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5个问答,看懂HSK刀柄的全部细节

发布者: 凌霄敛影 | 发布时间: 2019-11-19 07:50| 查看数: 115| 评论数: 0|帖子模式

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这是夹具侠(jiajoin)发布的第 1208 篇技术文章

HSK刀柄是德国发明的一种双面夹紧刀柄,也是双面夹紧刀柄中最具有代表性的,在高速切削加工中已成为重要环节之一。关于它的结构、类型、以及使用要点,我们通过下列的几个回答来了解:

Q1
HSK刀柄的锥度是多少?
HSK刀柄尾部联接如图,空心柄锥度1:10,质量轻和行程短,锥面及端面双面接触,具有较高的静态和动态刚度,右为常见的7:24锥柄。




Q2
HSK刀柄的连接形式是?
在定位夹紧过程,刀杆的定位面与设备主轴之间要贴合的非常紧凑,不存在任何影响精度的间隙。较高的系统刚性和动平衡性也促使夹紧机构加紧刀杆的状态下,刀杆的定位面和设备主轴之间需要过盈配合。




过盈配合才能满足夹紧装置要足够的稳定,不会因外力的干扰,而导致定位面有丝毫的变化,并在夹紧过程中时刻要保持足够的紧固力。

Q3
HSK刀柄有哪些分类?
用于加工中心的主要有A 型、B型、C型、D型、E型、F型、T型,其它类型还在发展中。A型和C型适用于中等扭矩、中等转速机床;B型和D型适用于高扭矩、中高转速机床;E型和F型适用于低扭矩、高转速机床。




DIN 69893 A型
带有自动换刀用的 V 型卡槽法兰盘结构,法兰盘上还有角向自动识别定位槽及芯片安装预留孔,后端锥体上设有两个槽宽槽深尺寸不一的驱动槽以利角向唯一定位,设有可手动装夹换刀的工艺通孔,可通过将刀柄中心的堵头螺栓更换为中心内冷却管嘴来轻松实现内冷加工。




DIN 69893 C型
圆柱法兰盘结构并设有可手动装夹换刀的工艺通孔适用于专机使用,后端锥体上设有两个槽宽槽深尺寸不一的驱动槽以利角向唯一定位,可通过将刀柄中心的堵头螺栓更换为中心内冷却管嘴来轻松实现内冷加工。




DIN 69893 E型
采用完整全圆周带有自动换刀V 型卡槽的法兰盘结构既可以满足自动换刀需求,同时也由于非常好的结构对称性而主要适用于高转速加工,带有内冷却配置。




DIN 69893 B型
自动换刀用的带 V 型卡槽法兰盘上有两个完全对称的驱动槽和角向自动识别定位槽,还有芯片安装预留孔,也设有可手动装夹换刀的工艺通孔,在法兰盘上设计有外冷转内冷的冷却液转换通道,可在不带内冷系统的机床上通过设置实现内冷加工,当然也可直接用在带内冷系统的机床上的。




DIN 69893 D型
圆柱法兰盘结构,法兰盘上有两个完全对称的驱动槽和角向自动识别定位槽,并设有可手动装夹换刀的工艺通孔,适用于专机使用,在法兰盘上有外冷转内冷的冷却液转换通道,可在不带内冷系统的机床上通过设置实现内冷加工,当然也可直接用在带内冷系统的机床上的。




DIN 69893 F型
采用完整全圆周带有自动换刀V型卡槽的法兰盘结构,既可以满足自动换刀需求,同时也由于非常好的结构对称性而主要适用于高转速加工,带有内冷却配置。




▲夹具侠优选产品-热缩、液胀刀柄
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特殊T型
另外,HSK还有一种比较特殊的T型刀柄,那么HSK-T型是什么样子的呢?




其来源于日本复合机床接口委员会ICTM申报的一种结构,核心技术是对其中的一对驱动键连接设定了更高的公差配合标准以期提高或改善驱动精度,由于 ICTM 型刀柄常被用以在 HSK-A 刀柄系的选配,故后来也被大家称为 HSK-T 型标准了。

Q4
HSK刀柄与BT刀柄的区别是?
对HSK各种刀柄的特点分析如下图,这其中T型向下兼容A型,A型不能兼容T型。




在很多车间里,BT刀柄是更加常见的。那么HSK刀柄与经常见到使用的BT刀柄主要区别是:




Q5
HSK刀柄常见问题解决办法?
HSK刀柄拆卸的过程,常发生“抱死”到主轴里面,不能正常拆卸,这需要从三个方面分析:①刀柄磨损及使用环境。②刀柄与设备联接系统。③设备控制系统。

刀柄磨损及使用环境:
刀柄联接刀具加工过程中切削材料变形、切削刃和被切削工件之间的相对位置移动会产生大量的切削热。特别是干式、高速切削铸铁加工过程中,切削热会在刀具和刀杆上传递,引起刀杆和设备主轴同时热涨现象发生。刀柄的热胀程度依据连续切削时间不断积累。再者,设备主轴虽然和刀杆接触,但是,由于材质不同,膨胀率会有很大的差异,这种膨胀率的差异会引起刀具拆卸过程出现难以顺利拆卸的问题。

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。

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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项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。联接系统内部结构和卡抓系统内部结构如图所示。

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,需要对设备有一定了解的人员才可以去做。从上文提到的夹紧满足条件中描述,提到定位面要求是过盈配合,也就是对液压缸的拉力要求比较大,所以大部分HSK刀具的夹紧部分的液压装置都是两部分组成:液压缸系统和增加系统。所以液压系统故障要从两方面原因着手:部件功能故障和密封部件漏油。

部件功能故障直接更换备件,做好以后点检工作就可以解决问题,这个问题就不展开说明。但是,液压装置漏油绝大部分都是缓慢非常,不能够很直观的发现问题所在,影响问题查找,造成长时间的停机。建议通过以下方法来对设备进行验证:

首先,手动按动卸刀按钮,如果无法顺利拆卸,请不要急于放弃,反复按动设备拆刀按钮,待刀杆可以顺利拆下来。再一次把刀杆安装到设备上去,如果此时刀杆被抱死现象消失了,就可以很确定的说设备漏油了。



▲传动装置

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油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,从而油缸可以完成行程,刀具才可以顺利拆卸,再者短时间夹紧装置的液压油不会有明显的缺少,所以刀杆在第一次可以拆卸之后,短时间内不会再出现抱死现象。



以上就是关于HSK刀柄的各项全解了,欢迎在下方留言区分享有关它的见解与使用建议。如果您想要更多技术资料、或者有刀柄使用的相关技术咨询,可以通过扫描下方二维码获取:




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出品 | 夹具侠
微信号 | bbRichard2018


               

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