高速加工中心结构设计的发展和敏捷制造系统
精编
Document number：WTT-LKK-GBB-08921-EIGG-22986
高速加工中心结构设计的发展和敏捷制造系统一、采用高速加工中心的必要性
高速加工中心在机床领域中已经确立了不可动摇的地位，现在没有人怀疑高速加工中心的发展前景。许多机床厂都把高速加工中心作为了自己的主导产品，说明高速加工中心的巿场之广阔。高速加工中心的制造技术也已进入成熟期。用于高速加工中心的新部件和新的机床配套件不断推出，进一步提高了高速加工中心的水平。
高速加工中心相比传统加工中心的优势在哪里或者说我们为什么要发展高速加工中心可以从下面表1、表2、表3中看出。由于加工中心的速度和加速度不同，移动同样的距离所耗用的时间是不同的。
现以下述4种具有不同速度和加速度的加工中心为例，将其在移动25mm、50mm、100mm、200mm、500mm时所需时间列于表1，以说明其各自的加工效率。
表1 不同速度和加速度的加工中心之移动距离与时间的关系
表2 电主轴启动及停止时间
图1 以不同速度和加速度移动的几种加工中心所用时间与距离曲线
表3 以加工某种零件为例，速度和加速度不同的加工中心所需节拍时间对比
注：上表中切削时间不同是由于高速机床相应使用较高切削速度等切削用量
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第一种：V=75m/min，a=10m/s2 (1g)；
第二种：V=60m/min，a=10m/s2 (1g)；
第三种：V=36m/min，a=3m/s2 ；
第四种：V=15m/min，a=1m/s2 。
高速加工中心一般采用电主轴，在使用过程中电主轴从启动达到某一转速，或从某一转速到停止所耗用的时间相对较少，也同样节省了时间。表2是某两种电主轴启动和停止所需时间。机器润滑
从表2和图1可以看出由于提高了速度和加速度节省了时间，至于选用高速加工中心可以提高多少效率，我们看表3中四种不同加工中心的对比。机器润滑
从表3显示的数据可以看出用一台高速加工中心完成的工作量，用速度慢一些的加工中心完成同样的工作分别需要台、2台、台。可以看出用高速加工中心组成生产线可以有效地减少机床的台数，可以减少投资，减少占地面积，节约能源，减少了使用成本。这就是高速加工中心的优势和采用高速加工中心的必要性。
二、高速加工中心的结构特点
对高速加工中心机床性能的要求：
1.高的主轴转速，一般在每分8000转以上；（按机床规格的大小而不同）
2.高的进给速度，一般在每分15米以上；
3.快的移动速度，一般在每分55米以上（按机床规格的大小而不同）；
4.高的加（减）速度，一般在以上（按机床规格的大小而不同）；
5.微米级的加工精度；
6.高的静、动态刚度和轻量化的移动部件。
按照上述要求，卧式高速加工中心在结构上有以下特点：主轴一般采用电主轴，电主轴具有结构紧凑、精密、转速高的特点。
三座标的结构有少数机床采用动柱式结构，其余大多数则采用“箱中箱”式结构。“箱中箱”式结构是几种形式中速度和加速度水平最高的。机器润滑
图2 卧式高速加工中心的“箱中箱”式结构
一般移动速度在50m/min以下的加工中心大都采用新设计的立柱移动式结构，配上外置Z轴或者外置X轴，则机床制造上非常简单，工艺性好，因而成本低，是一种比较经济的高速加工中心。
由于动柱式加工中心立柱本身是一种悬臂梁结构，切削力产生的颠覆力矩将使立柱产生变形和位移，影响机床的精度，所以立柱一般设计得较重，当驱动立柱移动时较高的立柱将因头重脚轻而不适合较高的速度和加速度，因此高
速移动的立柱一般不宜太高因而影响上下移动的行程。机器润滑
为了减小切削力产生的颠覆力矩，机床设计时常把立柱后导轨加高，与前导轨不在一个平面上，但是后导轨因空间限制不能提得太高，太高将与主轴电机相干涉。当把后导轨提到立柱上端问题得到解决，这样就产生了框架式结构，原来的立柱变成了有着上下导轨的滑架。加上前面支撑主轴滑枕的框架合在一起形成了今天流行的“箱中箱”结构。所以它上下两个导轨支撑的滑架就相当于动柱式机床的立柱，这样这个立柱就由悬臂梁结构变成具有两端支撑的简支梁结构。简支梁的最大变形点在中间，同等条件下它的最大变形仅有悬臂梁的十六分之一。这样这个滑架就可以在不影响刚性的情况下做得比较轻，为高速度和高加速度提供了条件，这就是“箱中箱”结构得以流行的主要原因。
线性伺服进给驱动采用直线电机已很普遍，但更多的还是采用旋转伺服电机加滚珠丝杠驱动。伺服电机加滚珠丝杠驱动虽然在速度和加速度等方面不如直线电机，但经济节能，也非常可靠，因此被广泛采用。
图3 立柱移动式结构向箱中箱式结构转变示意
一些公司也在采用直线电动机驱动，如SPECHT500L移动速度达到100米和120米/分。直线电动机驱动具有更好的动态特性，结构也更简单，具有高的直线速度、高加速度、行程长度不受限制、机械零件少、无磨损、高刚度等优点。
它的缺点是：
巨大的强磁吸力作用于导轨上，采用双直线电动机驱动虽然可以抵消作用力但将增加成本；
不可能放大拖动力；
高功率损失及高发热；
产生干扰磁场；
防铁屑困难；
造价较高。
随着技术的不断进步，直线电动机驱动的这些缺点将被逐步克服，使用直线电机是将来高速移动装置的发展方向。机器润滑
三、敏捷制造系统
由高速加工中心组成柔性生产线，配上由桁架机械手组成的智能的工件输送装置（也可由导轨机器人作工件输送），并且高速加工中心在工序布置上尽可能采用并联的布局形式，这种柔性生产线我们称之为敏捷制造系统。当然有时为了节省投资也可由简单的物料系统即由人工或由助力机械手来上下料，构成了简易型的敏捷制造系统。
图4 敏捷制造系统典型布局示意
敏捷制造系统的特点是：在布局上尽可能采用并联形式的高速柔性制造单元加上智能的物流系统。
由桁架机械手与高速加工中心组成的敏捷制造系统具有以下优势：
在项目初期，可以按资金和巿场情况分批投入、滚动发展。所谓分批投入是指并联布局形式的加工中心由于几台工序内容相同，可以按资金和巿场情况先投入一台或两台，其余的几台可以留出安装位置，在条件具备的时候再投入；
具有很强的柔性，产品改型非常方便；
设备的故障不会造成全线停产；
机床品种单一，维修和备件都方便；
设备台数少，占地面积小；
在产品批量不是特别大时，采用敏捷制造系统可以节省投资；
由于采用标准的高速加工中心和可以采购到的桁架机械手，交货期因此缩短。
由于采用了桁架机械手进行工件输送，可以大大简化作为柔性线的基本单元——高速加工中心的结构，这样每台高
