苛刻的加工工艺需要具有特殊特性和功能的刀柄
超精密型液压卡盘在 4xD 处具有 1 µm 的跳动精度。难加工材料和高速加工不仅会给切削带来问题工具。他们还可以将刀柄推向极限，甚至超越极限。因此，制造商提供了各种旨在在极端加工条件下完成刀具夹持工作的产品。
改进高速加工是 BIG Kaiser Precision Tooling Inc., Hoffman Estates 进行大量刀具夹持开发的目的，伊利诺伊州。例如，最近，BIG Kaiser 扩展了其 Super Slim 液压卡盘系列，增加了 E25、E32 和 E40 选项。顾名思义，Super Slim 系列中的产品采用超薄设计，非常适合适用于狭窄区域的精加工工艺。该公司的工程和产品经理 Alan Miller 表示，现在可用的较小 HSK 锥度专门针对高速加工应用。
“在我们推出该产品之前，没有太多可用的需要高速、高精度刀柄的机器，”Miller 说。
最近添加到 Super Slim 系列的产品有两个版本。标准型经过预平衡，适用于转速高达 60,000 rpm 的低跳动加工。另一种版本称为超精密型，具有标准型的所有功能，但还提供四倍工具直径时 1 µm 的超高跳动精度。
严格的跳动控制是“超临界的”适用于涉及微型切削工具的超高速应用，”Miller 说。 “对于寻求最佳零件质量的人来说，微米可以发挥作用。”
最新的 Super Slim 产品也可以夹紧刀柄直径小至 0.118 英寸（3 毫米）。根据 Miller 的说法，准确地夹紧如此小的刀柄并用足够的力将其固定是一项艰巨的任务，需要极其严格的孔公差和刀柄液压系统的微调驱动。
冷却刀柄选项
BIG Kaiser 的另一项刀柄开发旨在提高加工过程中冷却液的输送效率。目标是防止切屑堵塞，切屑堵塞会导致机器停机和维修电话，以及工具磨损增加和表面光洁度差。
设计用于解决高速加工过程中与冷却剂相关的问题，Cool Flash 系统在高压下喷射流体以冷却切削刃并排出切屑。随着主轴速度然而，增加了将冷却液输送到刀尖的难度ng 工具。因此 BIG Kaiser 为其 Mega Micro Chuck 6S 设计了一种特殊的冷却螺母。据该公司称，Mega Micro 冷却螺母改善了冷却剂输送到用于高速微铣削的小型切削工具。该螺母的底部有特殊的冷却液孔，这些孔在两个不同的平面上成一定角度，可将冷却液高速引导至微型切削工具。根据 BIG Kaiser 的说法，用这种螺母替换标准冷却螺母可以将刀具寿命延长约 35%，并提高切削性能。
BIG Kaiser 的特殊螺母并不是唯一可以提供帮助的刀具夹持改进在高速加工过程中保持冷却。 Cool Flash 系统可从位于伊利诺斯州维拉帕克的 Haimer USA LLC 获得，旨在优化冷却，即使在最高加工速度下也是如此。它没有在刀架底部使用圆孔，而是在焊接到刀架末端的盖子周围一直设有小 T 形槽。转移到领先的渠道Haimer USA 总裁 Brendt Holden 指出，无论机器冷却液压力如何，冷却液都会以高压流出到槽中。
如何实现？使用开槽而不是圆孔“就像将拇指放在花园软管的末端，”Holden 解释说。
冷却剂从槽中射出后，离心力将其沿刀具柄移动，然后然后到长笛。 Holden 说，即使在高转速下，该设计也能防止冷却剂散开，从而很好地将冷却剂保持在所需的路径上。
Heimatec 工具带有获得专利的 u-tec 更换系统。该适配器有多种样式，可容纳不同类型的刀具。除了冷却切削刃外，Cool Flash 还可以排出切削刀具上的切屑。根据 Haimer 的说法，结果是提高了跳动精度并将刀具寿命延长了 100%.
