HSK KCH强力刀柄的标准
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加工中心的主轴锥孔通常分为两大类,即锥度为7:24的通用系统和1:10的HSK真空系统。
7:24锥度的通用刀柄锥度为7:24的通用刀柄通常有五种标准和规格,即NT(传统型)、DIN 69871(德国标准)、IS0 7388/1 (国际标准)、MAS BT(日本标准)以及ANSI/ASME(美国标准)。
NT型刀柄德国标准为DIN 2080,是在传统型机床上通过拉杆将刀柄拉紧,国内也称为ST;其它四种刀柄均是在加工中心上通过刀柄尾部的拉钉将刀柄拉紧。
目前国内使用最多的是DIN 69871型(即JT)和MAS BT 型两种刀柄。
DIN 69871型的刀柄可以安装在DIN 69871型和ANSI/ASME主轴锥孔的机床上, IS0 7388/1型的刀柄可以安装在DIN 69871型、IS0 7388/1 和ANSI/ASME主轴锥孔的机床上,所以就通用性而言,IS0 7388/1型的刀柄是最好的。
(1)DIN 2080型(简称 NT或ST)DIN 2080是德国标准,即国际标准ISO 2583 ,是我们通常所说NT型刀柄,不能用机床的机械手装刀而用手动装刀。
(2) DIN 69871 型(简称JT、 DIN、DAT或DV)DIN 69871 型分两种,即DIN 69871 A/AD型和 DIN 69871 B型,前者是中心内冷,后者是法兰盘内冷,其它尺寸相同。
(3) ISO 7388/1 型(简称 IV或IT)其刀柄安装尺寸与DIN 69871 型没有区别,但由于ISO 7388/1 型刀柄的D4值小于DIN 69871 型刀柄的D4值,所以将ISO 7388/1型刀柄安装在DIN 69871型锥孔的机床上是没有问题的,但将DIN 69871 型刀柄安装在ISO 7388/1型机床上则有可能会发生干涉。
(4) MAS BT 型(简称 BT)BT型是日本标准,安装尺寸与 DIN 69871、IS0 7388/1 及ANSI 完全不同,不能换用。
HSK刀柄的合理使用目前在切削加工领域,空心短锥柄(HSK)已越来越普及,这是由于它比7:24大锥度刀柄在精度、刚性和适用高的转速及换刀方便等方面有明显的优势。
HSK正式国际标准的公布将使它在更大的范围内得到各国的承认。
但在应用这种新型刀柄时,由于其结构上的特点,还必须掌握有关其承载能力的大小和使用的注意事项,才能保证安全、无故障地工作。
成立制定“HSK—技术规范”工作组根据需要,在1993年以前,对于空心短锥柄(HSK)只是围绕各种规格的DIN标准的制订开展工作,而对如何正确合理使用各种规格的空心短锥柄(HSK)的研究工作考虑不多,只对少量的空心短锥柄(HSK)的规格正确合理使用进行了研究。
其原因是,这部分工作超出了当时制订标准的工作范围。
然而时至今日,为了确保HSK刀柄的推广和安全合理的应用,有关刀柄正确使用问题显得十分迫切。
通过制订一个指导性的技术规范,提供具体的使用数据,可以帮助企业合理使用该刀柄。
为此,1999年在阿亨工业大学的机床实验室成立了一个工作组,工作组成员来自世界各国著名的刀具、刀柄制造厂商和HSK的用户,并在财力上支持这项研究工作。
工作组的主要任务是确定HSK刀柄的性能数据:能承受的最大弯矩、扭矩以及使用的最高转速。
而这些性能数据与应用的条件(如夹紧方式和夹紧力)有关,也与制造刀柄所用的材料和热处理工艺等因素有关。
例如使用渗碳钢制造的小规格刀柄,由于在锥柄部分的壁厚很薄,会出现淬透的可能,使刀柄承受动态载荷的能力大大降低。
承载弯矩的能力与夹紧力有关刀柄上承受的弯矩是由横向作用在刀具上的力产生的。
刀柄的弯矩承载能力是在弯矩作用下使刀柄法兰接触面的一边开始分离时的弯矩值,从这个临界弯矩值开始,弯矩—变形特征曲线的走向明显变陡,表明刀柄装夹的连接强度迅速降低。