速加工中心单元的制造成本会下降，而且可以形成批量生产，缩短了机床的制造周期，使敏捷制造系统的供货周期要比刚性自动线更短。在国外由于专机的价格较高，组成自动线的机床台数也较多，所以刚性自动线的价格往往高于敏捷制造系统的价格。国内的专机价格比国外低得多，而国内高速加工中心由于大量采用国外进口的配套件因此价格与国外差距较小。这样在国内敏捷制造系统的价格与刚性自动线的价格是各有优势的，一般批量较小时敏捷制造系统的价格较低，批量大时刚性自动线的价格较低，交叉点一般在年产3-8万件之间。在国外这个交叉点要在年产20万件的批量上。当然这与刚性自动线的配置水平有直接的关系。机器润滑
表4 敏捷制造系统与柔性制造系统的比较
柔性制造系统同样是采用高速加工中心和桁架机械手，而在布局和工序安排上采用串联的布局方法，这样就组成了柔性制造系统。两者相比有以下不同。
串联布局的柔性制造系统由于每一加工单元负担的加工内容少因而减少了刀具的总体数量而减少前期投入（但不减少使用成本），由于负担的加工内容少因而减少了回转工作台的使用，但是增加了机床和夹具的种类，工件加工过程中装夹次数增多。两种系统总体投资基本相当，但是由于柔性制造系统所有机床加工内容不同，只有全线全部完成才可以生产出合格的零件。因此柔性制造系统不可能分批投入资金，前期投入较大。机器润滑
从表4可以看出采用敏捷制造系统可以分期投入资金，生产线可以对各种变化快速适应，反应敏捷，是一种很好的生产线方案。
图5 加工四、六缸体的敏捷制造系统
在敏捷制造系统方案的机床选择上，也可以采用高速加工中心、数控机床、专机相结合的方案，像汽车发动机的缸体、缸盖特别适合采用敏捷制造系统，它们在生产线的前
部分工序主要是面的铣削加工，像顶底面、左右面、前后面、瓦档面，由于工序单一，单工序时间较长，采用数控的专用铣床或自动线往往可以进一步减少投资，也能适应产品的变型，具有一定的柔性。主油道孔、缸孔的粗镗也同样可以采用枪钻和专机解决。生产线后部分的精加工工序，象缸体加工的曲轴孔、凸轮轴孔的精加工、缸孔及止口的精加工、缸盖导管孔的精加工可以根据被加工零件的具体情况采用高速加工中心或者采用精密专机来完成。机器润滑
右面的图5就是一条采用数控专机、高速加工中心、精密专机组成的敏捷制造系统。年产四、六缸缸体五万五千件，17台专机，23台高速加工中心，5条桁架机械手，2台液压助力机械手，12台辅机以及机动滚道和工件回转装置。
选自：天厚洁能文献来源id=17&class=2
加工中心刀柄规格 加工中心的主轴锥孔通常分为两大类，即锥度为7:24 的通用系统和1:10 的HSK 真空系统。 7:24 锥度的通用刀柄 锥度为7:24 的通用刀柄通常有五种标准和规格，即NT（传统型）、DIN 69871（德国标准）、IS0 7388/1 （国际标准）、MAS BT（日本标准）以及ANSI/ASME（美国标准）。 NT 型刀柄德国标准为DIN 2080，是在传统型机床上通过拉杆将刀柄拉紧，国内也称为ST；其它四 种刀柄均是在加工中心上通过刀柄尾部的拉钉将刀柄拉紧。 目前国内使用最多的是DIN 69871 型（即JT）和MAS BT 型两种刀柄。DIN 69871 型的刀柄可以 安装在DIN 69871 型和ANSI/ASME 主轴锥孔的机床上，IS0 7388/1 型的刀柄可以安装在DIN 69871 型、IS0 7388/1 和ANSI/ASME 主轴锥孔的机床上，所以就通用性而言，IS0 7388/1 型的刀 柄是最好的。 （1）DIN 2080 型（简称NT 或ST） DIN 2080 是德国标准，即国际标准ISO 2583 ，是我们通常所说NT 型刀柄，不能用机床的机 械手装刀而用手动装刀。 （2）DIN 69871 型（简称JT、DIN、DAT 或DV） DIN 69871 型分两种，即DIN 69871 A/AD 型和DIN 69871 B 型，前者是中心内冷，后者是 法兰盘内冷，其它尺寸相同。 （3）ISO 7388/1 型（简称IV 或IT） 其刀柄安装尺寸与DIN 69871 型没有区别，但由于ISO 7388/1 型刀柄的D4 值小于DIN 69871 型刀柄的D4 值，所以将ISO 7388/1 型刀柄安装在DIN 69871 型锥孔的机床上是没有问题的，但将 DIN 69871 型刀柄安装在ISO 7388/1 型机床上则有可能会发生干涉。 （4）MAS BT 型（简称BT） BT 型是日本标准，安装尺寸与DIN 69871、IS0 7388/1 及ANSI 完全不同，不能换用。BT 型刀柄的对称性结构使它比其它三种刀柄的高速稳定性要好。 （5）ANSI B5.50 型（简称CAT） ANSI B5.50 型是美国标准，安装尺寸与DIN 69871、IS0 7388/1 类似，但由于少一个楔缺口， 所以ANSI B5.50 型刀柄不能安装在DIN69871 和IS0 7388/1 机床上，但DIN 69871 和IS0 7388/1 刀柄可以安装在ANSI B5.50 型机床上。 二、1:10 的HSK 真空刀柄
对加工中心滑枕的结构设计 摘要：数控机床及数控加工中心是现代制造业的关键设备，一个国家数控机床的产量和技术水平在某种程度上就代表这个国家的制造业水平和竞争力。滑枕是加工中心的核心结构之一，是对零部件加工的直接执行机构，它的结构设计是否合理对加工中心的加工结果有着直接的影响。因而加工中心滑枕的结构设计尤为重要。 关键词：加工；滑枕；结构设计 1前言 数字控制也是最近几年新兴起来的一种自动控制的技术，利用数字化的信息实现机床控制的一种方法。数字控制的机床是采用数字来对机床进行控制。数控的机床是装有数控控制的装备。数字控制的系统主要的功能就是采用逻辑处理的方式，或者是运用其他的运算符编码指令来对规定的程序进行编写，数控系统也是一种控制的系统，他能够完成对数控信息的输入、编码以及运算，对数控机床进行全面的加工。 2数控机床及加工中心的工作原理 数控机床的加工中心主要就是运用了计算机技术的自动控制，精密的测量方法和完善的机械设计等方面知识，也是机电一体化的产品，是未来机床的发展趋势。数控机床的工作原理是：首先将加工零件图上的信息和工艺的信息数字化，按照相关规定的代码和格式对其进行相应的加工。数字化信息的定义就是将工件与道具的坐标分割成一个小单位，也可以叫做最小位移量，数控系统是按照程序的要求，对信息进行处理和分配，使得坐标的移动可以是若干个小的位移单位，在工件与道具运动的过程中完成零件的加工。 