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切削刀具的回轉(zhuǎn)軸線須與機床主軸的回轉(zhuǎn)軸線一致。實現(xiàn)同心度的方法雖然很明確,但也很復(fù)雜。
首先,將工具夾頭的錐柄裝入對應(yīng)的主軸錐孔時,每一次都必須非常準(zhǔn)確。為此,配合表面的錐角公差必須很小。這些公差由國家或國際標(biāo)準(zhǔn)委員會制定和頒布,一般可供任何人查閱。制造完成的工具夾頭要用量規(guī)檢測其圓度和錐角,而這些量規(guī)則由實物基準(zhǔn)規(guī)來標(biāo)定。生產(chǎn)現(xiàn)場采用的測量方法各不相同,從實物接觸機械式測量、實物接觸/電子模擬量測量到非接觸模擬量測量(如氣動量規(guī))。所有這些行之有效的方法都有一個共同特點:都要用實物基準(zhǔn)規(guī)來標(biāo)定。
液壓夾具廠家指出不同工具夾頭制造商的基準(zhǔn)規(guī)之間存在明顯的差異。這一肯定的判斷是基于多年來對不同制造商的工具夾頭產(chǎn)品進行成百上千次測量的結(jié)果。簡言之,它們的確不同。即使假定市場銷售的所有工具夾頭均與它們各自對應(yīng)制造商的基準(zhǔn)規(guī)相符,但不同的制造商采用的基準(zhǔn)規(guī)卻并不相同。隨之產(chǎn)生了一個問題:不同制造商的工具夾頭與機床主軸的適配性也不盡相同。其原因很簡單:沒有標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)錐度的“母基準(zhǔn)規(guī)”。雖然位于馬里蘭州的美國國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)研究所(NIST)和一些高水平計量實驗室(如位于俄亥俄州的Timken公司實驗室)具備了在確定環(huán)境條件下采用具有適配精度的回轉(zhuǎn)工作臺測量錐度的能力,但沒有單一基準(zhǔn)實物量規(guī)能夠方便地檢定其它具有相同尺寸和錐度的實物量規(guī)。可以理解,在沒有單一基準(zhǔn)源或可供所有量規(guī)溯源的基準(zhǔn)規(guī)的情況下,市場上不同廠家的產(chǎn)品與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定尺寸的符合程度就存在差異,而這些差異將影響與主軸的配合質(zhì)量。下面作進一步分析。
現(xiàn)在討論的仍是使工具與主軸中心線同心的問題。即使主軸適配性混亂的問題很快得到解決,問題也會轉(zhuǎn)向工具夾頭的業(yè)務(wù)終端:由于目前還沒有錐度基準(zhǔn)的國家標(biāo)準(zhǔn)或國際標(biāo)準(zhǔn),因此工具夾頭的終端用戶更有理由對產(chǎn)品失去信心。國際或各國標(biāo)準(zhǔn)化組織(如ISO、ANSI、JIS、DIN等)已對主軸與工具夾頭的錐度適配性和工具更換功能作出了相應(yīng)規(guī)定。但另一方面,切削刀具與工具夾頭的適配性則取決于工具夾頭制造商,他們自行設(shè)定立銑刀夾頭的內(nèi)徑公差、套筒夾頭的錐角公差以及套式銑刀軸的端面垂直度等,他們還自行制定工具夾頭的夾持部與連接機床主軸的錐柄的同心度。這樣,只有工具夾頭制造商能給他們自己的機床配備專用夾具,以機床主軸的接口面作為參照面,加工出適配的錐柄工作表面。
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