加工中心刀柄的标准.doc

加工中心刀柄的标准
7:24的刀柄有：
JT 系列刀柄（ISO、德国DIN标准、中国GB标准）
BT 系列刀柄（日本MAS标准）
JT-WA系列刀柄（德国VDI标准）
JT-U系列刀柄（美国ANSI标准）
CAT系列刀柄（美国ANSI标准-卡特彼勒）
ST 系列刀柄（中国GB标准）
SK 系列刀柄（德国DIN标准）  
分类：
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。

一、锥度为7:24的通用刀柄通常有五种标准和规格:
NT（传统型）简称 NT或ST）
DIN 69871（德国标准）（简称JT、 DIN、DAT或DV）
IS0 7388/1 （国际标准）（简称 IV或IT）
MAS BT（日本标准）（简称 BT）
ANSI/ASME（美国标准）（简称 CAT）

★NT型刀柄德国标准为DIN 2080，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DIN 69871型（即JT）和MAS BT 型两种刀柄。DIN 69871型的刀柄可以安装在DIN 69871型和ANSI/ASME主轴锥孔的机床上， IS0 7388/1型的刀柄可以安装在DIN 69871型、IS0 7388/1 和ANSI/ASME主轴锥孔的机床上，所以就通用性而言，IS0 7388/1型的刀柄是最好的。

★拉钉有三个关键参数：θ角、长度l以及螺纹G
关于刀柄拉钉的θ角有如下几种情况：
1、MAS BT（日本标准）刀柄拉钉θ角有45°、60°和90°之分，常用的是45°和60°的 ；
2、DIN 69871刀柄拉钉（通常称为DIN 69872－40/50） θ角只有75°一种；
3、 IS0 7388/1刀柄拉钉（通常称为IS0 7388/2－40/50） θ角有45°和75°之分；
4、 ANSI/ASME（美国标准）刀柄拉钉θ角有45°、60°和90°之分。
关于刀柄拉钉的螺纹G，除ANSI/ASME（美国标准）刀柄拉钉
存在有英制螺纹标准外，其它三种均使用公制螺纹，40#刀柄拉
钉通常使用M16螺纹， 50#刀柄拉钉通常使用M24螺纹。

二、 1:10的HSK真空刀柄
    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)。
        7:24的通用刀柄是靠刀柄的7:24锥面与机床主轴孔的7:24锥面接
触定位连接的，在高速加工、连接刚性和重合精度三方面有局限性。
        HSK真空刀柄靠刀柄的弹性变形，不但刀柄的1:10锥面与机床主
轴孔的1:10锥面接触，而且使刀柄的法兰盘面与主轴面也紧密接触，
这种双面接触系统在高速加工、连接刚性和重合精度上均优于7:24的
通用刀柄。
不用机械手自动换刀.BT50刀柄和JT50的刀柄能互换
（1）DIN 2080型（简称 NT或ST）
    DIN 2080是德国标准，即国际标准ISO 2583 ，是我们通常所说NT
型刀柄，不能用机床的机械手装刀而用手动装刀。
（2） DIN 69871 型 （简称JT、 DIN、DAT或DV）
.关于NT
NT只是我们通俗的叫法，有公英制之分。一般鬼子的NT分NT（U）和NT（m）。DIN2080是公制的。国内的ST标准是按照DIN2080标准制订的，所以ST即NT（m）和DIN2080可以通用。

JT的标准号是：GB10944，它是参照DIN69871/1制定的，和ISO7388/2是通用的。DIN69871一般德国人简称为：SK   三个标准参数是可以通用的。所以有些人叫JT、ISO、DIN、SK，至于DV、DAT那些叫法那是某些企业取的叫法。
加工中心HSK刀柄
HSK刀柄是一种新型的高速锥型刀柄，其接口采用锥面和端面两面同时定位的方式，刀柄为中空，锥体长度较短，有利于实现换刀轻型化及高速化。加工中心由于采用端面定位，完全消除了轴向定位误差，使高速、高精度加工成为可能。这种刀柄在高速加工中心上应用很普遍，车床被誉为是“21世纪的刀柄”。
(1)HSK刀柄的工作原理和性能特点   德国刀具协会与阿亨工业大学等开发的HSK双面定位型空心刀柄是一种典型的1：10短锥面刀具系统。HSK刀柄由锥面(径向)和法兰端面(轴向)共同实现与主轴的联接刚性，由锥面实现刀具与主轴之间的同轴度，锥柄的锥度为1：10。
这种结构的优点主要有：
1)采用锥面、端面过定位的结合形式，能有效地提高结合刚度。
2)因锥部长度短和采用空心结构后质量较轻，故自动换刀动作快，车床可以缩短移动时间，加快刀具移动速度，有利于实现ATC的高速化。
3)采用1：10的锥度，与7：24锥度相比锥部较短，楔形效果较好，加工中心故有较强的抗扭能力，且能抑制因振动产生的微量位移。
4)有比较高的重复安装精度。
5)刀柄与主轴间由扩张爪锁紧，转速越高，扩张爪的离心力(扩张力)越大，锁紧力越大，故这种刀柄具有良好的高速性能，即在高速转动产生的离心力作用下，车床刀柄能牢固锁紧。
这种结构也有弊端：
1)它与现在的主轴端面结构和刀柄不兼容。
2)由于过定位安装，必须严格控制锥面基准线与法兰端面的轴向位置精度，与之相应的主轴也必须控制这一轴向精度，使其制造工艺难度较大。
3)柄部为空心状态，装夹刀具的结构必须设置在外部，增加了整个刀具的悬伸长度，车床影响刀具的刚性。
4)从保养的角度来看，HSK刀柄锥度较小，加工中心锥柄近于直柄，加之锥面、法兰端面要求同时接触，使刀柄的修复重磨很困 难，经济性欠佳。
5)成本较高，刀柄的价格是普通标准7：24刀柄的1．5—2倍。
6)锥度配合过盈量较小(是KM结构的1／5—1／2)，数据分析表明，按DIN公差制造的HSK刀柄在8 000—20 000r?min运转时，由于主轴锥孔的离心扩张，会出现径向间隙。
7)极限转速比KM刀柄低，且由于HSK的法兰也是定位面，加工中心一旦污染，会影响定位精度，所以采用HSK刀柄必须有附加清洁措施。
(2)HSK刀柄的主要类型及其特点   按DIN的规定，HSK刀柄分为车床的六种型式。A、B型为自动换刀刀柄；加工中心C、D型为手动换刀刀柄；E、F型为无键联接、对称结构，适用于超高速的刀柄。