HSK工具锥柄的检测与动平衡

　　在现代汽车制造、飞机制造、气轮机制造等行业中凯时k66下载，为提高生产效率，普遍采用高速和超高速切削锥柱手柄，主轴转速达每分钟上万转乃至数万转的切削机床已屡见不鲜。在如此高的转速下，传统切削普遍采用的7:24工具锥柄显露出一系列缺点，已难以满足高速切削的加工要求。因此，国内外许多先进的生产线上已广泛采用一种新型的1:10短圆锥空心锥柄(HSK柄)来取代7:24圆锥柄。由于HSK工具锥柄在刚度、径向圆跳动精度、重复安装精度、刀具寿命等方面都具有优越性能，因此迅速得到普及推广凯时k66下载。但是，由于各种类型的空心柄工具进口价格十分昂贵，因此必须立足于国内生产制造凯时k66下载，开发国产HSK空心锥柄工具产品是我国工具行业面临的一项重要任务。

　　目前，尚无正式的HSK接口国际标准(只有尚未颁布实施的ISO/DIS12164 标准草案)凯时k66下载，各国生产HSK接口相关产品(包括机床、工具系统、检测工具和仪器等)的厂家都是按照德国标准DIN69893和DIN69063进行设计、制造。DIN69893规定了HSK柄部的形状尺寸；DIN69063规定了HSK锥柄安装孔的形状尺寸。下面以HSK63-A型柄部及其安装孔为例，讨论HSK锥柄和安装孔的形位尺寸要求及检测方法。

　　1.1 在DIN 标准中，HSK柄部工具圆锥的尺寸决定于两断面的直径及公差。图1给出了HSK63-A柄部的主要尺寸。

　　图1中，影响HSK刀具性能的关键尺寸包括：①锥柄l2处直径d2=48.000+0.011+0.007mm；②l2+l3处直径d3=46.530+0.007+0.003mm；③夹紧用30°斜面中点相对于端面的位置尺寸l6=18.13±0.042mm。由尺寸d2凯时k66下载、d3可得到如图2所示的HSK63-A锥柄的外圆锥公差带。若加工后d2和d3均符合标准要求，即表明圆锥的尺寸精度及圆锥相对于端面的位置精度均合格。由于公差带两端呈喇叭口形，HSK63-A 锥柄的锥体根部尺寸可达Ø48.637～48.644mm，大于安装锥孔的端面孔径推力圆锥滚子轴承。因此，锥柄在安装孔内被拉紧前，端面之间存在一定间隙量(对于HSK63 锥柄约为0.04～0.14mm)；锥柄拉紧后，锥面和端面即可达到紧密接触，并具有很高刚性。

　　1.2 尺寸l6是为了保证刀柄在工作过程中始终具有足够拉紧力和较高刚度而设定的。尺寸l6通常是在数控车床上以高速流体摩擦、小进给量条件加工出来的，由于l6的起点和终点分别在孔内和孔外，所以测量该尺寸需要设计专用检具，这种HSK拉紧斜面测量检具的结构如图6所示。进行校准或检测时，先按下测头，将样件或HSK刀柄以锥面定心后，再放开圆盘测头，测头在弹簧作用下与斜面接触，进行比较测量。

　　1.3 由于HSK空心刀柄的孔壁较薄，为了减小键传动的接触应力，DIN69893中规定HSK锥柄尾端键槽应为圆弧形，且对圆弧中心的位置精度提出了严格要求(见图7，对于HSK63，图中尺寸值分别为：e1=18.110mm，e2=9.15mm，r3=2.88±0.02mm，b1=12.54±0.04mm)，4个圆弧应与键槽宽度b1相切。为控制圆弧键槽的形位精度，首先要保证b1的尺寸精度和对称度要求，然后再用专用检具检测4个圆弧的形位误差。

　　图7 HSK锥柄自小端沿轴线 在DIN 标准中，HSK安装孔的型式尺寸是由一个直径尺寸及其公差、锥角及其偏差来确定的。图8为HSK63安装孔尺寸及其公差带。