隨著(zhù)加工中心的出現，特別是高速切削技術(shù)的迅猛發(fā)展，銑削、鉆削等加工的效率迅速提高，但螺紋加工卻成為整個(gè)機械加工中的一個(gè)瓶頸。為了解決這一難題，德國推出了針對不同零件材料的高速絲錐，并且結合當今最先進(jìn)的涂層技術(shù)，使絲錐的切削效率、耐磨性和使用壽命都大大提高。然而要想真正取得高速絲錐應有的效果，有一個(gè)因素卻往往被客戶(hù)忽略了，那就是絲錐刀柄。
目前客戶(hù)主要使用兩種絲錐夾持系統，一種是帶長(cháng)度補償的絲錐刀柄，普遍應用于在搖臂鉆床上進(jìn)行大螺紋加工，特別是結合帶有過(guò)載保護的絲錐快換夾頭，可以有效防止絲錐斷裂。只是，雖然這種絲錐刀柄屬于快換式刀柄，裝卡特別方便，但同時(shí)這種刀柄并不很適合高速切削，因為在高速加工時(shí)，過(guò)高的離心力會(huì )使絲錐刀柄與快換夾頭之間的配合變弱。另外一種是普通的ER夾頭，這種連接方式是一個(gè)純剛性系統，可以實(shí)現高速切削，考慮到該系統很便宜，因此往往是許多客戶(hù)愿意選擇的。但接下來(lái)，我們要分析一下其問(wèn)題所在。
首先，我們要定義一下，高速切削必須在帶有同步主軸的CNC機床上進(jìn)行，那么，由于螺紋切削存在主軸正轉與反轉這兩個(gè)過(guò)程，我們假設切削速度Vc=60m/min（高速切削），螺紋尺寸為M6，那么其轉速應為3184r/min。當螺紋加工到要求深度后，主軸必須停止，并且馬上反轉至3184r/min，在此過(guò)程中，主軸停止，但是進(jìn)給未必能停下來(lái)，并且反轉至設定速度也有個(gè)時(shí)間差。這些均會(huì )使進(jìn)給與主軸轉速產(chǎn)生不匹配，這被稱(chēng)為同步誤差，即主軸與線(xiàn)性驅動(dòng)單元的動(dòng)態(tài)變化產(chǎn)生同步誤差；再者，絲錐的齒面也存在制造誤差。這些微小差別，如果通過(guò)剛性的螺紋刀具，會(huì )導致系統中的誤差，這對于螺紋切削循環(huán)非常不利。歐洲的絲錐標準EN22857定義了磨制螺紋的尺寸和公差，對于絲錐的螺距公差，該標準指出：在規定的牙數范圍內，充許最小偏差為±8μm。例如：一個(gè)M10的絲錐，其螺距為1.5mm，那么在7個(gè)牙的長(cháng)度方向允許產(chǎn)生±8μm的誤差，對比兩種規格絲錐加工壓力曲線(xiàn)，M10絲錐在軸向會(huì )產(chǎn)生1300N壓力，而M6的絲錐在其軸向只產(chǎn)生大約500N的壓力。因此，隨著(zhù)絲錐直徑越大，絲錐承受的軸向壓力也越大。
普通的ER夾頭是無(wú)法釋放軸向壓力的。因此，德國就設計了一個(gè)能緩沖這種機床的同步誤差以及絲錐精度誤差所產(chǎn)生的軸向壓力，被稱(chēng)為“微量長(cháng)度補償的絲錐刀柄”。其主要特點(diǎn)是：①在壓縮與拉伸方向都具有最小長(cháng)度補償（約0.5mm）；②中心冷卻壓力可高達50MPa，加工通孔時(shí)，可以讓切削液沿絲錐柄部出水；③螺紋刀具可通過(guò)帶方身的夾頭（ER-GB）夾緊；④不需要特殊的刀柄；⑤同步攻螺紋時(shí)，有更好的工藝安全性；⑥可獲得更高的攻絲速度；⑦轉矩和軸向力的傳遞互相獨立；⑧球方式傳遞轉矩。 在轉速500r/min時(shí)，普通ER夾頭的軸向力不到2000N，而在2000r/min時(shí)，普通ER夾頭的軸向力已超過(guò)2500N；而EMUGE的微量長(cháng)度補償絲錐刀柄均不到500N，因此，EMUGE的這種絲錐刀柄可以更多地吸引軸向誤差。 試驗證明，軸向壓力隨著(zhù)速度提高而增高，當用剛性絲錐夾頭擠壓加工時(shí)，存在的壓力更不容忽視，而一般絲錐刀柄僅比普通ER夾頭多吸引一點(diǎn)點(diǎn)軸向力。 這種產(chǎn)品的主要優(yōu)點(diǎn)是可以獲得更高的螺紋表面質(zhì)量，可以使軸向切削力降低，使絲錐的壽命延長(cháng)。 目前，在汽車(chē)行業(yè)，特別是新型生產(chǎn)線(xiàn)上（如缸體、缸蓋、曲軸等生產(chǎn)中），已開(kāi)始大量使用的這種微量長(cháng)度補償絲錐刀柄，并取得了很好的效果。因此，從以上分析及數據來(lái)看，高速螺紋加工必須重視絲錐刀柄的選用。這是一個(gè)不可忽視的因素。
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