一种HSK锁刀夹具的制作方法

本实用新型属于夹具技术领域，更详细地说涉及一种HSK锁刀夹具。

背景技术：

随着工业科技的进步，世界机床行业正朝着高精度，高效率和高可靠性方向快速发展。由于高速加工的离心力、切削负荷和振动的影响，刀具系统的安全和精度至关重要，对装夹的技术要求更高，因此对新型刀柄以及相应装夹装置的开发十分重要。

目前在国际机床工具系统市场上影响比较大的高速加工工具系统有:德国开发的HSK工具系统，美国开发的KM工具系统和日本日妍开发的NC5工具系统。在众多的新型工具系统中，由德国开发的HSK工具系统，整体技术最为成熟、应用范围最广。HSK刀柄采用1：9.98的短圆锥取代7：24圆锥柄，1：9.98的锥度有利于产生自锁。刀柄拉紧后锥面与端面同时接触。空心刀柄在实现双面同步夹紧时只需要很小的夹紧力就能发生弹性变形。同时，空心刀柄还为夹紧机构提供了安装空间，以实现由内向外的夹紧，使离心力转化为夹紧力，使夹紧更可靠。此外，空心刀柄容易实现内部切削液的供给。HSK刀柄具有连接刚度高、轴向和径向重复定位精度高、系统尺寸小、重量轻、结构紧凑、寿命长等特点。与传统的7：24标准锥度连接相比，HSK工具系统非常适用于高速加工。

现市场上针对BT系列的圆锥柄刀具锁紧装置较多，HSK系列刀具锁紧装置资源较少。有关机构对生产中的加工中心(机床)的实际使用的紧力进行过调查统计，发现由于HSK刀柄夹紧系统的选用不当或夹紧系统的使用不当(如夹紧弹簧的松弛)，大部分机床的实际使用的夹紧力只有规定夹紧力的70％左右，最低的只有30％。这对高速加工甚至普通加工来说都是十分危险的。

且现有HSK刀具锁紧装置结构复杂，利用销子固定刀柄，刀具装卸过程 繁琐，装卸速度慢，使用不方便。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、操作方便的HSK锁刀夹具，以解决上述背景技术中提出的HSK刀具锁紧装置结构复杂，刀具装卸过程繁琐，装卸速度慢的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

常见的HSK刀柄的底部的形状如图6所示。本实用新型针对这一类型的HSK刀柄，设计锁刀夹具。这一类型的HSK刀柄底端具有两个对称的凸起部，两个凸起部分体式设置，且两个凸起部间具有凹槽。

一种HSK锁刀夹具，包括用于固定HSK刀柄的锁刀座，所述锁刀座的顶部开设有一个与HSK刀柄的形状相适应的圆台孔，所述圆台孔的底面开设有两段圆环槽，两段所述圆环槽以通过所述圆台孔的中心轴的一个垂直平面为对称面对称开设；且所述圆环槽的形状与所述HSK刀柄的底部的凸起部的形状相适配。

HSK刀具的刀柄部分可方便快捷地放入锁刀座内的圆台孔中，HSK刀柄的底部的凸起部嵌入所述圆环槽内被限位，防止装卸刀具时刀柄产生转动。

两条圆环槽采用数控设备整体加工成型。

进一步地，所述圆环槽对应的圆心角小于等于150度，圆环槽间的限位部位厚度大，强度较高，锁刀夹具的寿命提高。

进一步地，所述圆台孔的顶面开口处的边缘加工有倒角，刀具放入或取出顺畅，方便拆装刀具。

进一步地，所述锁刀座为四棱柱体。

进一步地，为了支撑固定所述锁刀座，还包括支撑座，所述锁刀座通过螺栓固定于所述支撑座的上表面。

进一步地，为了固定到竖直表面上，所述支撑座为L形。

进一步地，L形的所述支撑座的里侧设置有加强板，提高所述支撑座的机械强度，延长锁刀夹具的使用寿命。

进一步地，为了配合紧密，HSK刀柄与所述圆台孔的台阶面的配合尺寸间隙小于0.05mm。

所述圆环槽与刀柄键槽之间设计有间隙，降低装配的精准度，减小操作难度。

进一步地，所述锁刀座采用45#钢制造。

更进一步地，所述支撑座采用45#钢制造。

45#钢价格便宜且经过调质(或正火)后，可得到较好的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能。

本实用新型的有益效果为：

(1)在不改变刀柄结构的情况下，锁刀座底部设置两条与刀柄上凸起部的形状相适配的圆环槽来定位刀柄，与传统的利用销子固定刀柄相比，操作方便，装卸效率高；

(2)圆环槽对应的圆心角小于等于150度，圆环槽间的限位部位厚度大，强度较高；

(3)圆台孔的顶面开口处的边缘加工有倒角，刀具放入或取出顺畅，方便拆装刀具；

(4)HSK刀柄与圆台孔的台阶面的配合尺寸间隙小于0.05mm，配合紧密；

(5)HSK锁刀夹具的结构简单，制造难度低，降低了制造成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是锁刀座的立体示意图；