在接近临界点时,连接强度已经不够,尽管此时刀柄的法兰面与主轴端面还保持全面接触,但弯矩已接近使两者分离的临界值。
这个临界弯矩的大小主要取决于拉紧力,因此加大拉紧力可以提高最大弯矩。
德国有SK和HSK,日本BT日本标准叫MAS 403BT,简称BT,欧洲采用德国标准DIN 69871简称DV或者DIN或者SK,还有现在流行的高速柄DIN69893标准,简称HSK,我国的JIS标准实际就是德国的DIN69871标准,另外还有一类,就是美国卡特比勒标准,忘记怎么写了,只有美国用,很少见,可以不管他。
BT和DV最大的区别在于,刀柄的机械手夹持部分,也就是刀柄上那个V 型槽的部分不一样,那个部分主要是用来机床自动换刀夹持用的,你可以简单的理解为厚度不一样,DV 的要薄而BT的要厚。
这里不一样,意味着,如果你的机床需要经常用到自动换刀功能,那么,你要么只能选择BT,要么只能选择DV。
还有不一样的地方,就是刀柄尾部与机床连接处的拉钉标准不一样。
而BT和DV刀柄锥部的尺寸,相同规格的都是完全一样的,也就是说,你完全可以在用BT的机床用DV的刀柄,或者在用DV刀柄的机床上用BT的柄,唯一的问题是,只能你自己手动换刀了。
性能上,BT和DV没什么太大区别。
国内BT刀柄多SK的是3个通槽,其中一个机械手用于零点定位的军工、航天、国有等企业SK标准的多哦!民营的就是BT 的多了,内陆SK多,沿海的BT多。
因为中国人的习惯就是好东西要买德国才是高档的机床,不太会买鬼子的。
老的国产机床也是SK的为主。
BT的机械手换刀用的V 型槽比SK的厚,键槽是U 型不通槽的,数量是两个加工中心的主轴锥孔通常分为两大类,即锥度为7:24的通用系统和1:10的HSK真空系统。
7:24锥度的通用刀柄锥度为7:24的通用刀柄通常有五种标准和规格,即NT(传统型)、DIN 69871(德国标准)、IS0 7388/1 (国际标准)、MAS BT(日本标准)以及ANSI/ASME(美国标准)。
NT型刀柄德国标准为DIN 2080,是在传统型机床上通过拉杆将刀柄拉紧,国内也称为ST;其它四种刀柄均是在加工中心上通过刀柄尾部的拉钉将刀柄拉紧。
HSK125刀柄标准的相关标准和规范1. 引言刀具是机械加工中常用的工具,而刀柄则是连接刀具和主轴的重要部件。
为了确保刀柄与刀具的安全性、可靠性和互换性,国内外制定了一系列的标准和规范。
HSK125刀柄作为一种常用的标准化产品,其相关标准和规范对于保障加工质量、提高生产效率具有重要意义。
2. HSK125刀柄标准的制定HSK125刀柄标准是由国际ISO/TC29/SC2工作组负责制定,并由国家质量监督检验检疫总局(AQSIQ)发布。
该标准主要包括以下方面内容:2.1 标准编号和名称HSK125刀柄标准的编号为ISO12164-2:2017,名称为”Tool holders with cylindrical shank and spindle nose with flange contact surface - Part 2: Type HSK”。
2.2 标准目的HSK125刀柄标准的目的是规定了HSK125型号刀柄的尺寸、技术要求、检验方法等内容,以确保其在使用中能够满足相关要求。
2.3 制定过程HSK125刀柄标准的制定经历了以下几个阶段:2.3.1 研究和调研制定标准前,工作组成员对国内外相关标准和规范进行了研究和调研,了解行业现状和需求。
2.3.2 草案起草根据研究和调研结果,工作组成员起草了HSK125刀柄标准的初稿,并进行了多次讨论和修改。
2.3.3 征求意见初稿完成后,将其公示并向社会各界征求意见。
通过专家评审、企业反馈等方式收集意见并进行整理。
2.3.4 正式发布经过多次修改和完善,最终确定了HSK125刀柄标准的正式版本,并由AQSIQ发布并实施。
3. HSK125刀柄标准的执行HSK125刀柄标准的执行主要通过以下两个方面来保证:3.1 监督检查国家质量监督检验检疫总局及其下属机构负责对HSK125刀柄的生产企业进行监督检查。
