نگهدارنده ابزار HSK: تحلیل نقش نگهدارنده ابزار HSK در ماشینکاری CNC

ابزارگیر Meiwha HSK

در دنیای پردازش مکانیکی که برای نهایت کارایی و دقت تلاش می‌کند، ابزارگیر HSK بی‌سروصدا همه چیز را متحول می‌کند.

آیا تا به حال در حین فرزکاری با سرعت بالا با مشکل لرزش و دقت مواجه شده‌اید؟ آیا به دنبال ابزاری هستید که بتواند عملکرد ماشین ابزار را به طور کامل آزاد کند؟ ابزارگیر HSK (Hollow Shank Taper) دقیقاً راه حل این مشکل است.

HSK به عنوان سیستم نگهدارنده ابزار واقعی دهه 90 که توسط دانشگاه فنی آخن در آلمان توسعه داده شده و اکنون یک استاندارد بین‌المللی (ISO 12164) است، به تدریج جایگزین نگهدارنده‌های ابزار سنتی BT می‌شود و در زمینه‌های ماشینکاری با سرعت و دقت بالا به انتخاب ارجح تبدیل شده است.

دارنده ابزار HSK

I. مقایسه بین ابزارگیر HSK و ابزارگیر سنتی BT (مزایای اصلی)

ابزارگیر Meiwha HSK/BT

مزیت اصلی ابزارگیر HSK در طراحی منحصر به فرد "دسته مخروطی توخالی + تماس با سطح انتهایی" آن نهفته است که بر معایب اساسی ابزارگیرهای سنتی BT/DIN در ماشینکاری پرسرعت غلبه می‌کند.

ویژگی خاص نگهدارنده ابزار HSK نگهدارنده ابزار سنتی BT
اصل طراحی مخروط کوتاه توخالی (مخروطی ۱:۱۰) + تماس دو طرفه در سطح انتهایی مخروط بلند و یکپارچه (مخروطی ۷:۲۴) + تماس یک طرفه سطح مخروط
روش بستن سطح مخروطی و سطح انتهایی فلنج به طور همزمان با اتصال شفت اصلی در تماس قرار می‌گیرند و در نتیجه باعث موقعیت‌یابی بیش از حد می‌شوند. فقط با داشتن سطح مخروطی در تماس با شفت اصلی، این یک موقعیت‌یابی تک نقطه‌ای است.
استحکام در سرعت بالا بسیار بالا. دلیل این امر این است که نیروی گریز از مرکز باعث می‌شود که نگهدارنده ابزار HSK ابزار را محکم‌تر نگه دارد و در نتیجه به جای کاهش، استحکام آن افزایش می‌یابد. ضعیف. نیروی گریز از مرکز باعث انبساط سوراخ شفت اصلی و شل شدن سطح مخروط ساق پا (پدیده "انبساط شفت اصلی") می‌شود و در نتیجه باعث کاهش قابل توجه استحکام می‌شود.
دقت تکرار شونده بسیار بالا (معمولاً کمتر از 3 میکرومتر). تماس با سطح انتهایی، دقت موقعیت‌یابی با تکرارپذیری محوری و شعاعی بسیار بالا را تضمین می‌کند. پایین. فقط با جفت شدن سطوح مخروطی، دقت تحت تأثیر سایش سطوح مخروطی و گرد و غبار قرار می‌گیرد.
سرعت تعویض ابزار خیلی سریع. طراحی مخروطی کوتاه، با حرکت کوتاه و تعویض سریع ابزار. کندتر. سطح مخروطی بلند به ضربه پین ​​کششی طولانی‌تری نیاز دارد.
وزن وزن کمتری دارد. ساختار توخالی، به ویژه برای پردازش با سرعت بالا مناسب است و الزامات سبک وزن بودن را برآورده می‌کند. نگهدارنده ابزار BT محکم است، بنابراین سنگین‌تر است.
سرعت استفاده بسیار مناسب برای پردازش با سرعت بالا و فوق سریع (>15000 دور در دقیقه) معمولاً برای ماشینکاری با سرعت کم و متوسط ​​(<15000 دور در دقیقه) استفاده می‌شود.

دوم. مزایای دقیق نگهدارنده ابزار HSK

دارنده ابزار HSK
دارنده ابزار CNC HSK

بر اساس مقایسه فوق، مزایای HSK را می‌توان به شرح زیر خلاصه کرد:

۱. استحکام و پایداری دینامیکی بسیار بالا (مهم‌ترین مزیت):

اصل:هنگام چرخش با سرعت بالا، نیروی گریز از مرکز باعث انبساط سوراخ شفت اصلی می‌شود. برای ابزارگیرهای BT، این امر منجر به کاهش سطح تماس بین سطح مخروطی و شفت اصلی می‌شود و حتی باعث معلق شدن آن می‌شود که باعث لرزش می‌شود، که معمولاً به عنوان "افتادن ابزار" شناخته می‌شود و بسیار خطرناک است.