图3是锁刀座的俯视结构示意图；

图4是图3中的A-A剖视结构示意图；

图5是HSK刀柄与锁刀座及支撑座连接的爆炸结构示意图；

图6是常见HSK刀柄底部的结构示意图。

图中1-锁刀座；2-圆台孔；3-圆环槽；4-倒角；5-支撑座；6-加强板；7-HSK刀柄；8-螺栓。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

常见的HSK刀柄的底部的形状如图6所示。针对这一类型的HSK刀柄，设计锁刀夹具。

实施例1：

如图2至4所示，一种HSK锁刀夹具包括用于固定HSK刀柄7的锁刀座1，所述锁刀座1的顶部开设有一个与HSK刀柄7的形状相适应的圆台孔2，所述圆台孔2的底面开设有两段圆环槽3，两段所述圆环槽3以通过所述圆台孔2的中心轴的一个垂直平面为对称面对称开设；且所述圆环槽3的形状与所述HSK刀柄7的底部的凸起部的形状相适配。

且所述圆环槽3对应的圆心角为150度，两个圆环槽3之间的限位部位厚度大，强度较高。

两条圆环槽3采用数控设备整体加工成型。

圆台孔2是用于放置HSK刀柄7的，与HSK刀柄7形状相适配地，圆台孔2内形成有两个台阶面，一个位于圆台孔2的上部，另一个位于圆台孔2底部的圆环槽3处。

HSK刀柄7能够方便快捷地放入锁刀座1内的圆台孔2中，HSK刀柄7的底部的凸起部嵌入所述圆环槽3内，HSK刀柄7被限位，装卸刀具时HSK 刀柄7不会产生转动。HSK锁刀夹具通过简单的结构实现了稳固夹持的效果。

实施例2：

HSK锁刀夹具包括用于固定HSK刀柄7的锁刀座1，所述锁刀座1为四棱柱体；所述锁刀座1的顶部开设有一个与HSK刀柄7的形状相适应的圆台孔2，所述圆台孔2的底面开设有两段圆环槽3，两段所述圆环槽3以通过所述圆台孔2的中心轴的一个垂直平面为对称面对称开设；且所述圆环槽3的形状与所述HSK刀柄7的底部的凸起部的形状相适配。

且所述圆环槽3对应的圆心角为150度，两个圆环槽3间的限位部位厚度大，强度较高。

且作为实施例1的改进，所述圆台孔2的顶面开口处的边缘加工有倒角4，刀柄7放入或取出顺畅，方便拆装刀具。

实施例3：

如图1和图5所示，HSK锁刀夹具包括用于固定HSK刀柄7的锁刀座1，所述锁刀座1为四棱柱体；为了支撑固定所述锁刀座1，还包括支撑座5，所述锁刀座1通过螺栓8固定于所述支撑座5的上表面；所述锁刀座1的顶部开设有一个与HSK刀柄7的形状相适应的圆台孔2，所述圆台孔2的底面开设有两段圆环槽3，两段所述圆环槽3以通过所述圆台孔2的中心轴的一个垂直平面为对称面对称开设；且所述圆环槽3的形状与所述HSK刀柄7的底部的凸起部的形状相适配。

且所述圆环槽3对应的圆心角为150度，两个圆环槽3间的限位部位厚度大，强度较高。

作为改进，所述圆台孔2的顶面开口处的边缘加工有倒角4，HSK刀柄7放入或取出顺畅，方便拆装刀具。

作为改进，为了固定到竖直表面上，所述支撑座5为L形。

作为改进，L形的所述支撑座5的里侧设置有加强板6，提高所述支撑座5的机械强度，延长锁刀夹具的使用寿命。

作为改进，为了配合紧密，HSK刀柄7与所述圆台孔2的台阶面的配合尺 寸间隙小于0.05mm。

所述圆环槽3与HSK刀柄7键槽之间设计有间隙，降低装配的精准度，减小操作难度。

实施例4：

作为上述实施方式的改进，所述锁刀座1采用45#钢制造，所述支撑座5采用45#钢制造。

45#钢价格便宜且经过调质(或正火)后，可得到较好的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能。

所述HSK锁刀夹具的使用方法如下：

首先，将锁刀座1用螺栓8固定在支撑座5上；

再将HSK锁刀夹具安装在操作架上；

把HSK刀具的HSK刀柄7部分朝下放入锁刀座1上的圆台孔2内；

将HSK刀具继续向下推，使HSK刀柄7底端嵌入圆环槽3内。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。