hsk刀柄的材料選擇

1、自HSK空心短錐柄技術(shù)出現(xiàn)以來，在世界各國得到廣泛應(yīng)用。據(jù)瞭解，歐洲和北美洲的一些用戶，在使用HSK刀柄時(shí)遇到了一些問題。出現(xiàn)這些問題的主要原因在於，他們對(duì)製造HSK刀柄的材料選擇不當(dāng)。DIN標(biāo)準(zhǔn)僅規(guī)定了HSK刀柄的幾何形狀，而沒有規(guī)定所用的材料。所以，幾乎所有的刀具供應(yīng)商所生產(chǎn)的HSK刀柄，都完全參照傳統(tǒng)的7：24錐柄來生產(chǎn)。HSK空心短錐柄的“空心”本身就說明具有潛在的問題：即軸向截面很小，顯然這是HSK空心短錐柄的薄弱環(huán)節(jié)。傳

2、統(tǒng)的刀柄一般是由合金鋼製造，然後或是表面淬火或是表面處理，得到了一個(gè)堅(jiān)硬耐磨的表面和韌性的心部(HRC32～36)。這些熱處理過程(如滲碳和離子氮化，硬度可達(dá)HRC58～62，約1mm深)對(duì)7：24錐柄非常適合，價(jià)格也不貴。由於它具有足夠的橫截面，所以實(shí)際上不易變形。按照工業(yè)上能夠接受的指導(dǎo)準(zhǔn)則，這種尺寸比較穩(wěn)定的基體把兩種性能完美地結(jié)為一體——有較軟而韌性的芯部，可防止硬表面因變形而爆裂脫落，又有很耐磨堅(jiān)硬的表面。但對(duì)HSK空心短錐柄

3、就不同了，它被做成結(jié)構(gòu)截面很小，對(duì)於HSK63以下的小規(guī)格HSK空心短錐柄就沒有強(qiáng)韌的心部來支承堅(jiān)硬的表面，在每次夾緊—鬆開迴圈中都要受到很大的衝擊，切削過程中又受到動(dòng)態(tài)的彎扭交變載荷，在淬硬的脆性部位可能會(huì)出現(xiàn)微小的裂紋，在HSK刀柄的柄部的一些部位，對(duì)較大的拉應(yīng)力非常敏感。這些部位有30夾緊面、扭矩傳遞時(shí)鍵槽與主軸接觸的表面以及徑向貫穿孔與鍵槽底部、空刀槽底部最近的部位。這些微小的裂紋隨時(shí)間而擴(kuò)展難以發(fā)現(xiàn)，事實(shí)上不通過顯微鏡和特殊的

4、檢測(cè)手段很難發(fā)現(xiàn)這些變化。一個(gè)刀柄看上去工作正常，一旦超載，在出現(xiàn)裂紋的部位應(yīng)力集中，當(dāng)達(dá)到臨界值時(shí)就很可能發(fā)生斷裂。在使用過程中，這種脆性斷裂隨時(shí)可能發(fā)生。有些製造廠商用淬透性材料。這時(shí)，截面上不同點(diǎn)的性質(zhì)大體相同，刀柄的延伸率、屈服強(qiáng)度和衝擊強(qiáng)度可能達(dá)到最佳組合。但是，相對(duì)於表面淬硬的刀柄，其硬度將是最低的(約低5～6HRC)。這種刀柄缺乏衝擊強(qiáng)度，不耐磨，因此不得不經(jīng)常更換。所以要想達(dá)到最高的韌性、最高的耐磨性和耐腐蝕性的同時(shí)，

5、又要成本低廉，這是不可能的。我們不能改變產(chǎn)品的幾何形狀，它是標(biāo)準(zhǔn)的。我們也受大量生產(chǎn)成本的制約，不可能採用昂貴的“空間材料和技術(shù)”。為了能使這種具備許多優(yōu)點(diǎn)的新介面在生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，我們只有不斷地探索。製造廠商和用戶必須對(duì)刀柄材料做出選擇。一種是對(duì)材料要求有高的強(qiáng)度、韌性並帶有適度的耐磨性；另一種是要求有高的耐磨性兼有中等強(qiáng)度。分析結(jié)果表明，HSK主軸安裝孔應(yīng)力最大的橫截面，應(yīng)具有較大的截面面積，而且儘量不用對(duì)應(yīng)力集中敏感的材料

6、。但必須能適應(yīng)高速加工，即重量要輕，在離心力作用下徑向變形要小。在帶有自動(dòng)換刀的數(shù)控加工中心上，典型的工具介面之間的摩擦都有“多個(gè)對(duì)1個(gè)”的比率。就是說，刀柄在換刀迴圈中僅摩擦一次，而主軸孔則要與完成此工序的許多不同刀柄摩擦很多次。圖1塑膠切屑的形成塑膠切屑的形成1―工件；2―刀具；3―夾具；4―切屑；5―壓頭1塑膠種類工件材料強(qiáng)度和硬度越高，變形抗力就越大，切削力也越大。若材料的強(qiáng)度、硬度相近時(shí)，塑性大者，因?yàn)榍行己颓暗睹婺Σ链螅?/p>