夹持力矩：错误问题的答案

夹持扭矩：错误问题的答案。

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（请参阅夹持扭矩：这是测量工具/刀架有效性的正确方法吗？）。

随着金属加工机器的发展，变得越来越快，对我们所谓的“工具安全”的追求也在继续。随着新型刀柄的使用，夹持扭矩仍然是判断和比较不同方法以保持工具就位以获得最佳生产率的首选方法。

侧锁式立铣刀夹头

Sidelock 夹头是一种早期（近 100 年前）的解决方案，用于确保工具的安全性。该接口包括拧紧支架侧面的螺钉以及工具侧面的接地平面。虽然刀具安全得到保证，但形状配合解决方案会产生许多其他问题，使其成为现代加工方法不太理想的系统。

首先，通过固定螺钉进行单侧夹紧的性质会产生明显的同心度问题。当在刀柄底部附近施加力时，会导致刀具的切削端向相反方向移动；因此会出现跳动问题，降低刀具寿命和尺寸精度。其次，支架一侧的螺钉加上切削工具从一侧缺少一大块材料会造成明显的不平衡问题。结果是振动增加，影响刀具寿命、光洁度和主轴轴承寿命。克服这两个缺点的常见解决方案是降低速度和进给，以提高寿命、光洁度或加工声音。由于许多加工工艺是继承的，因此最终往往从未意识到的最终损害是生产力下降。

正如我们在上一篇文章中提到的，侧锁夹头今天仍在使用，部分原因是它们提供了一种工具安全措施。然而，它们固有的跳动精度和平衡性不足导致了同样流行的筒夹卡盘系统的发展。但是这个系统在准确性方面获得的优势，在工具安全性方面却暴露无遗。

夹头夹头

筒夹夹头是从需要比传统侧锁夹更高的精度发展而来的。在这方面，标记的准确性大大提高。此外，设计的多功能性是另一个巨大的属性，当需要不同的刀具直径时，降低了全新刀柄的额外成本。改进的多功能性和准确性使这种夹头可以说是业内最流行的工具夹持方法之一。然而，弹簧夹头获得的精度，却损失了夹持扭矩。这种解决方案的机械特性使得刀具拔出对于那些尝试使用它进行任何类型的重型铣削操作的人来说是一个真正的问题。许多操作员会试图通过过度拧紧螺母来进行补偿，但这只会导致跳动精度和工具安全性的损失，而这仍然不足。因此，进一步的发展仍在继续。

磨夹头

刀具夹持的下一个演变是铣刀夹头的形式。这些是 50 年前开发的机械解决方案，与具有相似精度的筒夹夹头（更安全）相比，可提供更大的夹持扭矩，因此制造商可以拥有能够进行粗铣的类似筒夹的系统。铣刀夹头被认为优于侧锁夹头，因为它们提供了更高的精度和更强的夹持扭矩，从而提高了安全性……如果夹紧得当。精度的提高来自夹头接口，它在刀具柄周围 360° 均匀地夹持，而轴承座圈在拧紧过程中提供了增加的扭矩传递。此外，它们可以被套住，从而限制了每种刀具直径所需的不同刀柄的数量。

然而，铣刀夹头有很多单独的组件。如前所述，使用滚子轴承保持架夹持工具，然后用一个大的外螺母将其拧紧，以压缩工具周围的卡盘。虽然与夹头相比，夹持扭矩显着增加，但滚子轴承保持架的绝对尺寸需要一个大螺母来容纳它们，因此夹持器轮廓非常笨重，并且接触能力很差。

之前还提到过，铣刀夹头的有效性非常依赖于操作员。正确的夹紧要求将螺母拧紧至它可以拧紧的位置，然后后退 1/4 圈。这是因为轴承在拧紧时会自行滚动，从而导致跳动。通过后退，您可以释放轴承上的压力。但很多操作者由于意识不强、时间限制等原因，往往会过度拧紧螺母而不退缩。

该系统的另一个缺点是滚针轴承在每次拧紧后都不会位于同一位置，并且经常相互滚动。结果是无法达到可重复的平衡。在较低的速度下，不平衡的损害并不总是立即可见，但随着速度的增加，跳动精度和刀具寿命会迅速下降。

最后，铣刀夹头是一种昂贵的夹持解决方案。除了前期成本外，还需要考虑维护成本，因为大多数必须每 6 个月进行一次分解和润滑。由于这需要时间和金钱，运营商通常会跳过这一重要步骤。结果，夹持扭矩降低，跳动精度受到影响。

其他选项

有哪些其他替代端铣刀夹头或铣刀夹头操作员试图实现刀具安全的替代品？

收缩配合将摩擦配合方法提升到另一个层次。它利用热膨胀的特性来适应高夹持扭矩，同时增加精度和平衡重复性。它也可以与 Safe-Lock™ 系统一起使用。该系统不仅具有高夹紧扭矩、精度和平衡性；它也是操作员最容易学习的系统之一。

压配合系统使用机械压力机使筒夹/套筒暂时变形，以便插入圆柄工具。夹持器的角度与夹头套筒的角度相匹配。液压机通过中间的直孔移动，将夹头和工具压在一起。夹持扭矩高，跳动精度好，但刀柄主体缺乏物理质量，使其不太适合重侧载荷，因此不适合重度粗加工。也缺乏灵活性，因为工具必须有一定尺寸的柄部，否则夹头会破裂。而且由于该系统是专有的，您在价格、库存可用性和产品选择的多样性方面变得非常依赖一家制造商。

液压卡盘适用于直线垂直工作（钻孔/铰孔），但不适用于铣削。他们在压力下使用流体来膨胀最终接合工具的内部气囊。它适用于具有低切深和切削力的高速加工，但不适用于重型粗加工或遇到更大径向力或热量的任何情况。为什么？卡盘中的流体过于柔韧，无法提供足够的夹持扭矩传递。此外，在某些情况下，高性能铣削会产生实际上导致内部油蒸发的温度，从而导致故障。与研磨夹头类似，也需要不时进行维护，以确保内部气囊不会磨损过多并开始泄漏。

正如本文所示，对最大夹持扭矩的探索持续了数十年，但没有得到任何真正的满足，因为没有正确定义需求。夹持扭矩是错误问题的答案。

之前曾在 Haimer-USA.com 上刊登过。