正河源：雙面束SBT法蘭加厚型刀柄
 

刀柄，用于連接機(jī)床和切削用刀具的數(shù)控工具系統(tǒng)，具有卡具的功能和量具的度，直接關(guān)系到刀具是否得到正確使用，切削是否達(dá)到理想效果的關(guān)鍵因素所在。
其中，7：24工具錐柄的刀柄系統(tǒng)占所有加工中心刀柄的80％以上。但是，隨著機(jī)械加工的不斷發(fā)展，高速銑削致使普通7：24工具錐柄達(dá)到了一個(gè)加工瓶頸。

首先，來(lái)認(rèn)識(shí)一下BT40刀柄錐度
 

梯形槽底直徑D2:53mm；
梯形槽槽頂部寬度為10mm公差是0到+0.1；
梯形槽的角度是上下各30度公差是-15'到0；
梯形槽中心到主軸端面（刀柄錐面大頭端點(diǎn)）距離是16.6mm公差是正負(fù)0.1。

加工中心的刀柄有若干國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)，
7:24錐度的刀柄通常有五種標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)格 , 即NT（傳統(tǒng)型）、DIN 69871（德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)）、IS0 7388/1 （國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)） 、MAS BT（日本標(biāo)準(zhǔn)）以及ANSI/ASME（美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)）.
BT是日本標(biāo)準(zhǔn)（MAS403），錐度為7：24，大小規(guī)格有BT30、BT40、BT50、BT60。
BT40刀柄“40” 是代表刀柄的錐度截面直徑的大小。
為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀，7;24好比一個(gè)軸配合的黃金分割點(diǎn)，刀柄通用性好。
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現(xiàn)在讓我們來(lái)具體分析一下普通7∶24具有什么樣的缺點(diǎn)？

點(diǎn)：

1、不自鎖，可以實(shí)現(xiàn)快速裝卸刀具

2、刀柄的錐體在拉桿軸向拉力的作用下，緊緊地與主軸的內(nèi)錐面接觸

3、7∶24錐度的刀柄在制造時(shí)只要將錐角加工到-0.05到0 即可保證連接的度0.005之內(nèi)，所以成本相應(yīng)比較低，而且使用可靠

缺點(diǎn)：

1、單獨(dú)的錐面定位

2、7∶24錐度刀柄連接錐度較大，錐柄較長(zhǎng)，錐體表面同時(shí)要起兩個(gè)重要作用，即刀柄相對(duì)于主軸的定位以及實(shí)現(xiàn)刀柄夾緊

3、在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于離心力的作用，主軸前端錐孔會(huì)發(fā)生膨脹，膨脹量的大小隨著旋轉(zhuǎn)半徑與轉(zhuǎn)速的增大而增大，但是與之配合的7：24錐度刀柄由于是實(shí)心的所以膨脹量較小;
       因此總的錐度連接剛性會(huì)降低，在主軸拉力的作用下，刀柄的軸向位移也會(huì)發(fā)生改變。每次換刀后刀柄的徑向尺寸都會(huì)發(fā)生改變，存在著重復(fù)定位度不穩(wěn)定的問(wèn)題。
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面對(duì)普通7:24刀柄的性能瓶頸，正河源心源(SYIC)研發(fā)出雙面拘束刀柄，錐部依據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制作，刀柄法蘭端采用增厚方式設(shè)計(jì)，一體加工成型，可與主軸產(chǎn)生「雙面拘束」（Double Face Contact）功能，，以其適合“高速加工”的特點(diǎn)。
下圖

   SBT/PNER雙面束法蘭加厚刀柄              SBT雙面束高速機(jī)專用刀柄              SBT雙面束法蘭加厚型 平面銑刀柄         SBT/STH同步補(bǔ)償剛性攻牙器

雙面拘束刀柄的點(diǎn):

1.有效的延長(zhǎng)刀柄使用時(shí)間

2.可以穩(wěn)定在重切削加工時(shí)所產(chǎn)生的震動(dòng)力

3.使用此刀桿加工工件可使表面粗糙度得到提升

4.在每次換刀度一致

5.刀桿使用高速加工時(shí)、Z軸方向尺寸穩(wěn)定

一般刀柄斜度與主軸的接觸面積必須達(dá)到80%以上，才可發(fā)揮加工效益；
但NC加工機(jī)器轉(zhuǎn)速10000RPM相當(dāng)普遍，由于離心力的關(guān)系會(huì)使斜度開(kāi)口端加大導(dǎo)致接觸面減少和晃動(dòng)。
心源(SYIC)在刀柄法蘭端的增厚設(shè)計(jì)，是要使主軸與刀桿斜度部與端面處間能同時(shí)接觸，使密合度更加緊密，進(jìn)而降低刀柄震動(dòng)問(wèn)題，提高加工穩(wěn)定性、增加切削剛性，提高加工度，符合中心加工機(jī)側(cè)邊貫穿中心出水功能 (DIN-69871-B Type )。

目前，中國(guó)制造行業(yè)發(fā)展迅速，同時(shí)也面臨很多問(wèn)題。在節(jié)能、環(huán)保、增效的發(fā)展主題下，對(duì)機(jī)床的轉(zhuǎn)速、剛性、定位度方面的要求也越來(lái)越高。

因此，在目前高端制造的要求中，主軸系統(tǒng)不僅僅是一個(gè)旋轉(zhuǎn)的椎孔，而應(yīng)該包括主軸自身、再加上刀柄、刃具。
           要進(jìn)行高剛性加工，僅僅機(jī)床自身努力不夠，還需要刀柄、刃具配合好。
 

現(xiàn)有的大多數(shù)刀柄定位靠椎柄定位，這個(gè)應(yīng)用的缺陷一是整體剛性不好， 第二定位度不好，刀柄裝到主軸之后，剛性減小，不能充分發(fā)揮機(jī)床的功率；
當(dāng)前技術(shù)潮流是怎麼樣把刀柄裝到機(jī)床主軸上之后使其剛性盡量大，雙面拘束系統(tǒng)便是很好的選擇，特別是在歐美日等國(guó)家應(yīng)用的越來(lái)越多。
 

臺(tái)灣正河源雙面拘束系統(tǒng)利用機(jī)床主軸的彈性形變，實(shí)現(xiàn)了刀柄的錐面及法蘭端面與機(jī)床主軸的錐面及端面貼緊，與普通的7：24 的系統(tǒng)相比，無(wú)論是剛性還是定位度都有了提高。
這樣，在實(shí)際加工時(shí)，使得加工度及加工效率有了改進(jìn)及提高，發(fā)揮工具機(jī)性能。同時(shí)，由于貼合緊密，控制震動(dòng)，使得刃具、刀柄乃至機(jī)床主軸的壽命都得到了延長(zhǎng)。

從節(jié)能環(huán)保角度來(lái)講，作為消耗品的銑刀、刀片和鉆頭，如何盡可能減少刀具損耗，也是我們努力的方向。

在刀具系統(tǒng)中，刀柄度究竟跟刀具損耗有什么關(guān)系？
通過(guò)試驗(yàn)得出：
               切削刀具的壽命不僅跟涂層、材料、刀具形狀設(shè)計(jì)有關(guān)，還和夾持刀柄有著密切聯(lián)系！
               比如：跳動(dòng)度0.003mm的刀柄和跳動(dòng)度0.01mm的刀柄做同等試驗(yàn)，壽命相差30% 以上，即某個(gè)工廠如果用跳動(dòng)度0.003mm的刀柄，消耗100 把銑刀，另外一個(gè)用0.01mm的刀柄需要消耗130 把銑刀。