HSK刀柄高速切削性能研究

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高速切削中的刀柄技术

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国家自然科学基金项目（０７１０、５５５５）北京市教委项目（５０１１２００）０００１０４１
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HSK刀柄简介

HSK刀柄簡介一.前言在高速切削加工已成為機械加工製造技術重要的環節。

傳統的BT刀具系統的加工性能已難以滿足高速切削的要求。

目前高速切削應用較廣泛的有德國的HSK (德文Hohl Shaft Kegel縮寫)刀具系統、美國的KM 刀具系統、日本的NC5、BIG-PLUS刀具系統等以上皆屬於兩面拘束刀柄。

而刀具系統能在高速下進行切削加工，應滿足以下基本條件：1. 較高的系統精度系統精度包括系統定位夾持精度和刀具重複定位精度，前者指刀具與刀柄、刀柄與機床主軸的連接精度；後者指每次換刀後刀具系統精度的一致性。

刀具系統具有較高的系統精度，才能保證高速加工條件下刀具系統應有的靜態和動態穩定性。

2. 較高的系統剛度刀具系統的靜、動剛度是影響加工精度及切削性能的重要因素。

刀具系統剛度不足會導致刀具系統振動，從而降低加工精度，並加劇刀具的磨損，降低刀具的使用壽命。

3. 較好的動平衡性高速切削加工條件下，微小質量的不平衡都會造成巨大的離心力，在加工過程中引起機床的急劇振動。

因此，高速刀具系統的動平衡非常重要。

二.H SK工具系統標準的制訂從1987年開始，由德國阿亨工業大學機床實驗室以及一些工具製造廠、機床製造廠、用戶企業等30多個單位成立了專題工作組，在M.Weck教授領導下開始了新型工具系統的研究開發工作。

經過第一輪研究，工作組於1990年7月向德國工業標準組織提交了「自動換刀空心柄」標準建議。

德國於1991年7月公佈了HSK刀具系統的DIN標準草案，並向國際標準化組織建議制定相關ISO標準。

1992年5月，國際標準化組織ISOT/TC29(工具技術委員會)決定暫不制訂自動換刀空心柄的ISO標準。

經過工作組的第二輪研究，德國於1993年制定了HSK工具系統的正式工業標準DIN69893。

1996年5月，在ISO/TC29/WG33審議會上，制訂了以DIN69893為基礎的HSK刀具系統的ISO標準草案ISO/DIS12164。

hsk刀柄工作原理

hsk刀柄工作原理
HSK（Hohlschaftkegel）是一种用于机械切削加工的刀柄连接
方式，广泛用于数控机床和精密磨床。

HSK刀柄的工作原理是通过刀柄和刀座之间的锥形接触来实
现刀具夹紧。

刀柄的尾部具有一个腔体，内部是一组锥形槽。

刀座的前端也具有相应的锥形形状，可以与刀柄的锥形槽相匹配。

在刀柄插入刀座的过程中，刀柄的锥形槽与刀座的锥形形状互相配合，形成一个牢固的连接。

HSK刀柄的优点之一是其高动态刚性。

由于刀柄和刀座之间
的大面积锥形接触，切削力可以更均匀地分布到连接面上，从而提高了刚性和稳定性。

这种刚性对于精密加工尤为重要，因为它可以减少切削震动和振动，提高加工质量和精度。

此外，HSK刀柄还具有快速、精确的夹紧和卸载功能。

在夹
紧刀具时，只需将刀柄插入刀座并旋转一定角度即可完成锁紧，无需其他复杂操作。

而卸载时，只需反向旋转并提起刀柄即可将刀具释放。

总的来说，HSK刀柄利用锥形接触原理实现夹紧和释放刀具，并通过其高动态刚性提供高精度和高效率的切削加工。

高速切削技术及其刀柄结构

高速切削技术及其刀柄结构newmaker摘要：高速切削技术是近十多年来发展最为迅速的先进制造技术之一。

文章在论述高速切削技术发展历程和特点的基础上，着重研究了高速切削技术中的刀柄结构，包括HSK、KM及CAPTO，并比较了常用的BT刀柄与HKS、KM刀柄的拉紧特性。

