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热缩刀柄-刀具的失效形式

  现如今对于热缩刀柄的广泛应用,也对热缩刀柄的性能和安全性提出了更高的要求。热缩刀柄的失效,影响加工生产,甚至危及人生安全。根据实际加工生产与研究分析,热缩刀柄在加工过程中的失效形式主要有以下几种

  (1) 材料强度失效:由于材料强度不足、或采用了过高的加工转速,在离心负荷作用夹头下产生破裂。

  (2) 夹持力失效:在高速旋转时,刀具的刚度大于热缩夹头的刚度,刀具受离心力小于热缩夹头收到的离心力,相同主轴转速 下热缩夹头内孔径向扩张量大于刀具扩张量,从而减小过盈量,使 夹持力相对减小,不能提供足够的扭矩,难以确保机械加工的顺利 进行,出现掉刀现象。这也是高速加工夹头的主要失效形式。

  (3) 疲劳磨损失效:热缩刀柄反复加热、装卸,材料产生热疲劳;热缩刀柄长时间使用后,内孔出现磨损致使无法保证足够的 过盈量确保机械加工顺利进行。

  (4) 塑性变形失效:热塑刀柄在装卸刀具时,由于较高的加热温度,易产生塑性变形。

  (5) 不平衡量引起的失效:虽然热缩刀柄采用对称结构设计,但是材料的不均匀使得不平衡量始终存在。由于高速旋转时会产生很大的离心力,造成整个加工工艺系统产生振动,降低夹头和刀具的联接刚度和定位精度,影响加工零件表面质量,同时降低高速切削刀刃的抗弯强度和断裂韧性。

  (6) 冲击载荷引起的失效:在高速加工中,出现断续切削或是受到偶然出现的冲击载荷,若是夹头的刚度不足,则会出现大 的跳动振动,影响表面加工质量。

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