制造業(yè)的所有階段都在生產(chǎn)高質(zhì)量零部件的過程中發(fā)揮了重要作用，刀柄幫助了許多制造商處理了航空航天工業(yè)領(lǐng)域所面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

如今的航空航天加工業(yè)，正面臨幾個刀柄方面的挑戰(zhàn)——加工材料很困難，金屬切除率達不到要求，繁冗的組件還需要長而笨拙的道具懸伸。在這些情況下，刀柄必須完美地執(zhí)行，并提供強大的夾持力、高精度和振動控制，因為在航空航天工廠里，任何階段一個刀柄產(chǎn)生的故障都會導(dǎo)致時間和金錢上的巨大損失。

為了避免這樣的結(jié)果，許多航空航天工廠用機械刀柄系統(tǒng)代替其他流行的使用熱力或液壓系統(tǒng)功能的刀柄系統(tǒng)。先進的機械刀柄系統(tǒng)不僅提供了高水平的夾持力，而且還為極低的TIR率提供zui有可能的振動衰減，以提高刀具壽命，并提升零部件表面光潔度。

航空航天工廠選擇機械系統(tǒng)的主要原因之一是簡單明了的：他們經(jīng)歷了多次失敗，往往是由于刀具拔出、振動或者跳動。例如，我們可以想到，一個典型的具有JIT配送環(huán)境的航空航天工廠，已經(jīng)將一星期的加工時間價值轉(zhuǎn)化成一個巨大的飛機翼梁。然后，在加工過程結(jié)束的時候，銑刀退出刀柄，此時飛機翼梁只變化了0.060"這樣一個不明顯的量。

舉例來說，從一塊價值10萬美元的鈦合金原料板上加工一個大型航空航天組件是不罕見的，當(dāng)其完成四分之三時就已經(jīng)價值50萬美元了，所以除了所浪費的加工時間外，在這一點上如若退出刀具，將會造成巨大的損失。

舉例來說，從一塊價值10萬美元的鈦合金原料板上加工一個大型航空航天組件是不罕見的，當(dāng)其完成四分之三時就已經(jīng)價值50萬美元了，所以除了所浪費的加工時間外，在這一點上如若退出刀具，將會造成巨大的損失。

防止刀具拔出

為了努力地防止切削刀具的拔出，航空航天工廠往往會采取自己動手的方法。這些自制解決方案包括在刀具里利用電火花工藝加工一些孔，這樣便可以將驅(qū)動銷插進孔里使刀具保持原位。

雖然機械刀柄系統(tǒng)提供了令人難以置信的控制能力，但是模具制造商還是通過鎖定刀具來防止其拔出這樣的方式，以此來繼續(xù)積極地發(fā)展能提供更高安全性的機械系統(tǒng)。

“隨著系統(tǒng)可以更改一個切割工具的刀柄，刀架制造商通常會開發(fā)一套專利系統(tǒng)，并同意切削工具公司為了特殊的刀架系統(tǒng)而修改他們的切削工具.”

也有其他的鎖定系統(tǒng)，使用特殊的ER夾頭來增加長度。這個額外的固體部分將有一個凸節(jié)或銷，由于工具會轉(zhuǎn)向夾具背面的位置從而使得這個凸節(jié)或銷能夠嵌入在切削工具的凹槽里。鎖住系統(tǒng)凹槽的末端位置是很可靠的。

這樣做的缺點是，切削刀具凹槽末端很少是直的，因此由于刀具末端有一個典型的錐狀物存在，從而在刀具對接的時候就不會有牢固的插孔。為了獲得zui大的保持力，整個彈簧夾頭必須夾緊切割器，但由于夾頭頂部有一個固體部分，所以僅僅需要將夾頭的背面夾緊即可。

相對于刀柄上的標(biāo)簽或者磨削出的特殊凹槽圖案，使用了一種特殊的螺紋嵌件或鍵，從而不再需要改變刀具。只要刀柄有一個普通標(biāo)準(zhǔn)的韋爾登型平面，就可以讓工廠使用任何現(xiàn)成的工具。

為了將切割器鎖定到位，刀具系統(tǒng)的小插件被放置在切割器的韋爾登型平面上。插入件的底部剖面與韋爾登型平面相匹配，且其外露的螺紋與PG筒夾的內(nèi)部螺紋相匹配。用戶將插入件保持原位，同時將工具滑至夾頭。夾頭被旋轉(zhuǎn)以便它的螺紋與插入件吻合，然后想盡一切辦法將工具擰緊到夾頭上。該切割器的夾頭組件被壓入到一個powRgrip刀具系統(tǒng)中，并且一個特殊的外部螺母擰緊到托架上，以增加拔出的安全性。

據(jù)麥克亨利說，航空航天工廠一直在研究，希望使得刀具壽命變得更長。當(dāng)為渦輪葉片加工特殊材料時，例如，得到了額外的幾分鐘切割時間，或者甚至使用一個切割工具可以多加工出一個零部件，可能看起來像是不起眼的收益，但這些都意味著成本的顯著減少，并且節(jié)約了時間。此外，許多用于航空航天領(lǐng)域的刀具價格都很昂貴，而且常常在變鈍后不能重新被磨快，所以在這些情況下較長的刀具壽命可以降低工具的成本。

采用如今的先進刀具來實現(xiàn)壽命的zui大化在很大程度上取決于它們連接到機床主軸的刀柄。由于在航空航天工廠里機床主軸轉(zhuǎn)速和進給率持續(xù)增加，所以刀柄的減振能力成為更重要的因素。如果刀柄控制得更好或者能更好地減振，那么刀柄的TIR則會更緊。而刀柄的TIR更緊，將會有助于提高工具的壽命，以及提高零件的精度和表面光潔度。

機械刀具夾緊系統(tǒng)可以提供低至大約幾微米的TIR等級。例如powRgrip刀具可確保同心度(TIR)，工具長度達到3xD(直徑)時其偏差低于3μ(0.0001")，并且長度在調(diào)整前其重復(fù)精度小于10μ(0.0004")。

由于刀柄和夾頭之間具有功能性的接觸面，將會實現(xiàn)更大的減振效果。這種刀具要比非機械系統(tǒng)如熱縮刀具擁有更好的吸振功能。

振動產(chǎn)生于切割工具，或者甚至來自于獲取加工零件的夾具系統(tǒng)——通過切割工具，進入刀柄系統(tǒng)，再到機床主軸，zui后回來進行工件表面光潔度的加工。振動得以發(fā)生是由于沿主軸刀架接口的任何地方都不能吸收振動。

刀具系統(tǒng)通過創(chuàng)建麥克亨利所提到的材料斷裂來吸收振動。吸收振動的過程始于一個切割工具，其主要由高速鋼、硬質(zhì)合金和鈷制成，且每一種材料都有其固有的振動頻率或諧波。切割工具被固定在一個夾頭中，該夾頭也是由一種特殊類型的鋼制成，然后將切割工具插入到一個由一種不同類型的鋼制成的刀架中。

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