Držák nástrojů Meiwha HSK
Ve světě mechanického obrábění, které usiluje o maximální efektivitu a přesnost, držák nástrojů HSK tiše mění vše.
Trápily vás někdy vibrace a problémy s přesností při vysokorychlostním frézování? Toužíte po nástroji, který dokáže plně využít výkon obráběcího stroje? Držák nástrojů HSK (Hollow Shank Taper) je přesně tím pravým řešením.
Systém držáků nástrojů HSK, vyvinutý v 90. letech Technickou univerzitou v Cáchách v Německu a nyní mezinárodní standard (ISO 12164), postupně nahrazuje tradiční držáky nástrojů BT a stává se preferovanou volbou v oblasti vysokorychlostního a vysoce přesného obrábění.
I. Srovnání mezi držákem nástrojů HSK a tradičním držákem nástrojů BT (hlavní výhody)
Držák nástrojů Meiwha HSK/BT
Hlavní výhoda držáku nástrojů HSK spočívá v jeho unikátní konstrukci „dutá kuželová rukojeť + kontakt čelní plochy“, která překonává základní nedostatky tradičních držáků nástrojů BT/DIN při vysokorychlostním obrábění.
| Zvláštnost | Držák nástroje HSK | Tradiční držák nástrojů BT |
| Princip návrhu | Dutý krátký kužel (kužel 1:10) + Oboustranný kontakt na čelní ploše | Plný dlouhý kužel (kužel 7:24) + jednostranný kontakt povrchu kužele |
| Způsob upínání | Kuželová plocha a čelní plocha příruby se současně dotýkají hlavního hřídelového spojení, což má za následek nadměrné polohování. | Pouhým kontaktem kuželové plochy s hlavní hřídelí se jedná o jednobodové polohování. |
| Tuhost při vysokých rychlostech | Extrémně vysoká. Je to proto, že odstředivá síla způsobuje, že držák nástroje HSK drží nástroj pevněji, což má za následek zvýšení jeho tuhosti, nikoli snížení. | Špatné. Odstředivá síla způsobuje roztažení otvoru hlavního hřídele a uvolnění povrchu kužele stopky (jev „roztažení hlavního hřídele“), což má za následek výrazné snížení tuhosti. |
| Opakovaná přesnost | Extrémně vysoká (obvykle < 3 μm). Kontakt čelní plochy zajišťuje extrémně vysokou axiální a radiální opakovatelnou přesnost polohování. | Nižší. U spojení pouze kuželových ploch je přesnost náchylná k ovlivnění opotřebením kuželových ploch a prachem. |
| Rychlost výměny nástroje | Velmi rychlý. Krátký kuželový design s krátkým zdvihem a rychlou výměnou nástroje. | Pomalejší. Dlouhý kuželový povrch vyžaduje delší zdvih tažného čepu. |
| Hmotnost | Váží méně. Dutá konstrukce, obzvláště vhodná pro vysokorychlostní zpracování při splnění požadavků na nízkou hmotnost. | Držák nástrojů BT je pevný, takže je těžší. |
| Rychlost použití | Velmi vhodné pro vysokorychlostní a ultravysokorychlostní zpracování (>15 000 ot./min) | Obvykle se používá pro nízkorychlostní a středněrychlostní obrábění (< 15 000 ot./min.) |
II. Podrobné výhody držáku nástrojů HSK
Na základě výše uvedeného srovnání lze výhody HSK shrnout následovně:
1. Extrémně vysoká dynamická tuhost a stabilita (nejdůležitější výhoda):
Princip:Při otáčení vysokou rychlostí způsobuje odstředivá síla roztahování otvoru hlavní hřídele. U držáků nástrojů BT to vede ke zmenšení kontaktní plochy mezi kuželovým povrchem a hlavní hřídelí a dokonce to způsobuje její zavěšení, což způsobuje vibrace, které se běžně nazývají „padající nástroj“ a jsou extrémně nebezpečné.
