用于线性平台车削中心的刀具夹紧系统能够提高生产率

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用于线性平台车削中心的刀具夹紧系统能够提高生产率

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2 I9 r* A$ I, x1 ]7 i- k由于采用了全新的刀具夹紧系统，如今的线性平台车削中心已经无需长时间准备、调试刀具。 这套系统具有精度高、柔性高以及维护简便的特点。
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- l. P6 l6 Z( a: n; B在线性平台车削中心上使用的常规刀具夹紧系统已经有几十年的历史，目前正经历革命性的变革。全新的夹紧系统无需使用调整块或者调整螺栓，因此更加简单、方便、精确。来自Leonberg的MAS公司开发的“MEXturn”刀具夹紧系统能够给加工企业带来许多好处。

* v  Q0 ?; U: H* @" G  ^降低成本、减少停机时间

' `) O+ e+ J7 Y: H! t委托生产商一般使用线性平台车削中心精密加工小批量的回转件。在线性平台上可以完成车削、钻孔、倒角以及其他工序，并且可以进行连续加工。
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但是缺点依然存在，例如在线性平台上准备刀具需要耗费很长时间。由于准备刀具的工作需要占用机床的工作空间，因此会导致较长时间的机床停机。在长度方向上（X、Z轴）精确调整刀具，在有限空间比例中对准孔位中心都变得越来越困难。首当其冲的是由于刀具提前磨损或者CBN（Cubic Boron Nitride，立方氮化硼）刀具破损，在加工小直径工件或者在硬车削工艺中很容易造成几十微米的误差。

使用“MEXturn”更快、更精确地准备刀具

使用来自MAS公司的MEXturn夹紧系统在线性平台上能够更好地准备刀具。这套夹紧系统由立方体的基体构成，平面度和角度精度都磨削至0.01毫米水平，并固定在线性平台上（图1）。在基体上沿车床X轴方向布置了4个直径为40毫米的圆柱孔。这些孔的轴向平行度和角度值都在坐标磨床上进行加工，精度优于0.01毫米。

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图1: 更加快捷和精确：磨削完成的夹紧模块、偏心轮
- i7 n/ x" r7 P  w4 M以及在基座上磨削得到的液压旋转夹紧套确保了精
; g" i0 P+ Y) i7 a1 Z确定位，而且无需很多人工干预。

这些孔包含了液压旋转夹紧套，夹紧套上带有直径为20毫米的偏心孔。刀具就依靠20毫米规格的刀柄或者夹具夹紧。夹紧套在轴向上的精确位置由尾部的钢带决定。这样的安排有利于快速夹紧刀具。
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机床操作工只需要将液压旋转夹紧套顶在基体尾部法兰的档块上，并将刀柄放入偏心孔即可。为了精确的将刀尖对准某一高度，可以有选择的使用衬垫或者垫块，再借助于基体上的调接螺栓来旋转夹紧套。通过偏心轮的作用可以在0.1毫米范围内精确上下调整刀具的高度（图2）。在校准工作完成后，操作工就只需要旋转夹紧套上的夹紧螺栓来夹紧刀具和基体上的液压旋转夹紧套了。由于夹紧套的内外两面都在没有间隙的滑座上磨削而成，因此刀具不会移动。与现在流行的调整楔形块或者调整螺栓等方法相比，这种全新的方法能够将刀具准备时间缩短到目前的五分之一。
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将准备时间缩短五分钟四：通用型夹紧模块“
MEXturn”能够适用于大多数的线性平台车床。

借助于定位销达到较高的重复精度
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/ C/ R2 W5 s* E由于在基体上布置了定位销、液压旋转夹紧套配备了张紧环，还能给带来其他的改进。当利用偏心轮精确调整了刀具位置后，可以用一颗螺栓将位于刀柄上的张紧环固定。由于定位销正好卡在基体的凹槽内，因此即使重复松开和夹紧液压旋转夹紧套也能够保证刀具非常精确的位置。
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通过这些技术能够一次性夹紧并调整刀具的位置，无需过多手动干预也能够在重新调整时保持较高的重复精度。因此，流程可靠性得到了提高，刀具准备时间得到了缩短，还带来了其他的可能性，比如不依赖机床就能够提前准备并调整好刀具。

如今，刀具的准备和调整工作导致了具有线性平台的车床长时间停机。使用这套MEXturn夹紧系统能够大大缩短准备时间。因为借助于MEXturn系统可以不依赖车床就能够非常精确的准备和调整刀具。如果将这套系统的一个基体安装在作为模块的线性平台上，那么操作工就能够脱离车床独立装夹并调整刀具。接下来，操作工只需要松开车床上的液压旋转夹紧套再装上事先已经准备好的带有刀具的夹紧套。通过张紧环和固定销，操作工能够非常轻松地找到刀具的精确位置。这样可以将刀具更换时间缩短到几分钟以内。而这在现有的线性平台车床上是无法实现的。

更加可靠、灵活的流程

由于液压旋转夹紧套考虑到了刀具支座的阻尼优化，因此能够明显降低刀具的振动。尤其在切屑刃很小的情况下，仍然可以获得更好的表面质量。此外，使用 MEXturn系统夹紧的刀具还可以使用冒口，因为刀具是独立于车床进行装夹和调整工作的。因此可以自由地向下排出切屑。只有利用这套全新的夹紧系统才能够将内置式的冷却系统直接应用于切屑刃。由此能够为液压旋转夹紧套的后法兰开发一种可选的转换器，主要用于快速连接冷却系统。这个可选方案能够提高流程的可靠性。

- o9 c) h# f, Q8 D3 z! K液压旋转夹紧套上采用的20毫米外径收缩套和夹紧钳使得操作工能够使用刀柄灵活的夹紧刀具──无需单独购买20毫米规格的车床用或者钻床用刀柄支座。因此，可以使用较小直径的刀柄精确调整外圆及内圆车刀，并且能够独立于车床提前准备好刀具。此外还有能够一次性装夹两把刀具的刀座。

$ h! h( E# i% Y2 m1 _( j综上所述，操作工能够在多种车削中心上使用这套夹紧系统；利用在Leonberg特殊加工的基体还能够适用于不同的加工过程。这套系统还能够适应各种线性平台的刀尖高度。所以使用基体+液压旋转夹紧套组合能够完成不同尺寸的钻孔加工任务。同样的，更小直径的液压旋转夹紧套和更小的刀具间隙也已进入研发阶段。
借助于MEXturn系统的持续开发，多轴机床的用户能够在短时间内获得盈利，因为状态系统能够大大缩短准备时间并且显著提高流程的可靠性。