对高速旋转所带来的特殊的动平衡问题及其执行标准也作了叙述。

1、概述高速切削是一个相对概念，并且随着时代的进步而不断变化。

一般认为高速切削或超高速切削的速度为普通切削加工的5～10倍。

可以从不同的角度对切削速度进行划分，如从加工工艺的角度看，高速切削加工范围为：车削700~7000m/min；铣削300~6000m/min；钻削200~1100m/min；磨削150~360m/min。

也可以根据被加工材料来确定高速切削的范围，如加工钢材达到380m/min以上、铸铁700m/min以上、铜材1000m/min以上、铝材1100m/min以上。

也可以根据主轴转速、功率、锥孔大小、和平衡标准来划分，如按主轴的Dn值划分，高速主轴的Dn值一般为500000~2000000；对于加工中心，可按主轴锥孔的大小来划分：50号锥——10000~20000r/min；40号锥——20000~40000r/min；30号锥——25000~40000r/min；HSK锥——20000~40000r/min；KM锥——35000r/min 以上。

而根据ISO—1940，高速主轴的转速至少要超过8000r/min。

1978年CIRP 切削委员会将高速切削定为500～7500 m/min[1][2][3]。

研究表明：随着切削速度的提高，切削力会降低15～30％以上，切削热量大多被切屑带走，加工表面质量可提高1～2级，生产效率的提高，可降低制造成本20％～40％。

所以高速切削意义不仅仅是得到较高的表面切削质量[2]。

国外对高速切削技术的研究比较早，可以追溯到20世纪60年代。

HSK热装刀柄刀具结合部特性及其应用研究开题报告

HSK热装刀柄刀具结合部特性及其应用研究开题报告1. 研究背景及意义HSK是一种常见的机床刀柄标准，广泛应用于数控机床中，尤其是高速加工和精密加工领域。

热装刀具是一种特殊的工具，由于其结构紧凑，可以在短时间内完成换刀操作，因此成为了高效率高精度加工领域的首选工具。

然而，在实际应用中，由于高速加工对刀具的精度和刚度要求非常高，因此热装刀具和HSK刀柄结合部的特性对加工质量和加工效率都有着十分重要的影响。

针对这一问题，本研究旨在通过对于HSK热装刀柄刀具结合部特性和应用的研究，能够深入了解其机理和特点，为高速加工和精密加工提供技术支持和理论指导。

2. 研究内容和方法本研究将分析HSK热装刀柄刀具结合部的结构参数、刚度特点、接触面压力分布等特性，并根据不同的加工参数，研究它们对加工效率和加工质量的影响。

具体的研究方法包括理论分析、数值模拟和实验研究。

首先，本研究将针对HSK热装刀柄刀具结合部的结构进行分析，确定其主要结构参数，包括刀柄孔槽尺寸、刀具柄部尺寸、接触面角度等。

然后，利用有限元分析软件建立热装刀具和HSK刀柄结合部的数学模型，并进行数值模拟分析，研究加工参数对结合部刚度和接触面压力分布的影响。

最后，通过实验测试对比分析，验证数值模拟结果的准确性，并探究HSK热装刀柄刀具结合部的应用特性。

3. 预期成果本研究预期可以深入分析HSK热装刀柄刀具结合部的特性和应用，为高速加工和精密加工领域提供理论和技术支持。

具体成果包括：（1）分析HSK热装刀柄刀具结合部的主要结构参数和特性；（2）研究加工参数对热装刀柄刀具结合部的刚度和接触面压力分布的影响；（3）验证数值模拟结果的准确性，并提出优化方案；（4）探索HSK热装刀柄刀具结合部在高速加工和精密加工领域的应用前景。

4. 参考文献1. 曹乐乐. 热装刀具加工的研究[M]. 北京: 北京机械工业出版社, 2004.2. 张玉华, 王建林, 魏伟鹏. 非对称HSK显微机电接头接触状态的仿真研究[J]. 机械工程学报, 2008, 44(2): 57-61.3. 林伟, 廖青军. HSK刀柄力学性能试验与分析[J]. 机床与液压, 2018, 46(5): 66-68.4. 刘玮玮. 热装刀具接头滑移因素影响分析[J]. 机床工具与模具, 2019, 59(4): 1-6.5. 张昆仑. 热装夹持技术在高速加工中的应用[J]. 高新技术与产业, 2017, 6: 52-53.。