Řešení HSK:Dutá strukturaDržák nástroje HSKse vlivem odstředivé síly mírně roztáhne a bude těsněji přiléhat k rozšířenému otvoru vřetena. Zároveň jeho prvek kontaktu s čelní plochou zajišťuje extrémně stabilní axiální polohování i při vysokých otáčkách. Tato vlastnost „pevnějšího uchycení při otáčení“ ho činí mnohem tužším než držáky nástrojů BT při vysokorychlostním obrábění.
2. Extrémně vysoká opakovatelná přesnost polohování:
Princip:Přírubová čelní plocha držáku nástroje HSK je těsně připevněna k čelní ploše vřetena. To nejen zajišťuje axiální polohování, ale také výrazně zvyšuje radiální torzní odolnost. Toto „dvojí omezení“ eliminuje nejistotu způsobenou kuželovou mezerou v upínacím držáku nástroje BT.
Výsledek:Po každé výměně nástroje je házení (jitter) nástroje extrémně malé a stabilní, což je klíčové pro dosažení vysoké kvality povrchu, zajištění rozměrové přesnosti a prodloužení životnosti nástroje.
3. Vynikající geometrická přesnost a nízké vibrace:
Díky své inherentní symetrické konstrukci a přesnému výrobnímu procesu se držák nástrojů HSK vyznačuje vynikajícím dynamickým vyvážením. Po pečlivé korekci dynamického vyvážení (až do úrovně G2,5 nebo vyšší) dokáže dokonale splnit požadavky vysokorychlostního frézování, minimalizovat vibrace v maximální míře a tím dosahovat kvalitnějšího zrcadlového povrchu.
4. Kratší doba výměny nástrojů a vyšší účinnost:
Díky zkrácenému kuželu 1:10 u HSK je dráha pohybu rukojeti nástroje do otvoru vřetena kratší, což vede k rychlejší výměně nástroje. Je obzvláště vhodný pro obrábění složitých obrobků s velkým počtem nástrojů a častou výměnou nástrojů, což efektivně snižuje pomocný čas a zlepšuje celkovou efektivitu zařízení.
5. Větší otvor (u modelů jako HSK-E, F atd.):
Některé modely HSK (například HSK-E63) mají relativně velký dutý otvor, který lze navrhnout jako vnitřní chladicí kanál. To umožňuje přímé vstřikování vysokotlaké chladicí kapaliny skrz vnitřní část rukojeti nástroje na břit, což výrazně zvyšuje účinnost a schopnost lámání třísek při obrábění hlubokých dutin a obrábění obtížných materiálů (například titanových slitin).
III. Scénáře použití držáku nástrojů HSK
Držák nástrojů HSK není univerzální, ale jeho výhody jsou nenahraditelné v následujících scénářích:
Vysokorychlostní obrábění (HSC) a ultrarychlostní obrábění (HSM).
Pětiosé přesné obrábění forem z tvrdých slitin/kalené oceli.
Vysoce přesné kombinované obráběcí centrum pro soustružení a frézování.
Letecký a kosmický průmysl (zpracování hliníkových slitin, kompozitních materiálů, titanových slitin atd.).
Výroba zdravotnických prostředků a přesných dílů.
IV. Shrnutí
VýhodyDržák nástroje HSKLze shrnout následovně: Díky inovativní konstrukci „dutý krátký kužel + dvojitý kontakt na čelní ploše“ zásadně řeší klíčové problémy tradičních držáků nástrojů, jako je snížení tuhosti a přesnosti za vysokorychlostních pracovních podmínek. Poskytuje bezkonkurenční dynamickou stabilitu, opakovatelnou přesnost a vysokorychlostní výkon a je nevyhnutelnou volbou pro moderní špičková výrobní odvětví, která usilují o efektivitu, kvalitu a spolehlivost.
Čas zveřejnění: 26. srpna 2025
