HSK-gereedschapshouder: analyse van de rol van HSK-gereedschapshouders bij CNC-bewerking

Meiwha HSK gereedschapshouder

In de wereld van mechanische bewerkingen, waar de ultieme efficiëntie en precisie centraal staan, zorgt de HSK-gereedschapshouder voor een stille revolutie.

Heeft u ooit last gehad van trillingen en nauwkeurigheidsproblemen tijdens het frezen op hoge snelheid? Verlangt u naar een gereedschap dat de prestaties van de machine volledig kan benutten? De HSK-gereedschapshouder (Hollow Shank Taper) is precies de oplossing hiervoor.

HSK is het gereedschapshoudersysteem uit de jaren 90, ontwikkeld door de Technische Universiteit Aken in Duitsland en nu een internationale standaard (ISO 12164). Het vervangt geleidelijk de traditionele BT-gereedschapshouders en is uitgegroeid tot de voorkeurskeuze op het gebied van hogesnelheids- en hogeprecisiebewerking.

HSK Gereedschapshouder

I. Vergelijking tussen HSK-gereedschapshouder en traditionele BT-gereedschapshouder (belangrijkste voordelen)

Meiwha HSK/BT gereedschapshouder

Het belangrijkste voordeel van de HSK-gereedschapshouder ligt in het unieke ontwerp met "holle kegelgreep + kopvlakcontact", dat de fundamentele tekortkomingen van traditionele BT/DIN-gereedschapshouders bij hogesnelheidsbewerkingen overwint.

Eigenaardigheid HSK gereedschapshouder Traditionele BT-gereedschapshouder
Ontwerpprincipe Holle korte kegel (taps 1:10) + Kopvlak dubbelzijdig contact Massieve lange kegel (taps 7:24) + eenzijdig contact van het kegeloppervlak
Klemmethode Het conische oppervlak en het flensvlak komen gelijktijdig in contact met de hoofdasaansluiting, waardoor er overpositionering ontstaat. Alleen al doordat het conische oppervlak in contact is met de hoofdas, is er sprake van een positionering op één punt.
Hoge snelheidsstijfheid Extreem hoog. Dit komt doordat de middelpuntvliedende kracht ervoor zorgt dat de HSK-gereedschapshouder het gereedschap steviger vasthoudt, waardoor de stijfheid toeneemt in plaats van afneemt. Slecht. Door de middelpuntvliedende kracht zet het gat in de hoofdas uit en komt het oppervlak van de schachtkegel los (het fenomeen van uitzetting van de hoofdas), wat resulteert in een aanzienlijke afname van de stijfheid.
Herhaalde nauwkeurigheid Extreem hoog (meestal < 3 μm). Het contact met het eindvlak zorgt voor een extreem hoge axiale en radiale herhaalbare positioneringsnauwkeurigheid. Lager. Bij alleen conische oppervlakken kan de nauwkeurigheid worden beïnvloed door slijtage van de conische oppervlakken en stof.
Snelheid van gereedschapswisseling Zeer snel. Kort conisch ontwerp, met een korte slag en snelle gereedschapswisseling. Langzamer. Het lange conische oppervlak vereist een langere trekpenslag.
Gewicht Weegt minder. Holle structuur, bijzonder geschikt voor snelle verwerking om te voldoen aan de eisen voor lichtgewicht. De BT-gereedschapshouder is massief en daardoor zwaarder.
Gebruikssnelheid Zeer geschikt voor hoge- en ultrahogesnelheidsverwerking (>15.000 RPM) Het wordt meestal gebruikt voor bewerkingen met lage en gemiddelde snelheid (< 15.000 RPM)

II. Gedetailleerde voordelen van de HSK-gereedschapshouder

HSK Gereedschapshouder
CNC HSK-gereedschapshouder

Op basis van bovenstaande vergelijking kunnen de voordelen van HSK als volgt worden samengevat:

1. Extreem hoge dynamische stijfheid en stabiliteit (het belangrijkste voordeel):

Beginsel:Bij rotatie met hoge snelheid zorgt de centrifugale kracht ervoor dat het gat in de hoofdas uitzet. Bij BT-gereedschapshouders leidt dit tot een verkleining van het contactoppervlak tussen het conische oppervlak en de hoofdas, en zelfs tot een zwevende as, wat trillingen veroorzaakt. Dit staat algemeen bekend als "tool dropping" en is extreem gevaarlijk.

