hsk工具錐柄的檢測(cè)與動(dòng)平衡

1、國(guó)產(chǎn)HSK空心錐柄工具系統(tǒng)摘要：國(guó)產(chǎn)HSK空心錐柄工具系統(tǒng)近年來(lái)取得了較快發(fā)展，但其柄部制造質(zhì)量還有待提高。以HSK63A型柄部及其安裝孔為例，分析了HSK空心錐柄的形位尺寸要求，介紹了HSK空心錐柄的質(zhì)量檢測(cè)及動(dòng)平衡計(jì)算。在現(xiàn)代汽車制造、飛機(jī)制造、氣輪機(jī)制造等行業(yè)中，為提高生產(chǎn)效率，普遍采用高速和超高速切削，主軸轉(zhuǎn)速達(dá)每分鐘上萬(wàn)轉(zhuǎn)乃至數(shù)萬(wàn)轉(zhuǎn)的切削機(jī)床已屢見(jiàn)不鮮。在如此高的轉(zhuǎn)速下，傳統(tǒng)切削普遍采用的7:24工具錐柄顯露出一系列缺點(diǎn)，已難

2、以滿足高速切削的加工要求。因此，國(guó)內(nèi)外許多先進(jìn)的生產(chǎn)線上已廣泛采用一種新型的1:10短圓錐空心錐柄(HSK柄)來(lái)取代7:24圓錐柄。由于HSK工具錐柄在剛度、徑向圓跳動(dòng)精度、重復(fù)安裝精度、刀具壽命等方面都具有優(yōu)越性能，因此迅速得到普及推廣。但是，由于各種類型的空心柄工具進(jìn)口價(jià)格十分昂貴，因此必須立足于國(guó)內(nèi)生產(chǎn)制造，開(kāi)發(fā)國(guó)產(chǎn)HSK空心錐柄工具產(chǎn)品是我國(guó)工具行業(yè)面臨的一項(xiàng)重要任務(wù)。1HSK接口標(biāo)準(zhǔn)及接口部位的檢測(cè)目前，尚無(wú)正式的HSK接口國(guó)

3、際標(biāo)準(zhǔn)(只有尚未頒布實(shí)施的ISODIS12164標(biāo)準(zhǔn)草案)，各國(guó)生產(chǎn)HSK接口相關(guān)產(chǎn)品(包括機(jī)床、工具系統(tǒng)、檢測(cè)工具和儀器等)的廠家都是按照德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)DIN69893和DIN69063進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造。DIN69893規(guī)定了HSK柄部的形狀尺寸；DIN69063規(guī)定了HSK錐柄安裝孔的形狀尺寸。下面以HSK63A型柄部及其安裝孔為例，討論HSK錐柄和安裝孔的形位尺寸要求及檢測(cè)方法。圖1HSK63A柄部的型式及主要尺寸在DIN標(biāo)準(zhǔn)中，HSK柄

4、部工具圓錐的尺寸決定于兩斷面的直徑及公差。圖1給出了HSK63A柄部的主要尺寸。圖1中，影響HSK刀具性能的關(guān)鍵尺寸包括：①錐柄l2處直徑d2=48.0000.0110.007mm；②l2l3處直徑d3=46.5300.0070.003mm；③夾緊用30斜面中點(diǎn)相對(duì)于端面的位置尺寸l6=18.130.042mm。由尺寸d2、d3可得到如圖2所示的HSK63A錐柄的外圓錐公差帶。若加工后d2和d3均符合標(biāo)準(zhǔn)要求，即表明圓錐的尺寸精度及圓錐

5、相對(duì)于端面的位置精度均合格。由于公差帶兩端呈喇叭口形，HSK63A錐柄的錐體根部尺寸可達(dá)48.637～48.644mm，大于安裝錐孔的端面孔徑。因此，錐柄在安裝孔內(nèi)被拉緊前，端面之間存在一定間隙量(對(duì)于HSK63錐柄約為0.04～0.14mm)；錐柄拉緊后，錐面和端面即可達(dá)到緊密接觸，并具有很高剛性。圖2HSK63A柄部外圓錐的公差帶圖6HSK拉緊斜面測(cè)量檢具圖7HSK錐柄自小端沿軸線看的視圖由于HSK空心刀柄的孔壁較薄，為了減小鍵傳動(dòng)

6、的接觸應(yīng)力，DIN69893中規(guī)定HSK錐柄尾端鍵槽應(yīng)為圓弧形，且對(duì)圓弧中心的位置精度提出了嚴(yán)格要求(見(jiàn)圖7，對(duì)于HSK63，圖中尺寸值分別為：e1=18.110mm，e2=9.15mm，r3=2.880.02mm，b1=12.540.04mm)，4個(gè)圓弧應(yīng)與鍵槽寬度b1相切。為控制圓弧鍵槽的形位精度，首先要保證b1的尺寸精度和對(duì)稱度要求，然后再用專用檢具檢測(cè)4個(gè)圓弧的形位誤差。在DIN標(biāo)準(zhǔn)中，HSK安裝孔的型式尺寸是由一個(gè)直徑尺寸及其