CN107131990A - 一种hsk刀柄端面夹紧力测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种HSK刀柄端面夹紧力测量装置，包括HSK刀柄测量头、设于HSK刀柄测量头内的压电陶瓷传感器、设于压电陶瓷传感器和主轴之间的精密不锈钢垫片以及与压电陶瓷传感器电连接的夹紧力数字显示仪。本发明结构简单、紧凑，操作方便，适用性强，解决了目前不能直接测量HSK刀柄与主轴联接端面夹紧力的问题。

Description

一种HSK刀柄端面夹紧力测量装置

技术领域

本发明涉及测量装置，尤其涉及一种HSK刀柄端面夹紧力测量装置。

背景技术

在生产实践中，HSK工具系统的安全操作对刀柄夹紧力有严格的要求，尤其是传递到 HSK刀柄与主轴连接端面上的夹紧力。由于HSK刀柄在实现可靠定位和夹紧的同时，克服与高速主轴之间的过盈量需要消耗一部分夹紧力，所以直接对夹紧机构最终传递到联接端面 上的夹紧力进行测量有着重要的意义。但是目前国内没有可以直接进行端面夹紧力测量的装 置。这就要求设计一套专门用于测量端面夹紧力的测量装置，既可以充分保证HSK刀柄定位 夹紧的安全性、可靠性，又可以减少生产实践中多次参数调整的时间，提高加工的效率。

发明内容

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种HSK刀柄夹紧力测量机构，主要用于直接 测量HSK刀柄与主轴联接端面夹紧力，且可适应不同过盈量的HSK工具系统。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种HSK刀柄端面夹紧力测量装置，包括HSK刀柄测量头、压电陶瓷传感器、夹紧力数字显示仪和多个精密不锈钢垫片；所述HSK刀柄测量头包括手柄和与手柄的一端面一体成 型的HSK刀柄，在手柄与HSK刀柄之间的轴肩上设有环形凹槽，所述压电陶瓷传感器设于环形凹槽内并与环形凹槽过渡配合，压电陶瓷传感器与夹紧力数字显示仪电连接；

HSK刀柄与主轴连接，精密不锈钢垫片设置于主轴端面与压电陶瓷传感器之间。

优选地，所述精密不锈钢垫片具有多种厚度。

优选地，所述手柄的侧面上设有多组平行的环状凹陷。

优选地，所述手柄的另一端面上设有圆球。

优选地，所述HSK刀柄取HSK刀柄制作标准的最大极限尺寸。

本发明的有益效果：

1)本发明通过在主轴端面设置压电陶瓷传感器，测量主轴传递到HSK刀柄与主轴连接 端面上的夹紧力，并且本发明中精密不锈钢垫片解决了HSK刀柄测量头尺寸固定，不能适应 不同过盈量下的HSK工具系统端面夹紧力测量的问题。

2)本发明结构简单、紧凑，操作方便，适用性强，解决了目前不能直接测量HSK刀柄与主轴联接端面夹紧力的问题。

附图说明

图1为本发明所述HSK刀柄端面夹紧力测量装置的结构示意图。

图2为本发明所述HSK刀柄端面夹紧力测量装置的内部结构示意图。

图3为本发明所述HSK刀柄端面夹紧力测量装置的使用状态剖视图。

其中：

1.HSK刀柄测量头；101.手柄；102.HSK刀柄；2.压电陶瓷传感器；3.夹紧力数字显示仪； 4.精密不锈钢垫片；5.主轴；6.夹紧夹爪；7.夹紧机构拉杆。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于 此。

如图1和图2所示，本发明所述的一种HSK刀柄端面夹紧力测量装置，包括HSK刀柄测量头1、压电陶瓷传感器2、夹紧力数字显示仪3和多个精密不锈钢垫片4。

HSK刀柄测量头1包括手柄101和与手柄101的一端面一体成型的HSK刀柄102，手柄101的侧面上设有多组平行的环状凹陷，手柄101的另一端面上设有圆球，方便抓取。在手柄101与HSK刀柄102之间的轴肩上设有环形凹槽8，所述压电陶瓷传感器2与环形凹槽8 过渡配合，压电陶瓷传感器2与夹紧力数字显示仪3电连接。

