高速加工要求主軸與刀具的連接狀態(tài)保持穩(wěn)定，不發(fā)生位移。但是，傳統(tǒng)主軸的7：24

前端錐孑L在高速運(yùn)轉(zhuǎn)的條件下，由于離心力的作用會(huì)發(fā)生膨脹，膨脹量加工中心的大
小隨著旋轉(zhuǎn)半徑與轉(zhuǎn)速的增大而增大；但是與之配合的7：24實(shí),2,7J柄則膨脹量較小，
因此總的錐度連接剛度會(huì)降低，在拉桿拉力的作用下，刀具的軸向位置也會(huì)發(fā)生改變。
主軸錐孔的“喇叭口”狀擴(kuò)張，還會(huì)引起刀具及夾緊機(jī)構(gòu)質(zhì)心的偏離，從而影響主軸的
動(dòng)平衡。
   要保證這種連接在高速搖臂鉆床下仍有可靠的接觸，需有一個(gè)很大的過(guò)盈量來(lái)抵消高速
旋轉(zhuǎn)時(shí)主軸錐孔端部的膨脹，例如標(biāo)準(zhǔn)40號(hào)錐需初始過(guò)盈量為15～20lxm，再加上消除錐
度配合公差帶的過(guò)盈量(AT4級(jí)錐度公差帶達(dá)13lxm)，因此這個(gè)過(guò)盈量很大。這樣大的過(guò)盈
量要求拉桿產(chǎn)生很大的拉力，這樣大的拉力一般很難實(shí)現(xiàn)。就是能實(shí)現(xiàn)，對(duì)快速換刀也非
常不利，同時(shí)對(duì)主軸前軸承也有不良的影響。
    高速加工對(duì)動(dòng)平衡要求非常高，不要求主軸組件需動(dòng)平衡(凹．4級(jí)以上)，而且
刀具及裝夾機(jī)構(gòu)也需動(dòng)平衡。但是，傳遞轉(zhuǎn)矩的鍵和鍵槽很容易破壞這個(gè)動(dòng)平衡。而且
標(biāo)準(zhǔn)的7：24錐柄較長(zhǎng)，很難實(shí)現(xiàn)全長(zhǎng)無(wú)間隙配合，一般只要求配合面前段70％以上接觸。
因此配合面后段會(huì)有一定的間隙，該間隙會(huì)引起刀具的徑向圓跳動(dòng)，影響主軸部件整體結(jié)構(gòu)
的動(dòng)平衡。
    鍵是用來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩和進(jìn)行圓周方向定位的，為解決鍵及鍵槽引起的動(dòng)平衡問(wèn)題，已研究出
一種新的7J／軸連接結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)在配合處產(chǎn)生很大的摩擦力以傳遞轉(zhuǎn)矩，并用在刀柄上作標(biāo)記的
方法實(shí)現(xiàn)安裝的周向定位，達(dá)到取消鍵的目的。用三棱圓來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩，也可以解決動(dòng)平衡問(wèn)題
加工中心。
    主軸與刀具的連接必須具有很高的重復(fù)安裝精度，以保持每次換刀后的精度不變。否則，
即使刀具進(jìn)行了很好的動(dòng)平衡也無(wú)濟(jì)于事。穩(wěn)定的重復(fù)定位精度有利于提高換刀速度和保持高的
工作可靠性。
    另外，主軸與刀具的連接必須有很高的連接剛度及精度，同時(shí)也希望對(duì)可能產(chǎn)生的振動(dòng)有衰減作用等。

    標(biāo)準(zhǔn)的7：24錐度連接有許多加工中心優(yōu)點(diǎn)：不自鎖，可實(shí)現(xiàn)快速裝卸刀具；刀柄的錐
體在拉桿軸向拉力的作用下，緊緊地與主軸的內(nèi)錐面接觸，實(shí)心的錐體直接在主軸內(nèi)錐孔內(nèi)
支承刀具，可以減小刀具的懸伸量；這種連接只有一個(gè)尺寸，即錐角需加工到很高的精度，
所以成本較低，而且使用可靠，多年來(lái)應(yīng)用非常。
    但是，7：24錐度連接也有一些不足：
    (1)單獨(dú)錐面定位。7：24連接錐度較大，錐柄較長(zhǎng)，錐體表面同時(shí)要起兩個(gè)重要的作用，
即刀具相對(duì)于主軸的定位及實(shí)現(xiàn)刀具夾緊并提供足夠的連接剛度。由于它不能實(shí)現(xiàn)與主
軸端面和內(nèi)錐面同時(shí)定位，所以標(biāo)準(zhǔn)的7：24刀／軸錐度連接，在主軸端面和刀柄法蘭端面
間有加工中心較大的間隙。在ISO標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定7：24錐度配合中，主軸內(nèi)錐孔的角度偏差為“—”，
刀柄錐體的角度偏差為“+”，以保證配合的前段接觸。所以它的徑向定位精度往往不夠高，
在配合的后段還會(huì)產(chǎn)生間隙。如典型的AT4級(jí)(1S01947，GB／T11334—1989)錐度規(guī)定角度的
公差值為131xm，這就意味著配合后段的大徑向間隙高達(dá)131xm。這個(gè)徑向間隙會(huì)導(dǎo)致刀尖的
跳動(dòng)和破壞結(jié)構(gòu)的動(dòng)平衡，還會(huì)形成以接觸前端為支點(diǎn)的不利工況，當(dāng)?shù)毒咚艿膹澗爻^(guò)拉
桿軸向拉力產(chǎn)生的摩擦力矩時(shí)，刀具會(huì)以前段接觸區(qū)為支點(diǎn)擺動(dòng)。在切削力作用下，刀具在主
軸內(nèi)錐孔的這種擺動(dòng)，會(huì)加速主軸錐孔前段的磨損，形成喇叭口，引起刀具軸向定位誤差。
7：24錐度連接的剛度對(duì)錐角的變化和軸向拉力的變化也很敏感。當(dāng)拉力增大4—8倍時(shí)，加工
中心連接的剛度可提高20％—50％。但是，在頻繁的換刀過(guò)程中，過(guò)大的拉力會(huì)加速主軸內(nèi)孔
的磨損，使主軸內(nèi)孔膨脹，影響主軸前軸承的壽命。
    (2)在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)。主軸端部錐孔的擴(kuò)張量大于錐柄的擴(kuò)張量。對(duì)于自動(dòng)換刀(ATC)來(lái)說(shuō)，
每次自動(dòng)換刀后，刀具的徑向尺寸都可能發(fā)生變化，存在著重復(fù)定位精度不穩(wěn)定的問(wèn)題。由于
刀柄錐部較長(zhǎng)，也不利于快速換刀和減小主軸尺寸。