HSK KCH强力刀柄的标准

HSK—KCH强力刀柄的标准hsk刀柄是高速切削应用刀具的炳。

自HSK空心短锥柄技术出现以来，在世界各国得到广泛应用。

据了解，欧洲和北美洲的一些用户，在使用HSK刀柄时遇到了一些问题。

出现这些问题的主要原因在于，他们对制造HSK刀柄的材料选择不当。

DIN标准仅规定了HSK刀柄的几何形状，而没有规定所用的材料。

所以，几乎所有的刀具供应商所生产的HSK刀柄，都完全参照传统的7：24锥柄来生产。

HSK空心短锥柄的“空心”本身就说明具有潜在的问题：即轴向截面很小，显然这是HSK空心短锥柄的薄弱环节。

传统的刀柄一般是由合金钢制造，然后或是表面淬火或是表面处理，得到了一个坚硬耐磨的表面和韧性的心部(HRC32～36)。

这些热处理过程(如渗碳和离子氮化，硬度可达HRC58～62，约1mm深)对7：24锥柄非常适合，价格也不贵。

由于它具有足够的横截面，所以实际上不易变形。

按照工业上能够接受的指导准则，这种尺寸比较稳定的基体把两种性能完美地结为一体——有较软而韧性的芯部，可防止硬表面因变形而爆裂脱落，又有很耐磨坚硬的表面。

HSK作为一个高性能的安全的刀柄已得到了应用，其结构参数将很快成为国际标准。

hsk数控刀柄购买认准钛浩机械有限公司，公司公司已通过ISO9001:2000国际质量管理体系认证，可为用户提供符合国家标准、德国标准、美国标准、日本标准等不同标准的各类机床附件，以满足客户的不同需求。

但对HSK空心短锥柄就不同了，它被做成结构截面很小，对于HSK63以下的小规格HSK空心短锥柄就没有强韧的心部来支承坚硬的表面，在每次夹紧—松开循环中都要受到很大的冲击，切削过程中又受到动态的弯扭交变载荷，在淬硬的脆性部位可能会出现微小的裂纹，在HSK刀柄的柄部的一些部位，对较大的拉应力非常敏感。

这些部位有30°夹紧面、扭矩传递时键槽与主轴接触的表面以及径向贯穿孔与键槽底部、空刀槽底部最近的部位。

这些微小的裂纹随时间而扩展难以发现，事实上不通过显微镜和特殊的检测手段很难发现这些变化。

HSK数控刀柄的应用满足条件

HSK数控刀柄的应用满足条件所谓“HSK数控刀柄”是五轴机加工中心所使用的刀柄，其主轴锥度为：1:10，短锥柄，装夹方式:主轴内部真空夹紧.随着机械行业的发展，HSK数控刀柄应用越广泛。

台湾YSC HSK数控刀柄在选购满足以下基本条件：较高的系统精度较高的系统刚度较好的动平衡性HSK数控刀柄的性能应用于高速切削。

一般认为高速切削或超高速切削的速度为普通切削加工的5～10倍。

可以从不同的角度对切削速度进行划分。

随着切削速度的提高，切削力会降低15～30%以上，切削热量大多被切屑带走，加工表面质量可提高1～2级，生产效率的提高，可降低制造成本20%～40%。

所以高速切削意义不仅仅是得到较高的表面切削质量。

而刀具系统能在高速下进行切削加工，应满足以下基本条件：1、较高的系统精度系统精度包括系统定位夹持精度和刀具重复定位精度，前者指刀具与刀柄、刀柄与机床主轴的连接精度;后者指每次换刀后刀具系统精度的一致性。

刀具系统具有较高的系统精度，才能保证高速加工条件下刀具系统应有的静态和动态稳定性。

2、较高的系统刚度刀具系统的静、动刚度是影响加工精度及切削性能的重要因素。

刀具系统刚度不足会导致刀具系统振动，从而降低加工精度，并加剧刀具的磨损，降低刀具的使用寿命。

3、较好的动平衡性高速切削加工条件下，微小质量的不平衡都会造成巨大的离心力，在加工过程中引起机床的急剧振动。

因此，高速刀具系统的动平衡非常重要。

随着数控行业的不断发展，HSK数控刀柄也不断的弥补了市场的空白，起到了很好的作用，HSK数控刀柄一般采用的圆锥工具用柄.并采用相应形式的拉钉拉紧结构目前在我国应用比较广泛。

