加工中心刀柄与拉钉

1.BT刀柄

加工中心上常用的是7∶24锥柄刀柄系统，包括BT、SK、CAT、DIN等各种标准；BT标准较为常见。BT表示采用日本标准MAS403号加工中心机床用锥柄柄部，其后数字为相应的ISO锥度号，如40和50分别代表大端直径44.45mm和69.85mm的7∶24锥度。BT刀柄的结构如图2-1所示。

图2-1 BT刀柄的结构

（1）BT刀柄的优点

1）不自锁，可以实现快速装卸刀具。

2）刀柄的锥体在拉杆轴向拉力的作用下，紧紧地与主轴的内锥面接触。

3）7∶24锥度的刀柄在制造时只要将锥角加工到高精度即可保证连接的精度，所以成本相应比较低，而且使用可靠。

（2）BT刀柄的缺点 在高速旋转时，由于离心力的作用，主轴前端锥孔会发生膨胀，膨胀量的大小随着旋转半径与转速的增大而增大，但是与之配合的7∶24锥度刀柄由于是实心的所以膨胀量较小，因此总的锥度连接刚度会降低，在拉杆拉力的作用下，刀柄的轴向位移也会发生改变。每次换刀后刀柄的径向尺寸都会发生改变，存在着重复定位精度不稳定的问题。主轴锥孔的“喇叭口”状扩张，还会引起刀柄及夹紧机构质心的偏高，从而影响主轴动平衡。

2.刀柄型号的表示方法

常见的刀柄类型有：面铣刀刀柄、侧压式立铣刀刀柄、整体钻夹头刀柄、镗刀刀柄、莫氏锥度刀柄、钻夹头刀柄、快换式丝锥刀柄、ER弹簧夹头刀柄等，如图2-2所示。

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图2-2 刀柄类型和ER弹簧夹头

为了保证弹簧夹头刀柄的安装精度，安装刀具之前要清洁刀柄、锁紧螺母内锥面、螺纹面和弹簧夹头表面和缝隙等。锁紧螺母内锥面有一个小的偏心量，弹簧夹头在安装时要注意向偏心小的一侧倾斜，然后掰正尾部即可。把锁紧螺母拧几圈之后再把刀具装进弹簧夹头里，最后用钩头扳手锁紧。拆卸的方法与安装方法相反。注意不要先把刀具装进弹簧夹头里，否则撑紧的弹簧夹头就装不上了。

刀具装夹的注意事项：根据图样尺寸、实际需要、排屑、切削液能否注入等因素选择切削刃长度适宜的刀具，刀具柄部的夹持长度不要太短，也不能夹持切削刃部位，因为弹簧夹头的硬度为45～50HRC，而常用高速钢刀具的硬度能达到63HRC。所以，一旦错误地装夹，弹簧夹头用几次就报废了。

弹簧夹头使用的注意事项：锁紧螺母、夹头均为消耗品，必须适时更换。损坏的刀具螺母和夹头不更换的话，不仅影响定位精度，造成产品精度差异，而且会降低刀具的寿命！严禁在锁紧各类弹簧夹头时使用加长杆，非常容易造成刀具元件的损伤。使用加长杆后，有可能因锁紧力过大，而使夹头、锁紧螺母受损。

刀片安装的注意事项：在安装螺钉之前，建议在每个螺钉的螺纹上涂抹一点二硫化钼润滑脂，可以防止螺钉锈蚀到刀体上，也很容易取出螺钉。拧螺钉时先清理孔内的金属屑，用T形扳手顶紧用力拧紧就行了，扳手不要歪斜。不要使用加长杆，否则很容易造成螺钉滑丝无法取出，或需要把刀片敲碎才能取出。厂家在设计扳手时，已经考虑了螺钉材料、直径、锁紧时用力的大小，确保在设计的力臂长度的情况下锁紧时不会超出太多扭矩。

3.拉钉的种类及选择

拉钉是固定在各种类型刀柄尾端的、带螺纹的零件。机床主轴内的拉紧机构借助它把刀柄拉紧在主轴中。加工中心刀柄有不同的标准，机床刀柄拉紧机构也不统一，所以拉钉也有多种型号和规格，如图2-3所示。

应根据机床说明书选择拉钉，或对机床自带的拉钉观察或测量后来确定。如果拉钉选用不当、拉钉没有拧紧，装在刀柄上使用可能会造成事故！

图2-3 拉钉的种类