[实用新型]一种应用于高速主轴HSK刀具系统的自锁增力型拉爪

说明书

一种应用于高速主轴HSK刀具系统的自锁增力型拉爪，所述自锁增力型拉爪结构分为八部分：拉爪轴，六瓣拉爪片，环形弹簧，拉爪分隔环，导向铜螺母，U型油封，通孔无头内六角螺栓，波形弹簧圈；本实用新型与现有技术相比的优点在于：此型拉爪在拉刀状态时，整个自锁增力型拉爪与HSK刀柄都处于是自锁楔紧状态，可获得优异的高速旋转动态平衡特性，且具有增力功能，拉刀机构碟簧可减少，松刀油压可减小，主轴结构可更简单，可有效保护主轴高精密轴承；这是一款自锁增力型拉爪，能有效配合HSK刀具系统，能有效辅助国内高端数控机床高速主轴应用高速切削技术。

技术领域

本实用新型涉及机床零部件领域，具体是指一种应用于数控机床高速主轴HSK刀具系统的自锁增力型拉爪。

背景技术

高速切削主要应用于回转刀具，要求机床主轴有较高的转速。当主轴转速超过10000r/min时，适配BT刀具系统的传统7∶24主轴锥孔的大端会扩大，使刀具发生轴向窜动，有造成主轴抱死锥柄的后果，因此传统的BT刀具系统的加工性能已难以满足高速切削的要求。目前高速切削应用较广泛的有德国的HSK(德文Hohl Shaft Kegel缩写)刀具系统、美国的KM刀具系统、日本的NC5、BIG-PLUS刀具系统等以上皆属于两面拘束刀柄。我国大部分进口高端机床的高速主轴都是应用HSK刀具系统，HSK刀具系统具有以下优点：

1)采用锥面、端面过定位的结合形式，能有效地提高结合刚度,减少高速加工时的刀具系统的振动，提高刀具寿命，能完全消除了轴向定位误差。

2)因锥部长度短和采用空心结构后质量较轻，故自动换刀动作快，有利于实现ATC的高速化。

3)采用1：10的锥度，与7：24锥度相比锥部较短，楔形效果较好，加工中心故有较强的抗扭能力，且能抑制因振动产生的微量位移。

4)采用1：10的锥度远小与7：24锥度，有比较高的重复安装精度。

高速切削技术的优势与发展情况说明，高速切削是一个相对概念，并且随着时代的进步而不断变化。一般认为高速切削或超高速切削的速度为普通切削加工的5～10倍。研究表明：随着切削速度的提高，切削力会降低15～30％以上，切削热量大多被切屑带走，加工表面质量可提高1～2级，生产效率的提高，可降低制造成本20％～40％。所以高速切削意义不仅仅是得到较高的表面切削质量，还有生产效率的提高，制造成本的大幅降低，应用高速切削技术是国家机械加工制造技术水提高的一个重要环节。高速切削技术主要分为两方面，一方面是高速切削刀具技术，包括刀具材料、刀柄和刀夹系统、刀具动平衡技术、高速切削数据库技术、检测与监控系统等；另一方面是高速数控机床技术，包括机床整机结构的静动热态特性、电主轴、直线电机进给系统、数控与伺服系统的高速及高加速度性能、轴承润滑系统、刀具冷却系统等。近年来，我国对高速切削技术已有比较深的认识，进口的部分数控机床和加工中心中也能达到高速切削加工的要求，但国内能自已生产应用高速切速技术的高端数控机床的生产厂家极其稀少，即使有能生产此类高端数控机床的国内生产厂家，但其能适配高速切削刀具系统的高速主轴大多是依赖进口。发展高速切削技术是一个系统的工程，须各方面做出自已的努力与创新来发展。

我们针对HSK刀具系统的应用，首先是开发出适配HSK刀具系统的主轴拉刀机构，主轴拉刀机构最主要的配件是拉爪。我国也有开发适配HSK刀具系统的拉爪专利申请，但都是针对加工拉爪的工艺怎样简单方便的简易型HSK拉爪，而不是针对拉爪的设计能配合HSK刀具系统及高速主轴的装配后拥有卓越的高速切削加工性能，能辅助我国高端精密机床生产技术能获得长足的进步。

因此，一种适配HSK刀具系统能保持稳定自锁状态且增力型拉爪亟待研究。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，为配合HSK刀具系统应用于数控机床高速主轴，提供一种具有良好动态平衡且自锁增力型拉爪。