3 数控加工中心滑枕结构设计 主轴和主轴电机等构件与移动部分相连，随移动部件移动。丝杠电机与固定件连接。丝杠与固定部分连接，丝杠丝母控制移动部分上下移动。主轴电机选择西门子1PH7-137—NG，配套减速器型号为2LG4320。丝杠驱动电机选择西门子1FK7101-5AF71，配套减速器型号为LP155-M01。丝杠公称直径选为55 mm，导程20 mm，长度约为1200 mm。丝母的型号选择为BNFN5520-5。联轴器选择为ROTEX梅花型弹性联轴器。型号NO.001-钢材料，规格38。 3.1滑枕设计计算 3.1.1滚珠丝杠选择计算 （1）已知参数 丝杠的公称直径55mm，导程20mm，长度1500mm，BNFN5520-5。 （2) 切削力的确定 按照立铣（不对称顺铣）计算各向分力，如下图所示：已知主切削力Fc =5000(N)，fw—运转系数，见下表：
NC400小型立式加工中心主要技术参数：MAIN SPECIFICATIONS
NC400小型立式加工中心 为了适应现代机械加工教学、数控技术发展的需要,我公司特意开发出适合于教学演练的NC400小型立式加工中心。该机床占地小、速度快，采用了典型的机械结构，如选用滚珠丝杠导轨、转塔式刀库等；数控系统选用大专院校广泛采用的华中世纪星HCNC-22M系统，也可根据用户需求配备FANUC、MITSUBISHI等进口系统，所选数控系统功能完备齐全，对培养机电一体化人才极为适用。同时也适合于航空航天、汽车机车、摩托车、仪器仪表、轻工轻纺、电子电器、小型模具和各种机械制造业的中小型零件的轻铣平面、钻孔、铰孔、螺纹加工, 也可以进行复杂轮廓型面的加工，可用于中小批量,多品种生产。从而帮助院校培养出能掌握数控机床操作、维修、编程技术的学生，实现与企业的“零距离”。 总体布局和主要部件的结构特点 1.机电一体化布局, 结构紧凑, 造型美观, 操作方便, 采用先进的电子技术与机械装置实现最佳 匹配, 无液压与气动环节, 可靠性高, 使用维修方便。 2.底座、立柱、滑座、工作台为优质铸铁件, 高刚度结构, 抗震性能良好。三个方向导轨均采用 高刚度滚动导轨, 三轴进给传动均采用精密滚珠丝杠螺母副, 支撑端使用国产优质轴承,摩擦阻尼小, 运动灵敏, 机床整机动静态特性优良。 3.主轴传动系统采用交流主轴电机驱动, 优质联轴器传动，提高主传动的平稳性和抗振性，主轴 转速高, 可达到5000转/分, 无级变速范围大, 低速扭矩大, 恒功率区宽, 用S功能直接设定主轴转速,其转速增量达1转/分。因而可按刀具和工件材质选择最佳切削条件。主轴支撑采用进口轴承高性能油脂密封润滑, 温升低，噪声小。 4.进给驱动采用高性能交流(AC)伺服电机, 通过无隙联轴器与丝杠连接,减少了传动误差和反向 间隙, 使传动精度高, 刚性高。 5.转塔式刀库和凸轮换刀机构。刀库容量10把刀, 刀库由单独电机驱动, 通过主轴箱沿Z向移 动和刀库旋转实现换刀, 动作可靠, 换刀迅速, 换刀时间仅1.5秒, 达到目前国际先进水平。 6.整机设全密封防护罩, 防止冷却液和切屑飞溅, 操作者通过透明窗口观察加工状况, 改善了操 作环境和劳动条件。 7.机床底座、立柱、滑座、工作台、转塔刀库体和主轴箱、主轴等基础件和关键件均在精密加工 中心上加工, 其中: 导轨基准面、连接面及重要孔系等均为一次装卡完成加工, 保证切削加工质量优良。机床重要配套件如主轴轴承、滚动导轨、滚珠丝杠螺母副选自国内名牌产品,并采用集中润滑装置。部件的组装和总装调试均在空调车间内进行, 检测严格, 重要精度项目如定位精度、重复定位精度等采用进口激光干涉仪进行检验, 确保产品出厂质量。 8.机床联锁保护功能完善, 除CNC系统提供大量保护、报警、自诊断功能外, 机床各轴极限位置 设有电气(行程开关)、极限(行程撞块)、软件(行程极限数据输入)三重保护, 防止意外事故, 提高了可靠性, 确保安全。 _______________________
加工中心刀柄 集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
加工中心刀柄介绍 随着加工中心在零件机械加工中的运用越来越普遍，加工中心刀柄的使用也越来越多。但是，刀柄的种类有很多，我们必须选择精度足够的、经济的、使用方便的刀柄用于零件的加工，这就要求我们对刀柄有全面的了解。 刀柄，用于连接加工中心主轴与切削刃具的装备。这就如同人用手拿着笔写字，人是机床，笔是切削刃具，手就是刀柄。 如图1所示，由于刀柄是与主轴连接、与刀具连接，所以刀柄的分类也主要有两种分类。按与加工中心主轴的连接方式分类：分为7:24锥度刀柄和1:10锥度刀柄；按刀柄与刀具的连接方式分类：分为侧固式刀柄、弹簧夹套式刀柄、液压刀柄、热涨刀柄等。 图1 一、刀柄与主轴连接方式 加工中心的主轴和刀柄之间通常采用锥度配合。锥度配合特点是具有定心性好、间隙或过盈可以方便地调整等。 图2 锥度C=（D-d）/L，如图2。 因此刀柄按锥度也分为7：24和1：10两大类。 （一）、7:24锥度刀柄定位原理及特点 1、7:24锥度刀柄定位原理 图3 图4 7:24锥度刀柄通过长锥面限制X、Y方向的移动及转动，Z方向的移动5个自由度，通过拉力F与锥面产生的摩擦力限制Z轴的转动（如图3、图4所示），从
而实现刀柄的完全定位，此定位方式刀柄端面与主轴端面有间隙，如BT系列刀柄。 2、7:24锥度刀柄的特点 优点： 1）、不自锁，可以实现快速装卸刀具； 2）、刀柄的锥体在拉杆轴向拉力的作用下，紧紧地与主轴的内锥面接触。 3）、7：24锥度的刀柄在制造时只要将锥角加工到高精度即可保证连接的精度，所以成本相应比较低，而且使用可靠。 缺点： 1）、单独的锥面定位。7：24锥度刀柄连接锥度较大，锥柄较长，导致a、换刀行程长，换刀时间慢；b、刀柄重量增加，机床损耗功率增加。 2）、在高速旋转时，由于离心力的作用，主轴前端锥孔会发生膨胀，膨胀量的大小随着旋转半径与转速的增大而增大，见图5，但是与之配合的7：24锥度刀柄由于是实心的所以膨胀量较小。（如：在离主轴中心r=0.02m处，一质量为m=100g的质点,在机床主轴转速为n=12000r/min时，所受到的离心力为 F=3158.3N，即为315.83Kg的力。） 图5 则有：a、刀柄旋转时，在拉杆拉力的作用下，刀柄向内位移，轴向精度低；b、刀具总的刚度会降低，导致刀具前端径向跳动大，加工位置的表面质量、位置精度都差；c、每次换刀后刀柄的径向尺寸都可能发生改变，存在着重复定位精度不稳定的问题；d、不适合高速切削