HSK刀柄关键尺寸测量技术与方法的研究的开题报告

HSK刀柄关键尺寸测量技术与方法的研究的开题报告1. 研究背景和意义HSK机床刀柄是一种新型刀具接口系统，广泛用于高速、高精度加工领域。

刀柄的高度精度和尺寸精度对于加工质量和精度至关重要。

同时，刀柄关键尺寸测量技术也是制造和检验过程中的关键环节。

目前，大部分刀柄的尺寸测量方式仍然采用传统的精密测量仪器和手动测量方法，但这些方法不仅耗时耗力，而且还存在误差。

因此，开发一种快速、准确的HSK刀柄关键尺寸测量技术和测量方法，有助于提高制造和检验过程的效率和精度。

2. 研究内容和方法本研究旨在探究一种基于激光测量的HSK刀柄关键尺寸测量技术和测量方法。

具体研究内容包括：(1) 确定HSK刀柄关键尺寸，包括直径、角度、长度和平面度等。

(2) 选用合适的激光测量仪器和传感器，搭建HSK刀柄关键尺寸测量系统。

(3) 设计测量方法和参数，在系统中进行测量，并对测量数据进行分析和处理。

(4) 对测量结果进行评估和验证，包括精度、重复性和可靠性等。

3. 预期研究结果本研究预计能够开发出一种快速、准确的HSK刀柄关键尺寸测量技术和测量方法，并获取相应的测量数据。

研究结果将有助于提高HSK刀柄制造和检验的效率和精度，同时为相关领域提供技术支持和参考。

4. 研究重点和难点本研究的重点是确定HSK刀柄关键尺寸并选用合适的激光测量仪器和传感器。

同时，测量方法和参数的设计也是一个难点。

此外，正确处理和分析测量数据，评估和验证研究结果也是需要解决的问题。

5. 研究展望本研究的结果将为HSK刀柄关键尺寸测量提供新的思路和方法，同时也将有助于未来相关领域的发展和进步。

未来研究还可以进一步探索如何将此技术应用到其他领域中，如汽车、飞机等制造行业。

HSK工具系统的特点及选用

收稿日期:2006年3月HSK 工具系统的特点及选用陈世平李涛重庆工学院1 引言高速切削加工是现代机械加工的一个重要发展方向。

高速切削加工要求工具系统(刀柄)具有较高的系统精度(包括定位夹持精度和刀具重复定位精度)、系统刚度和较好的动平衡性。

由于传统的B T 刀柄已难以满足高速切削加工要求,因此各种新型结构的刀柄应运而生,其中,由德国研制开发的HSK 刀柄就是一种最具发展前景的高速切削加工刀柄。

2 HSK 刀柄的结构与性能特点与传统的B T 刀柄相比,HSK 刀柄具有以下结构及性能特点:(1)双面同时定位HSK 刀柄最显著的特点之一就是锥面和法兰端面与主轴锥孔面和端面同时接触定位。

HSK 刀柄在机床主轴的安装过程如图1所示。

HSK 刀柄的拉紧机构拉紧之前,其法兰端面与主轴端面之间还存在约0.1mm 的间隙,当拉紧机构拉紧时,拉杆向左移动使其前端锥面将弹性夹爪径向张开,同时夹爪的外锥面作用于空心短锥柄内孔的30 锥面上,使其产生弹性变形。

这样一方面使刀柄外锥面紧密贴合在主轴内锥孔面上,另一方面使刀柄法兰端面与主轴端面靠紧,从而实现了刀柄与主轴锥面和主轴端面同时定位和夹紧[1]。

图1 HSK 刀柄与主轴连接的结构与工作原理由于HSK 刀柄采用了锥面、端面过定位的方式,使刀柄与主轴的有效接触面积增大,从而大大提高了刀柄与主轴的结合刚度,克服了传统的B T 刀柄在高速旋转时刚性不足的缺点。

(2)中空结构传统的B T 刀柄在低速旋转时主轴刚性及精度完全能够满足加工要求。

但随着转速的提高,离心力将使主轴锥孔径向扩张而变大,而刀柄锥部又不可能同步增大,在拉紧力和轴向加工负荷的作用下,刀柄将沿轴向发生窜动,表现出轴向刚性不足的缺点;另一方面,主轴锥孔与刀柄锥部的接触面积也会发生变化,从而影响刀柄的径向刚性(见图2,图中虚线轮廓为扩张后的轮廓,交叉剖面线部分为刀柄与锥孔之间的间隙)。

