如何选择主轴
在尝试开发高效流程时，许多机械师和程序员首先转向工具选择。确实，工具通常可以在加工时间、速度和进给方面产生很大的影响，但您知道您的机床主轴也可以产生同样重要的影响吗？任何 CNC 机床的支腿，主轴都由电机、用于固定工具的锥度和将所有组件固定在一起的轴组成。通常由电力驱动，主轴在轴上旋转，该轴接收来自机器 CNC 控制器的输入。
为什么选择合适的主轴很重要？
选择合适的主轴来加工您的工件对于成功的生产运行非常重要。随着工具选项的不断增加，了解您的主轴可以使用哪些工具非常重要。大直径刀具，如大型立铣刀或面铣刀，通常需要较慢的主轴速度并进行更深的切削以去除大量材料。这些应用需要极高的机床刚性，并且需要具有高扭矩的主轴。
相比之下，较小直径的工具将需要更高速度的主轴。更快的速度和进给提供更好的表面光洁度，并用于各种应用。一个好的经验法则是，半英寸或更小的立铣刀在较低的扭矩下运行良好。
数控主轴的种类
在找出您应该在主轴中寻找什么之后，是时候了解您的不同选择了。主轴通常因锥度的类型、样式或其尺寸而异。锥度是刀架的锥形部分，安装在主轴开口内。每个主轴都设计成与一定的锥度样式和尺寸相匹配。
CAT 和 BT 持有者
这是美国使用最广泛的铣削刀柄。被称为“V 型法兰支架”，这两种样式都需要一个固定旋钮或拉钉以固定在机器主轴内。 BT（公制）风靡海外。
HSK 持有者
这种类型的刀柄是德国标准，称为“空心柄锥度”。支架的锥形部分比其对应部分短得多。它还以不同的方式接合主轴，不需要拉钉或固定旋钮。 HSK 刀柄用于实现可重复性和更长的刀具寿命——尤其是在高效铣削 (HEM) 应用中。
所有这些持有者都有好处和限制，包括价格、准确性和可用性。正确的选择很大程度上取决于您的应用要求。
扭矩与马力
扭矩定义为垂直于旋转轴穿过一段距离的力。使用大于 ½ 英寸的立铣刀或加工诸如 Inconel 等难加工材料时，具有高扭矩能力非常重要。扭矩有助于为工具的切削动作提供动力。
马力是指正在完成的工作量。马力对于小直径立铣刀和铝等易于加工的材料很重要。
你可以把扭矩想象成一台拖拉机：它的速度不会很快，但它背后有很大的动力。把马力想象成一辆赛车：它可以跑得很快，但不能拉或推。
扭矩-马力图表
每台机器和主轴都应附有扭矩马力图表。这些图表将帮助您了解如何根据您的需要最大限度地提高主轴的扭矩或马力：
正确的主轴尺寸
主轴和柄锥度的尺寸对应于所用工具的重量和长度，以及您计划加工的材料。 CAT40是美国最常用的主轴。这些主轴非常适合在任何材料中使用直径为 ½ 英寸或更小的立铣刀。如果您正在考虑在 Inconel 或钛等材料中使用 1 英寸立铣刀，CAT50 将是更合适的选择。锥角越大，主轴所能承受的扭矩越大。
虽然为您的应用选择正确的刀具很重要，但选择主轴可以使用的刀具对于加工成功至关重要。了解所需的扭矩量将有助于机械师省去很多麻烦。
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