车床工具系统

VDI、BMT 等刀塔的刀具安装,方柄,ISO 5608(外圆车刀刀柄)与 ISO 6261(镗杆)的代号读法,镗杆悬伸量的参考值,卡盘卡爪与主轴端部,车床用夹头,复合加工机床的刀具主轴(HSK-T、Capto)。

▸刀塔的刀具安装

刀塔刀具安装示意图
示意图
VDI(DIN 69880 / ISO 10889)
  • 名称 VDI(圆柱柄刀柄)
  • 标准 ISO 10889-1 规定了圆柱柄与安装孔的互换尺寸、数据载体相关尺寸及交付条件,用于非旋转刀具的机床(主要是车床)。刀塔制造商的资料中将刀具安装座标为“DIN 69880”[1][2]单一资料·仅供参考ISO 10889 与 DIN 69880 属于同一体系,这一点在公开的一手资料中无法直接确认(仅在经销商的商品页中并列标注)。ISO 10889-1:2004 已于 2020 年确认,现行有效
  • 紧固 柄部带有锯齿(齿),与刀塔内部的带齿配合件啮合后夹紧。有外周安装和端面安装两种[3][4]
  • 找正 安装时需要测量并调整刀柄的直线度,这是其特点(与 BMT 相比的缺点)[4]单一资料·仅供参考
  • 柄径
    • 项目
      • 16[2]单一资料·仅供参考
      • 20[2]单一资料·仅供参考
      • 25[5]单一资料·仅供参考作为 DMG MORI CTX alpha VDI25 Trifix 的适配产品列出
      • 30[2][5][6]
      • 40[2][5][6]
      • 50[5]单一资料·仅供参考作为 Hurco TMM 12i(VDI50)和 Sauter VDI50 外周安装刀塔的适配产品列出
      • 60[5]单一资料·仅供参考作为 Duplomatic、EMCO Maxxturn 200 的适配产品列出
      • —公开资料中未能确认在公开的一手资料中未能确认 VDI80 的记载
    VDI 的编号数字=柄径(mm)。按尺寸记录能确认的资料
  • 旋转刀具的连接 旋转刀具的驱动部采用 DIN 1809、DIN 5480、DIN 5482 等因机型而异的标准(与 VDI 柄部是另一回事)[5][6][2]
  • 各机床的采用情况
    • CTX alpha VDI25/VDI30、CTX beta VDI30/VDI40、CLX 450/550 VDI40、NLX 1500-2500 Y/SY VDI40 等[5]
    • LB/LU 2000M=VDI30,LB/LU 3000M、4000M=VDI40[5]
    • TMM 8i=VDI30、TMM 10i=VDI40、TMM 12i=VDI50(均为 DIN1809)[5]
    • Hyperturn 645/665、Maxxturn 65=VDI40,Maxxturn 200=VDI60[5]
    • B500、G420=VDI40[5]
BMT
  • 名称 BMT(Base Mounted Turret)
  • 安装 刀柄用 4 个螺栓固定在刀塔端面,由刀塔面上的键定位。被认为刚性高于 VDI,无需找正[4][7]
  • 标准化 在公开资料中未能确认 ISO、DIN 等标准编号。刀具制造商按机床制造商、机型分别提供适配刀柄[8][5]单一资料·仅供参考Sandvik 称“每个机床品牌有各自独特的螺栓排布”。另一方面,Eppinger 在自家网站上写“BMT 由 Eppinger 开发,已成为全球标准”,各资料对其标准地位的说法不一。参见 README-2.md
  • 已确认的尺寸 BMT40、BMT45、BMT55、BMT60、BMT65[5][6]单一资料·仅供参考BMT45、BMT65 在 WTO 和 Sauter 两处均有记载(这两个相当于 high)。BMT40、55、60 仅见于 WTO 的适配机型一览。BMT75、BMT85 在公开的一手资料中未能确认
  • 各机床的采用情况
    • NTX 2000-3000 2nd Generation=BMT40 或 BMT60[5]
    • Puma 2100 系列=BMT55 或 BMT65,Puma 3100=BMT65,Puma MX1600 ST、TT1300=BMT45,Puma TT2100=BMT55[5]
    • VL 2、VT 2=BMT55;VL 6、VT 4-4=BMT65[5]
    • Hyperturn 45=BMT45,Hyperturn 65=BMT55,Hyperturn 95/110、Maxxturn 110=BMT65[5]
    • GS 200, 250 MSY=BMT65(也有非 BMT 的规格)[5]
    • TMX8、TMX10 MY/MYS=BMT65(也有 DIN1809 规格)[5]
    • HD2600/3100M=BMT65,SKT160/180TT=BMT55[5]
    • QT-Ez 8/10/12 的部分规格=BMT55[5]
    • TC 300、TC 600、Microturn=BMT45[5]
    • XT-8MY=BMT55[5]
    • 发布了 BMT45、BMT65 用工具系统目录[6]
螺栓固定式
  • 名称 螺栓固定式(将方柄车刀、镗杆直接夹紧在刀塔上的方式)
  • 示例 大隈 MULTUS U 的下刀塔(V12 刀塔):外圆车刀 □25 mm,镗杆 ø40 mm[9]单一资料·仅供参考
  • 梳齿式刀架 —公开资料中未能确认未找到说明梳齿式刀架的刀具安装标准、尺寸的公开一手资料(因机型而异的规格)

