高速短锥刀柄工具系统概述

1.工具系统介绍

工具系统最突出的特点是端面与锥面同步接触。夹紧时，由于锥体的干涉，锥面被压缩产生弹性变形，而刀柄轴向移动到主轴锥孔处，消除初始间隙，实现端面间的贴合，从而实现双面同步夹紧。即在足够的拉力作用下，1:10空心刀具的锥柄与主轴1:10的锥孔在整个锥面和支撑平面上发生摩擦，提供封闭结构的径向定位。就其自身定位而言，这种保证锥面和端面同时定位的方式其实是过定位。然而，由于由精密制造确保的高相互定位精度，安装刚性得到增强。这种定位的优点是:

(1)能适应高速旋转。高速旋转时，锥孔因离心力而膨胀，锥轴因弹性变形而恢复，与锥孔保持精确接触，同时保持端面和锥面约束定位。

(2)重复定位精度高，可保证2微米..

(3)由于轴向和径向定位，安装刚性高。

(4)拆卸简单，由于有辅助分离机构，刀具在热膨胀时也可以方便地拆卸。

(5)冷却系统完整。该系统有两种选择:中央供油和末端供油。

2.刀柄高速加工刀具系统工作原理一般采用锥面(径向)和法兰端面(轴向)双面定位，实现与主轴的刚性连接。为了充分发挥刀具系统的性能，必须设计一种高效的夹紧机构，它能提供足够的夹紧力，保证刀柄的锥度与主轴的锥孔、刀柄的端面与主轴的端面可靠接触。因此，在高速加工工具系统中，一般有三种类型的外扩夹紧机构。其中，短滑楔夹紧机构是向外扩张夹紧机构的基本形式。

刀架安装在机床主轴上时，短空心锥柄在主轴锥孔中起定心作用。当短空心锥柄与主轴锥孔完全接触时，刀柄的法兰端面与主轴端面之间有0.1毫米的间隙。在夹紧机构的作用下，拉杆向后(左)移动，拉杆前端的锥面径向张开夹爪，夹爪的外锥面再推压空心短锥柄内孔的30°锥面，拉动HSK柄向左移动，空心短锥柄发生弹性变形， 从而实现刀柄、主轴锥面和主轴端面的同时定位和夹紧。 松开手柄时，拉杆向右移动，弹性卡盘松开手柄内锥，拉杆前端推出手柄，即可取下手柄。