加工中心使用的“刀柄”有哪些常见规格？

来源：发布时间：2025-10-11

一、国际主流接口标准1. BT 刀柄（7:24 锥度）应用场景：日系机床标配，适合中低速重切削（如模具粗加工）。规格：型号：BT30、BT40、BT50（数字刀柄大端直径，单位 mm）。拉钉：P 系列（如 P40T-1），需与主轴内爪机械锁紧。转速限制：通常≤15,000rpm，高速下易因离心力导致锥面磨损。特点：成本低、刚性强，但单面锥度定位，高速稳定性差。2. HSK 刀柄（1:10 短锥 + 端面双面定位）应用场景：德系高速加工中心，适合航空航天、精密模具等高转速场景。子类型：HSK-A：通用型，支持自动换刀，法兰带凹槽。HSK-E：轻量化设计，最高转速可达 60,000rpm，适合铝件高速铣削。HSK-F：大扭矩设计，重切削能力优于 HSK-A。HSK-T：车削，键槽设计提升多任务机床稳定性。规格：型号：HSK32、HSK40、HSK50、HSK63、HSK100（数字法兰直径）。动平衡：默认 G2.5 级（15,000rpm 下振动≤1μm），部分型号可达 G1.0。冷却：支持中心通冷（如 HSK-A63-AD 型）和法兰冷却。特点：刚性比 BT 高 3-5 倍，重复定位精度 ±0.001mm，但成本较高。3. CAT 刀柄（V-Flange 刀柄）应用场景：欧美机床主流，功能类似 BT，但法兰更宽厚。规格：型号：CAT40、CAT50、CAT60（对应 ANSI/ASME B5.50 标准）。拉钉：L 系列（如 L50），传动凹槽增强扭矩传递。特点：适合中低速重切削，兼容性不如 BT 。4. KM/Capto 刀柄应用场景：多任务机床，支持快速换刀。规格：KM：三点接触设计，尺寸覆盖 KM12-KM50，适合车床与加工中心通用。Capto：多边形接口（C3-C8），模块化设计，支持内冷和数字监控。特点：重复定位精度 ±0.002mm，KM Micro 型号适配瑞士式机床。二、功能型刀柄1. 液压刀柄应用场景：精密铣削、镗孔，需高刚性和高精度。规格：接口：HSK-A50、HSK-A63、BT40 等。夹持范围：φ6-φ50mm，悬伸 2.5 倍直径时跳动≤3μm。冷却：支持 120bar 高压内冷，适配深孔加工。特点：动平衡 G2.5 级，液压膨胀夹持减少刀具变形。2. 热缩刀柄应用场景：高速切削（如 3C 产品铝合金加工）。规格：锥角：3°（如 915 系列）或 4.5°（如 985 系列），适配不同热缩机。冷却：AD 型（中心出水）、环绕冷却（φ6-φ25mm）。平衡：标配 G2.5 级，部分型号支持在线动平衡调整。特点：同心度≤3μm，但需设备装卸刀具。3. 侧固式刀柄应用场景：立铣刀、键槽铣刀的快速装夹。规格：接口：HSK-A63、BT50 等，夹持直径 φ6-φ50mm。结构：侧面锁紧螺钉固定刀具，适合小悬伸加工。特点：成本低、装卸便捷，但径向跳动较大（通常≤0.02mm）。三、特殊功能设计1. 冷却系统中心通冷：冷却液从刀柄中心直达切削刃（如 BT50-AD 型）。法兰冷却：通过刀柄法兰孔喷射冷却液，增强断屑效果。环绕冷却：细缝式喷口均匀覆盖刀具外周，适合深型腔加工。2. 动平衡优化标准配置：HSK 刀柄默认 G2.5 级，液压刀柄需额外声明。精细平衡：通过法兰平衡孔（φ2-φ6.5mm）或内部配重环调整，可达 G1.0 级。3. 材料与工艺材质：20CrMnTi 渗碳钢（硬度 HRC56±2）或调质钢，表面氮化处理增强耐磨性。精度：锥度精度≤AT3，真圆度≤0.8μm，表面粗糙度 Ra≤0.5μm。四、选型与适配建议按机床品牌选择：日系（三菱、牧野）：优先 BT 刀柄。德系（DMG MORI、通快）：HSK-A/F 系列为主。欧美系（哈斯、马扎克）：CAT 或 KM 接口。按加工需求选择：高速轻切削：HSK-E 或热缩刀柄。重切削开粗：BT50 或 HSK-F 刀柄。精密镗孔：液压刀柄或热缩刀柄。按刀具类型选择：立铣刀：侧固式或液压刀柄。钻头 / 丝锥：ER 弹簧夹头刀柄（如 BT40-ER32）。面铣刀：热缩刀柄或 HSK-A-FMB 系列（如 HSK-A63-FMB22）。五、技术动态HSK-ES 型：2023 年 ISO 12164-5 标准新增对称设计，支持手动换刀且无需角向定位。数字化刀柄：集成 RFID 芯片（如 Capto C5），可存储刀具寿命、切削参数等数据。环保设计：部分刀柄采用可回收材料（如 HSK-A63 Eco 系列），减少碳排放。选择刀柄时需综合考虑机床兼容性、加工工艺、刀具规格及成本，建议优先参考机床制造商推荐的刀柄型号，并通过第三方检测（如德国 PTB 认证）确保精度和可靠性。

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