▸方柄

名称
方柄车刀(外圆刀柄)的柄部截面
规格
□8、□10、□12、□16、□20、□25、□32[10]单一资料·仅供参考三菱综合材料代号表的范围(代号为柄部高度、宽度的 mm 值。08 为 8 mm)。□25 在大隈的目录(外圆车刀 25×25)中也得到确认。京瓷标注柄部高度、宽度以 mm 数字表示(T2-016)。□40 及以上的处理未能确认

▸外圆车刀刀柄代号(ISO 5608)

标准
ISO 5608:2012 规定了可转位刀片用车削和仿形刀柄及刀夹的代号(1995 年版已作废)[11]单一资料·仅供参考
示例
PCLNR 2525M12
各位含义
    • 三菱综合材料:M=楔块锁紧式、重切削用双夹紧式[10]
    • 京瓷:M=双重夹紧方式,W=楔块锁紧方式,C=上压式夹紧方式,A=背面夹紧方式[12]
    M 的含义因制造商而异。参见 README-2.md
    • 三菱综合材料:X=特殊形状[10]
    • 三菱综合材料:N=62.5°,Q=105°,Z=特殊[10]
    • 京瓷:C=90°,R=75°,U=93°,W=60°,Y=85°。N 从表中读取似为 63°,但版面上与 95° 并列,无法判别[12]
    N 的角度,三菱为 62.5°,京瓷(似为 63°)两者标注不同
    • 京瓷:B=5°,D=15°,P=11°[12]
    • 位 5
    • 项目 左右手
    • 符号 R
    • 符号
      • R 右手
      • L 左手
      • N 不分左右手
      [10][12]
    • 位 6
    • 项目 柄部高度×宽度(mm)
    • 符号 2525
    • 符号 每 2 位依次为高度、宽度的 mm 值(例:2525=25×25,08=8 mm)[10][12]
    • 京瓷:A=32, B=40, C=50, G=90, J=110, JX=120, L=140, N=160, S=250, T=300, U=350, V=400, W=450, Y=500, X=特殊。注明因机床侧的限制,有些产品的全长与代号不一致[12]
    • 位 8
    • 项目 切削刃长度(刀片尺寸)
    • 符号 12
    • 符号 取决于刀片形状与内切圆的切削刃长度的整数部分(例:80°菱形、内切圆 12.70 mm→12,9.525 mm→09)[10]单一资料·仅供参考
示例的读法
PCLNR 2525M12=杠杆锁紧、80°菱形、主偏角 95°、后角 0°(负型)、右手、柄部 25×25 mm、全长 150 mm、切削刃长度 12(CN□□12□□ 刀片)[10][12]将各位用两家公司的代号表重新解读而得。曾尝试在三菱的网络目录中确认单品尺寸,但被转址到网络目录,无法获取正文

▸镗杆代号(ISO 6261)

