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机床HSK刀柄的开发与应用

日期：2009年11月10　来源：沈阳第一机床厂　关键字：机床
    HSK(德义Hohl SchaftKegel缩写)刀柄是德国阿亨(Aachen)工业人学机床研究所在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1987㈠扑始，由德国则亨厂业大子机林实验室(WZL)和一些上具制造厂、机床制造厂、用户企业等30多个单位成立了专题丁作组，在M．Weck教授领导下开始新型丁具系统的研究开发工作。经过第，轱研究，工作组于1990年7月向德国土、比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厂具系统的DIN标准苹案，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，德国十1993年制定了HSK I具系统的正式工业标准DIN69893。1996年5月，在ISO／TC29／WG33审议会卜，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千具系统正式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儿十倍，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人众汽车公司，HSK／J柄广泛用于铣削、钻削和车削加厂巾。
    HSK刀柄巾锥面(径向)和法兰端面(轴向)双面定位，机床实现与土轴的刚性连接。当刀柄在机床土轴上：文装时，空心短锥柄与手轴锥孔能完全接触，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olmm的间隙。在拉紧机构作用下，拉杆的向右移动使其前端的锥面将弹性央爪径向胀开，同时夹爪的外锥面作用在空心短锥柄内孔的30’锥面上，空心短锥柄产生弹性变形，丌使具端面与主轴端曲靠紧，实现刀柄与工轴锥面和主釉端而同时定位和灾紧的功能。
    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机床合刚度，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——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，质且轻，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JJJJ柄，C、D犁为机床手动换刀刀柄．E、F型为无键连接刀柄，适合超高速切削。

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