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切削刀具的回轉軸線須與機床主軸的回轉軸線一致。實現(xiàn)同心度的方法雖然很明確,但也很復雜。
首先,將工具夾頭的錐柄裝入對應的主軸錐孔時,每一次都必須非常準確。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準委員會制定和頒布,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)則由實物基準規(guī)來標定。生產現(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:都要用實物基準規(guī)來標定。
液壓夾具廠家指出不同工具夾頭制造商的基準規(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品進行成百上千次測量的結果。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制造商的基準規(guī)相符,但不同的制造商采用的基準規(guī)卻并不相同。隨之產生了一個問題: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:沒有標定標準錐度的“母基準規(guī)”。雖然位于馬里蘭州的美國國家標準和技術研究所(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工作臺測量錐度的能力,但沒有單一基準實物量規(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)??梢岳斫?,在沒有單一基準源或可供所有量規(guī)溯源的基準規(guī)的情況下,市場上不同廠家的產品與標準規(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,問題也會轉向工具夾頭的業(yè)務終端:由于目前還沒有錐度基準的國家標準或國際標準,因此工具夾頭的終端用戶更有理由對產品失去信心。國際或各國標準化組織(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,他們自行設定立銑刀夾頭的內徑公差、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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