刀柄中的HSK刀柄性能怎么样呢

发布日期：18-06-11 16:52
点击数：193

hsk刀柄是高速切削应用刀具的炳。目前在切削加工领域，空心短锥柄(HSK)已越来越普及，这是由于它比7：24大锥度刀柄在精度、刚性和适用高的转速及换刀方便等方面有明显的优势。HSK正式国际标准的公布将使它在更大的范围内得到各国的承认。但在应用这种新型刀柄时，由于其结构上的特点，还必须掌握有关其承载能力的大小和使用的注意事项，才能保证安全、无故障地工作。

刀柄上承受的弯矩是由横向作用在刀具上的力产生的。刀柄的弯矩承载能力是在弯矩作用下使刀柄法兰接触面的一边开始分离时的弯矩值，从这个临界弯矩值开始，弯矩—变形特征曲线的走向明显变陡，表明刀柄装夹的连接强度迅速降低。在接近临界点时，连接强度已经不够，尽管此时刀柄的法兰面与主轴端面还保持全面接触，但弯矩已接近使两者分离的临界值。这个临界弯矩的大小主要取决于拉紧力，因此加大拉紧力可以提高最大弯矩。这一点对悬伸较长的刀具有特殊的意义，此时一个较小的切削力就会产生较大的弯矩。但是加大拉紧力会增加作用在刀柄夹紧斜面上的总载荷，尤其是在高使用传速下，由于离心力的作用，内部夹爪所施加的夹紧力随之增加，致使夹紧的可靠性得以提高，但另一方面却使刀柄最薄的部位承受很大的载荷，导致刀柄损坏。

在大负荷铣削时会产生很大的切削力和扭矩，HSK刀柄必须能承受、传递这样的扭矩。为了确定刀柄最大扭矩的承载能力，特进行了静态和动态载荷试验。试验时，逐渐增加扭矩直至刀柄失效。由用不同材料制造的HSK63号刀柄的扭转—变形曲线可见，在载荷的作用下，刀柄先处在弹性变形阶段，之后进入装夹的承载阶段，曲线较为平坦，这是由于在刀柄与主轴的接触面之间存在着摩擦力，形成很高的扭转刚性。在克服这个摩擦扭矩后，刚性随之下降。继续增加载荷，传动键开始承受扭矩，直至刀柄损坏。由此可见，损坏扭矩的大小与材料密切相关。如能正确选用材料，则可明显提高刀柄的承载能力。为了确定刀柄的最大扭矩承载能力，仅做静态试验还不够，在切削加工中所产生的动态激振的持续作用下，刀柄承受扭矩的能力明显下降。表中列出了不同材料制造的HSK63号刀柄的极限扭矩承载值。由表可以看出，对于所有的材料动态承载能力大的只有静态试验时的7%。

表 HSK63号刀柄的承载性能：

HSK-63 A-C型刀柄夹紧力：15KN，18KN，21KN

法兰端面分离弯矩：420Nm，460Nm，510Nm

滑动扭矩：115～155Nm，138～186Nm，161～218Nm

静态试验破坏扭矩：2200Nm(16MnCr5,56HRC)，2400Nm(41Cr4,53HRC)，3300Nm(X46Cr13,53HRC)

动态试验破坏扭矩：1600Nm(16MnCr5,56HRC)，1800Nm(41Cr4,53HRC)，2400Nm(X46Cr13,53HRC)

最高使用转速：22500r/min(最小过盈配合)，27500r/min(最大过盈配合)

对于E型结构(不带键槽)的HSK刀柄，可传递的最大扭矩是靠刀柄与主轴之间的摩擦实现的，其大小除与锥度配合精度之差有关外，还取决于拉紧力。一个HSK63号刀柄的滑动扭矩在按照DIN标准推荐的18KN拉紧力情况下为138～186Nm，如果把拉紧力提高到21KN，滑动扭矩大约可提高20%，达161～218Nm。

HSK数控刀柄(空心短锥刀柄)是广泛应用于高速切削加工机床的回转刀具夹紧设备，起到连接数控机床主轴和切削刀具并传递力矩的作用。国际标准化组织(ISO)已于2001年制定了HSK数控刀柄标准，HSK数控刀柄被认为是目前最适用于高速切削的刀柄形式之一。

【打印】
【收藏】
【返回】