HSK刀柄的结构和应用

发布日期：18-03-15 15:23
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HSK刀柄的结构和应用
HSK(德意Hohl SchaftKegel缩写)刀柄是德国阿亨(Aachen)工业大学机床研究所在20世纪90年代初开发的—种双面夹紧刀柄，是最具有代表性的双面夹紧刀柄，从1987开始，由德国工业大学机床研究所实验室(WZL)和一些刀具制造厂、机床制造厂、用户企业等30多个单位成立了专题工作组，在M．Weck教授领导下开始新型工具系统的研究开发工作。经过多伦研究，工作组于1990年7月向德国本土标准机床组织提交了“自动换／j宁心柄”标准建议。德国于1991年7月公布HSK工具系统的DIN标准备案，并向国际标准化组织建议制定相关ISO标准。1992年5月，国际标准化组织ISOTfrC29(工具技术委员会)决定暂不制定自动换／J空心柄的ISO标准。经过工作组的第二轮研究，德国1993年制定了HSK 刀具系统的正式工业标准DIN69893。1996年5月，在ISO／TC29／WG33审议会下，制定了以DIN69893为基础的HSK厂只系统的ISO标准草案ISO／DISl2164。经过多次修订后，于2001年颁布HSK工具系统正式ISO标准IS012164。由于其刚度和重复定位精度较标准锥度刀柄提高几倍至几十倍，因此在机械制造业界得到广泛地认同和采用。例如，德国奔驰汽车公司和大众汽车公司，HSK／J柄广泛用于铣削、钻削和车削加工。
    HSK刀柄采用锥面(径向)和法兰端面(轴向)双面定位，机床实现与主轴的刚性连接。当刀柄在机床主轴上安装时，空心短锥柄与主轴锥孔能完全接触，起到定心作用。
    此时，HSK刀柄法兰盘与主轴端面之间还存在约0.1mm的间隙。在拉紧机构作用下，拉杆的向后移动使其前端的锥面将弹性夹爪径向胀开，同时夹爪的外锥面作用在空心短锥柄内孔的30度锥面上，空心短锥柄产生弹性变形，使刀具端面与主轴端面靠紧，实现刀柄与主轴锥面和主釉端面同时定位和夹紧的功能。     这种刀柄结构的主要优点是：
    (1)有效地提高刀柄与机床主轴的结合刚度。由于采用锥面、端面过定位结合，使刀柄与主轴的有效接触面积增大，并从径向和轴向进行双面定位，大大提高刀柄与主轴的结合刚度，克服了传统的标准锥度柄在高速旋转时刚度不足的弱点。
    ⑵有较高的重复定位精度，并且自动换刀动作快，有利于实现ATC的高速化。由于采用的锥度，其锥部长度缩短(约为锥柄相近规格的I／2)。每次换刀后刀柄与主轴的接触面积大，—致机床性好，提高了刀柄的重复定位精度。由于采用空心结构，重量轻，便于自动换刀。
    (3)具有良好的高速锁紧性。刀柄与主轴间由弹性扩张爪锁紧，转速越高，扩张爪的离心力越大，锁紧力越大。按德国DIN标准的规定，HSK／J柄采用平衡式设计，其结构形式有A、B、C、D、E、F共6种型式。每一种型式又有多种尺寸规格。A、B型为自动换刀柄，C、D为机床手动换刀柄．E、F型为无键连接刀柄，适合超高速切削。

HSK刀柄

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