大家好，今天咱们不聊齿轮，说一说一款刀柄的相关内容。目前，高速加工中心的主轴转速可以达到10,000——50,000r /min ，极大地提高了生产率。高速加工工具系统的主要作用是保证刀具在机床主轴中的精确定位，将主轴的运动和动力可靠地传递给刀具。
有资料显示实践证明，传统的7∶24 锥度BT工具系统不适合用于高速加工领域，其单面接触定位的先天缺陷无法保证高速加工时的各项性能指标，取而代之的是以HSK、KM 和Capto 为代表的双面定位工具系统。Capto 工具系统的独特结构使其具有定位精度可靠、接触刚度高的特点，在机械、电子、汽车、航空等行业具有广阔的应用前景。
Capto 工具系统的结构

Capto 工具系统是Sandvik Coromant 公司研发的一种双面定位的中空短锥型刀柄，根据刀柄法兰直径的不同，有C3、C4、C5、C6、C8、C8x、C100 七种型号，其中Capto C6 应用最为广泛。Capto 刀柄的横截面为三弧段等距型面，三个凸棱在圆周方向呈120°均匀分布，这种型面连接的接触表面大，无应力集中，不易变形，磨损小。与平键、花键联接相比，受力更均匀，传递的扭矩更大，定位精度更高，而且不存在键和键槽引起的动平衡问题。Capto 刀柄的结构见下图。
由上图可知，Capto 刀柄为三棱圆锥结构，三个凸棱在圆周方向均匀分布，中间由圆弧过渡连接。刀柄锥度为1∶20，在与主轴配合时，空心短锥柄在主轴锥孔内实现自动定心。Capto 刀柄安装在主轴孔上，并在拉杆未拉紧之前，刀柄法兰端面与主轴端面之间有0.2mm 的间隙。在拉紧力作用下，空心短锥柄产生弹性变形，使刀柄法兰端面与主轴端面紧密接触，实现了锥面和端面同时夹紧与定位。下面开看一段动画，比较直观：
Capto 工具系统的特点

与HSK 刀柄相比，Capto 刀柄的最大特点是横截面采用三弧段等距型面，独特的三棱圆锥结构能实现两个方向的无滑动扭矩传递。
上图中B-B界面形状是按下面的方程给出的：
借助例如MATLAB这一类的数学工具可以轻松得到坐标和图形：
横截面的形状主要与Dm、e 两个参数有关。以Capto C6 为例，Dm = 44，e = 1． 4，运用MATLAB 软件分析当Dm和e 变化时横截面形状的变化规律以及对刀柄工作性能的影响。
当Dm变化时，刀柄横截面的变化情况如图上所示。可以看到，当Dm变大时，横截面尺寸等距变大，若主轴孔尺寸不变，则刀柄与主轴配合的过盈量变大，Capto 工具系统的联接刚度和径向定位精度会得到提高; 反之，若Dm变小，横截面尺寸等距变小，刀柄与主轴配合的过盈量变小，甚至可能会产生间隙，锥面接触面积变小，径向定位作用逐渐减弱直至丧失。
由图可知，当e 变大时，三个凸棱处尺寸变大，呈尖锐状，而两凸棱过渡处尺寸变小，刀柄与主轴配合时在凸棱处过盈量变大，而在两凸棱过渡处过盈量变小甚至产生间隙; 当e 变小时，凸棱处尺寸变小，而两凸棱过渡处尺寸变大，刀柄与主轴配合时在凸棱处过盈量变小甚至产生间隙，而在两凸棱过渡处过盈量变大。在上述两种情况下，刀柄与主轴的配合都存在过盈量，不会对Capto 工具系统的径向定位精度和连接刚度产生明显影响，但过盈量变得不均匀，会加速刀柄的磨损。

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