图2 高速旋转时离心力对实心刀柄与主轴接口的影响由于HSK 刀柄采用了空心薄壁结构,当主轴高速运转时,离心力将使主轴锥孔和刀柄孔壁同时扩张,从而使配合锥面的接触面积基本保持不变。

高速切削中的刀柄技术

高速切削中的刀柄技术高速切削是一个相对概念，并且随着时代的进步而不断变化。

一般认为高速切削或超高速切削的速度为普通切削加工的5~10倍。

根据ISO1940，高速主轴的转速至少要超过8000r/min。

1978年CIRP切削委员会将高速切削定为500~7500m/min。

也可以从不同的角度对切削速度进行细分，见表1。

研究表明：随着切削速度的提高，切削力会减小15％~30％以上，切削热量大多被切屑带走，加工表面质量可提高1~2级，由于生产效率的提高，可降低制造成本20%~40%。

所以高速切削意义不仅仅是得到较高的表面切削质量。

高速切削技术主要分为两方面，一方面是高速切削刀具技术，包括刀具材料、刀柄和刀夹系统、刀具动平衡技术、高速切削数据库技术、检测与监控系统等；另一方面是高速数控机床技术，包括机床整机结构的静动热态特性、电主轴、直线电动机进给系统、数控与伺服系统的高速及高加速度性能、轴承润滑系统、刀具冷却系统等。

因此从高速切削技术本身来讲，只研究主轴的高转速是不够的，但如果重点研究刀柄的结构及其特性，则主要研究高转速下的性能就可以了。

1典型的刀柄结构及其特性一般切削最常用的是BT刀柄，而高速切削用得比较多的是HSK刀柄。

BT刀柄的锥度为7：24，转速在10000r/min左右时，刀柄-主轴系统还不会出现明显的变形，但当主轴从10000r/min升高到40000r/min时，由于离心力的作用，主轴系统的端部将出现较大变形，其径跳急剧增加到15μm左右。

刀柄与主轴锥孔间将出现明显的间隙（图1），严重影响刀具的切削特性，因此BT刀柄一般不能用于高速切削。

HSK刀柄锥的结构形式与常用的BT刀柄不同，它是一种新型的高速锥型刀柄，采用锥面与端面双复位位的方式（图2），在足够大的拉紧力作用下，HSK1：10空心工具锥柄和主轴1：10锥孔之间在整个锥面和支承平面上产生摩擦，提供封闭结构的径向定位，平面夹紧定位防止刀柄的轴向窜动，其径向跳动不超过5μm，轴向重复定位精度高达1μm。

HSK刀柄工作原理及常见问题分析

去，如果此时刀杆被抱死现象消失了，就可以很确
定的说，你所负责的设备漏油了。
产生上述现象原因：夹紧装置的液压油漏掉一
些后，夹紧装置中负责夹紧的液压缸会处在缺油的
状态下，以至于无法完成行程，故无法顺利拆刀。
多次按动拆刀按钮液压站里面的液压油会补充到夹
紧装置的液压系统中去，从而使液压缸完成行程，
刀具才可以顺利拆卸。再者短时间夹紧装置的液压
L=l（1+at） V=v（1+bt）式中，a为线膨胀系数；b为体膨胀系数；l与v是固体在0℃时的长度与体积；t为温度。出现这种现象，请不要急于拆刀，在设备停止加工的状态下，等待一段时间，刀具自然冷却或人为冷却后，刀杆就能够顺利的拆卸。（2）刀柄与设备联接系统刀柄和主轴的状态对设备的加工影响非常大，刀杆和主轴的状态不好不仅会引起无法精确定位，更会导致刀杆“抱死”在设备主轴上面。例如，在刀杆定位面上有划痕或者磕碰的高点、主轴孔上面有毛刺等现象，刀具夹紧系统装夹过程中会出现刀杆定位面的局部高点提前和设备主轴接触，定位装置受力不均匀，很容易造成卡爪失效，严重时造成刀柄与主轴“抱死”，无法拆卸。所以，在实际生产中，一定做好刀柄和主轴孔的保养和维护。刀具运送过程中，不能与工作台和运送小车直接接触，要有完好的橡胶或者泡沫垫垫在刀具放置的位置，保证刀具在发生磕碰的时候，被碰物体的硬度要远远小于刀杆硬度；在刀具安装到设备之前，要做好清洁和修整工作，用干净的无纺布擦拭刀具和设备主轴的定位面，然后用油石打磨刀杆和主轴有异常的位置，并辅助使用压缩空气枪清洗干净。卡爪系统内部结构如图5所示。（3）设备控制系统液压装置也是直接影响刀具难拆的重要因素之一，但检查比较复杂，需要
（kN），HSK刀柄夹