监督检查内容包括生产工艺、材料质量、产品检验等方面,以确保刀柄的制造符合标准要求。
摘要:高速切削技术是近十多年来发展最为迅速的先进制造技术之一。
文章在论述高速切削技术发展历程和特点的基础上,着重研究了高速切削技术中的刀柄结构,包括HSK、KM及CAPTO,并比较了常用的BT刀柄与HKS、KM刀柄的拉紧特性。
对高速旋转所带来的特殊的动平衡问题及其执行标准也作了叙述。
1、概述高速切削是一个相对概念,并且随着时代的进步而不断变化。
一般认为高速切削或超高速切削的速度为普通切削加工的5~10倍。
可以从不同的角度对切削速度进行划分,如从加工工艺的角度看,高速切削加工范围为:车削700~7000m/min;铣削300~6000m/min;钻削200~1100m/min;磨削150~360m/min。
也可以根据被加工材料来确定高速切削的范围,如加工钢材达到380m/min以上、铸铁700m/min以上、铜材1000m/min以上、铝材1100m/min 以上。
也可以根据主轴转速、功率、锥孔大小、和平衡标准来划分,如按主轴的Dn值划分,高速主轴的Dn值一般为500000~2000000;对于加工中心,可按主轴锥孔的大小来划分:50号锥——10000~20000r/min;40号锥——20000~40000r/min;30号锥——25000~40000r/min;HSK锥——20000~40000r/min;KM锥——35000r/min以上。
而根据ISO—1940,高速主轴的转速至少要超过8000r/min。
1978年CIRP切削委员会将高速切削定为500~7500 m/min[1][2][3]。
研究表明:随着切削速度的提高,切削力会降低15~30%以上,切削热量大多被切屑带走,加工表面质量可提高1~2级,生产效率的提高,可降低制造成本20%~40%。
所以高速切削意义不仅仅是得到较高的表面切削质量[2]。
国外对高速切削技术的研究比较早,可以追溯到20世纪60年代。
目前已应用于航空、航天、汽车、模具等多种工业中的钢、铸铁及其合金、铝、镁合金、超级合金(镍基、铬基、铁基和钛基合金)及碳素纤维增强塑料等复合材料的加工,其中以加工铸铁和铝合金最为普遍。
HSK刀具系统
目前在国际机床工具系统市场上影响比较大的高速加工工具系统有:德国开发的HSK工具系统,美国开发的KM工具系统和日本日妍开发的NC5工具系统.在众多的新型工具系统中,由德国开发的HSK工具系统,整体技术最为成熟、应用范围最广。
HSK刀柄采用1:9.98的短圆锥取代7:24圆锥柄,1:9.98的锥度有利于产生自锁。
刀柄拉紧后锥面与端面同时接触。
空心刀柄在实现双面同步夹紧时只需要很小的夹紧力就能发生弹性变形。
同时,空心刀柄还为夹紧机构提供了安装空间,以实现由内向外的夹紧,使离心力转化为夹紧力,使夹紧更可靠。
此外,空心刀柄容易实现内部切削液的供给。
HSK刀柄具有连接刚度高、轴向和径向重复定位精度高、系统尺寸小、重量轻、结构紧凑、寿命长等特点。
与传统的7:24标准锥度连接相比,HSK工具系统非常适用于高速加工。
1.HSK刀柄标准
2.HSK刀柄的结构类型
在DIN69893标准中规定,HSK工具系统共有6种型号(35个规格)。
特点:
其中,A型、C型、E型和B型、D型、F型刀柄的主要差别在于驱动槽的位置、换刀时抓夹的位置、冷却液通道以及法兰盘的面积大小。
A型、C型、E型和B型、D型、F型刀柄的共同点为:锥柄的锥度均为1/9.98。
几种类型中使用范围最广泛的是HSK-A型,大约占总使用量的98%。
HSK刀柄是一种高速锥型刀柄,其锥部与主轴锥孔的主要控制尺寸符合DIN标准。
HSK刀柄有A型、B型、C型、D型、E型、F型等多种规格,其中常用于加工中心(自动换刀)上的有A型、E型和F型。
这些类型的主要区别在于传递扭矩的大小,以及是否适合高速加工等。
