加工中心在零件機(jī)械加工中的運(yùn)用越來越普遍，加工中心刀柄的使用也越來越多。由于刀柄的種類有很多，我們需要選擇精度足夠的、經(jīng)濟(jì)的、使用方便的刀柄并配合合適的筒夾與刀具，用于零件的加工，這就要求我們對(duì)刀柄有相對(duì)全面的了解。

刀柄主要用于連接各種加工中心主軸與切削刃具的裝備。由于刀柄與主軸連接、與刀具連接，所以刀柄的分類常用的主要有兩種。這一節(jié)雅力士精機(jī)講解一下發(fā)柄自身錐度可分為7:24錐度刀柄和1:10錐度刀柄兩種刀柄的優(yōu)缺點(diǎn)。

刀柄與主軸連接方式

加工中心的主軸和刀柄之間通常采用錐度配合。錐度配合具有定心性好、間隙或過盈可以方便地調(diào)整等特點(diǎn)或優(yōu)點(diǎn)。雅力士精機(jī)生產(chǎn)的立式加工中心、臥式加工中心、龍門加工中心以及鉆削加工中心等等基本是日本標(biāo)準(zhǔn)，選 用7：27錐度的刀柄。

（一）、7:24錐度刀柄定位原理及特點(diǎn)

1、7:24錐度刀柄定位原理

7:24錐度刀柄通過長(zhǎng)錐面限制X、Y方向的移動(dòng)及轉(zhuǎn)動(dòng)，Z方向的移動(dòng)5個(gè)自由度，通過拉力F與錐面產(chǎn)生的摩擦力限制Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)（如圖3、圖4所示），從而實(shí)現(xiàn)刀柄的完全定位，此定位方式刀柄端面與主軸端面有間隙，如BT系列刀柄。

2、7:24錐度刀柄的做優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：

1、不會(huì)自鎖，可以快速裝卸刀具；

2、刀柄的錐體在拉桿軸向拉力的作用下，與主軸的內(nèi)錐面接觸緊密。

3、7：24錐度的刀柄在生產(chǎn)制造時(shí)，將錐角加工到高精度即可保證連接的精度，所以成本相應(yīng)比較低，使用可靠。

缺點(diǎn)：

1）、7：24錐度刀柄連接錐度較大，錐柄較長(zhǎng)，會(huì)導(dǎo)致?lián)Q刀行程長(zhǎng)，換刀時(shí)間長(zhǎng)，而且刀柄重量增加，增加了機(jī)床的功率損耗。

2）、當(dāng)主軸高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于離心力的作用，主軸前端錐孔會(huì)發(fā)生膨脹，膨脹量的大小隨著旋轉(zhuǎn)半徑與轉(zhuǎn)速的增大而增大，但是與之配合的7：24錐度刀柄由于是實(shí)心的所以膨脹量較小。這會(huì)導(dǎo)致以下向個(gè)問題。 

1、高速旋轉(zhuǎn)是地，在拉桿拉力的作用下，刀柄向內(nèi)位移，軸向精度低；

2、刀具總的剛度會(huì)降低，導(dǎo)致刀具前端徑向跳動(dòng)大，加工位置的表面質(zhì)量、位置精度都差；

3、每次換刀后，刀柄的徑向尺寸都可能發(fā)生改變，存在著重復(fù)定位精度不穩(wěn)定的問題；

因此，不太適合高速加工。

（二）、1:10錐度刀柄兩面定位原理及特點(diǎn)

1、1:10錐度刀柄兩面定位原理

1:10錐度刀柄，錐度部分為中空，當(dāng)機(jī)床拉緊刀柄時(shí)，刀柄端面與主軸端面緊密貼合，同時(shí)刀柄錐面發(fā)生彈性形變，緊密貼合，形成過定位，限制刀柄X、Y方向的移動(dòng)及轉(zhuǎn)動(dòng)，Z方向的移動(dòng)5個(gè)自由度，另通過主軸的拉力，錐面之間、端面與端面之間產(chǎn)生的摩擦力限制Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，如HSK系列刀柄。

優(yōu)點(diǎn)：

1、 1:10錐度刀柄的結(jié)構(gòu)形式與常用的7:24錐度刀柄不同，它是一種新型的高速錐型刀柄，在拉緊力作用下，端面定位防止刀柄的軸向竄動(dòng)，軸向重復(fù)定位精度高達(dá)1μm；同時(shí)端面緊緊貼合，產(chǎn)生很大的靜摩擦力，對(duì)主軸錐孔受離心力變大有很好的抑制作用，所以其徑向跳動(dòng)不超過5μm。具有高的軸向及徑向精度。

2、1:10短錐柄部長(zhǎng)度短（約為標(biāo)準(zhǔn)7:24錐柄長(zhǎng)度的1/2）、重量輕（柄部空心），因此有利于減少換刀時(shí)間及機(jī)床的小型化；

3、由于1:10刀柄是雙面貼合，則其具有更大的動(dòng)、靜徑向剛度，所以刀具系統(tǒng)不易產(chǎn)生震動(dòng)，加工精度高，刀具也不易磨損。同時(shí)也非常適合在高轉(zhuǎn)速下使用，定心準(zhǔn)確，1:10刀柄可使用于60000r/min的主軸轉(zhuǎn)速。

4、較好的動(dòng)平衡性，在高速切削加工條件下，微小質(zhì)量的不平衡都會(huì)造成巨大的離心力，在加工過程中引起機(jī)床的劇烈震動(dòng)。                    

缺點(diǎn)：

1）、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度要求高，成本高（刀柄價(jià)格是普通標(biāo)準(zhǔn)7:24刀柄的1.5～2倍）。

2）、1:10刀柄是通過錐面變形來實(shí)現(xiàn)兩面定位的，當(dāng)?shù)侗幱诟咚傩D(zhuǎn)時(shí)，變形、應(yīng)力都會(huì)更加嚴(yán)重，從而使得可靠性下降。

目前，市場(chǎng)上以Bt主軸加工中心居多。所以大家了解它們的基本區(qū)別就可以了。