刀柄是一种工具,是机械主轴与刀具和其它附件工具连接件,目前主要标准有BT、SK、CAPTO、BBT、HSK等几种规格的主轴型号。BT,BBT,均为日本标准,现也是普遍使用的一种标准。一般切削最常用的是BT刀柄,而高速切削用得比较多的是HSK刀柄。
BT刀柄的锥度为7:24,转速在10,000r/min左右时,刀柄-主轴系统还不会出现明显的变形,但当主轴从10,000r/min升高到40,000r/min时,由于离心力的作用,主轴系统的端部将出现较大变形,其径跳由0.2m左右增加到2.8m左右。刀柄与主轴锥孔间将出现明显的间隙,严重影响刀具的切削特性,因此BT刀柄一般不能用于高速切削。
高速下离心力造成BT刀柄-主轴系统变形HSK刀柄锥的结构形式与常用的BT刀柄不同,它是一种新型的高速锥型刀柄,采用锥面与端面双重定位的方式,在足够大的拉紧力作用下,HSK1:10空心工具锥柄和主轴1:10锥孔之间在整个锥面和支承平面上产生摩擦,提供封闭结构的径向定位。1:10的HSK真空刀柄的德国标准是DIN69873,有六种标准和规格,即HSK-A、HSK-B、HSK-C、HSK-D、HSK-E和HSK-F,常用的有三种:HSK-A(带内冷自动换刀)、HSK-C(带内冷手动换刀)和HSK-E(带内冷自动换刀,高速型)。
BT和HSK等大都是通过键来传递扭矩,还有一些刀柄是通过自身形状传递扭矩的(如Capto接口)。一般通过自身形状传递扭矩的刀柄都号称传递扭矩较大且更稳定,尤其是高速状态时.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。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)、DIN69871(德国标准)、IS07388/1(国际标准)、MASBT(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MASBT型两种刀柄。DIN69871型的刀柄可以安装在DIN69871型和ANSI/ASME主轴锥孔的机床上,IS07388/1型的刀柄可以安装在DIN69871型、IS07388/1和ANSI/ASME主轴锥孔的机床上。
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