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機(jī)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(jī)床廠 關(guān)鍵字:機(jī)床
    HSK(德義Hohl SchaftKegel縮寫)刀柄是德國阿亨(Aachen)工業(yè)人學(xué)機(jī)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(jī)林實(shí)驗(yàn)室(WZL)和一些上具制造廠、機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)床實(shí)現(xiàn)與土軸的剛性連接。當(dāng)?shù)侗跈C(jī)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(jī)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(shí)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(diǎn)是:
    (1)有效地提高刀柄與機(jī)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(jìn)行雙面定位,大大提高刀柄與主軸的結(jié)機(jī)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(diǎn)。
    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(shí)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(jī)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(kuò)張爪鎖緊,轉(zhuǎn)速越高,擴(kuò)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(jì),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(jī)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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