加工中心的刀柄、主轴锥孔

⊓保养与点检

• 清扫主轴锥孔（不要使用气枪）主轴锥孔

  用不掉毛的布或清洁工具（锥孔用清洁擦拭器）擦拭，再薄薄涂一层油。Hurco 用清洁的轻质油，Haas 用通用机油。周期：Hurco 每天，牧野在使用前，Haas 每月

  锥孔上粘有切屑，刀具的跳动就会增大。MST 说明，主轴上粘有 1 µm 的切屑，刀尖就会产生 10 µm 的跳动。用压缩空气吹，会使切屑和切削液进入主轴内部，损伤密封件和内置式主轴的轴承（牧野、Hurco）^[1][2][3][4]

• 检查主轴锥孔的磨损和损伤主轴锥孔

  用灯照亮，检查磨损、划伤、压痕（Haas 每月）

  锥孔的脏污、划伤、偏心会使加工精度和表面粗糙度变差（Haas）。受损的刀柄会把伤痕传给主轴锥孔（大隈（美国））^[3][5]

• 清扫刀柄锥面，修好轻微锈蚀和压痕后再装入主轴刀柄

  轻微锈蚀和脏污用研磨垫，小的压痕和凸起用软油石修整，再用不掉毛的布擦拭（Haas）。Hurco 用沾有轻质机油的布擦拭后放回刀库

  有脏污、锈蚀、划伤的刀柄会损伤主轴锥孔^[6][1][5][7]

• 机床不使用时，把刀柄从主轴上取下刀柄

  下班时、长期停用前，把主轴上的刀具放回刀库

  把冷的刀柄装在发热的主轴里放着，会因热膨胀差而粘住，取下时会发出“砰”的一声（Haas）^[3][8][9]

• 在拉钉上薄涂润滑脂拉钉

  Haas：每月（若使用主轴中心出水则每周）。Hurco：每月用刷子在刀柄上涂 NLGI 1 润滑脂

  为了润滑拉杆。没有润滑脂，刀具会粘住而难以拔出（Haas 的主轴诊断表）。周期是平均使用情况下的参考，应根据实际情况调整（Haas）^[6][1]

• 检查拉钉的损伤、磨损、紧固情况拉钉

  取下刀柄，检查拉钉的划伤、磨损、紧固力矩。Haas 机床的拉钉有 45° 的斜面，如果该面粗糙或受损，刀具就无法顺畅松开。头部边缘若有钢球痕迹，说明拉杆没有完全打开

  断裂时刀具和刀柄会掉落，损伤刀柄和主轴^[6][10][3]（单一资料·仅供参考）

• 拉钉的更换时机拉钉

  Haas：按使用时间，以约 6000～8000 小时为寿命参考，到期更换

  不更换而断裂的话，会损伤刀柄和主轴。在其他公开资料中未能确认更换时机（没有找到刀具厂家的资料）^[6]（单一资料·仅供参考）

• 使用与机床匹配形状的拉钉拉钉

  刀柄（柄部）与拉钉的形状和尺寸由 JIS B 6339 / ISO 7388 规定。使用机床厂家指定的形状

  使用不同的拉钉，会造成刀具从刀库（刀套）中掉落（Haas 的两份诊断表）。JIS 只确认了书目（标题和对应的 ISO）^[11][12][13]

• 测量拉紧力（拉杆力、夹紧力）拉杆（刀具夹紧）

  取下刀柄，按急停→清扫主轴锥孔、薄涂油并检查→按厂家步骤组装夹紧力测量仪，装入主轴测量（Haas）。仪表不必从 0 开始，夹紧前后的差值就是拉紧力。周期：Hurco 每周，Haas 每年一次

  拉紧力下降通常是碟形弹簧开裂、破损引起的，下降到公称值的约 50% 是这类故障的参考标准。磨合造成的轻微下降属正常（Haas）^{[1][14][15][16]}

  发布方	对象	周期	判断标准
  Haas Automation	VMC 等	每年 1 次	各机型的数值（下表）
  Hurco	加工中心	每周（拉紧力）、每月（松刀位置的尺寸、夹紧与松开的动作顺序）、3 个月（O 形圈更换）	未记载

• 给拉杆的保持钢球加脂拉杆（刀具夹紧）

  把润滑脂放在拉钉上，将刀柄装入主轴，夹紧、松开 4～5 次，让润滑脂分布到钢球上。取下刀柄，擦去刀柄和主轴锥孔上多余的润滑脂（Haas）

  保持钢球干燥时，刀具无法顺畅松开^[10]（单一资料·仅供参考）

• 给 HSK 规格主轴的筒夹、套筒加脂主轴锥孔（HSK）

  牧野的例子：每 500 小时。把主轴上的刀具放回刀库，施加机床锁定和辅助功能锁定，在手轮模式下打开门使刀具松开，在筒夹的前端和根部喷涂喷雾式固体润滑剂。结束后恢复到夹紧状态