HSK热装刀柄性能及其控制技术研究的开题报告

HSK热装刀柄性能及其控制技术研究的开题报告
一、选题背景
热装刀是目前广泛应用于医学领域的一种手术器械，其主要功能是
通过切割、剜取等方式来进行手术操作。

而热装刀柄作为热装刀的重要
组成部分，直接影响着热装刀的性能表现和手术效果。

因此，对热装刀
柄性能及其控制技术的研究一直是医学领域的研究热点之一。

二、研究目的
本论文旨在研究热装刀柄的性能表现，并探讨其控制技术，以提高
热装刀在手术中的效果，减少手术风险，提高手术安全性。

三、研究内容
1、热装刀柄的组成及性能分析：通过对热装刀柄的结构和特性进行分析，探讨其在手术中的功能和作用。

2、热装刀柄的控制技术研究：研究热装刀柄的控制技术，分析其控制原理，探讨热装刀柄在手术中的温度控制、功率调节等方面的技术实现。

3、热装刀柄性能实验研究：通过实验研究的方式，对热装刀柄的切割性能、稳定性、耐用性等方面进行测试，并对实验结果进行数据分析，为热装刀柄性能的提高提供技术支持。

四、预期成果
1、热装刀柄的性能及其控制技术的研究成果；
2、对热装刀柄在手术中的应用提出相关的技术要求和安全指标；
3、提出一些优化和改进措施，以提高热装刀柄在医学领域的应用效果和安全性。

五、研究意义
本论文的研究成果将为热装刀柄在医学领域的应用提供技术指导和支持，进一步提高热装刀的手术效果和安全性。

同时，为热装刀柄的未来研究提供一定的参考和借鉴。

数控机床HSK刀柄和主轴在高速旋转下的连接性能分析(小)

产生间隙，不仅会导致连接松动，失去径向定位功 ·６３１·
中国机械工程第２３卷第６期２０１２年３月下半月
能，而且会造成动不平衡并产生振动，最终导致机床的整体加工精度及加工表面质量降低。刀柄、主轴的连接失效甚至还可能对加工系统和操作人员造成重大伤害。因此，随着机床切削转速的不需要明确主轴工作在多少转速下能够保断提高，证可靠连接，即确定连接的临界转速。同时也需要对ＨＳＫ刀柄与主轴连接的可靠性有更精确的了解，从而防止刀柄成为应用高速切削技术的制提高Ｈ约因素。实际上，ＳＫ刀柄和主轴连接的可靠性对提高整体机床的可靠性和延长平均无故障工作时间也有重大的意义。ＨＳＫ刀柄随主轴高速旋转发生刀柄与主轴６－９］。本文连接失效是其最主要的失效形式之一［针对Ｈ以ＨＳＫ刀柄的这一失效形式，ＳＫ－６３Ａ，型刀柄作为研究对象建立了连接锥面的应力模并根据此应力模型讨论了刀柄使用的临界转型，速以）是广泛应用于高ＨＳＫ刀柄（起到连接速切削加工机床的回转刀具夹紧设备，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（已于２ＩＳＯ）００１年制定了ＨＳＫ刀
收稿日期：２０１１—０３—１１）基金项目：国家科技重大专项（２００９ＺＸ０４０１４－０１４

