Haimer公司{zx1}的Safe-Lock锁紧型收缩
刀柄确保
刀具夹持安全性
在探寻一种针对高效铣削加工设计的{zj0}刀柄过程中，美国一家飞机制造厂家对配有新研发的Safe-Lock安全锁紧系统的Haimer收缩刀柄进行了测试(图1)。这种卡具主要是收缩刀柄与锁紧元件的一种组合应用。 铣削加工在飞机制造业中起着重要的作用。在生产压铸件时，需要用到刀具和模具。此外， 锻造件也需要二次加工，然后方可被用到，如行走机构等部位上。航空工业所采用的特种材料（如铝、钛和复合材料）和外形常常给加工作业带来了困难。航空制造业的另一个特点是对带有大量空穴的大型结构件进行铣削，此类工件将从一个整体实心件开始铣削加工，往往会有高达90%的原始材料会被切削掉。所有这些加工都必须达到{zg}的质量和{zg}的精度，对此除了机床设备之外，夹具的作用也非常重要。对钛合金件的加工同样面临巨大挑战，这是因为所追求的加工速度很慢，而切屑量却很大。 竞争压力也促使航空制造业更加注重生产效率。因此，把设备驱动功率利用到极限的高效铣削（即高性能切割，HPC）受到了行业的热捧。长久以来，市场上具备促进此类加工作业的特种工具可供使用，这些工具能够承受很高的转矩、进给力和拉力。
摩擦连接型卡盘的夹持力受限
在此载荷条件下，铣刀从卡盘中脱出的危险性加大；因此至少需要一种同圆精度高、张紧力准确的刀具夹持装置，如收缩卡盘或液力膨胀卡盘。这种卡盘采用摩擦锁定的机理，夹持力受到一定的限制，且在HPC加工场合夹持力有时会不足。作为可选项，用户有时候会避而选择传统的Weldon刀具夹持装置，其张紧螺栓可以起到力的闭锁作用。由此转矩可以被任意传递，直至铣刀被折断为止。但是，用户在选择Weldon刀具夹持装置时，等于又把大家所熟知的缺点同时带回了家：同圆性精度不足和夹持状态不佳，这是因为卡盘上的刀柄需要有一点间隙，应用在HPC场合的刀具较昂贵，且使用寿命较短。对其他方案尚未做出考虑，这也是Haimer公司刀具夹持专家面临的一个挑战。他们研发出一种被称为Safe-Lock（安全锁定）的系统，它把收缩卡盘或其他xx卡盘与闭锁型元件结合在一起（图1~3）。系统的原理是：铣刀炳上设有螺纹型槽，槽里设置了闭锁型卡具。通过螺纹型键槽，刀具可以同时被紧固住，避免旋拧过度和脱落。这也可以是滚珠或销钉。由此，人们即把收缩张紧的高精度与闭锁功能的优点结合在一起。
图1 Safe-Lock系统为一种针对高效切削时防刀具脱出的锁定系统，图中所示该系统在收缩状态下的结构
