產(chǎn)品詳情
1.HSK刀柄概況
HSK刀柄HSK（德文Hohlschaftkegel縮寫）刀柄是德國(guó)阿亨(Aachen)工業(yè)大學(xué)機(jī)床研究所在20世紀(jì)90年代初開發(fā)的一種雙面夾緊刀柄，它是雙面夾緊刀柄中最具有代表性的，在高速切削加工中已成為機(jī)械加工制造技術(shù)重要的環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的BT刀具系統(tǒng)的加工性能已難以滿足高速切削的要求。目前德國(guó)的HSK （德文Hohl Shaft Kegel縮寫）刀具系統(tǒng)應(yīng)用非常廣泛的。以下為HSK與BT聯(lián)接的比較：
圖1為HSK刀柄尾部聯(lián)接，空心柄錐度1：10，質(zhì)量輕和行程短，錐面及端面雙面接觸，具有較高的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)剛度，且具有較高的重復(fù)軸向和徑向精度，適用于高速切削。
圖2為常見(jiàn)的的7：24錐柄，接觸面僅為錐面接觸，且刀體質(zhì)量大；與HSK相比剛性較低，重復(fù)軸向和徑向精度低，且不適合高轉(zhuǎn)速。
由于HSK刀具系統(tǒng)要求能在高速下進(jìn)行切削加工，通常需滿足以下基本條件：
（1）較高的系統(tǒng)精度系統(tǒng)精度包括系統(tǒng)定位夾持精度和刀具重復(fù)定位精度，前者指刀具與刀柄、刀柄與機(jī)床主軸的聯(lián)接精度；后者指每次換刀后刀具系統(tǒng)精度的一致性。刀具系統(tǒng)具有較高的系統(tǒng)精度，才能保證高速加工條件下刀具系統(tǒng)應(yīng)有的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。
（2）較高的系統(tǒng)剛度刀具系統(tǒng)的靜、動(dòng)剛度是影響加工精度及切削性能的重要因素。刀具系統(tǒng)剛度不足會(huì)導(dǎo)致刀具系統(tǒng)振動(dòng)，從而降低加工精度，并加劇刀具的磨損，降低刀具的使用壽命。
（3）較好的動(dòng)平衡性高速切削加工條件下，微小質(zhì)量的不平衡都會(huì)造成巨大的離心力，在加工過(guò)程中引起機(jī)床的急劇振動(dòng)。因此，高速刀具系統(tǒng)的動(dòng)平衡非常重要。
上述HSK刀具在應(yīng)用過(guò)程中應(yīng)該滿足的條件，對(duì)刀具加工較高的精度要求，促使HSK刀具在定位夾緊過(guò)程，刀桿的定位面與設(shè)備主軸之間要貼合的非常緊湊，不存在任何影響精度的間隙。較高的系統(tǒng)剛性和動(dòng)平衡性也促使夾緊機(jī)構(gòu)加緊刀桿的狀態(tài)下，刀桿的定位面和設(shè)備主軸之間需要過(guò)盈配合。過(guò)盈配合才能滿足夾緊裝置要足夠的穩(wěn)定，不會(huì)因外力的干擾，而導(dǎo)致定位面有絲毫的變化，并在夾緊過(guò)程中時(shí)刻要保持足夠的緊固力。
HSK刀柄聯(lián)接及夾緊力的方向見(jiàn)圖3和圖4。
箭頭尺寸與夾緊力大小成正比。按ISO標(biāo)準(zhǔn)提供的名義夾緊力(kN)，HSK刀柄夾緊力相對(duì)較大，且?jiàn)A緊方式和定位夾緊的高要求導(dǎo)致刀具拆卸過(guò)程會(huì)出現(xiàn)“抱死”在設(shè)備主軸上的問(wèn)題，鑒于保護(hù)設(shè)備和刀具方面考慮，無(wú)法也并不允許暴力拆卸，從而嚴(yán)重影響正常的生產(chǎn)活動(dòng)和設(shè)備的加工能力，為工廠帶來(lái)了嚴(yán)重的負(fù)面影響。
2.問(wèn)題分析及解決
HSK刀柄拆卸的過(guò)程“抱死”到主軸里面，不能正常拆卸，需要從三個(gè)方面分析設(shè)備問(wèn)題：①刀柄磨損及使用環(huán)境。②刀柄與設(shè)備聯(lián)接系統(tǒng)。③設(shè)備控制系統(tǒng)。
（1）刀柄磨損及使用環(huán)境刀柄聯(lián)接刀具加工過(guò)程中切削材料變形、切削刃和被切削工件之間的相對(duì)位置移動(dòng)會(huì)產(chǎn)生大量的切削熱。特別是干式、高速切削鑄鐵加工過(guò)程中，切削熱會(huì)在刀具和刀桿上傳遞，引起刀桿和設(shè)備主軸同時(shí)熱漲現(xiàn)象發(fā)生。刀柄的熱脹程度依據(jù)連續(xù)切削時(shí)間不斷積累。再者，設(shè)備主軸雖然和刀桿接觸，但是，由于材質(zhì)不同，膨脹率會(huì)有很大的差異，這種膨脹率的差異會(huì)引起刀具拆卸過(guò)程出現(xiàn)難以順利拆卸的問(wèn)題。但每種固體都有自己的熱膨脹系數(shù)，根據(jù)固體遇熱膨脹公式，可以計(jì)算出來(lái)刀桿和主軸的間隙：
L=l(1+at)
V=v(1+bt)
式中，a為線膨脹系數(shù)；b為體膨脹系數(shù)；l與v是固體在0℃時(shí)的長(zhǎng)度與體積；t為攝氏度。