hsk125刀柄标准

hsk125刀柄标准：提高加工效率的必经之路在机械加工领域中，刀柄是常见的工具配件之一。

而，则是近年来工具加工领域中备受瞩目的刀柄标准之一。

HSK（Hohl-Schaftkegel）是德语缩写，意为“中空锥柄”。

而HSK125则是指其直径为125毫米。

作为一种刀柄标准，它在数控加工、零件加工、钣金加工等领域都有着广泛的应用。

本文将具体展开的相关知识，以及其在机械加工中的应用价值。

一、的优势1. 高精度HSK125标准采用的是"双角度"设计，柄尾锥体装夹具具有两个角度，分别是7°和30°。

这种设计能够确保刀具在装夹时，相对于刀柄中心线有很小的偏移，提高了精度和质量。

2. 刚性强锥柄形式的HSK125刀柄，在切削力较大时，能够更好地保证切削质量，不会因为变形而影响加工质量。

同时完整的“锥形配合”设计，也保证了刀具的稳定性和锥柄的刚性。

3. 更多的夹持范围在直径上较大，器械尺寸更完整，拥有更多的夹持范围。

同时，刀柄座面是离开最大直径的，这也保证了夹具的稳定性和夹持力度。

4. 提高加工效率由于采用的是圆锥形锥柄体，减少了装夹根部的靠近尖端的不稳定区域，从而可以提供更大的切削速度，确保切削的稳定性和准确性。

二、的适应范围通常适用于较大切削直径和切削深度的高速机床。

同时，其在数控机床、大型电切线切割机床等领域也有着广泛的应用范围。

一般适用于高速铣削、精加工、电气加工、铣削及线切割等技术。

三、的发展历程自1978年起，欧洲一直在探索更为先进的刀柄标准，最终发展出了HSK刀柄标准系列。

1990年，由三十多家公司共同开发的HSK125标准正式公布发行。

为了适应未来精密加工的需要，多家国际科学研究机构也在不断地补充和改进。

这些研究机构通过各种测试和实验，逐步发现了HSK125标准的广泛适用性和重要性。

时至今日，HSK125标准仍在继续更新改进，以适应生产工艺和市场需求的不断变化。

比BT好在哪？HSK、BBT、C、KM的刀柄结构对比

比BT好在哪？HSK、BBT、C、KM的刀柄结构对比这是夹具侠（jiajoin）发布的第 1082 篇技术文章如今高速切削加工已成为机械加工制造技术重要的环节，传统BT 刀具系统的加工性能已难以满足高速切削的要求。

而现在我们常说的主轴两面定位系统，就是通过锥面和端面同时实现定位的主轴系统。

两面定位系统的比较早在40多年以前，大家就已经发现主轴的鼻端与刀具端面贴合时可以增加刚性，然而限于早期加工技术并无法做到刀具与主轴端面结合时的精度。

BIG-PLUS的主轴系统利用量规与其它设备，来控制主轴端面与刀具贴合面的尺寸，来达到两面拘束的目的。

BIG-PLUS的主轴与刀具是可以互换的，传统的主轴可以使用BIG-PLUS刀具，而BIG-PLUS的主轴可以使用传统刀具。

传统主轴、BIG-PLUS主轴与刀具的结合示意图如下，简单的说，传统刀把与主轴端面间是有间隙的，而BIG-PLUS则是利用量规等设备来将间隙消除，使刀把与主轴端面贴合，达到两面拘束的目的。

市面上的两面定位系统有大昭和的BBT系统，德国的HSK接口，山特的可乐满C接口以及美国的KM接口。

BBT和HSK接口主要用于加工中心设备，可乐满C接口主要用于车铣复合设备，而KM接口在国内主要用在某些专机上多一些。

BIG-PLUS的原理主轴与刀具的锥面与端面要做到两面拘束势必要将端面的间隙归零，然而以加工技术而言几乎是不可能。

因此，BIG-PLUS系统使用弹性变形的方式来达到两面拘束的目的。

如图所示，在拉刀前，主轴与刀具仅有锥面接触，在主轴与刀具端面留有一定的间隙；而在拉刀时，刀具受轴向力，主轴内孔受力扩张产生弹性变形，使主轴与刀具的端面间隙消除进而贴合，达到两面拘束目的。

