1 静压膨胀式刀具夹头

1.加压螺栓 2.油腔 3.夹持孔 图1 静压膨胀式刀具夹头的结构原理图科太克

表1 雄克公司静压膨胀式刀具夹头直接夹紧所能传递的扭矩 刀具被夹部直径（mm） 6 8 10 12 14 16 18 20 25 32 传递的扭矩（N·m） 8 14 35 45 73 112 175 280 350 450 注:表中数据是在大量实测数据的基础上，考虑了一定的安全系数后给出的。被测刀具的刀杆为光滑圆柱体，精度等级h6，其被夹部长度满足DIN6535和DIN1835标准。测试时的工作温度20～25℃。

(1)工作原理   (2) 性能特点    (3)使用要求

图1为静压膨胀式刀具夹头（又称液压夹头）的结构原理图。该夹头的特点是采用了静压膨胀结构:在夹头主体与夹紧孔内壁之间做了环形封闭油腔，油腔内充满了专用液压油，夹紧孔内壁具有很好的弹性。当拧紧加压螺栓1时，油腔内压力升高，使密闭的油腔的每个部分都受到均匀的压力，从而将有弹性的夹紧孔内壁收缩而夹紧刀具：当松开加压螺栓1时，油腔内油压回落，夹紧孔内壁在弹性回复力的作用下回复到原始直径而松开刀具。

2 应力锁紧式刀具夹持器

（a）	（b）
（c）	（d）
图2 TRIBOS刀具夹持器的工作原理图科太克
图3 TRIBOS-R刀具夹持器的结构示意图科太克
表2 TRIBOS-S刀具夹持器能传递的最小扭矩 夹持直径（mm） 6 8 10 12 14 16 18 20 传递的最小扭矩（N·m） 5 13 20 30 55 80 100 200 注:表中数据是考虑了一定的安全系数后给出的，被测刀具的刀杆精度等级h6。

(1)工作原理   (2) 性能特点    (3)使用要求

    应力锁紧式刀具夹持器以TRIBOS命名，它是德国雄克公司的专利产品，它的工作原理如图2所示，其夹持孔具有特殊的几何形状（图2a），在原始状态下，刀具无法插入夹持孔内。安装刀具时，使用专用加载器对夹持段从外部加压，将夹持孔压成圆孔（图2b），此时可以将刀杆顺利地插入夹持孔内（图2c），然后松开加载器，撤掉外部载荷，夹持孔将试图回复到原始状态，于是刀杆就被强大的弹性回复力夹紧（图2d）。同样，使用加载器可以方便地取出或更换刀具。

    TRIBOS刀具夹持器有两种类型，分别为TRIBOS-S和TRIBOS-R。TRIBOS-S刀具夹持器如图2所示，它的夹持段外径很细小，可以做成刀具加长杆，用于需要加长刀具的场合，例如深型腔模具的加工：也可以直接做成刀具夹头，用于会发生几何干涉的零件特殊部位的加工。由于它的外径很细，刚性相对较差，所以只能用于轻切削加工。为了提高TRIBOS刀具夹持器的刚性，又开发了TRIBOS-R刀具夹持器。与TRIBOS-S相比，TRIBOS-R加大了夹持段的外径，设计了减振的特殊的空腔结构（空腔中注满了热固性塑料），如图3所示，使刀具夹持器的刚性和夹持力都得到很大的提高，可以用于重切削加工。

    TRIBOS刀具夹持器有很好的技术特性:回转精度<3?m：重复夹紧精度<3?m：稳定可靠的夹紧力：能传递很大的扭矩：采用完全对称的结构，夹持器没有滑动件，无磨损，免维护，经久耐用，适用于高速切削：用加载器装刀，换刀迅速、方便，加载器不需要外部动力源：TRIBOS-S刀具夹持器的夹持段具有极小的外径：TRIBOS-R刀具夹持器具有很好的刚性、优良的阻尼减振性能，可以提高切削加工精度，改善加工表面质量。即使是TRIBOS-S刀具夹持器也能传递相当大的扭矩，可以满足绝大部分精加工的要求。表2列出了TRIBOS-S刀具夹持器所能传递的最小扭矩。TRIBOS刀具夹持器的动平衡检测、调试和动平衡指标与静压膨胀式刀具夹头基本相同。如果有更高的转速要求，经过更精细的动平衡，可以使TRIBOS刀具夹持器适用于85000r/min的工作转速。在德国达姆施塔特生产技术和切削机床研究所进行的测试中，TRIBOS刀具夹持器在205000r/min的转速下仍能保持良好的力学性能。

   TRIBOS刀具夹持器对被夹刀具刀杆的精度要求与静压膨胀式刀具夹头相同，为了能传递规定的扭矩，要保证有足够的夹持长度，一般要将刀杆在夹持器孔中插到底。

3 结束语