立式加工中心的分类 马毅， 【摘要】介绍了立式加工中心的分类及结构 【关键词】立式加工中心；分类；结构 The classification of Vertical Machine Center Ma yi ， 【Abstract】：This paper introduces classification and structure of vertical machine center 【Keywords】：vertical machine center; classification；structure 一、概述 进入21世纪,我国机床制造业面临着市场需求旺盛而引发的制造装备业发展的良机,机床是机械制造的工作母机，是装备制造的基础设备，主要应用领域是汽车、船舶、工程机械、军工、农机、电力设备、铁路机车、阀门等行业。在汽车、船舶、工程机械等行业的产能扩张压力的推动下，机床工业正迎来快速发展阶段。 数控机床是现代制造业的基础装备，一个国家数控机床的水平高低和拥有量是衡量国家综合经济实力和国防安全的重要标志。当今，数控机床已成为机床市场消费的主流产品，我国汽车、航天航空、船舶、一般机械、铁路机车、军工和高新技术产业的发展为数控机床提供了广阔的市场。 加工中心是典型的数控机床，它的产销量占数控机床市场的30％～40％，立式加工中心是加工中心中的主要产品，它的主轴轴线垂直于水平面。立式加工中心主要的用户层面为：以看好的汽车零部件行业为首，还有工程机械、军工、模具、阀门、飞机、医疗设备、电力、光学设备等行业。立式加工中心的产销量占加工中心市场的60％～70％，2007年，国内生产立式加工中心近9000台，并且从国外进口立式加工中心近11000台。即国内立式加工中心年需求量近20000台，市场需求量巨大。 二、立式加工中心的分类 1.定立柱式立式加工中心（即工作台运动，立柱固定型结构） 定柱式立式加工中心，又称工作台运动式立式加工中心。此类立式加工中心产销量占立式加工中心市场的75％左右，大多数机床制造厂家都有此类结构的机床。此类机床属于传统
加工中心的主轴锥孔通常分为两大类，即锥度为7:24 的通用系统和1:10 的HSK 真空系统。 7:24 锥度的通用刀柄锥度为7:24 的通用刀柄通常有五种标准和规格，即NT（传统型）、DIN 69871（德国标准）、IS07388/1 （国际标准）、MAS BT（日本标准）以及ANSI/ASME （美国标准）。 NT 型刀柄德国标准为DIN 2080，是在传统型机床上通过拉杆将刀柄拉紧，国内也称为ST；其它四种刀柄均是在加工中心上通过刀柄尾部的拉钉将刀柄拉紧。 目前国内使用最多的是DIN 69871 型（即JT）和MAS BT 型两种刀柄。DIN 69871 型的刀柄可以安装在DIN 69871 型和ANSI/ASME 主轴锥孔的机床上，IS0 7388/1 型的刀柄可以安装在DIN69871 型、IS0 7388/1 和ANSI/ASME 主轴锥孔的机床上，所以就通用性而言，IS0 7388/1 型的刀柄是最好的。 （1）DIN 2080 型（简称NT 或ST） DIN 2080 是德国标准，即国际标准ISO 2583 ，是我们通常所说NT 型刀柄，不能用机床的机械手装刀而用手动装刀。 （2）DIN 69871 型（简称JT、DIN、DAT 或DV） DIN 69871 型分两种，即DIN 69871 A/AD型和DIN 69871 B 型，前者是中心内冷，后者是法兰盘内冷，其它尺寸相同。 （3）ISO 7388/1 型（简称IV 或IT） 其刀柄安装尺寸与DIN 69871 型没有区别，但由于ISO 7388/1 型刀柄的D4 值小于DIN 69871刀柄的D4 值，所以将ISO 7388/1 型刀柄安装在DIN 69871 型锥孔的机床上是没有问题的，但将DIN 69871 型刀柄安装在ISO 7388/1 型机床上则有可能会发生干涉。 （4）MAS BT 型（简称BT） BT 型是日本标准，安装尺寸与DIN 69871、IS0 7388/1 及ANSI 完全不同，不能换用。BT 型刀柄的对称性结构使它比其它三种刀柄的高速稳定性要好。 （5）ANSI B5.50 型（简称CAT） ANSI B5.50 型是美国标准，安装尺寸与DIN 69871、IS0 7388/1 类似，但由于少一个楔缺口，所以ANSI B5.50 型刀柄不能安装在DIN69871 和IS0 7388/1 机床上，但DIN 69871 和IS0 7388/1刀柄可以安装在ANSI B5.50 型机床上。 二、1:10 的HSK 真空刀柄
CNC 刀柄标准 加工中心的主轴锥孔通常分为两大类，即锥度为7:24 的通用系统和1:10 的HSK 真空系统。 7:24 锥度的通用刀柄 锥度为7:24 的通用刀柄通常有五种标准和规格，即NT（传统型）、DIN 69871（德国标准）、IS0 7388/1 （国际标准）、MAS BT（日本标准）以及ANSI/ASME（美国标准）。NT 型刀柄德国标准为DIN 2080，是在传统型机床上通过拉杆将刀柄拉紧，国内也称为ST；其它四种刀柄均是在加工中心上通过刀柄尾部的拉钉将刀柄拉紧。目前国内使用最多的是DIN 69871 型（即JT）和MAS BT 型两种刀柄。DIN 69871 型的刀柄可以安装在DIN 69871 型和ANSI/ASME 主轴锥孔的机床上，IS0 7388/1 型的刀柄可以安装在DIN69871 型、IS0 7388/1 和ANSI/ASME 主轴锥孔的机床上，所以就通用性而言，IS0 7388/1 型的刀柄是最好的。 （1）DIN 2080 型（简称NT 或ST） DIN 2080 是德国标准，即国际标准ISO 2583 ，是我们通常所说NT 型刀柄，不能用机床的机械手装刀而用手动装刀。 （2）DIN 69871 型（简称JT、DIN、DAT 或DV） DIN 69871 型分两种，即DIN 69871 A/AD 型和DIN 69871 B 型，前者是中心内冷，后者是法兰盘内冷，其它尺寸相同。 （3）ISO 7388/1 型（简称IV 或IT） 其刀柄安装尺寸与DIN 69871 型没有区别，但由于ISO 7388/1 型刀柄的D4 值小于DIN 69871型刀柄的D4 值，所以将ISO 7388/1 型刀柄安装在DIN 69871 型锥孔的机床上是没有问题的，但将DIN 69871 型刀柄安装在ISO 7388/1 型机床上则有可能会发生干涉。 （4）MAS BT 型（简称BT） BT 型是日本标准，安装尺寸与DIN 69871、IS0 7388/1 及ANSI 完全不同，不能换用。BT型刀柄的对称性结构使它比其它三种刀柄的高速稳定性要好。（5）ANSI B5.50 型（简称CAT） ANSI B5.50 型是美国标准，安装尺寸与DIN 69871、IS0 7388/1 类似，但由于少一个楔缺口，所以ANSI B5.50 型刀柄不能安装在DIN69871 和IS0 7388/1 机床上，但DIN 69871 和IS0 7388/1刀柄可以安装在ANSI B5.50 型机床上。 二、1:10 的HSK 真空刀柄 HSK 真空刀柄的德国标准是DIN69873，有六种标准和规格，即HSK-A、 HSK-B、HSK-C、HSK-D、HSK-E 和HSK-F，常用的有三种：HSK-A (带内冷自动换刀) 、HSK-C (带内冷手动换刀)和HSK-E(带内冷自动换刀，高速型)。7:24 的通用刀柄是靠刀柄的7:24 锥面与机床主轴孔的7:24 锥面接触定位连接的，在高速加工、连接刚性和重合精度三方面有局限性。 HSK 真空刀柄靠刀柄的弹性变形，不但刀柄的1:10 锥面与机床主轴孔的1:10 锥面接触，而且使刀柄的法兰盘面与主轴面也紧密接触，这种双面接触系统在高速加工、连接刚性和重合精度上均优于7:24 的刀柄 HSK 刀柄有A 型、B 型、C 型、D 型、E 型、F 型等多种规格，其中常用于加工中心(自动换刀)上的有A 型、E 型和F 型。A 型和E 型的最大区别就在于：1.A 型有传动槽而E 型没有。所以相对来说A 型传递扭矩较大，相对可进行一
毕业设计（论文） 题目加工中心机械手系统结构设计 专业机械设计制造及其自动化 班级 学生 指导教师王慧武 职称副教授 高科学院 2013 年
任务书填写要求 1．毕业设计（论文）任务书由指导教师根据各课题的具体情况填写，经学生所在专业的负责人审查、学院（系）领导签字后生效。此任务书应在毕业设计（论文）开始前一周内填好并发给学生； 2．任务书内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，不得随便涂改或潦草书写，禁止打印在其它纸上后剪贴； 3．任务书内填写的内容，必须和学生毕业设计（论文）完成的情况相一致，若有变更，应当经过所在专业及学院（系）主管领导审批后方可重新填写； 4．任务书内有关“学院（系）”、“专业”等名称的填写，应写中文全称，不能写数字代码。学生的“学号”要写全号（如020*******,为10位数），不能只写最后2位或1位数字； 5．有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2004年3月15日”或“2004-03-15”。 6．毕业设计任务书、毕业论文及其它相关的报告书，要求一律用16K纸书写或打印。
系 系主任西安理工大学高科学院批准日期 毕业设计（论文）任务书 系机械设计制造及其自动化专业 09机械1 班学生 一、毕业设计(论文)课题加工中心机械手系统结构设计 二、毕业设计(论文)工作 自 2013 年 02 月 25 日起至 2013 年 06 月 14 日止 三、毕业设计(论文)进行地点高科学院 四、毕业设计(论文)的内容要求 加工中心是带有刀库和自动换刀装置的数控镗铣床，主要用于加工单件、小批量的箱体零件或棱形零件等精密复杂零件。工件在一次装夹后，加工中心可以自动更换刀具，连续对零件的各加工面自动地完成高精度的铣、钻、铰、镗及攻丝等多种工序。按其主轴布置方式可分为卧式和立式加工中心两大类。 要求针对卧式加工中心，完成其机械手系统（即自动换刀装置）的方案设计、结构设计计算和图纸绘制。 1.卧式加工中心自动换刀装置的主要设计指标为： ⑴刀库容量：60把； ⑵送刀方式：任意； ⑶刀具尺寸（最大）：长400 mm，直径Φ125 mm； ⑷刀具重量：约12 Kg；
文件编号： 版本号：1/A 第 1 页 共 3页 立式加工中心操作规程 本规程规定了立式加工中心的操作规程。 本规程适用于XXXX 公司 1 机床准备 1.1激活机床 打开开关按钮 ，此时机床和控制器指示灯变亮。 检查急停按钮是否松开至状态，若未松开，按急停按钮 ，将其松开。 1.2机床回参考点 检查操作面板上方式选择旋钮是否在回零模式，若是，则已进入回原点模式；若不是，则操作模式旋钮，使之切换到回原点模式。 1) X 轴回参考点：按手动轴选择旋钮，选择 X 轴，按“＋”将 X 轴回参考点，回到参考点之后，X 轴的回零灯变亮，CRT 上的X 坐标变为“0.000”； 2) Y 轴回参考点，Z 轴回参考点操作方法与X 轴一样 2 对刀 数控程序一般按工件坐标系编程，对刀的过程就是建立工件坐标系与机床坐标系之间关系的过程。 其中将工件上表面中心点设为工件坐标系原点。将工件上其它点设为工件坐标系原点的对刀方法类似。 2.1 立式加工中心对刀 立式加工中心在选择刀具后，刀具被放置在刀库中心。对刀时，首先要使用基准工具在X ，Y 轴方向对刀，再拆除基准工具，将所需刀具装载在主轴上，在Z 轴方向对刀。 1、X 、Y 轴对刀：加工中心在X 、Y 方向对刀时使用的基准工具是寻边器。 寻边器：有固定端和测量端两部分组成。固定端由刀具夹头夹持在机床主轴上，中心线与主轴轴线重合。在测量时，主轴以400-600rpm 旋转。通过手动方式，使寻边器向工件基准面移动靠近，让测量端接触基准面。在测量端未接触工件时，固定端与测量端的中心线不重合，两者呈偏心状态。当测量端与工件接触后，偏心距减小，这时使用点动方式或手轮方式微调进给，寻边器继续向工件移动，偏心距逐渐减小。当测量端和固定端的中心线重合的瞬间，测量端会明显的偏出，出现明显的偏心状态。这是主轴中心位置距离工件基准面的距离等于测量端的半径。 1) X 轴方向对刀:将操作面板上的方式选择旋钮设为“手动”，进入“手动”方式；按MDI 键盘上的“POS ”按钮,使CRT 界面上显示坐标值；适当使用手动轴选择旋钮和按手动移动“＋”、“－”，将机床移动到如图（一）所示的大致位置， 按操作面板上的主轴 “启动”按钮，使主轴转动。未与工件接触时，寻边器测量端大幅度晃动。移动到大致位置后，将操作面板上的方式选择旋钮设为手轮模式，采用手动脉冲方式精确移动机床，将操作面板上手动轴选择旋钮置于X 档，调节手轮进给速度旋钮，用手轮摇动移动寻边器。寻边器测量端晃动幅度逐渐减小，直至固定端与测量端的中心线重合，如图(二)所示，若此时用增量或手轮方式以最小脉冲当量进给，寻边器的测量端突然大幅度偏移，如图(三)所示。即认为此时寻边器与工件恰好吻合。 图（一） 图（二） 图（三） 记下寻边器与工件恰好吻合时CRT 界面中的X 坐标，此为基准工具中心的X 坐标，记为1X ；将定义毛坯数据时设定的零件的长度记为2X ；将基准工件直径记为3 X 。（可在选择基准工具时读出）则工件上表面中心的X 的坐标为基准工 具中心的X 的坐标 － 零件长度的一半 － 基准工具半径。即 2 2321X X X --。结果记为X 。 2) Y 方向对刀采用同样的方法。得到工件中心的Y 坐标，记为Y 。