标准
ISO 6261 规定了可转位刀片用镗杆(圆柱柄)的代号(概述页为 1995 年版,已作废,现行为 2011 年版)[13]单一资料·仅供参考
示例
S20R-SCLCR09
各位含义
    • 位 1
    • 项目 柄部材质
    • 符号 S
    • 符号
      • S 钢柄
      • A 钢柄(带冷却液孔)
      • C 硬质合金柄
      • E 硬质合金柄(带冷却液孔)
      [14][15]京瓷对 C、E 注明“包含头部为钢制”
    • 位 2
    • 项目 柄径(mm)
    • 符号 20
    • 符号 8、10、12、16、20、25、32、40[14]单一资料·仅供参考三菱代号表的范围
    • 京瓷:另外记载有 G=90, J=110, L=140, N=160, P=170, W=450, Y=500, X=特殊[15]
    • 京瓷:另外记载有 C=上压式,M=双重夹紧,W=楔块锁紧[15]
    • 京瓷:另外记载有 J=70°菱形,R=圆形[15]
    • 三菱综合材料:F=91°[14]
    • 京瓷:F=90°(另有 P、S、W、Y、X、Z 等代号,但从提取的文本中无法确定代号与角度的对应)[15]
    F 的角度,三菱为 91°,京瓷为 90°,两者不同
    • 京瓷:另外记载有 B=5°,D=15°[15]
    • 位 8
    • 项目 左右手
    • 符号 R
    • 符号
      • R 右手
      • L 左手
      [14][15]
    • 位 9
    • 项目 切削刃长度
    • 符号 09
    • 符号 取决于刀片形状与内切圆(例:80°菱形 内切圆 9.525 mm→09,12.70 mm→12)[14]单一资料·仅供参考
各制造商的书写格式
  • 例 S16M S C L C R 09(材质、直径、长度之后不加连字符的标注示例)[14]
  • 例 S12M-SCLPR09-16。末尾用连字符加最小加工直径(mm)[15]
示例的读法
S20R-SCLCR09=钢柄,直径 20 mm,全长 200 mm,螺钉锁紧,80°菱形,主偏角 95°,后角 7°,右手,切削刃长度 09[14][15]

▸镗杆悬伸量

  • Sandvik Coromant:
    • 车削
      • 钢柄 4×D
      • 硬质合金柄 6×D
      • 防振(钢) 10×D
      • 防振(硬质合金加强) 14×D
    • 切槽
      • 钢柄 3×D
      • 硬质合金柄 5×D
      • 防振(钢) 5×D
      • 防振(硬质合金加强) 7×D
    [16]10×D 以内使用钢制防振杆,超过 10×D 则需要硬质合金加强的防振杆。螺纹加工的数值与切槽相近(T2-021)
  • 京瓷:
    • 钢柄 3
    • 防振杆(钢) 4
    • 高性能 5
    • 防振杆(高性能) 5.5
    • ADbarDamped 6
    • 硬质合金柄 7
    • KAVdamped 最大 L/D=10(L/D=7 和 10 两种)
    [15]以被加工材料 S45C 为参考值。KAV 见 T2-018
  • 京瓷(KAV 系列):可换头式,内置防振机构。柄径 ø16~ø40,L/D=7 和 10 两种(最大 L/D=10)[17]
  • 三菱综合材料:钢柄在 L/D 超过 4~5 时容易振刀,切深、进给受限[18]
L/D=悬伸量÷柄径。条件和产品因制造商而异,不要定为一个固定值

L/D=悬伸量÷柄径。条件和产品因制造商而异,不要定为一个固定值

▸卡盘

卡盘示意图
示意图
卡爪
  • 软爪 软爪(Soft Jaw)。北川(KITAGAWA)以 SJ 为代号,由卡盘规格、形状、锯齿节距、高度构成品号[20][21]单一资料·仅供参考同一发布方(北川)的 2 个页面,故为 medium
  • 硬爪 硬爪(淬火卡爪)。北川按订单供应,RÖHM 在目录中列有淬火卡爪[21][22]
卡爪的锯齿
  • 公制细齿锯齿[20][23][22]Schunk 标注与 Kitagawa B200 系列兼容
  • 北川卡爪的选项(品号第 4 位 2)[20][21]单一资料·仅供参考
  • 英制锯齿[23][22]
  • 英制锯齿[22]单一资料·仅供参考
  • RÖHM 卡爪订货单上列出的其他选项[22]单一资料·仅供参考
主轴端部
  • ISO 部分
    • ISO 702-1 圆锥连接(短锥,A 型。相当于 DIN 55026)
    • ISO 702-2 凸轮锁式(DIN 55029,相当于 ASA B5.9 的 D1)
    • ISO 702-3 卡口式(DIN 55027)
    [24][25][26]各部分的名称依据 ISO 概述页,与 DIN、ASA 的对应依据 RÖHM 的目录标注。ISO 702-4(圆柱连接)仅出现在搜索摘要中,在一手资料正文中未能确认
  • A1、A2 型 ISO 702-1 的短锥有 A1、A2 型(RÖHM 的主轴端标注 'A1/A2')[26]单一资料·仅供参考
  • 尺寸(锥形) 4、5、6、8、11、15[26][9]RÖHM 的 ISO 702-1 卡盘表中的尺寸。在大隈的目录中确认了 JIS A2-6、A2-11
  • 尺寸(凸轮锁) 3、4、5、6、8、11、15[26]单一资料·仅供参考RÖHM 的 ISO 702-2(凸轮锁)卡盘表中的尺寸
  • 量规直径(Röhm,mm)
    • 4 82.62
    • 5 104.8
    • 6 133.4
    • 8 171.4
    • 11 235
    • 15 330.2
    [26]单一资料·仅供参考按目录的标注原样记录 RÖHM 的 ISO 702-1 表中的 F 尺寸(似为短锥的基准直径,但表头没有说明,含义未确认)
  • JIS 在国内的机床目录中,主轴端部标注为“JIS A2-6”这样的形式(大隈 MULTUS U:A2-6,大孔径规格 A2-11)[9]单一资料·仅供参考JIS B 6109 与 ISO 702 的对应关系(等同、修改)因无法连接 JSA 网站而未能确认

