快换刀具解决方案

生产效率因素

生产率指的是每个班次或每周生产的零件数量。在考虑采用哪种解决方案之前，一定要先了解在哪些方面能够取得最大改进是至关重要。有两项重要因素需要考虑在内：

1. 金属切削效率 - 所有工序的金属切削效率均可通过金属去除率 (cm³/min (立方英寸/分钟)) 来衡量
2. 机床利用率 - 可通过机床有效加工时间百分比来衡量 (保持长时间连续生产的能力)

机床利用率与机床配置和选配功能之间的关系非常密切。在对新机床进行投资之前，需要充分考虑这一点，以确保最佳的技术得以应用。

工厂中降低机床利用率的典型“时间杀手”包括：

• 零件批次切换
• 停机测量工件
• 停机进行刀具安装和设置
• 调整冷却液管
• 更换磨损的刀具
• 清理刀具或堵塞排屑装置周围的废屑
• 完成零件切换

如何装载和测量刀具会对机床利用率产生巨大的影响 - 最好的比喻便是在赛车运动中要将赛车在加油检修站中停留的时间缩至最短，这也是为什么实现最短停机时间对所有机床而言都如此重要。

实现内冷可确保通过经过优化的切削单元从而利用机床的最大的加工能力，减少外冷调整和冷却效率，以实现切屑控制。

快换刀具的益处

数控车削中心和纵切机床配备快速转位刀塔，但是由于换刀和设置刀具耗时长，所以其机床利用率低于加工中心。对于未配备自动换刀 (ATC) 系统的机床，可以使用手动快换系统，以确保更长的机床加工时间。使用快换系统会带来诸多益处。

使用姊妹刀具减少刀具更换的停机时间

显著减少刀具种类的更换。

• 车削刀柄的更换从5-10分钟缩短至30秒
• 由于设置刀具中心高和冷却液管调整的原因，内孔镗杆所需的调整时间略长于常规方刀杆
• 与长镗杆搭配使用时，快换刀具的优势更加突出。长达10×D的镗杆可在不到1分钟的时间内以2 μm (78.7微英寸) 的定位精度更换完成
• 动力刀具设置时间从5-20分钟缩短至30秒。常规动力刀座通常采用ER或面铣接口形式。ER限于直径最大为25 mm (1英寸) 的立铣刀，这意味着直径大于25mm的铣刀需要另外一种动力刀座。通过Coromant Capto®，同一个夹紧单元可以满足所有应用的需要

增加的刀位数量

通过双接口刀座增加了刀位数量，可用于内孔和外圆加工。

带动力刀座的车削中心往往空间有限。使用双刀位刀座可实现姊妹刀的应用或夹持更多其他类型的刀具，从而实现加工更多数量和种类的零件，而无需停机更换刀具。当机床配备Y轴、半转位刀塔或副主轴时，可使用双工位夹紧单元。

缩短磨损刀具更换时间

动力刀座 - 每次更换整体硬质合金刀具时，都需要重新校准刀具偏移量。使用可转位铣刀/钻头时，需要更换多个刀片。使用“姊妹”刀具方案，在机床外换刀要快得多。

车削刀柄 - 对于单刃车刀，在机床内直接更换刀片和换刀一样迅速。然而，拆下刀具可确保更好地维护刀具、正确安装刀片以及不会因其他备件意外遗失而停机。

无需再调整冷却液管

虽然这会因应用而异，但当操作员在调整冷却液管方向时通常需要尝试2-3次才能调整至正确的位置 – 此时机床始终处于停机状态！切屑控制差通常会使冷却管受到冲击，这意味着冷却管需要经常进行调整。

更快地开始生产

通过省略“首次测试零件”或“测量性切削”，从而使生产效率提高且减少报废件数量。全年计算下来，因使用快换系统而增加的零件加工数量和降低的报废率的效果是非常可观的。

• 大批量生产产的首件试切- 每次换刀后加工的第一个零件通常都被报废，换刀时间需被考虑：换刀 (保持原来的刀具补偿)、切削整件零件、测量完工的零件以及调整刀具补偿
• 中小批量生产的首件试切- 采用偏移量的测量性切削可以确保零件不被报废，但可能需要更长的时间。换刀时间需被考虑：换刀、退刀偏置、切削、测量和调整偏置

对操作员而言，既符合人机工程学原理，又易于使用

​快换可为操作员带来许多益处，例如，在机床外换刀可减少事故、错误以及在机床内寻找掉落的部件所造成的停机。此外，也易于在所有机床类型中实现标准化接口。

纵切机床中的快换系统

镗杆快速调整

由于设置镗杆长度/中心高位置以及连接刀具后端的冷却液管的原因，在刀塔上调整镗杆要花费比常规方刀柄更长的时间。

在将圆柱镗杆安装到机床上时，使用EasyFix夹套，可快速且简单地实现正确的中心高度。安装在夹套中的弹簧定位锁销解决方案很容易就能卡入镗杆上的槽中，保证了镗杆正确的中心高，从而确保了加工的零件始终如一的高质量。

有金属密封式夹套 (适用于高压冷却) 以及槽中填充硅酮密封剂的普通夹套 (适用于较低的冷却液压力) 可供选择。

通过Coromant Capto®模块化刀柄系统实现快速换刀

Coromant Capto®是一种模块化快速更换刀具独特接口，可确保最大限度地提高机床利用率和金属切削效率。Coromant Capto®的一些主要益处如下。

涨爪式夹紧

凸轮轴驱动拉杆用于拉紧及涨爪涨紧接口 在松开时实现推出切削头。只需转动凸轮轴便可锁止和松开手动夹紧单元。凸轮轴具有自锁角，在加工过程中不会松脱。

重复定位精度

在同一个夹紧单元中安装同一个切削单元时，接口的高精度及其自定心设计可确保x、y和z轴达到小于±2微米的重复定位精度。

因此可在机床之外进行对刀 (对于大批量生产) 或利用姊妹刀具进行批量转换。二者都可省略了测量性切削，从而能够更快开始生产并降低报废率。

Coromant Capto®快换计算器

更高的稳定性

接口稳定性通过抗弯刚性和扭矩传递来衡量。确保出色稳定性的关键特点包括：

• 端面和锥面接触：抵抗弯曲力矩并提供位置精度
• 多边形接口：接触面积大，传递扭矩时没有任何间隙 (如销或键在配合时就存在间隙)。扭负载对称分布，无需定向，通过多边形自定心确保精确的刀具中心高
• 高夹紧力：涨爪夹紧能够产生高夹紧力，从而确保过定位双面接触，以抵抗切削过程中产生的弯矩

了解更多有关扭矩传递和抗弯强度的信息

夹紧单元系列

CDI

燕尾槽VDI-DIN 69881

用于螺栓连接式接口 (CBI) 的Coromant Capto®夹紧单元

车削中心自动换刀

车削中心自动换刀是一种具有变革意义的解决方案，可实现无人化生产并最大限度地提高产量。

Coromant Capto®盘式接口 (CDI)

非标夹紧单元 - 夹紧单元组件

夹紧单元组件用于特定要求夹紧单元的应用。夹紧单元组件通常用于立式车床的刀座附件、双刀位夹紧单元，或用于在现有刀塔上改造快换系统。

夹紧单元组件的端盖提供有适用于不同应用的多种不同的类型。

专用夹紧单元的类型

外圆 - OD车削

内孔 - ID车削/钻削

动力型