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加工中心HSK刀柄
日期：2010年01月29 來(lái)源：沈陽(yáng)第一機(jī)床廠 關(guān)鍵字：加工中心
HSK刀柄是一種新型的高速錐型刀柄，其接口采用錐面和端面兩面同時(shí)定位的方式，刀柄為中空，錐體長(zhǎng)度較短，有利于實(shí)現(xiàn)換刀輕型化及高速化。加工中心由于采用端面定位，完全消除了軸向定位誤差，使高速、高精度加工成為可能。這種刀柄在高速加工中心上應(yīng)用很普遍，車(chē)床被譽(yù)為是“21世紀(jì)的刀柄”。
(1)HSK刀柄的工作原理和性能特點(diǎn) 德國(guó)刀具協(xié)會(huì)與阿亨工業(yè)大學(xué)等開(kāi)發(fā)的HSK雙面定位型空心刀柄是一種典型的1：10短錐面刀具系統(tǒng)。HSK刀柄由錐面(徑向)和法蘭端面(軸向)共同實(shí)現(xiàn)與主軸的聯(lián)接剛性，由錐面實(shí)現(xiàn)刀具與主軸之間的同軸度，錐柄的錐度為1：10。
這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)主要有：
1)采用錐面、端面過(guò)定位的結(jié)合形式，能有效地提高結(jié)合剛度。
2)因錐部長(zhǎng)度短和采用空心結(jié)構(gòu)后質(zhì)量較輕，故自動(dòng)換刀動(dòng)作快，車(chē)床可以縮短移動(dòng)時(shí)間，加快刀具移動(dòng)速度，有利于實(shí)現(xiàn)ATC的高速化。
3)采用1：10的錐度，與7：24錐度相比錐部較短，楔形效果較好，加工中心故有較強(qiáng)的抗扭能力，且能抑制因振動(dòng)產(chǎn)生的微量位移。
4)有比較高的重復(fù)安裝精度。
5)刀柄與主軸間由擴(kuò)張爪鎖緊，轉(zhuǎn)速越高，擴(kuò)張爪的離心力(擴(kuò)張力)越大，鎖緊力越大，故這種刀柄具有良好的高速性能，即在高速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的離心力作用下，車(chē)床刀柄能牢固鎖緊。
這種結(jié)構(gòu)也有弊端：
1)它與現(xiàn)在的主軸端面結(jié)構(gòu)和刀柄不兼容。
2)由于過(guò)定位安裝，必須嚴(yán)格控制錐面基準(zhǔn)線與法蘭端面的軸向位置精度，與之相應(yīng)的主軸也必須控制這一軸向精度，使其制造工藝難度較大。
3)柄部為空心狀態(tài)，裝夾刀具的結(jié)構(gòu)必須設(shè)置在外部，增加了整個(gè)刀具的懸伸長(zhǎng)度，車(chē)床影響刀具的剛性。
4)從保養(yǎng)的角度來(lái)看，HSK刀柄錐度較小，加工中心錐柄近于直柄，加之錐面、法蘭端面要求同時(shí)接觸，使刀柄的修復(fù)重磨很困 難，經(jīng)濟(jì)性欠佳。
5)成本較高，刀柄的價(jià)格是普通標(biāo)準(zhǔn)7：24刀柄的1．5—2倍。
6)錐度配合過(guò)盈量較小(是KM結(jié)構(gòu)的1／5—1／2)，數(shù)據(jù)分析表明，按DIN公差制造的HSK刀柄在8 000—20 000r?min運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于主軸錐孔的離心擴(kuò)張，會(huì)出現(xiàn)徑向間隙。
7)極限轉(zhuǎn)速比KM刀柄低，且由于HSK的法蘭也是定位面，加工中心一旦污染，會(huì)影響定位精度，所以采用HSK刀柄必須有附加清潔措施。
(2)HSK刀柄的主要類(lèi)型及其特點(diǎn) 按DIN的規(guī)定，HSK刀柄分為車(chē)床的六種型式。A、B型為自動(dòng)換刀刀柄；加工中心C、D型為手動(dòng)換刀刀柄；E、F型為無(wú)鍵聯(lián)接、對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，適用于超高速的刀柄。
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