由于BIG-PLUS系统是靠弹性变形达到两面拘束，因此刀具于拉刀时所产生的轴向位移量就显得非常重要。

选择BBT还是HSK刀柄？从下图可以看出受本身结构限制，与HSK刀柄相比BBT基础柄可以做的更短，刃具插入量更大，从而使刃具伸出量变短。

HSK数控刀柄的简介

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。

高速加工HSK工具系统动态特性的研究

Study on the Dynamic Characteristics of HSK Tool ing System in High Speed Machining Wang Guicheng Wang Shulin Pei Ho ngjie Shen Chungen Xue Ho ngli J iangsu U niver sit y , Zhenjiang , J iangsu , 212013 Abstract : The dynamic characteristics of HS K tool system in high speed machining was st udied and numerical simulatio n was made systematically wit h F EM. The result s show t hat : dynamic stiff 2 ness of HS K tool system does not change and loading capacit y of HS K increases wit h t he increasing of machine speed. t he tolerance size of HS K has important influence o n HS K tool system. The revolu2 tio n per minute when coordinatio n po sitio n occurs can be named limit maximum revolutio n per minute
( 2)
a1 ≤ r1 ≤ b1
a2 ≤ r2 ≤ b2
式中 , u1 、 u2 为两个圆盘在半径 r1 、 r2 处的变形 ; a1 、 a2 为两个圆盘的外圆半径 ; b1 、 b2 为两个圆盘的内圆半径 ; E 为弹性模量 ;ω为角速度 ;υ为泊松比 ;ρ为密度。

hsk刀柄工作原理

hsk刀柄工作原理
HSK刀柄是一种常用于磨削、铣削和车削等金属加工中的刀
具接口系统，它的工作原理主要包括以下几个方面：
1. 刀柄与主轴的匹配：HSK刀柄通过圆锥形状的接触面与主
轴机床的相应圆锥孔进行匹配。

这种匹配方式可以提供更大的接触面积和更紧密的接触，从而提高刀具与主轴的传递切削力的能力。

2. 机械螺纹锁紧：HSK刀柄上通常会有几个机械螺纹，用于
与主轴上的相应螺纹孔进行锁紧。

通过旋转刀柄，可以使螺纹锁紧，确保刀柄在加工过程中的稳固性和刚性。

3. 冷却液通道：在某些HSK刀柄中，还设置有冷却液通道，
用于将冷却液输送到刀尖，以冷却刀具和工件，降低加工温度，减少磨损和延长刀具寿命。

4. 高速平衡：由于HSK刀柄常用于高速加工，因此在其设计
中通常会考虑平衡问题。

通过经过精确平衡的刀柄，可以减少刀柄在高速旋转时的振动和不平衡，从而提高加工精度和表面质量。

总之，HSK刀柄通过与主轴的匹配、机械螺纹锁紧、冷却液
通道和高速平衡等工作原理，能够实现刀具与主轴的可靠连接，并在金属加工中提供稳定、高效的切削性能。

HSK-100A型刀柄／主轴联接性能分析

ＩＯ１１４，立三维模型，究夹紧力和过盈Ｓ２６ —２建研
量的变化对刀柄／主轴联接所受接触应：匀的影响。
２１夹紧力变化对接触应力的影响．
ＨＳＫ刀柄夹紧是利用锥面定位夹紧和端面定位夹紧Ｈ，其夹紧力的作用体现在以下２个方面：Ｊ（）服刀柄和主轴锥孔接触处产生的摩擦阻力；１克（）２产生端面接触的实际夹紧力。
２０９）１０４
摘要：机床主轴与刀具相联接的刀柄是影响机床加工精度、将刀具磨损及加工效率的关键部件。
针对高速切削对刀柄的要求，立了ＨＳ建Ｋ一１００Ａ型刀柄的三维实体模型，同时利用有限元方法，对影响ＨＳＫ一１０型刀柄／０Ａ主轴联接性能的参数进行了分析，ＨＳ刀柄的实际应用提供一定为Ｋ
１建立有限元模型
由于刀柄的几何形状以及刀柄在高速旋转时所受离心力均为轴对称，以有限元模型可以采用所
在ＡＳＳ中分析不同夹紧力下ＨＫ刀柄／ＮＹＳ主轴接触锥面的联接情况，主要分析在不同夹紧力
下锥面接触应力和端面接触应力的变化情况。其中采用过盈量为８ｍ，速为１０ｒｍｉ，紧力转２００／ｎ夹分别取３ｋ４ｋ４ｋ５ｋ５Ｎ、０Ｎ、５Ｎ、０Ｎ。分析结果数据
高速生产的需要，：４锥度实心长柄存在锥柄质７２量大、度长、向精度低、持外径小等不足。早长轴支在２０世纪９０年代，国亚琛工业大！ＲＨ德学（ＷＴＡｃｅ）床研究所就研制出了一种新型高速刀ａｈｎ机