HSK-oplossing:De holle structuur van deHSK gereedschapshouderzal licht uitzetten onder invloed van de centrifugale kracht en zal strakker aansluiten op het vergrote spindelgat. Tegelijkertijd zorgt het kopvlakcontact voor een extreem stabiele axiale positionering, zelfs bij hoge rotatiesnelheden. Deze "strakkere draaiing"-eigenschap maakt hem veel stijver dan BT-gereedschapshouders bij hogesnelheidsbewerkingen.

2. Extreem hoge herhaalbare positioneringsnauwkeurigheid:

Beginsel:Het flensvlak van de HSK-gereedschapshouder is nauw verbonden met het kopvlak van de spindel. Dit zorgt niet alleen voor axiale positionering, maar verbetert ook aanzienlijk de radiale torsieweerstand. Deze "dubbele beperking" elimineert de onzekerheid die wordt veroorzaakt door de conische pasruimte in de BT-gereedschapshouder.

Resultaat:Na elke gereedschapswissel is de rondloop (jitter) van het gereedschap uiterst klein en stabiel, wat cruciaal is voor het bereiken van een hoge oppervlakteafwerking, het garanderen van maatnauwkeurigheid en het verlengen van de levensduur van het gereedschap.

3. Uitstekende geometrische nauwkeurigheid en lage trillingen:

Dankzij het inherente symmetrische ontwerp en het nauwkeurige productieproces beschikt de HSK-gereedschapshouder over uitstekende dynamische balansprestaties. Na een nauwgezette dynamische balanscorrectie (tot G2.5 of hoger) voldoet de houder perfect aan de eisen van hogesnelheidsfrezen, waarbij trillingen tot een minimum worden beperkt en spiegelende oppervlakte-effecten van hogere kwaliteit worden bereikt.

4. Kortere gereedschapswisseltijd en hogere efficiëntie:

Het 1:10 korte conusontwerp van HSK zorgt ervoor dat de verplaatsingsafstand van de gereedschapshendel naar het spilgat korter is, wat resulteert in een snellere gereedschapswissel. Het is met name geschikt voor het bewerken van complexe werkstukken met een groot aantal gereedschappen en frequente gereedschapswisselingen, waardoor de hulptijd effectief wordt verkort en de algehele efficiëntie van de apparatuur wordt verbeterd.

5. Grotere boring (voor modellen zoals HSK-E, F, enz.):

Sommige HSK-modellen (zoals de HSK-E63) hebben een relatief grote holle boring, die kan worden ontworpen als een intern koelkanaal. Hierdoor kan hogedrukkoelvloeistof direct via de binnenkant van de handgreep op de snijkant worden gespoten, wat de efficiëntie en het spaanbrekend vermogen bij het bewerken van diepe holtes en het bewerken van moeilijke materialen (zoals titaniumlegeringen) aanzienlijk verbetert.

III. Toepassingsscenario's van HSK-gereedschapshouder

De HSK-gereedschapshouder is niet universeel, maar de voordelen ervan zijn onvervangbaar in de volgende scenario's:

Hogesnelheidsbewerking (HSC) en ultrahogesnelheidsbewerking (HSM).
Vijf-assige precisiebewerking van mallen van hardgelegeerd/gehard staal.
Gecombineerd bewerkingscentrum voor draaien en frezen met hoge precisie.
De lucht- en ruimtevaartsector (verwerking van aluminiumlegeringen, composietmaterialen, titaniumlegeringen, enz.).
Productie van medische apparatuur en precisieonderdelen.

IV. Samenvatting

De voordelen van deHSK gereedschapshouderkan als volgt worden samengevat: Door het innovatieve ontwerp van "holle korte kegel + kopvlak dubbel contact" lost het fundamenteel de kernproblemen van traditionele gereedschapshouders op, zoals de afname van stijfheid en nauwkeurigheid bij hoge werksnelheden. Het biedt ongeëvenaarde dynamische stabiliteit, herhaalbaarheid en prestaties bij hoge snelheid, en is de onvermijdelijke keuze voor moderne high-end productie-industrieën die streven naar efficiëntie, kwaliteit en betrouwbaarheid.


Plaatsingstijd: 26-08-2025