如图3所示，HSK刀柄102与主轴5连接，精密不锈钢垫片4设置于主轴端面与压电陶瓷传感器2之间，并通过夹紧夹爪6和夹紧机构拉杆7夹紧HSK刀柄102与主轴5。

本实施例中的HSK刀柄102的锥面为1:10锥度，所以每增加一个厚度值为B的垫片对 应于刀柄锥面的过盈量减小0.1B。HSK刀柄102取最大极限尺寸，通过增加不同厚度的精密 不锈钢垫片4，可以使HSK刀柄102与主轴5之间的过盈量有相对应的减小，达到适应不同过盈量的HSK工具系统的端面夹紧力测量的目的。

由于在HSK刀柄102与主轴5的配合中，其主要配合作用的是HSK刀柄102大端直径，所以根据可根据实际被测HSK刀柄102的大端直径值，直接选取对应的精密不锈钢垫片4，完成不同过盈量配合的匹配。如表1所示以HSK-A63系列测量装置为例，被测HSK刀柄102 大端直径对应的精密不锈钢垫片4的厚度值。

表1被测刀柄大端直径对应选取的精密垫片厚度

以测量DIN标准HSK-A63刀柄与主轴5接触端面夹紧力为例，进行测量过程的具体操 作说明：

1.安装。

取本发明的HSK-A63系列测量装置，大端直径为48.0109mm。HSK刀柄测量环形凹槽8 的内径为50mm，外径为62.99mm，深度为10mm，压电陶瓷传感器2内径50mm，外径 62.99mm，厚度10mm，与环形凹槽8以过渡配合完成安装，并将夹紧力数字显示仪与压电陶 瓷传感器输出端连接。

2.匹配。

将被测标准HSK-A63刀柄从主轴5上卸下，测量得到其大端直径，假设为48.0094mm， 参照表1可知应选取精密垫片厚度0.015mm，取内径49mm，外径62.99mm精密不锈钢垫片， 厚度0.01mm垫片1片，厚度0.005mm垫片2片，安装在压电陶瓷传感器2与主轴5装配接 触面之间，完成本发明与实际HSK-A63刀柄配合尺寸的匹配。

3.测量。

将安装好压电陶瓷传感器2和显示仪3的本发明以及精密不锈钢垫片4安装在被测主轴 5系统上，启动夹紧机构动力源，在夹紧机构夹紧力的作用下，当主轴5端面与本发明中精 密不锈钢垫片4相接触时，主轴5的力传递到手柄101端面上，压电陶瓷传感器2受力，输 出端有电压信号输出。

4.读数。

压电陶瓷传感器2输出的电压信号传到与之相连接的夹紧力数字显示仪3，经过数据处 理，夹紧力数字显示仪3将电压信号转化为夹紧力输出，从显示屏上直接可以读出在被测主 轴5系统夹紧机构作用下，传递到HSK刀柄102与主轴5接触端面的夹紧力的数值。

所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本 发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均 属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种HSK刀柄端面夹紧力测量装置，其特征在于，包括HSK刀柄测量头(1)、压电陶瓷传感器(2)、夹紧力数字显示仪(3)和多个精密不锈钢垫片(4)；所述HSK刀柄测量头(1)包括手柄(101)和与手柄(101)的一端面一体成型的HSK刀柄(102)，在手柄(101)与HSK刀柄(102)之间的轴肩上设有环形凹槽(8)，所述压电陶瓷传感器(2)设于环形凹槽(8)内并与环形凹槽(8)过渡配合，压电陶瓷传感器(2)与夹紧力数字显示仪(3)电连接；

HSK刀柄(102)与主轴(5)连接，精密不锈钢垫片(4)设置于主轴(5)端面与压电陶瓷传感器(2)之间。

2.根据权利要求1所述的HSK刀柄端面夹紧力测量装置，其特征在于，所述精密不锈钢垫片(4)具有多种厚度。

3.根据权利要求1所述的HSK刀柄端面夹紧力测量装置，其特征在于，所述手柄(101)的侧面上设有多组平行的环状凹陷。

4.根据权利要求1所述的HSK刀柄端面夹紧力测量装置，其特征在于，所述手柄(101)的另一端面上设有圆球。

5.根据权利要求1所述的HSK刀柄端面夹紧力测量装置，其特征在于，所述HSK刀柄(102)取HSK刀柄制作标准的最大极限尺寸。