  润滑脂耗尽时，会出现筒夹、套筒不动，刀具贴合、刀具有无检测不良。作业中，作业人员携带门开关的释放钥匙，挂警示牌，并随身携带手摇脉冲发生器（牧野）^[17]（单一资料·仅供参考）

• 高速使用的刀具要做动平衡刀柄

  Hurco：12000 min⁻¹ 以下低于 G6.3，超过 12000 min⁻¹ 低于 G2.5。Haas：以超过 10000 min⁻¹ 旋转的刀具都要做动平衡（装好刀具的状态下）

  不平衡是主轴振动、表面粗糙度不良、主轴早期故障的原因（Hurco、Haas）^[1][8]

• 缩短刀具伸出长度刀柄

  Haas：使用尽可能短的刀具，伸出长度原则上不超过直径的 3 倍。长度/直径比减小 10%，刀具刚性提高 25%。牧野：确认刀具伸出量和跳动

  长刀具会引起振刀、刀柄微动磨损（Haas）^[8][7]

• 确认刀柄与主轴锥孔的接触主轴锥孔

  在刀柄锥面整个表面涂上蓝色接触检测膏，装入主轴后取出。若 75% 以上被擦到，说明接触良好（Haas）

  接触不良会导致跳动和微动磨损^[3]（单一资料·仅供参考）

• 重刀具、长刀具要在刀库的限制内使用和设定ATC

  不要让刀具的重量、长度超过刀库的允许范围。Haas 的侧挂式刀库，给重刀具标上 H（heavy）标记，换刀臂就以 25% 的速度转动。重刀具使刀套升降过快时，有减速用的部件

  过重、过长的刀具会从刀库中掉落^[11][12]（单一资料·仅供参考）

• 确认换刀过程中气压的下降情况ATC

  发出换刀指令，如果机床气压表的指针下降不超过 0.7 bar（10 psi），说明供气压力和流量足够。TRP（刀具松开活塞）电磁阀的压力为 6.21 bar（90 psi）（Haas）

  气量不足，刀套升降和刀具松开就不顺畅，导致换刀错误^[12][10]（单一资料·仅供参考）

• 注意 ATC 动作时与切削液喷嘴的干涉，并把刀具正确装入刀库ATC

  牧野把刀柄装入 ATC 刀库时的注意事项，以及 ATC 动作时的喷嘴干涉，列为安全运行的检查项目。Haas 要求每周清理 ATC 的切屑

  牧野的文章只有项目名，具体步骤以机床使用说明书为准^[14][7]

• 检查托盘刮屑板和门APC

  Haas：托盘刮屑板的检查、门动作的确认、导轨的加脂每月进行。托盘库的门动作每半年检查一次。有把托盘抽出、清洗承接侧的运行指令（M50P0）

  ^[14][18]（单一资料·仅供参考）

▦Haas 主轴拉杆力（拉紧力）的推荐值（RD0067 Rev D）

同为 40 号，不同系列的数值也相差很大。不要把这些数值套用到其他厂家的机床上。下降到公称值的约 50% 时，应怀疑碟形弹簧开裂、破损（Haas）^[15]（单一资料·仅供参考）

≡相关标准

• JIS B 6339-1:2011、-2:2011、-3:2011 自动换刀用 7/24 锥柄（第 1 部分 A、U 型，第 2 部分 J 型，第 3 部分 拉钉）。第 1 部分与 ISO 7388-1:2007、第 3 部分与 ISO 7388-3:2007 一致（IDT）7/24 锥度 ATC 用刀柄和拉钉的形状、尺寸标准。只确认了标题和对应的 ISO。哪种形状对应市场上的叫法（BT、CAT 等），尚未确认^[19][20][13]（单一资料·仅供参考）
• JIS B 6064-1:2013、-2:2013 双面约束型空心锥柄及主轴端（第 1 部分 锥柄，第 2 部分 主轴端）。与 ISO 12164-1:2001、-2:2001 一致（IDT）双面约束型空心锥（HSK）。第 3 部分、第 4 部分用于静止刀具。只确认了标题和对应的 ISO^[21][22]（单一资料·仅供参考）

BT、HSK 等刀柄的种类和尺寸见 刀具数据库 中。