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HSK刀柄的結構和應用
閱讀:713 發布時間:2019-4-8HSK刀柄的結構和應用
HSK(德意Hohl SchaftKegel縮寫)刀柄是德國阿亨(Aachen)工業大學機床研究所在20世紀90年代初開發的—種雙面夾緊刀柄,是比較具有代表性的雙面夾緊刀柄,從1987開始,由德國工業大學機床研究所實驗室(WZL)和一些刀類工具制造廠、機床制造廠、用戶企業等30多個單位成立了專題工作組,在M.Weck教授領導下開始新型工具系統的研究開發工作。經過多倫研究,工作組于1990年7月向德國本土標準機床組織提交了“自動換/j寧心柄”標準建議。德國于1991年7月公布HSK工具系統的DIN標準備案,并向標準化組織建議制定相關ISO標準。1992年5月,標準化組織ISOTfrC29(工具技術委員會)決定暫不制定自動換/J空心柄的ISO標準。經過工作組的第二輪研究,德國1993年制定了HSK 刀類工具系統的正式工業標準DIN69893。1996年5月,在ISO/TC29/WG33審議會下,制定了以DIN69893為基礎的HSK廠只系統的ISO標準草案ISO/DISl2164。經過多次修訂后,于2001年頒布HSK工具系統正式ISO標準IS012164。由于其剛度和重復定位精度較標準錐度刀柄提高幾倍至幾十倍,因此在機械制造業界得到廣泛地認同和采用。例如,德國奔馳汽車公司和大眾汽車公司,HSK/J柄廣泛用于銑削、鉆削和車削加工。
HSK刀柄采用錐面(徑向)和法蘭端面(軸向)雙面定位,機床實現與主軸的剛性連接。當刀柄在機床主軸上安裝時,空心短錐柄與主軸錐孔能*接觸,起到定心作用。
此時,HSK刀柄法蘭盤與主軸端面之間還存在約0.1mm的間隙。在拉緊機構作用下,拉桿的向后移動使其前端的錐面將彈性夾爪徑向脹開,同時夾爪的外錐面作用在空心短錐柄內孔的30度錐面上,空心短錐柄產生彈性變形,使刀類工具端面與主軸端面靠緊,實現刀柄與主軸錐面和主釉端面同時定位和夾緊的功能。 這種刀柄結構的主要優點是:
(1)有效地提高刀柄與機床主軸的結合剛度。由于采用錐面、端面過定位結合,使刀柄與主軸的有效接觸面積增大,并從徑向和軸向進行雙面定位,大大提高刀柄與主軸的結合剛度,克服了傳統的標準錐度柄在高速旋轉時剛度不足的弱點。
⑵有較高的重復定位精度,并且自動換刀動作快,有利于實現ATC的高速化。由于采用的錐度,其錐部長度縮短(約為錐柄相近規格的I/2)。每次換刀后刀柄與主軸的接觸面積大,—致機床性好,提高了刀柄的重復定位精度。由于采用空心結構,重量輕,便于自動換刀。
(3)具有良好的高速鎖緊性。刀柄與主軸間由彈性擴張爪鎖緊,轉速越高,擴張爪的離心力越大,鎖緊力越大。按德國DIN標準的規定,HSK/J柄采用平衡式設計,其結構形式有A、B、C、D、E、F共6種型式。每一種型式又有多種尺寸規格。A、B型為自動換刀柄,C、D為機床手動換刀柄.E、F型為無鍵連接刀柄,適合超高速切削。