راه حل HSK:ساختار توخالینگهدارنده ابزار HSKتحت تأثیر نیروی گریز از مرکز کمی منبسط می‌شود و محکم‌تر با سوراخ باز شده اسپیندل جفت می‌شود. در عین حال، ویژگی تماس سطح انتهایی آن، موقعیت محوری بسیار پایدار را حتی در سرعت‌های چرخشی بالا تضمین می‌کند. این ویژگی "محکم‌تر در هنگام چرخش" آن را در ماشینکاری با سرعت بالا بسیار سفت‌تر از ابزارگیرهای BT می‌کند.

۲. دقت موقعیت‌یابی با تکرارپذیری بسیار بالا:

اصل:سطح انتهایی فلنج نگهدارنده ابزار HSK به طور محکم به سطح انتهایی اسپیندل متصل شده است. این امر نه تنها موقعیت محوری را فراهم می‌کند، بلکه مقاومت پیچشی شعاعی را نیز به طور قابل توجهی افزایش می‌دهد. این "محدودیت دوگانه" عدم قطعیت ناشی از شکاف انطباق سطح مخروطی در نگهدارنده ابزار BT را از بین می‌برد.

نتیجه:پس از هر بار تعویض ابزار، میزان انحراف ابزار (jitter) بسیار کم و پایدار است، که برای دستیابی به سطح صاف بالا، تضمین دقت ابعادی و افزایش طول عمر ابزار بسیار مهم است.

۳. دقت هندسی عالی و لرزش کم:

به دلیل طراحی متقارن ذاتی و فرآیند تولید دقیق، ابزارگیر HSK ذاتاً از عملکرد تعادل دینامیکی عالی برخوردار است. پس از انجام تصحیح دقیق تعادل دینامیکی (تا سطوح G2.5 یا بالاتر)، می‌تواند الزامات فرزکاری پرسرعت را به طور کامل برآورده کند، ارتعاشات را تا حد زیادی به حداقل برساند و در نتیجه به اثرات سطحی آینه‌ای با کیفیت بالاتر دست یابد.

۴. زمان تعویض ابزار کوتاه‌تر و راندمان بالاتر:

طراحی مخروطی کوتاه ۱:۱۰ HSK به این معنی است که فاصله حرکت دسته ابزار به داخل سوراخ اسپیندل کوتاه‌تر است و در نتیجه عملیات تعویض ابزار سریع‌تر انجام می‌شود. این دستگاه به ویژه برای پردازش قطعات کار پیچیده با تعداد زیادی ابزار و تعویض مکرر ابزار مناسب است و به طور موثر زمان کمکی را کاهش داده و راندمان کلی تجهیزات را بهبود می‌بخشد.

۵. قطر داخلی بزرگتر (برای مدل‌هایی مانند HSK-E، F و غیره):

برخی از مدل‌های HSK (مانند HSK-E63) دارای یک سوراخ توخالی نسبتاً بزرگ هستند که می‌تواند به عنوان یک کانال خنک‌کننده داخلی طراحی شود. این امر اجازه می‌دهد تا مایع خنک‌کننده با فشار بالا مستقیماً از طریق قسمت داخلی دسته ابزار روی لبه برش اسپری شود و به طور قابل توجهی کارایی و قابلیت شکستن تراشه در پردازش حفره عمیق و پردازش مواد دشوار (مانند آلیاژهای تیتانیوم) را افزایش دهد.

III. سناریوهای کاربردی نگهدارنده ابزار HSK

ابزارگیر HSK همه منظوره نیست، اما مزایای آن در سناریوهای زیر غیرقابل جایگزین است:

ماشینکاری با سرعت بالا (HSC) و ماشینکاری با سرعت بسیار بالا (HSM).
ماشینکاری دقیق پنج محوره قالب‌های آلیاژ سخت/فولاد سخت‌کاری شده.
مرکز پردازش ترکیبی تراشکاری و فرزکاری با دقت بالا.
حوزه هوافضا (پردازش آلیاژهای آلومینیوم، مواد کامپوزیت، آلیاژهای تیتانیوم و غیره).
تولید تجهیزات پزشکی و قطعات دقیق.

چهارم. خلاصه

مزایای استفاده ازنگهدارنده ابزار HSKرا می‌توان به شرح زیر خلاصه کرد: از طریق طراحی نوآورانه "مخروط کوتاه توخالی + تماس دوگانه سطح انتهایی"، این ابزار اساساً مشکلات اصلی ابزارگیرهای سنتی، مانند کاهش استحکام و دقت در شرایط کاری پرسرعت را حل می‌کند. این ابزار پایداری دینامیکی بی‌نظیر، دقت تکرارپذیری و عملکرد پرسرعت را فراهم می‌کند و انتخاب اجتناب‌ناپذیری برای صنایع تولیدی مدرن و پیشرفته است که به دنبال کارایی، کیفیت و قابلیت اطمینان هستند.


زمان ارسال: ۲۶ آگوست ۲۰۲۵