现有的HSK刀柄夹紧力测量装置存在的不足并提出了改进思路,为实际生产中更科学合理地选用HSK工具系统夹紧力提供了保障。     

高速机床工具系统结构及其夹紧特性的研究

针对高速机床对工具系统的要求和实际存在的问题,探讨了工具系统刀柄截面形状和结构选择的关键技术,确定合理的定位方案为端面锥柄定位,刀柄采用小锥度的空心短锥结构。结果表明,HSK刀柄定位准确、连接可靠、系统刚度高、具有良好的抗振性及结构工艺性。通过对工具夹紧机构受力的特性分析和放大系数的计算,给出了影响夹紧力和夹紧效果的因素及其变化规律,可为工具系统的设计提供参考。     

高速加工中HSK工具系统精度的研究

对HSK工具系统的定位精度进行了实验研究,揭示出夹紧力和刀柄锥面与主轴孔锥面之间阻力的相互依存关系及其对定位精度的影响。利用弹性力学理论和材料力学理论及有限元法对高转速下工具系统的精度进行了理论分析和数值模拟,指出增大夹紧力是保证高转速下HSK工具系统精度的关键,为确保高速加工可靠性和安全性提供了理论依据。     

高速加工中HSK工具系统刚度的研究

高速加工中HSK工具系统刚度直接影响加工质量和加工效率。基于材料力学理论及有限元法对HSK工具系统刚度进行了理论分析和数值模拟及仿真计算,给出了HSK刀柄变形转角——弯矩的计算公式,揭示出HSK工具系统刚度变化的基本规律,为合理使用HSK工具系统,使其发挥最大效益提供了理论依据,同时对开发我国自主知识产权的新型工具系统具有重要的理论意义和实用价值。     

两种双面夹紧工具系统HSK和KM

介绍两种双面夹紧工具系统HSK和KM ,分析双面夹紧工具系统的结构特点及应用情况。比较HSK和KM两种刀柄各自的优、缺点     

夹紧力对AHO工具系统径向刚度的影响

在不同夹紧力条件下,对AHO工具系统的径向刚度进行了有限元模拟与分析,获得了其径向位移端面间隙变化的具体数据。分析结果表明,足够大的夹紧力和双面接触是保证AHO工具系统高径向刚度的关键。     

HSK热缩刀柄-刀具失效分析

为充分发挥HSK热缩刀柄在高速加工中的应用潜能,分析了HSK热缩刀柄在高速加工中的失效形式,对材料强度失效和夹紧力失效两大方面进行了详细分析,并提出了相应的应对方法。综合考虑了HSK刀柄和刀具尺寸、过盈量、材料特性、离心力、传递扭矩等因素的影响。一般情况下,夹紧力不足是夹紧系统高速旋转失效的主要原因。对HSK热缩刀柄的失效形式进行了总结,并且分析了其主要原因,利用ANSYS进行了仿真验证,得出有益的时效应方案,为HSK热缩刀柄在实际加工应用中提供指导依据。     

新型高速加工工具系统研究进展

综述了新型高速加工工具系统的发展过程、特点及应用情况,着重分析了NC5工具系统的刚度和承载能力、夹紧力、抗颤振能力及刀柄清洁等关键问题,展望了高速加工工具系统的发展趋势。     

热缩刀柄夹持力的理论模型与有限元分析

HSK热缩刀柄是一种适合高速加工的新型工具系统,夹持力是决定其能否正常工作的关键,研究热缩刀柄夹持力的影响因素对生产过程具有指导意义.本文建立了热缩刀柄一刀具配合模型,研究了热缩刀柄-刀具配合夹持力的影响因素,利用有限元技术对夹持力的影响因素进行了仿真分析,验证了理论模型,解释了加工中掉刀现象的发生机理,并提出了在不同...     

HSK主轴/刀具的联结性能分析

利用SolidWorks建模软件建立HSK刀柄模型,再使用有限元方法,对HSK-100A型主轴/刀柄联结特性进行分析和模拟,研究了在夹紧力、过盈量、刀柄几何尺寸等条件下对联结锥面上间隙的影响,分析得出各参数的变化对锥面间隙的区域分布和大小有一定的影响。这可以对刀柄的几何参数优化提供理论依据。     

高速加工HSK工具系统动态特性的研究

在对HSK刀柄与机床主轴接触状况进行深入分析的基础上，利用有限元法建立了高速加工HSK工具系统动刚度模型，并对其刚度特性和抗弯曲能力等进行了系统的研究和数值解析。结果表明：随着机床转速提高，HSK工具系统刚度基本不变，但其对弯矩的承载能力呈指数级数增大；刀柄锥面过盈量对HSK工具系统有重要影响，可以用锥面丧失定位作用时的转速作为HSK刀柄的许用极限转速。研究结果为改进和设计高速加工机床提供了理论依据。     

HSK刀柄和主轴在高速旋转下连接性能可靠性分析

空心短锥刀柄在数控机床上起到连接主轴与切削刀具并传递力矩的作用。刀柄与主轴连接性能的可靠性对机床的加工精度及工作安全性有重要影响。由于加工和装配等误差、实际过盈量和实际夹紧力等结构和性能参数具有不确定性,考虑到HSK工具系统中这些参数的不确定性,利用区间模型描述这种不确定性,建立了HSK刀柄与主轴连接接触面区间接触应力模型,提出了HSK刀柄与主轴连接性能的非概率可靠性模型,给出了可靠临界转速的概念。通过对HSK-A63刀柄性能的分析与计算,说明了该方法的合理性与可行性,为防止HSK刀柄与主轴的连接失效,保证数控机床的加工精度和使用的可靠性提供了理论基础。     

高速HSK热装工具系统结合部的参数辨识

HSK工具系统的动态特性直接影响机床的加工效率与质量,获得准确的工具系统结合部参数又是精确预测HSK工具系统动态特性的基础。将热装刀柄-刀具结合部简化为弹簧-阻尼模型,基于Timoshenko梁理论建立了HSK热装刀柄-刀具结合部的有限元模型,采用弹塑性理论辨识结合部的刚度和阻尼,获得了HSK热装刀柄-刀具结合部内沿轴向不同位置的刚度和阻尼。进而建立了HSK热装工具系统的有限元动力学模型,分析工具系统刀尖点的频响函数。最后进行了HSK热装工具系统频响函数的实验测量,与理论频响函数相比较,验证了将结合部等效为弹簧-阻尼的辨识方法的合理性和有效性。     

HSK薄壁液压刀夹头夹紧扭矩的数值模拟

采用有限元法计算了HSK薄壁液压刀夹头承受均匀油压时的弹性变形量 ,预测了产生临界夹紧力的油压值和消除最大间隙量时产生的最小夹紧扭矩 ,预测结果与进口HSK薄壁液压刀夹头的设计值基本一致     

离心力驱动液压膨胀式高速刀柄设计

针对高速刀柄与主轴锥孔离心膨胀不匹配的问题,设计了一种新型高速刀柄。刀柄采用实心短锥、双面定位结构。刀柄上安装有离心力驱动液压弹性膨胀系统,用以补偿刀柄与主轴锥孔的离心膨胀差。阐述了新型高速刀柄的结构原理,对刀柄几何参数和配合过盈量进行了设计;利用ANSYS有限元软件分析了刀柄的极限转速及与主轴的径向连接刚度。研究结果表明,新型刀柄与同规格的HSK高速刀柄相比,极限转速提高了约38%,且径向连接刚度也有所提高,适合用于高速加工。