HSK东西锥柄的检测与动平衡

在现代轿车制作、飞机制作、气轮机制作等职业中，为进步出产功率，遍及选用高速和超高速切削，主轴转速达每分钟上万转甚至数万转的切削机床已层出不穷。在如此高的转速下，传统切削遍及选用的7:24东西锥柄显露出一系列缺陷，已难以满意高速切削的加工要求。因而，国内外许多先进的出产线上已广泛选用一种新式的1:10短圆锥空心锥柄(HSK柄)来替代7:24圆锥柄。因为HSK东西锥柄在刚度、径向圆跳动精度、重复装置精度、刀具寿数等方面都具有优胜功能，因而敏捷得到遍及推行。可是，因为各种类型的空心柄东西进口价格非常贵重，因而有必要立足于国内出产制作，开发国产HSK空心锥柄东西产品是我国东西职业面对的一项重要任务。

1 HSK接口规范及接口部位的检测

现在，尚无正式的HSK接口国际规范(只要没有颁布实施的ISO/DIS12164 规范草案)，各国出产HSK接口相关产品(包含机床、东西体系、检测东西和仪器等)的厂家都是依照德国规范DIN69893和DIN69063进行规划、制作。DIN69893规则了HSK柄部的形状尺度；DIN69063规则了HSK锥柄装置孔的形状尺度。下面以HSK63-A型柄部及其装置孔为例，评论HSK锥柄和装置孔的形位尺度要求及检测办法。

1.1 在DIN 规范中，HSK柄部东西圆锥的尺度决定于两断面的直径及公役。图1给出了HSK63-A柄部的首要尺度。

图1 HSK63-A 柄部的型式及首要尺度

图1中，影响HSK刀具功能的要害尺度包含：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°斜面中点相关于端面的方位尺度l6=18.13±0.042mm。由尺度d2、d3可得到如图2所示的HSK63-A锥柄的外圆锥公役带。若加工后d2和d3均契合规范要求，即标明圆锥的尺度精度及圆锥相关于端面的方位精度均合格。因为公役带两头呈喇叭口形，HSK63-A 锥柄的锥体根部尺度可达Ø48.637～48.644mm，大于装置锥孔的端面孔径。因而，锥柄在装置孔内被拉紧前，端面之间存在必定空隙量(关于HSK63 锥柄约为0.04～0.14mm)；锥柄拉紧后，锥面和端面即可到达严密触摸，并具有很高刚性。

图2 HSK63-A柄部外圆锥的公役带

出产中，直径尺度d2、d3多用带千分表的专用环规(见图3)来检测。运用环规对工件进行检测前，需先用规范样锥(图3中所示锥体)对千分表校准。规范样锥的尺度按d2=48.000mm、d3=46.530mm、锥度2°51´45”(1:10锥度)制作。

图3 专用环规和规范样锥

d2、d3也可用气动型或电感型HSK归纳检查仪进行检测。图4所示为HSK电感归纳检查仪的丈量原理。电感测头将测得的信号输入核算机，通过丈量软件和核算软件的处理，即可在监视器上直接显示出d2、d3的实践直径值和锥体的实践视点值。

图4 HSK电感归纳检查仪丈量原理

成都东西研究所已开宣布多种规范的HSK电感归纳检查仪(仪器外观见图5)，该仪器可用于丈量HSK锥柄或HSK锥柄装置孔，丈量精度和4 小时稳定性可达0.001mm，分辨率为0.0001mm。该仪器丈量精确、方便，适用于产品终检。

图5 成都东西研究所出产的HSK电感归纳检查仪

1.2 尺度l6是为了确保刀柄在作业过程中一直具有满足拉紧力和较高刚度而设定的。尺度l6通常是在数控车床上以高速、小进给量条件加工出来的，因为l6的起点和结尾分别在孔内和孔外，所以丈量该尺度需求规划专用检具，这种HSK拉紧斜面丈量检具的结构如图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，再铺开圆盘测头，测头在绷簧效果下与斜面触摸，进行比较丈量。

图6 HSK拉紧斜面丈量检具

1.3 因为HSK空心刀柄的孔壁较薄，为了减小键传动的触摸应力，DIN69893中规则HSK锥柄尾端键槽应为圆弧形，且对圆弧中心的方位精度提出了严格要求(见图7，关于HSK63，图中尺度值分别为：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。为操控圆弧键槽的形位精度，首先要确保b1的尺度精度和对称度要求，然后再用专用检具检测4个圆弧的形位差错。

图7 HSK锥柄自小端沿轴线看的视图

1.4 在DIN 规范中，HSK装置孔的型式尺度是由一个直径尺度及其公役、锥角及其误差来确认的。图8为HSK63装置孔尺度及其公役带。