▸弹簧夹头

对应的形式
  • 5C
  • 16C
  • DIN 6343 173E
  • DIN 6343 185E
  • DIN 6343 Varibore(673 系列)
  • Rubberflex
  • DC 夹紧头
[27]单一资料·仅供参考北川弹簧夹头的对应一览
DIN 6343 177E
—公开资料中未能确认未找到明确标注 177E 的公开一手资料
DIN 6343 的夹持直径
—公开资料中未能确认173E、185E 的夹持直径范围在制造商官方资料中未能确认(仅见于经销商页面)
5C
  • 圆形夹持能力 1-1/16" (26.99 mm)
  • 六角形夹持能力 29/32" (23.02 mm)
  • 方形夹持能力 3/4" (19.05 mm)
  • 后端直径 1.250" (31.75 mm)
  • 全长 3.281" (83.34 mm)
  • 拉紧螺纹 1.238"×20 RH
  • 内侧止动螺钉 1.041"×24 RH
[28]单一资料·仅供参考Hardinge 的尺寸表。圆形 63/64" 以上等没有内侧止动螺钉。该公司另一商品页中也有把六角形夹持能力写为 7/8" 的,已记录在 README-2.md
16C
  • 圆形夹持能力 1-5/8" (41.28 mm)
  • 全长 4.312" (109.52 mm)
  • 拉紧螺纹 1.870"×1.75 mm RH
[28]单一资料·仅供参考

▸顶尖

顶尖示意图
示意图
种类
  • 活动顶尖 活动顶尖
  • 固定顶尖 固定顶尖
柄部
以莫氏锥度柄插入尾座的锥孔。例:大隈 MULTUS U3000/U4000 的内置式尾座为 MT No.4[9]单一资料·仅供参考莫氏锥度的尺寸由另一负责人处理(morse-tapers.json)

▸复合加工机床的刀具主轴

HSK-T
  • 标准 作为 ISO 12164-3:2008 国际标准化的复合加工机床车削用 HSK。与加工中心用 HSK-A(ISO 12164-1)互换[29][30]
  • JIS 2013 年制定为 JIS B 6064-3[29]单一资料·仅供参考
  • 键的配合
    • HSK-A63 键槽与键的间隙 最小 0.15~最大 0.33 mm
    • HSK-T63 最小 0.015~最大 0.075 mm
    [29][30]为保证车削时刀尖位置的重复性,HSK-T 收紧了键与键槽的公差
  • 联合开发
    • 三菱综合材料:由日本国内 17 家制造商联合开发[29]
    • 京瓷:由日本国内 16 家制造商联合开发(ICTM 标准)[30]
    各资料中的公司数量不一致
  • 注意 HSK-T 车削刀柄的颈部粗而短,因此在 HSK-A 规格的复合加工机床上,视 ATC 规格可能无法装夹[29]单一资料·仅供参考
Capto
  • 标准 Coromant Capto 为 ISO 26623(京瓷将符合 ISO 26623-1 和 JIS B 6066-1“双面约束型多边形锥度柄及主轴端”的多边形锥度柄,作为 PSC 兼容刀具销售)[31][30]
  • 规格 C3~C10。大型车床的长镗杆用 C8、C10[31]单一资料·仅供参考
  • 京瓷 PSC
    • PSC32 DCSFMS 32 mm
    • PSC40 40 mm
    • PSC50 50 mm
    [30]单一资料·仅供参考
  • Sandvik 的说明 Sandvik 称 Capto 是在静止和旋转两种状态下都能满足扭矩和弯曲刚性要求的唯一连接(制造商的主张)[31]单一资料·仅供参考
各机床的采用情况
  • 标准 HSK-A63(T63),选配 CAPTO C6、KM4X63[32]
  • H1 主轴 HSK-A63(可使用市售 DIN 69893-1 HSK-A63 铣削刀具),选配 CAPTO C6。车削刀具若使用大隈标准品以外的产品请先咨询(为保证配合精度,部分尺寸为独自设计)[9]
  • Super Mill WT-150、WY-250、SC-200L 有 Capto 刀塔规格[5]
  • 仅 Coromant Capto(WTO 的对应表)[5]
KM
—公开资料中未能确认KM(ISO 26622)的标准内容因 Kennametal 网站拒绝访问而无法确认。采用示例仅确认了马扎克的 KM4X63 选配
DMG MORI
—公开资料中未能确认DMG MORI NTX 的刀具主轴规格(Capto C6 / HSK-A63 / HSK-T63)在官方页面正文中未能确认(仅记载于二手机销售网站)

