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HSK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。
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