出現(xiàn)這種現(xiàn)象，請(qǐng)不要急于拆刀，在設(shè)備停止加工的狀態(tài)下，等待一段時(shí)間，刀具自然冷卻或人為冷卻后，刀桿就能夠順利的拆卸。
（2）刀柄與設(shè)備聯(lián)接系統(tǒng)刀柄和主軸的狀態(tài)對(duì)設(shè)備的加工影響非常大，刀桿和主軸的狀態(tài)不好不僅會(huì)引起無(wú)法精確定位，更會(huì)導(dǎo)致刀桿“抱死”在設(shè)備主軸上面。例如，在刀桿定位面上有劃痕或者磕碰的高點(diǎn)、主軸孔上面有毛刺等現(xiàn)象，刀具夾緊系統(tǒng)裝夾過(guò)程中會(huì)出項(xiàng)刀桿定位面的局部高點(diǎn)提前和設(shè)備主軸接觸，定位裝置受力不均勻，很容易造成卡爪失效，嚴(yán)重時(shí)造成刀柄與主軸“抱死”，無(wú)法拆卸。
所以，在實(shí)際生產(chǎn)中，一定做好刀柄和主軸孔的保養(yǎng)和維護(hù)。刀具運(yùn)送過(guò)程中，不能與工作臺(tái)和運(yùn)送小車直接接觸，要有完好的橡膠或者泡沫墊墊在刀具放置的位置，保證刀具在發(fā)生磕碰的時(shí)候，被碰物體的硬度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于刀桿硬度；在刀具安裝到設(shè)備之前，要做好清潔和修整工作，用干凈的無(wú)紡布擦拭刀具和設(shè)備主軸的定位面，然后用油石打磨刀桿和主軸有異常的位置，并輔助使用壓縮空氣槍清洗干凈。聯(lián)接系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和卡抓系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖5和圖6所示。
（3）設(shè)備控制系統(tǒng)液壓裝置也是直接影響刀具難拆的重要因素之一，但檢查比較復(fù)雜，需要對(duì)設(shè)備有一定了解的人員才可以去做。從上文提到的夾緊滿足條件中描述，提到定位面要求是過(guò)盈配合，也就是對(duì)液壓缸的拉力要求比較大，所以大部分HSK刀具的夾緊部分的液壓裝置都是兩部分組成：液壓缸系統(tǒng)和增加系統(tǒng)。所以液壓系統(tǒng)故障要從兩方面原因著手：部件功能故障和密封部件漏油。
部件功能故障直接更換備件，做好以后點(diǎn)檢工作就可以解決問(wèn)題，這個(gè)問(wèn)題就不展開說(shuō)明。但是，液壓裝置漏油絕大部分都是緩慢非常，不能夠很直觀的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題所在，影響問(wèn)題查找，造成長(zhǎng)時(shí)間的停機(jī)。建議通過(guò)以下方法來(lái)對(duì)設(shè)備進(jìn)行驗(yàn)證：
首先，手動(dòng)按動(dòng)卸刀按鈕，如果無(wú)法順利拆卸，請(qǐng)不要急于放棄，反復(fù)按動(dòng)設(shè)備拆刀按鈕，待刀桿可以順利拆下來(lái)。再一次把刀桿安裝到設(shè)備上去，如果此時(shí)刀桿被抱死現(xiàn)象消失了，就可以很確定的說(shuō)，你所負(fù)責(zé)的設(shè)備漏油了。
產(chǎn)生上述現(xiàn)象原因：夾緊裝置的液壓油漏掉一些后，夾緊裝置中負(fù)責(zé)夾緊的油缸會(huì)處在缺油的狀態(tài)下，以至于無(wú)法完成行程，故無(wú)法順利拆刀。多次按動(dòng)拆刀按鈕液壓站里面的液壓油會(huì)補(bǔ)充到夾緊裝置的液壓系統(tǒng)中去，從而油缸可以完成行程，刀具才可以順利拆卸，再者短時(shí)間夾緊裝置的液壓油不會(huì)有明顯的缺少，所以刀桿在第一次可以拆卸之后，短時(shí)間內(nèi)不會(huì)再出現(xiàn)抱死現(xiàn)象。傳動(dòng)裝置如圖7所示。
3.結(jié)語(yǔ)
（1）通過(guò)HSK特點(diǎn)及原理的了解，更直觀分析刀柄使用中出現(xiàn)問(wèn)題，提高分析能力，縮短問(wèn)題處理時(shí)間，為車間爭(zhēng)取更多生產(chǎn)機(jī)會(huì)。
（2）刀柄磨損及使用環(huán)境主要是溫度對(duì)刀柄和主軸的影響有差異，導(dǎo)致刀柄在主軸中卡死，需要考慮降溫來(lái)解決問(wèn)題。
（3）刀柄與設(shè)備聯(lián)接系統(tǒng)檢查和設(shè)備控制系統(tǒng)檢查都是對(duì)設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)分析檢查來(lái)解決問(wèn)題。
•具有較高剛性、金屬去除率更高、排屑性能更強(qiáng)等特性。
聯(lián)系方式
電話：0537-4455161
18754765007
傳真：0537-4455875
聯(lián)系人：張小姐
QQ：2879499822
