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加工中心HSK刀柄的结构和工作原理
日期：2009年12月25 来源：沈阳第一机床厂 关键字：加工中心
(1)HSK刀柄的结构。德国的空心短锥系统已列为德国标准DIN 69893，HSK—A63刀柄及主轴锥孔。这是其中一种规格，锥度为1：10，锥体尾部有端面键槽以传递扭矩，锥体内孔有30‘锥面，夹紧机构的夹爪钩在此面以拉紧刀柄。锥体与主轴锥孔有微小过盈，夹紧时薄壁锥体产生弹性变形，使锥体与端面同时靠紧，因而能够牢固地夹紧刀柄。根据不同的工作需要，HSK系统分为6种型号，加工中心。A、B型为自动换刀刀柄；C、D型为手动换刀刀柄；E、普通车床F型为无键连接、对称结构，适用于超高速的刀柄。HSK刀柄上有供内冷却用的冷却液孔。
DIN69893仅对锥柄作了规定，而对与之配套的主轴锥孔没有规定。因为各公司研制的刀柄夹紧系统结构皆不相同，所以主轴锥孔内部结构也就无法统一。夹紧机构可分为自动夹紧和手动夹紧两大类。
(2)HSK的工作原理。
1)德国GUHRING公司的工具系统。自动夹紧机构的结构原理。装在主轴内的自动夹紧机构的结构原理：夹紧装置是靠拉杆的轴向运普通车床动来带动的，用油缸及弹簧驱动拉杆往复运动。拉杆向外(向左)移动，处于松开位置。加工中心装入刀柄后，拉杆向内(向右)移动，拉杆前端的斜面将夹爪径向推出，夹爪钩在刀柄内孔的30‘锥面上，拉动刀柄向主轴方向移动，使刀柄端面与主轴端面靠紧，完成夹紧动作。松开刀柄时，拉杆向左移动，夹爪离开刀柄锥面，并将刀柄推出，即可卸下刀柄。在安装刀柄时应注意：因两个键槽的深度不同，安装时应该与主轴孔内相应的端键对应，才能进行夹紧。
刀柄的重复定位精度：径向和轴向均为0．002mm，自动夹紧比手动夹紧精度更高。手动夹紧装置有两种：三爪夹紧装置和两爪四点夹紧装置，GUHRING公司推荐加工中心用后者。两爪四点夹紧装置：夹紧装置用螺纹固定在主轴孔内。夹紧刀柄时，将扳手插入主轴上的扳手孑L内，旋转双头螺钉，带动两个夹紧楔块(夹爪)径向推出，普通车床靠夹爪的斜面顶在刀柄内孔的30‘锥面上，拉紧刀柄。松开时，反向旋转双头螺钉，夹爪退回到夹紧装置内。为了防止锥度自锁，在松开过程中，夹爪退回时，夹爪上有一个小斜面推动卸刀滑块，顶在刀柄内孔的端面上，将刀柄推出，脱离主轴锥孔，即可方便地取下刀柄。在夹紧刀柄时，扳手扭矩及夹紧力。
2)德国MAPAL公司的工具系统。MAPAL公司的手动夹紧装置，其尾部的凸缘插入主轴孑L内相应的凹槽中，旋转90‘用弹性销锁住。安装刀柄时要注意键槽方向。用扳手旋转双头螺钉，夹紧块(夹爪)径向伸出，顶在刀加工中心柄内孔的30‘锥面上将刀柄夹紧。为了防止灰普通车床尘、切屑进入扳手孑L内，应转动主轴外圆上的铜套，将扳手孔罩住。卸刀时，反向旋转螺钉，则可松开。为了防止锥度自锁，在松开时，双头螺栓上的小斜面推动夹紧装置里的滑块向外移动，顶在刀柄内端面上，将刀柄从主轴孔内推出。
在使用中还有一点应注意，加工中心双头螺钉的两头均有扳手孔，通常仅用一个孑L装卸刀柄，普通车床另一个孔做备用。如果一端的扳手孔损坏，可用备用孔卸下刀柄。只要有一个扳手孔损坏，就应更换双头螺钉。若不及时更换，待两个孑L都损坏，会给拆卸刀柄带来麻烦。
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