例如,A型有传动槽而E型没有,所以相对来说A型传递扭矩较大,可以进行一些重切削;而E型传递的扭矩就比较小,只能进行一些轻切削。
对于具体的HSK内锥孔尺寸,DIN 69871型的刀柄可以安装在DIN 69871型、IS0 7388/1和ANSI/ASME主轴锥孔的机床上。
另外,还有如DIN 69893 E型和F型等其他规格。
这些型号的具体尺寸参数可能会有所不同,需要参考相应的技术规范。
数控刀柄一般采用7:24的圆锥工具用柄。
并采用相应形式的拉钉拉紧结构,目前在我国应用比较广泛的有ISO国际标准,GB中国标准,JT 日本标准以及美国标准的。
刀柄拉钉的不同,决定了刀柄的不同,有用钢珠拉紧的拉丁和不用钢珠拉紧的拉丁,其区别在于拉丁顶部是否有倒角数控刀具国家标准:加工中心的主轴锥孔通常分为两大类,即锥度为7:24的通用系统和1:10的HSK真空系统。
一、7:24锥度的通用刀柄锥度为7:24的通用刀柄通常有五种标准和规格,即NT(传统型)、DIN 69871(德国标准)、IS0 7388/1 (国际标准)、MAS BT(日本标准)以及ANSI/ASME(美国标准)。
NT型刀柄德国标准为DIN2080,是在传统型机床上通过拉杆将刀柄拉紧,国内也称为ST;其它四种刀柄均是在加工中心上通过刀柄尾部的拉钉将刀柄拉紧。
目前国内使用最多的是DIN69871型(即JT)和MAS BT 型两种刀柄。
DIN 69871型的刀柄可以安装在DIN 69871型和ANSI/ASME主轴锥孔的机床上,IS0 7388/1型的刀柄可以安装在DIN 69871型、IS0 7388/1和ANSI/ASME主轴锥孔的机床上,所以就通用性而言,IS0 7388/1型的刀柄是最好的。
(1)DIN 2080型(简称NT或ST)DIN 2080是德国标准,即国际标准ISO2583 ,是我们通常所说NT 型刀柄,不能用机床的机械手装刀而用手动装刀。
(2)DIN 69871 型(简称JT、DIN、DAT或DV)DIN 69871型分两种,即DIN 69871 A/AD型和DIN 69871B型,前者是中心内冷,后者是法兰盘内冷,其它尺寸相同。
(3)ISO 7388/1 型(简称IV或IT)其刀柄安装尺寸与DIN 69871型没有区别,但由于ISO 7388/1 型刀柄的D4值小于DIN 69871 型刀柄的D4值,所以将ISO7388/1型刀柄安装在DIN 69871型锥孔的机床上是没有问题的,但将DIN 69871 型刀柄安装在ISO7388/1型机床上则有可能会发生干涉。
比BT好在哪?HSK、BBT、C、KM的刀柄结构对比这是夹具侠(jiajoin)发布的第 1082 篇技术文章如今高速切削加工已成为机械加工制造技术重要的环节,传统BT 刀具系统的加工性能已难以满足高速切削的要求。
而现在我们常说的主轴两面定位系统,就是通过锥面和端面同时实现定位的主轴系统。
两面定位系统的比较早在40多年以前,大家就已经发现主轴的鼻端与刀具端面贴合时可以增加刚性,然而限于早期加工技术并无法做到刀具与主轴端面结合时的精度。
BIG-PLUS的主轴系统利用量规与其它设备,来控制主轴端面与刀具贴合面的尺寸,来达到两面拘束的目的。
BIG-PLUS的主轴与刀具是可以互换的,传统的主轴可以使用BIG-PLUS刀具,而BIG-PLUS的主轴可以使用传统刀具。
传统主轴、BIG-PLUS主轴与刀具的结合示意图如下,简单的说,传统刀把与主轴端面间是有间隙的,而BIG-PLUS则是利用量规等设备来将间隙消除,使刀把与主轴端面贴合,达到两面拘束的目的。
市面上的两面定位系统有大昭和的BBT系统,德国的HSK接口,山特的可乐满C接口以及美国的KM接口。
BBT和HSK接口主要用于加工中心设备,可乐满C接口主要用于车铣复合设备,而KM接口在国内主要用在某些专机上多一些。
BIG-PLUS的原理主轴与刀具的锥面与端面要做到两面拘束势必要将端面的间隙归零,然而以加工技术而言几乎是不可能。