数控刀柄的分类和标准【深度解析】 内容来源网络，由深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、自动化、数字无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯等展示，就在深圳机械展. 加工中心的主轴锥孔通常分为两大类，即锥度为7:24的通用系统和1:10的HSK真空系统。 一、锥度为7:24的通用刀柄通常有五种标准和规格: NT（传统型）简称NT或ST） DIN 69871（德国标准）（简称JT、DIN、DAT或DV） IS0 7388/1 （国际标准）（简称IV或IT） MAS BT（日本标准）（简称BT） ANSI/ASME（美国标准）（简称CAT） NT型刀柄德国标准为DIN 2080，是在传统型机床上通过拉杆将刀柄拉紧，国内也称为ST； 其它四种刀柄均是在加工中心上通过刀柄尾部的拉钉将刀柄拉紧。目前国内使用多的是DIN 69871型（即JT）和MAS BT 型两种刀柄。DIN 69871型的刀柄可以安装在DIN 69871型和ANSI/ASME主轴锥孔的机床上，IS0 7388/1型的刀柄可以安装在DIN 69871型、IS0 7388/1 和ANSI/ASME主轴锥孔的机床上，所以就通用性而言，IS0 7388/1型的刀柄是及好的。 拉钉有三个关键参数：θ角、长度l以及螺纹G 关于刀柄拉钉的θ角有如下几种情况：
1、MAS BT（日本标准）刀柄拉钉θ角有45°、60°和90°之分，常用的是45°和60°的； 2、DIN 69871刀柄拉钉（通常称为DIN 69872－40/50）θ角只有75°一种； 3、IS0 7388/1刀柄拉钉（通常称为IS0 7388/2－40/50）θ角有45°和75°之分； 4、ANSI/ASME（美国标准）刀柄拉钉θ角有45°、60°和90°之分。 关于刀柄拉钉的螺纹G，除ANSI/ASME（美国标准）刀柄拉钉存在有英制螺纹标准外，其它三种均使用公制螺纹，40#刀柄拉钉通常使用M16螺纹，50#刀柄拉钉通常使用M24螺纹。 7:24的刀柄有： JT 系列刀柄（ISO、德国DIN标准、中国GB标准） BT 系列刀柄（日本MAS标准） JT-WA系列刀柄（德国VDI标准） JT-U系列刀柄（美国ANSI标准） CAT系列刀柄（美国ANSI标准-卡特彼勒） ST 系列刀柄（中国GB标准） SK 系列刀柄（德国DIN标准） 二、1:10的HSK真空刀柄 HSK真空刀柄的德国标准是DIN69873，有六种标准和规格，即HSK-A、HSK-B、HSK-C、HSK-D、HSK-E和HSK-F，常用的有三种：HSK-A (带内冷自动换刀) 、HSK-C (带内冷手动换刀) 和HSK-E(带内冷自动换刀，高速型)。 7:24的通用刀柄是靠刀柄的7:24锥面与机床主轴孔的7:24锥面接触定位连接
加工中心刀柄介绍 随着加工中心在零件机械加工中的运用越来越普遍，加工中心刀柄的使用也越来越多。但是，刀柄的种类有很多，我们必须选择精度足够的、经济的、使用方便的刀柄用于零件的加工，这就要求我们对刀柄有全面的了解。 刀柄，用于连接加工中心主轴与切削刃具的装备。这就如同人用手拿着笔写字，人是机床，笔是切削刃具，手就是刀柄。 如图1所示，由于刀柄是与主轴连接、与刀具连接，所以刀柄的分类也主要有两种分类。按与加工中心主轴的连接方式分类：分为7:24锥度刀柄和1:10锥度刀柄；按刀柄与刀具的连接方式分类：分为侧固式刀柄、弹簧夹套式刀柄、液压刀柄、热涨刀柄等。 图1 一、刀柄与主轴连接方式 加工中心的主轴和刀柄之间通常采用锥度配合。锥度配合特点是具有定心性好、间隙或过盈可以方便地调整等。 图2 锥度C=（D-d）/L，如图2。 因此刀柄按锥度也分为7：24和1：10两大类。 （一）、7:24锥度刀柄定位原理及特点 1、7:24锥度刀柄定位原理
图3 图4 7:24锥度刀柄通过长锥面限制X、Y方向的移动及转动，Z方向的移动5个自由度，通过拉力F与锥面产生的摩擦力限制Z轴的转动（如图3、图4所示），从而实现刀柄的完全定位，此定位方式刀柄端面与主轴端面有间隙，如BT系列刀柄。 2、7:24锥度刀柄的特点 优点： 1）、不自锁，可以实现快速装卸刀具； 2）、刀柄的锥体在拉杆轴向拉力的作用下，紧紧地与主轴的锥面接触。 3）、7：24锥度的刀柄在制造时只要将锥角加工到高精度即可保证连接的精度，所以成本相应比较低，而且使用可靠。 缺点： 1）、单独的锥面定位。7：24锥度刀柄连接锥度较大，锥柄较长，导致a、换刀行程长，换刀时间慢；b、刀柄重量增加，机床损耗功率增加。 2）、在高速旋转时，由于离心力的作用，主轴前端锥孔会发生膨胀，膨胀量的大小随着旋转半径与转速的增大而增大，见图5，但是与之配合的7：24锥度刀柄由于是实心的所以膨胀量较小。（如：在离主轴中心r=0.02m处，一质量为m=100g的质点,在机床主轴转速为n=12000r/min时，所受到的离心力为F=3158.3N，即为315.83Kg的力。）
