本實用新型屬于機械加工領域，特別涉及一種應用于高速加工的主軸/刀柄接口。

背景技術：

高速加工技術具有提高加工表面質量和刀具壽命、減小切削力、降低切削溫度、提高加工效率以及可加工各種難加工材料等特性，對機械制造業快速發展有著極其重要的意義。高速加工工具系統主要是指機床主軸與刀具的連接系統，由主軸、刀柄、刀具、夾頭和夾緊機構等組成，在高速加工技術迅速發展的進程中，隨著機床主軸轉速的增加，現有的高速加工工具系統已逐漸不能滿足其極限性能，即在高速加工時，主軸與刀柄離心膨脹導致其配合面出現膨脹間隙，從而影響到主軸/刀柄的聯接剛度和定位精度，其極限轉速的提高受限。

技術實現要素：

本實用新型目的在于提供一種能夠提高極限轉速和高速性能的新型陶瓷-金屬復合結構高速主軸/刀柄接口。

本實用新型主要是從結構和材料相結合的角度出發，利用工程陶瓷材料具有彈性模量大、密度和泊松比小的特點，設計出一種在高速下徑向膨脹量小、耐磨性好的陶瓷襯套，并通過過盈配合安裝在鋼主軸上，使其和主軸合為一體，形成陶瓷-金屬復合結構的新型主軸，簡稱復合主軸(稱原來的主軸為金屬主軸)，外形與HSK-E50刀柄主軸相同。這樣復合主軸在高速下會減小膨脹量，改善接口錐面的接觸狀況、提高錐面接觸應力，也提高了該復合主軸的剛度和高速性能。

本實用新型具有如下優點：

1.本實用新型高速下接口的錐面接觸應力和接觸面積有明顯提高。

2.本實用新型高速下接口的連接剛度要高于原有設計接口連接剛度。

3.本實用新型利用在主軸錐孔內安裝陶瓷襯套，來減小高速下主軸的膨脹量，提高了刀柄的極限轉速、高速性能和耐磨性。

附圖說明

圖1為本實用新型復合主軸/刀柄接口三維軸側視圖。

圖2為本實用新型陶瓷襯套結構示意圖。

附圖說明：1、刀柄；2、陶瓷襯套；3、金屬主軸。

具體實施方式

如圖1為新型復合高速主軸/刀柄接口三維軸測視圖。該新型復合主軸/刀柄接口其特征在于由刀柄1、陶瓷襯套2與金屬主軸3組成。該金屬主軸3錐面錐度為1:10，在該主軸的定位錐孔部位通過過盈配合安裝陶瓷襯套2，形成陶瓷-金屬復合結構高速主軸。圖2為陶瓷襯套的結構圖，該襯套采用Si₃N₄陶瓷材料，襯套厚度為4mm,長度為25.5mm.其形狀采用HSK-E50主軸錐孔形狀，內孔與刀柄接觸。該復合主軸/刀柄接口外形尺寸與DIN標準刀柄/主軸接口一致。結合HSK主軸/刀柄接口的形狀和襯套的尺寸來確定金屬主軸3的結構。

HSK主軸/刀柄接口由刀柄和金屬主軸組成，在高速下由于離心力的作用，刀柄、主軸由于膨脹量的差異會出現徑向間隙，此間隙主要依靠錐面的配合過盈量來補償。隨著轉速的進一步提高，錐面的過盈量不足以補償間隙，限制了刀柄的極限轉速。通過安裝徑向膨脹量小的陶瓷襯套，減小復合主軸在高速加工時由于離心力作用產生的膨脹量，減小復合主軸與刀柄由于膨脹量的差異而出現的間隙，同等的錐面過盈量可提高刀柄的極限轉速和高速性能。

以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其效物界定。