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機床HSK刀柄的開發(fā)與應(yīng)用


日期：2009年11月10　來源：沈陽第一機床廠　關(guān)鍵字：機床
    HSK(德義Hohl SchaftKegel縮寫)刀柄是德國阿亨(Aachen)工業(yè)人學(xué)機床研究所在20世紀(jì)90年代初開發(fā)的—種雙面夾緊刀柄，是最具有代表性的雙面夾緊刀柄，從1987㈠撲始，由德國則亨廠業(yè)大子機林實驗室(WZL)和一些上具制造廠、機床制造廠、用戶企業(yè)等30多個單位成立了專題丁作組，在M．Weck教授領(lǐng)導(dǎo)下開始新型丁具系統(tǒng)的研究開發(fā)工作。經(jīng)過第，轱研究，工作組于1990年7月向德國土、比標(biāo)準(zhǔn)機床組織提交了“自動換／j寧心柄”標(biāo)準(zhǔn)建議。德國于1991年7月公布HSK廠具系統(tǒng)的DIN標(biāo)準(zhǔn)蘋案，并向國際標(biāo)準(zhǔn)化組織建議制定相關(guān)ISO標(biāo)準(zhǔn)。1992年5月，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISOTfrC29(工具技術(shù)委員會)決定暫不制定自動換／J空心柄的ISO標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)過工作組的第二輪研究，德國十1993年制定了HSK I具系統(tǒng)的正式工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DIN69893。1996年5月，在ISO／TC29／WG33審議會卜，制定了以DIN69893為基礎(chǔ)的HSK廠只系統(tǒng)的ISO標(biāo)準(zhǔn)草案ISO／DISl2164。經(jīng)過多次修訂后，于2001年頒布HSK千具系統(tǒng)正式ISO標(biāo)準(zhǔn)IS012164。由于其剛度和重復(fù)定位精度較標(biāo)準(zhǔn)錐度刀柄提高幾倍至兒十倍，因此在機械制造業(yè)界得到廣泛地認(rèn)同和采用。例如，德國奔馳汽車公司和人眾汽車公司，HSK／J柄廣泛用于銑削、鉆削和車削加廠巾。
    HSK刀柄巾錐面(徑向)和法蘭端面(軸向)雙面定位，機床實現(xiàn)與土軸的剛性連接。當(dāng)?shù)侗跈C床土軸上：文裝時，空心短錐柄與手軸錐孔能完全接觸，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olmm的間隙。在拉緊機構(gòu)作用下，拉桿的向右移動使其前端的錐面將彈性央爪徑向脹開，同時夾爪的外錐面作用在空心短錐柄內(nèi)孔的30’錐面上，空心短錐柄產(chǎn)生彈性變形，丌使具端面與主軸端曲靠緊，實現(xiàn)刀柄與工軸錐面和主釉端而同時定位和災(zāi)緊的功能。
    這種刀柄結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點是：
    (1)有效地提高刀柄與機床主軸的結(jié)合剛度。由于采用錐面、端面過定位結(jié)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(jié)機床合剛度，克服了傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)錐度柄在高速旋轉(zhuǎn)時剛度不足的弱點。
    ⑵有較高的重復(fù)定位精度，并且自動換刀動作快，有利于實現(xiàn)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(guī)格的I／2)。每次換刀后刀柄與主軸的接觸面積——致機床性好，提高了刀柄的重復(fù)定位精度。由于采用空心結(jié)構(gòu)，質(zhì)且輕，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(zhuǎn)速越高，擴張爪的離心力越大，鎖緊力越大。按德國DIN標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，HSK／J柄采用平衡式設(shè)計，其結(jié)構(gòu)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(guī)格。A、B型為自動換JJJJ柄，C、D犁為機床手動換刀刀柄．E、F型為無鍵連接刀柄，適合超高速切削。

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