文献综述 机械设计制造及其自动化 加工中心主传动系统的机械结构设计 一、引言 毕业设计是对我们大学四年期间所学知识的一次综合运用过程，是对大学四年所学知识的一次总结，是一次较全面的设计训练，是理论联系实际的重要实践性环节，是我们在理论学习和生产实践基础上迈向工程设计的一个转折点。在这一学习过程中，培养了我们运用所学知识解决问题的能力，提高了我们对产品整体设计把握的能力。通过这次毕业设计，可以培养和提高我们综合运用所学机械方面的课程和其它以前所学的各科基础知识和专业知识、结合生产实际去分析和解决工程实际问题的能力；可以学习机械设计的一般程序，熟悉和掌握通用机械零件、机床传动系统和简单机械的设计方法和步骤，培养创造性思维能力和增强独立、全面、科学的工程设计能力；可以完成机械设计基本技能的训练，学会使用各种设计资料（标准、规范、手册、图册等）、经验估算、数据处理及编写设计计算说明书。 本次毕业设计的课题是设计一个带有卸荷装置的立式加工中心的主传动系统。参考TH5640立式加工中心，初步了解到该型号立式加工中心主传动系统采用多楔带传动，从主轴电动机经一级带传动传递给主轴。在本文中，详细介绍了立式加工中心主传动系统传动方案的选择设计、电动机选型及功率的计算、多楔带传动的计算、各种零件的设计并确定主轴的卸荷装置和结构形式及关键零件的校核等设计过程。 二、数控机床的基本概况 数控（numerical control,NC）机床，顾名思义，是一类由数字程序实现控制的机床。与人工操作的普通机床相比，它具有适应范围广、自动化程度高、柔性强、操作者劳动强度低、易于组成自动生产系统等优点[2]。数控机床也就是一种装了程序控制系统的机床，该系统能逻辑处理具有使用号码或其他符号编码指令
VMC系列立式加工中心 作者：发布日期：2011-1-15 19:15:55点击：735 VMC850型立式加工中心是盐城秦川华兴机床有限公司为适应 板类、盘类、IT产业、精密仪器、中小型箱体、模具制造等机械 加工行业对高速、高效、精密型立式加工中心的需求而最新开发 的一种高性能产品。 机床特点： ●机床采用传统O型布局，具有结构紧凑、外观整洁、占地 面积小的特点。 ●床座、立柱、滑板等构件采用热对称和箱型密筋格筋板设 计，树脂砂造型，精度稳定、刚性高。 ●机床X、Y、Z三向行程大，特别适宜模具制造行业对加大行程的特殊需求。 ●主轴采用进口部件总成，全无级调速。回转精度高、刚性好、动平衡精度高。主轴上带有位置环反馈装置，用了高性能的AC主轴电机，机床可以实现高速刚性攻丝功能。 ●主轴采用浮动反扣式打刀，避免了打刀力向主轴轴承上的传递，有效提高了主轴的寿命。 ●机床采用AC7.5/11kW主轴电机，主轴转速高、功率大，适宜高金属去除率及高效加工需要。 ●X、Y、Z三个方向均采用NSK高精度专用丝杠轴承，并通过预拉伸，保证了进给轴的刚性和精度。 ●机床采用全封闭防护，机、电、气一体化设计，布局先进、清洁环保、操作方便、维护简单。 主要规格参数： 参数项目单位VMC850B VMC850L2VMC1060B VMC1060L2 工作台工作台面mm1050×5001000×5001300×6001300×600 T槽数×槽宽mm3×183×185×185×18工作台承重kg600450800600 行程X/Y/Z轴行程mm800/560/600800/560/6001000/600/6001000/600/600主轴端面至工作台面距离mm200～800100～700180～78070～670 主轴中心线至立柱导轨面mm550550655655 主轴电机功率kW7.5/117.5/117.5/117.5/11转速r/min8000800080008000主轴锥孔BT40BT40BT40BT40 进给电机扭矩（X/Y/Z）Nm11/11/2011/11/2020/20/2020/20/20丝杠直径/螺距mm4008400840104010进给速度mm/min8000800080008000 X、Y轴快速移动速度mm/min15/1520/2015/1520/20 Z轴快速移动速度mm/min12121212 精度定位精度（X/Y/Z）mm0.015/0.012/0.0120.02/0.015/0.015重复定位精度（X/Y/Z）mm0.008/0.006/0.0060.01/0.008/0.008 刀库刀库容量（把）圆盘16/20/24或斗笠式16/20 刀柄规格BT40BT40BT40BT40
加工中心刀柄的种类和用途 刀柄是机床和刀具的连接体，刀柄是影响同心度和动平衡一个关键环节，千万不能将它当成一般的部件来看待。同心度可以决定刀具在旋转一周的情况下各切刃部分的切削量是否均匀；在主轴旋转时动不平衡将产生周期性的震动。 今天和大家聊一聊关于加工中心刀柄的知识。如今数控机床在工厂里得到了广泛的应用，这些机床和使用的工具来自世界各地，有着不同的型号和标准。你知道加工中心BT 刀柄中的7：24是什么意思吗？你又知道BT、NT、JT、IT、CAT是什么标准吗？往下看↓↓一、根据主轴锥孔分两大类 按加工中心主轴装刀孔的锥度通常分为两大类： ①锥度为7：24的SK通用刀柄； ②锥度为1：10的HSK真空刀柄。 1、锥度为7：24的SK通用刀柄 7：24指的是刀柄锥度为7：24，为单独的锥面定位，锥柄较长。锥体表面同时要起两个重要作用，即刀柄相对于主轴的精确定位以及实现刀柄夹紧。 优点：不自锁，可以实现快速装卸刀具；制造刀柄只要将锥角加工到高精度即可保证连接的精度，所以刀柄成本相对较低。 缺点：在高速旋转时主轴前端锥孔会发生膨胀，膨胀量的大小随着旋转半径与转速的增大而增大，锥度连接刚度会降低，在拉杆拉力的作用下，刀柄的轴向位移也会发生改变。每次换刀后刀柄的径向尺寸都会发生改变，存在着重复定位精度不稳定的问题。 锥度为7：24的通用刀柄通常有五种标准和规格： ①国际标准 IS0 7388/1 （简称IV或IT）； ②日本标准 MAS BT（简称BT）； ③德国标准 DIN 2080型（简称 NT或ST）； ④美国标准 ANSI/ASME（简称CAT）； ⑤DIN 69871 型（简称JT、DIN、DAT或者DV）； 拉紧方式：NT型刀柄是在传统型机床上通过拉杆将刀柄拉紧，国内也称为ST；其它四种刀柄均是在加工中心上通过刀柄尾部的拉钉将刀柄拉紧。 通用性： ①目前国内使用最多的是DIN 69871型（即JT）和日本MAS BT 型两种刀柄；