此外，Cool Flash 的一致性帮助它进入了一些生产环境。在这些设置中，“人们不想依赖操作员来确保在换刀期间冷却液会撞击切削刀具的正确部分，”Holden 说。 “如果操作员犯了一个错误并且冷却液没有输送到正确的位置，他们将无法获得预期的刀具寿命。”
当事情变得艰难时
One车间面临的最大挑战之一是切割难加工材料。新型刀柄技术也可以在这个关键领域提供帮助。其中一项技术是来自伊利诺斯州 Prospect Heights 的 Platinum Tooling Technologies Inc. 的专利 u-tec 更换系统。 u-tec 系统与公司用于车床的 Heimatec 动力刀具配合使用，允许针对不同应用使用各种刀柄适配器。
“市场上大多数动力刀具都使用 ER 夹头夹头这只允许您使用 ER 夹头，”Platinum Tooling 总裁 Preben Hansen 指出。 “但是，如果您要铣削钛和铬镍铁合金等难加工材料，ER 夹头夹头并不总是能正确固定立铣刀。因此，对于我们的动力刀具，您可以取出夹头并放入适配器以夹住立铣刀，这样它就无法拔出。”
u-tec 适配器具有 ER 的形状夹头，适合刀柄。该适配器有多种样式，包括侧锁式、液压式、冷缩配合式和面铣刀。 “一个典型的带电工具会有一个 ER32，它可以固定 ¾”（19.05 毫米）的刀柄，”Hansen 说。“但我们可以为 [客户] 提供一个带有心轴的输出，这样他们就可以拥有 2”（50.8 毫米）的刀柄他们工具末端的面铣刀。”
Safe-Lock 系统包括 chu 中的驱动器钥匙刀柄上的 ck 和凹槽。过去，u-tec 系统主要用于低速、高扭矩刀具。不过，现在 Platinum Tooling 还在其主轴增速器中内置了该系统，可以将动力刀具速度提高到高达 24,000 rpm。
防止拔出的锁
当切削难以加工的工件时- 加工材料，高轴向力会导致微小的蠕动，将工具从卡盘中拉出。即使是能够施加极高力的摩擦夹紧方法也可能无法防止微蠕变。因此，高质量的工件最终可能会变成废品，并且由于工具拉出问题，商店无法利用机器和工具的最大性能。
为了解决这种情况，Haimer 开发了获得专利的 Safe-Lock 系统，它为特定夹紧系统的摩擦力增加了形状配合的强制锁定。防止铣刀在加工过程中从卡盘中脱出hining，Safe-Lock 在夹头中具有特殊的驱动键，以及与夹头内部的形状接合的工具柄中的凹槽，因此工具在旋转时被拉入夹头。据 Holden 称，大约有 20 家不同的制造商获得了在其切削刀具上安装 Safe-Lock 凹槽的许可。
将刀具锁定到位的传统替代方案（侧锁式立铣刀刀柄）怎么样？ “随着主轴速度越来越高，人们越来越意识到这些东西本质上是失衡的，”霍尔顿说。 “推动立铣刀平面的螺钉会将刀具推离中心并导致跳动。”相比之下，他指出，Safe-Lock 形式围绕切削刀具 360°，因此组件中没有内置不平衡。
最小化跳动可减少刀具磨损。此外，Safe-Lock 提供的防拔出保护允许增加切削深度和进给量，从而使金属去除率提高 100%，根据 Haimer 的说法。
Safe-Lock 的开发是为了防止在钛和铬镍铁合金等难加工材料的传统粗加工过程中工具拔出。但随着高效加工的出现，刀具拔出已成为所有材料的问题，Holden 指出。他解释说，这种加工策略使用创新的编程技术和机床控制，在使用全长切削刃的快速过程中通过轻切削剥离材料。他说：“你最终会得到一个非常深的切口，但你并没有以传统方式对材料进行粗加工。”
不利的一面是，Holden 补充说，商店最终也可能会拔出工具无论他们切割的材料如何，都会出现问题。 “人们说，‘这项技术很酷，但当我使用夹头、铣削、收缩配合或液压卡盘时，我会把工具拉出来’，因为这些系统只是通过摩擦来固定切削工具，”他说。“如果他们使用侧锁式立铣刀刀柄，由于不平衡，他们无法尽可能快地运行。因此他们不得不降低进给和速度，无法充分利用他们的设备。”
因此 Haimer 开始将 Safe-Lock 刀柄与高效加工技术相结合。在某些情况下，结果是戏剧性的。例如，Holden 报告说，“我们有一些人能够以比使用旧解决方案快七倍的速度加工零件。”