因此,BIG-PLUS系统使用弹性变形的方式来达到两面拘束的目的。
如图所示,在拉刀前,主轴与刀具仅有锥面接触,在主轴与刀具端面留有一定的间隙;而在拉刀时,刀具受轴向力,主轴内孔受力扩张产生弹性变形,使主轴与刀具的端面间隙消除进而贴合,达到两面拘束目的。
由于BIG-PLUS系统是靠弹性变形达到两面拘束,因此刀具于拉刀时所产生的轴向位移量就显得非常重要。
选择BBT还是HSK刀柄?从下图可以看出受本身结构限制,与HSK刀柄相比BBT基础柄可以做的更短,刃具插入量更大,从而使刃具伸出量变短。
HSK—KCH强力刀柄的标准
hsk刀柄是高速切削应用刀具的炳。
自HSK空心短锥柄技术出现以来,在世界各国得到广泛应用。
据了解,欧洲和北美洲的一些用户,在使用HSK刀柄时遇到了一些问题。
出现这些问题的主要原因在于,他们对制造HSK刀柄的材料选择不当。
DIN标准仅规定了HSK刀柄的几何形状,而没有规定所用的材料。
所以,几乎所有的刀具供应商所生产的HSK刀柄,都完全参照传统的7:24锥柄来生产。
HSK空心短锥柄的“空心”本身就说明具有潜在的问题:即轴向截面很小,显然这是HSK空心短锥柄的薄弱环节。
传统的刀柄一般是由合金钢制造,然后或是表面淬火或是表面处理,
得到了一个坚硬耐磨的表面和韧性的心部(HRC32~36)。
这些热处理过程(如渗碳和离子氮化,硬度可达HRC58~62,约1mm深)对7:24锥柄非常适合,价格也不贵。
由于它具有足够的横截面,所以实际上不易变形。
按照工业上能够接受的指导准则,这种尺寸比较稳定的基体把两种性能完美地结为一体——有较软而韧性的芯部,可防止硬表面因变形而爆裂脱落,又有很耐磨坚硬的表面。
HSK作为一个高性能的安全的刀柄已得到了应用,其结构参数将很快成为国际标准。
hsk数控刀柄购买认准钛浩机械有限公司,公司公司已通过ISO9001:2000国际质量管理体系认证,可为用户提供符合国家标准、德国标准、美国标准、日本标准等不同标准的各类机床附件,以满足客户的不同需求。
但对HSK空心短锥柄就不同了,它被做成结构截面很小,对于HSK63以下的小规格HSK空心短锥柄就没有强韧的心部来支承坚硬的表面,在每次夹紧—松开循环中都要受到很大的冲击,切削过程中又受到动态的弯扭交变载荷,在淬硬的脆性部位可能会出现微小的裂纹,在HSK刀柄的柄部的一些部位,对较大的拉应力非常敏感。
这些部位有30°夹紧面、扭矩传递时键槽与主轴接触的表面以及径向贯穿孔与键槽底部、空刀槽底部最近的部位。
这些微小的裂纹随时间而扩展难以发现,事实上不通过显微镜和特殊的检测手段很难发现这些变化。
一个刀柄看上去工作正常,一旦过载,在出现裂纹的部位应力集中,当达到临界值时就很可能发生断裂。
在使用过程中,这种脆性断裂随
时可能发生。
因此制造厂商和用户必须对刀柄材料做出选择。
一种是对材料要求有高的强度、韧性并带有适度的耐磨性;另一种是要求有高的耐磨性兼有中等强度。
分析结果表明,HSK主轴安装孔应力最大的横截面,应具有较大的截面面积,而且尽量不用对应力集中敏感的材料。
但必须能适应高速加工,即重量要轻,在离心力作用下径向变形要小。
在带有自动换刀的数控加工中心上,典型的工具接口之间的摩擦都有“多个对1个”的比率。
就是说,刀柄在换刀循环中仅摩擦一次,而主轴孔则要与完成此工序的许多不同刀柄摩擦很多次。
所以,要使HSK主轴磨损尽量减至最小。
另外一个重要原因是HSK主轴的价格。
由于HSK 主轴实际上是不能修的,因为重磨锥度会使锥度直径超差,并影响到夹紧机构的压紧位置。
又由于它精度要求高,又要用很大长径比的铣刀加工内驱动键,所以它的价格很贵,为延长主轴寿命,刀柄最好用同一种材料制造,建议最小屈服强度应是14000kg/cm2,拉伸强度应为15400kg/cm2。
而且应降低刀柄的硬度(平均HRC50),比主轴硬度低6~8度,以保护昂贵的主轴。
这样,刀柄受力表面硬度下降,也使它的制造周期缩短、成本降低。