数控刀柄的分类和标准 加工中心的主轴锥孔通常分为两大类，即锥度为7:24的通用系统和1:10的HSK真空系统。 一、锥度为7:24的通用刀柄通常有五种标准和规格: NT(传统型)简称NT或ST) DIN 69871(德国标准)(简称JT、DIN、DAT或DV) IS0 7388/1(国际标准)(简称IV或IT) MAS BT(日本标准)(简称BT) ANSI/ASME(美国标准)(简称CAT) ★NT型刀柄德国标准为DIN 2080，是在传统型机床上通过拉杆将刀柄拉紧，国内也称为ST； 其它四种刀柄均是在加工中心上通过刀柄尾部的拉钉将刀柄拉紧。目前国内使用最多的是DIN 69871型(即JT)和MAS BT型两种刀柄。DIN 69871型的刀柄可以安装在DIN 69871型和ANSI/ASME主轴锥孔的机床上，IS0 7388/1型的刀柄可以安装在DIN 69871型、IS0 7388/1和ANSI/ASME主轴锥孔的机床上，所以就通用性而言，IS0 7388/1型的刀柄是最好的。 ★拉钉有三个关键参数：θ角、长度l以及螺纹G 关于刀柄拉钉的θ角有如下几种情况： 1、MAS BT(日本标准)刀柄拉钉θ角有45°、60°和90°之分，常用的是45°和60°的； 2、DIN 69871刀柄拉钉(通常称为DIN 69872-40/50)θ角只有75°一种； 3、IS0 7388/1刀柄拉钉(通常称为IS0 7388/2-40/50)θ角有45°和75°之分； 4、ANSI/ASME(美国标准)刀柄拉钉θ角有45°、60°和90°之分。 关于刀柄拉钉的螺纹G，除ANSI/ASME(美国标准)刀柄拉钉存在有英制螺纹标准外，其它三种均使用公制螺纹，40#刀柄拉钉通常使用M16螺纹，50#刀柄拉钉通常使用M24螺纹。 7:24的刀柄有： JT系列刀柄(ISO、德国DIN标准、中国GB标准) BT系列刀柄(日本MAS标准) JT-WA系列刀柄(德国VDI标准) JT-U系列刀柄(美国ANSI标准) CAT系列刀柄(美国ANSI标准-卡特彼勒) ST系列刀柄(中国GB标准) SK系列刀柄(德国DIN标准) 二、1:10的HSK真空刀柄 HSK真空刀柄的德国标准是DIN69873，有六种标准和规格，即HSK-A、HSK-B、HSK-C、HSK-D、HSK-E和HSK-F，常用的有三种：HSK-A (带内冷自动换刀)、HSK-C (带内冷手动换刀)和HSK-E(带内冷自动换刀，高速型)。 7:24的通用刀柄是靠刀柄的7:24锥面与机床主轴孔的7:24锥面接触定位连接的，在高速加工、连接刚性和重合精度三方面有局限性。
加工中心刀柄的标准 7:24的刀柄有： JT 系列刀柄（ISO、德国DIN标准、中国GB标准） BT 系列刀柄（日本MAS标准） JT-WA系列刀柄（德国VDI标准） JT-U系列刀柄（美国ANSI标准） CAT系列刀柄（美国ANSI标准-卡特彼勒） ST 系列刀柄（中国GB标准） SK 系列刀柄（德国DIN标准） 分类： 加工中心的主轴锥孔通常分为两大类，即锥度为7:24的通用系统和1:10的HSK真空系统。 一、锥度为7:24的通用刀柄通常有五种标准和规格: NT（传统型）简称NT或ST） DIN 69871（德国标准）（简称JT、DIN、DAT或DV） IS0 7388/1 （国际标准）（简称IV或IT） MAS BT（日本标准）（简称BT） ANSI/ASME（美国标准）（简称CAT） ★NT型刀柄德国标准为DIN 2080，是在传统型机床上通过拉杆将刀柄拉紧，国内也称为ST； 其它四种刀柄均是在加工中心上通过刀柄尾部的拉钉将刀柄拉紧。目前
国内使用最多的是DIN 69871型（即JT）和MAS BT 型两种刀柄。DIN 69871型的刀柄可以安装在DIN 69871型和ANSI/ASME主轴锥孔的机床上，IS0 7388/1型的刀柄可以安装在DIN 69871型、IS0 7388/1 和ANSI/ASME主轴锥孔的机床上，所以就通用性而言，IS0 7388/1型的刀柄是最好的。 ★拉钉有三个关键参数：θ角、长度l以及螺纹G 关于刀柄拉钉的θ角有如下几种情况： 1、MAS BT（日本标准）刀柄拉钉θ角有45°、60°和90°之分，常用的是45°和60°的； 2、DIN 69871刀柄拉钉（通常称为DIN 69872－40/50）θ角只有75°一种； 3、IS0 7388/1刀柄拉钉（通常称为IS0 7388/2－40/50）θ角有45°和75°之分； 4、ANSI/ASME（美国标准）刀柄拉钉θ角有45°、60°和90°之分。关于刀柄拉钉的螺纹G，除ANSI/ASME（美国标准）刀柄拉钉 存在有英制螺纹标准外，其它三种均使用公制螺纹，40#刀柄拉 钉通常使用M16螺纹，50#刀柄拉钉通常使用M24螺纹。 二、1:10的HSK真空刀柄 HSK真空刀柄的德国标准是DIN69873，有六种标准和规格，即HSK-A、HSK-B、HSK-C、HSK-D、HSK-E和HSK-F，常用的有三
高速加工中心结构设计的发展和敏捷制造系统 一、采用高速加工中心的必要性 高速加工中心在机床领域中已经确立了不可动摇的地位，现在没有人怀疑高速加工中心的发展前景。许多机床厂都把高速加工中心作为了自己的主导产品，说明高速加工中心的巿场之广阔。高速加工中心的制造技术也已进入成熟期。用于高速加工中心的新部件和新的机床配套件不断推出，进一步提高了高速加工中心的水平。 高速加工中心相比传统加工中心的优势在哪里？或者说我 们为什么要发展高速加工中心？可以从下面表1、表2、表3中看出。由于加工中心的速度和加速度不同，移动同样的距离所耗用的时间是不同的。机器润滑 现以下述4种具有不同速度和加速度的加工中心为例，将其在移动25mm、50mm、100mm、200mm、500mm时所需时间列于表1，以说明其各自的加工效率。
表1 不同速度和加速度的加工中心之移动距离与时间的关系 表2 电主轴启动及停止时间 图1 以不同速度和加速度移动的几种加工中心所用时间与距离曲线
表3 以加工某种零件为例，速度和加速度不同的加工中心所需节拍时间对比 注：上表中切削时间不同是由于高速机床相应使用较高切削速度等切削用量 第一种：V=75m/min，a=10m/s2 (1g)； 第二种：V=60m/min，a=10m/s2 (1g)； 第三种：V=36m/min，a=3m/s2 (0.3g)； 第四种：V=15m/min，a=1m/s2 (0.1g)。 高速加工中心一般采用电主轴，在使用过程中电主轴从启动达到某一转速，或从某一转速到停止所耗用的时间相对较少，也同样节省了时间。表2是某两种电主轴启动和停止所需时间。机器润滑 从表2和图1可以看出由于提高了速度和加速度节省了时间，至于选用高速加工中心可以提高多少效率，我们看表3中四种不同加工中心的对比。机器润滑 从表3显示的数据可以看出用一台高速加工中心完成的工作量，用速度慢一些的加工中心完成同样的工作分别需要1.5