8.1概論
隨著機械加工技術水平的提高,數控機床的大量湧現,與之匹配的金屬切削刀具的技術水平也相應地發展和提高了,由過去單一的刀具,發展成目前的工具係統。所謂工具係統,是指由切削性能優良,能滿足各種不同形狀、不同規格、不同狀態的切削加工需要的刀具和更換夾緊方便可靠、重複定位精度高的配套工具等組成的係統化了的工具。這種工具,主要用於數控機床、加工中心機床和柔性生產係統,這是因為這些機床自動化程度高,加工工序集中,更換刀具頻繁。但對於普通機床,凡是集中工序加工的,也可采用工具係統中的刀具來進行車、鑽、鏜、銑、螺紋等工序的加工。采用工具係統進行加工,雖然其價格比較昂貴,但它能可靠地保證產品質量和最大限度地提高生產效率,尤其是數控機床、加工中心機床和柔性生產係統,如果沒有配備精良的工具係統,那末機床的效能就不能充分發揮。
工具係統的發展始於60年代歐美各發達國家。80年代以來,瑞典、德國、美國和日本等國都相繼開發了多種多樣的模塊式工具係統。據統計,目前國外已有五十多種工具係統。這些工具係統大致可分為兩大類:一類為刀具旋轉的鏜銑類工具係統;另一類為刀具不旋轉的車床類工具係統。
我國工具係統的發展比較緩慢,自從1973年引進國外整體式鏜銑類工具係統以來,用了約10年的時間才達到批量生產水平。如整體式鏜銑類工具係統。“七五”期間,開發了TMG10模塊式工具係統和TMG21工具係統。這兩種工具係統都屬於模塊式結構。目前,無論是質量方麵還是規格、品種方麵,都有待於提高和發展。由於數控類車床的引進和開發數量較少,所以至今還沒有獨立和完整的車床類工具係統。
8.2鏜銑類工具係統
鏜銑類工具係統的結構主要由三部分組成:即與機床主軸連接的柄部(刀柄),延伸部分的接杆和工作部分的刀具。
刀柄部分由於使用機床的不同,可分為自動換刀機床用的7:24圓錐工具柄部和手動換刀機床用的7:24圓錐工具柄部。我國已分別製訂了國家標準,即自動換刀機床用7:24圓錐工具柄部《45和50號圓錐柄》GB10944—89,GB3837.3《手動換刀機床用7:24圓錐工具柄部》。
數控鏜銑床用的工具係統中,還有一個拉緊刀柄的拉釘。這個拉釘也已製訂了國家標準,即GB10945—89《自動換刀機床用7:24圓錐工具柄部40、45和50號圓錐柄用拉釘》。
鋰銑類工具係統主要有兩類型式:一類為整體式,一類為模塊式。整體式的特點是,刀柄部分與延伸的刀杆部分,一般做成一體,這樣刀柄部分的品種規格就比較多,但製造比較容易。模塊式的特點是,刀柄部分與延伸的刀杆部分是分開的,使用時可一節一節地裝上,對於這一節一節的工具或刀具,我們統稱為模塊。因為所有模塊必須達到互換,所以要求製造精度很高,沒有一定的工藝技術基礎,模塊式工具係統是製造不出來的。模塊式工具係統是工具係統發展的高級階段,大大拓寬了工具係統的範圍,使用也更為方便,是目前工具係統發展的方向。