📚参考资料

未标注的数值,是在两份以上不同发行方的资料中一致的值。各厂家数值不同的,不强行定为一个,而是并列给出。

  1. ISO“ISO 10889-1:2004 Tool holders with cylindrical shank — Part 1(概述)”
  2. SAUTER Feinmechanik GmbH“Product Information PI 49(盘式刀塔,刀具安装座 DIN 69880)”
  3. ESA Eppinger GmbH「Fixed tool holders: VDI」
  4. Hurco Companies, Inc.“Mill-Turn Turret Shootout: VDI vs BMT(官方博客)”
  5. WTO GmbH“Precision Tool Holders for CNC Turning Centers(适配机型一览)”
  6. SAUTER Feinmechanik GmbH“Tool holder catalogues(BMT45、BMT65、VDI30、VDI40 的工具系统目录一览)”
  7. ESA Eppinger GmbH「Fixed tool holders: BMT」
  8. Sandvik Coromant“Clamping units and driven tool holders(machine-adapted clamping units)”
  9. Okuma America Corporation“MULTUS U series 目录(MULTUS-U-Series.pdf)”
  10. 三菱综合材料株式会社“外圆加工 产品指南:代号(ISO 型刀柄)”
  11. ISO“ISO 5608:2012 Turning and copying tool holders and cartridges for indexable inserts — Designation(概述)”
  12. 京瓷株式会社“切削工具目录 D 章 外圆(外圆用刀柄的标注方法)”
  13. ISO“ISO 6261:1995 Boring bars (tool holders with cylindrical shank) for indexable inserts — Designation(概述、已作废版。现行为 2011 年版)”
  14. 三菱综合材料株式会社“内径加工 产品指南:镗杆的代号/ISO 型镗杆”
  15. 京瓷株式会社“切削工具目录 F 章 内径(镗杆的标注方法、悬伸量的参考值)”
  16. Sandvik Coromant“How to use Silent Tools for turning(推荐最大悬伸量表)”
  17. 京瓷株式会社“KAV 系列 内置防振机构的可换头镗杆(CP486-1)”
  18. 三菱综合材料株式会社“切削学院:内径加工中镗杆的选择”
  19. Sandvik Coromant「Silent Tools turning application guide」
  20. Kitagawa Europe(北川 KITAGAWA 集团)“Standard Jaw SJ10A1T(齿纹 1=1.5mm×60°, 2=3mm×60°)”
  21. Kitagawa Europe(北川 KITAGAWA 集团)“Standard Jaw SJ08A2(3mm×60 Serrations)”
  22. RÖHM GmbH“Clamping jaws catalogue 2013(jawfinder)”
  23. SCHUNK GmbH & Co. KG“ROTA NCK plus 3-jaw power chuck(基础卡爪 1.5mm×60° / 1/16"×90°)”
  24. ISO“ISO 702-1:2009 Connecting dimensions of spindle noses and work holding chucks — Part 1: Conical connection(概要)”
  25. ISO“ISO 702-2:2007 … Part 2: Camlock type(概要)”
  26. RÖHM GmbH“Lathe chucks and Independent chucks(按主轴端 ISO 702-1/-2/-3 分类的型号表)”
  27. Kitagawa Europe(北川 KITAGAWA 集团)“Collet Chucks(适用夹头:5C、16C、DIN 6343 173E/185E 等)”
  28. Forkardt Hardinge“Hardinge Workholding Spindle Tooling for Manual & CNC Lathes(2348J,夹头尺寸与夹持能力表)”
  29. 三菱综合材料株式会社“HSK-T 刀具产品指南”
  30. 京瓷株式会社“切削刀具样本 N 章 工具系统(多边形锥柄、复合加工机用车削刀具 HSK-T)”
  31. Sandvik Coromant「How to choose a machine spindle」
  32. 山崎马扎克株式会社“Multi-Tasking Machines INTEGREX i NEO”