В света на механичната обработка, който се стреми към максимална ефективност и прецизност, инструменталният държач HSK тихо революционизира всичко.
Притеснявали ли сте се някога от вибрации и проблеми с точността по време на високоскоростно фрезоване? Копнеете ли за инструмент, който може напълно да разгърне производителността на машинния инструмент? Държачът за инструменти HSK (Hollow Shank Taper) е точното решение за това.
Като действителна система за държачи на инструменти от 90-те години, разработена от Техническия университет в Аахен в Германия и сега международен стандарт (ISO 12164), HSK постепенно замества традиционните държачи на инструменти BT и се е превърнала в предпочитан избор в областта на високоскоростната и високопрецизна обработка.
I. Сравнение между държач за инструменти HSK и традиционен държач за инструменти BT (основни предимства)
Основното предимство на държача за инструменти HSK се крие в уникалния му дизайн с „куха конусна дръжка + контакт с челната повърхност“, който преодолява основните недостатъци на традиционните държачи за инструменти BT/DIN при високоскоростна обработка.
| Особеност | Държач за инструменти HSK | Традиционен държач за инструменти BT |
| Принцип на проектиране | Кух къс конус (конусност 1:10) + Двустранен контакт с челната повърхност | Плътен дълъг конус (конусност 7:24) + едностранен контакт на повърхността на конуса |
| Метод на затягане | Коничната повърхност и челната повърхност на фланеца едновременно влизат в контакт с връзката на главния вал, което води до препозициониране. | Само чрез контакт на коничната повърхност с главния вал, това е едноточково позициониране. |
| Високоскоростна твърдост | Изключително високо. Това е така, защото центробежната сила кара държача на инструмента HSK да държи инструмента по-здраво, което води до увеличаване на неговата твърдост, а не до намаляване. | Лошо. Центробежната сила причинява разширяване на отвора на главния вал и разхлабване на повърхността на конуса на опашката (феномен "разширяване на главния вал"), което води до значително намаляване на твърдостта. |
| Повторяема точност | Изключително висока (обикновено < 3 μm). Контактът на челната повърхност осигурява изключително висока аксиална и радиална повторяемост на позициониране. | Долна. При само конично свързване на повърхности, точността е склонна да бъде засегната от износването на коничните повърхности и праха. |
| Скорост на смяна на инструмента | Много бърз. Къс коничен дизайн, с къс ход и бърза смяна на инструмента. | По-бавно. Дългата конична повърхност изисква по-дълъг ход на издърпващия щифт. |
| Тегло | Тежи по-малко. Куха структура, особено подходяща за високоскоростна обработка, като отговаря на изискванията за олекотяване. | Държачът за инструменти BT е здрав, така че е по-тежък. |
| Скорост на използване | Много подходящ за високоскоростна и ултрависокоскоростна обработка (>15 000 об/мин) | Обикновено се използва за обработка с ниска и средна скорост (< 15 000 об/мин) |
II. Подробни предимства на държача за инструменти HSK
Въз основа на горното сравнение, предимствата на HSK могат да бъдат обобщени, както следва:
1. Изключително висока динамична твърдост и стабилност (най-основното предимство):
Принцип:При въртене с висока скорост, центробежната сила води до разширяване на отвора на главния вал. При държачите за инструменти BT това води до намаляване на контактната площ между коничната повърхност и главния вал и дори до неговото окачване, причинявайки вибрации, известни като „изпускане на инструмент“ и изключително опасни.
HSK решение:Кухата структура наДържач за инструменти HSKще се разшири леко под действието на центробежна сила и ще приляга по-плътно към разширения отвор на шпиндела. В същото време, характеристиката му на контакт с челната повърхност осигурява изключително стабилно аксиално позициониране дори при високи скорости на въртене. Тази характеристика „по-стегнато въртене“ го прави много по-твърд от BT инструменталните държачи при високоскоростна обработка.
2. Изключително висока точност на позициониране с повторяемост:
Принцип:Фланецът на държача за инструменти HSK е плътно прикрепен към челната повърхност на шпиндела. Това не само осигурява аксиално позициониране, но и значително подобрява радиалното съпротивление на усукване. Това „двойно ограничение“ елиминира несигурността, причинена от коничната повърхностна хлабина в държача за инструменти BT.
Резултат:След всяка смяна на инструмента, биенето (трептенето) на инструмента е изключително малко и стабилно, което е от решаващо значение за постигане на висока степен на обработка на повърхността, осигуряване на точност на размерите и удължаване на живота на инструмента.
3. Отлична геометрична точност и ниски вибрации:
Благодарение на присъщия си симетричен дизайн и прецизен производствен процес, държачът за инструменти HSK притежава отлични динамични балансови характеристики. След щателна корекция на динамичния баланс (до нива G2.5 или по-високи), той може перфектно да отговори на изискванията за високоскоростно фрезоване, като минимизира вибрациите до максимална степен и по този начин постига по-висококачествени огледални повърхностни ефекти.
4. По-кратко време за смяна на инструмента и по-висока ефективност:
Конструкцията с къс конус 1:10 на HSK означава, че разстоянието на движение на дръжката на инструмента в отвора на шпиндела е по-късо, което води до по-бърза операция по смяна на инструмента. Той е особено подходящ за обработка на сложни детайли с голям брой инструменти и честа смяна на инструмента, като ефективно намалява времето за спомагателни дейности и подобрява цялостната ефективност на оборудването.
5. По-голям отвор (за модели като HSK-E, F и др.):
Някои модели HSK (като HSK-E63) имат относително голям кух отвор, който може да бъде проектиран като вътрешен охлаждащ канал. Това позволява охлаждащата течност под високо налягане да се впръсква директно през вътрешната част на дръжката на инструмента върху режещия ръб, което значително повишава ефективността и способността за чупене на стружки при обработка с дълбоки кухини и обработка на трудни материали (като титанови сплави).
III. Сценарии на приложение на държач за инструменти HSK
Държачът за инструменти HSK не е универсален, но предимствата му са незаменими в следните сценарии:
Високоскоростна обработка (HSC) и ултрависокоскоростна обработка (HSM).
Петосно прецизно обработване на форми от твърди сплави/закалена стомана.
Комбиниран обработващ център за високопрецизно струговане и фрезоване.
Аерокосмическата област (обработка на алуминиеви сплави, композитни материали, титанови сплави и др.).
Производство на медицински изделия и прецизни части.
IV. Обобщение
Предимствата наДържач за инструменти HSKможе да се обобщи по следния начин: Чрез иновативния дизайн на „кух къс конус + двоен контакт на челната повърхност“, той решава фундаментално основните проблеми на традиционните държачи за инструменти, като например намаляване на твърдостта и точността при високоскоростни работни условия. Той осигурява несравнима динамична стабилност, точност на повторяемост и високоскоростна производителност и е неизбежният избор за съвременните висококачествени производствени индустрии, които се стремят към ефективност, качество и надеждност.
Време на публикуване: 26 август 2025 г.




