מחזיק כלי HSK: ניתוח תפקידו של מחזיק כלי HSK בעיבוד שבבי CNC

מחזיק כלי Meiwha HSK

בעולם העיבוד המכני השואף ליעילות ודיוק אולטימטיביים, מחזיק הכלים HSK מחולל בשקט מהפכה בכל דבר.

האם אי פעם הוטרדתם מבעיות רטט ודיוק במהלך כרסום במהירות גבוהה? האם אתם כמהים לכלי שיכול לממש את מלוא הביצועים של המכונה? מחזיק הכלים HSK (Hollow Shank Taper) הוא בדיוק הפתרון לכך.

כמערכת מחזיקי כלים משנות ה-90 שפותחה על ידי אוניברסיטת אכן לטכנולוגיה בגרמניה וכיום היא תקן בינלאומי (ISO 12164), HSK מחליפה בהדרגה את מחזיקי הכלים המסורתיים של BT והפכה לבחירה המועדפת בתחומי עיבוד שבבי במהירות גבוהה ובדיוק גבוה.

מחזיק כלי HSK

א. השוואה בין מחזיק כלי HSK למחזיק כלי BT מסורתי (יתרונות מרכזיים)

מחזיק כלי Meiwha HSK/BT

היתרון המרכזי של מחזיק הכלים HSK טמון בעיצוב הייחודי שלו "ידית חרוט חלולה + מגע פנים קצה", אשר מתגבר על הפגמים הבסיסיים של מחזיקי כלים BT/DIN מסורתיים בעיבוד שבבי במהירות גבוהה.

מוּזָרוּת מחזיק כלי HSK מחזיק כלי BT מסורתי
עקרון התכנון חרוט קצר חלול (התחדדות 1:10) + מגע דו-צדדי משטח קצה חרוט ארוך ומוצק (התחדדות 7:24) + מגע חד צדדי של פני החרוט
שיטת הידוק המשטח הקוני וקצה האוגן באים במגע בו זמנית עם חיבור הציר הראשי, וכתוצאה מכך נוצר מיקום יתר. רק על ידי מגע של המשטח החרוטי עם הציר הראשי, זהו מיקום בנקודה אחת.
קשיחות במהירות גבוהה גבוה במיוחד. הסיבה לכך היא שכוח הצנטריפוגלי גורם למחזיק הכלי HSK להחזיק את הכלי בצורה הדוקה יותר, וכתוצאה מכך גדל קשיחותו ולא יורדת. גרוע. כוח צנטריפוגלי גורם להתרחבות חור הציר הראשי ולהתרופפות פני השטח של חרוט הציר ("תופעת התפשטות הציר הראשי"), וכתוצאה מכך לירידה משמעותית בקשיחות.
דיוק חוזר גבוה במיוחד (בדרך כלל < 3 מיקרומטר). מגע הקצה מבטיח דיוק מיקום גבוה במיוחד מבחינת חזרות צירית ורדיאלית. נמוך יותר. עם חיבור משטחים חרוטיים בלבד, הדיוק נוטה להיות מושפע מבלאי של המשטחים החרוטיים ומאבק.
מהירות החלפת כלים מהיר מאוד. עיצוב חרוטי קצר, עם מהלך קצר והחלפת כלים מהירה. איטי יותר. המשטח החרוטי הארוך דורש מהלך ארוך יותר של פין המשיכה.
מִשׁקָל שוקל פחות. מבנה חלול, מתאים במיוחד לעיבוד במהירות גבוהה כדי לעמוד בדרישות המשקל. מחזיק הכלים BT מוצק, ולכן הוא כבד יותר.
מהירות שימוש מתאים מאוד לעיבוד במהירות גבוהה ואולטרה-גבוהה (מעל 15,000 סל"ד) הוא משמש בדרך כלל לעיבוד שבבי במהירות נמוכה ובינונית (< 15,000 סל"ד)

II. יתרונות מפורטים של מחזיק כלי HSK

מחזיק כלי HSK
מחזיק כלי CNC HSK

בהתבסס על ההשוואה לעיל, ניתן לסכם את היתרונות של HSK כדלקמן:

1. קשיחות ויציבות דינמית גבוהות במיוחד (היתרון המרכזי ביותר):

עִקָרוֹן:כאשר מסתובבים במהירות גבוהה, כוח צנטריפוגלי גורם להתרחבות חור הציר הראשי. עבור מחזיקי כלים של BT, הדבר גורם להפחתה של שטח המגע בין המשטח הקוני לציר הראשי, ואף גורם לתלייה שלו, מה שגורם לרעידות, המכונות בדרך כלל "נפילת כלי" והיא מסוכנת ביותר.

פתרון HSK:המבנה החלול של ה-מחזיק כלי HSKיתרחב מעט תחת פעולת הכוח הצנטריפוגלי, והוא יתאים בצורה הדוקה יותר לחור הציר המורחב. במקביל, תכונת המגע שלו בקצה מבטיחה מיקום צירי יציב ביותר אפילו במהירויות סיבוב גבוהות. מאפיין זה של "הדוק יותר תוך כדי סיבוב" הופך אותו לקשיח בהרבה ממחזיקי הכלים של BT בעיבוד שבבי במהירות גבוהה.

2. דיוק מיקום בעל חזרתיות גבוהה במיוחד:

עִקָרוֹן:קצה האוגן של מחזיק הכלי HSK מחובר היטב לקצה הציר. זה לא רק מספק מיקום צירי אלא גם משפר משמעותית את ההתנגדות לפיתול הרדיאלי. "אילוץ כפול" זה מבטל את אי הוודאות הנגרמת על ידי פער ההתאמה של פני השטח הקוניים במחזיק הכלי BT.

תוֹצָאָה:לאחר כל החלפת כלי, הריצוד (jitter) של הכלי קטן ויציב ביותר, דבר חיוני להשגת גימור פני שטח גבוה, הבטחת דיוק ממדי והארכת חיי הכלי.

3. דיוק גיאומטרי מעולה ורעידות נמוכות:

בשל העיצוב הסימטרי הטבוע שלו ותהליך הייצור המדויק שלו, מחזיק הכלים HSK מתאפיין באופן טבעי בביצועי איזון דינמי מצוינים. לאחר שעבר תיקון איזון דינמי קפדני (עד רמות G2.5 ומעלה), הוא יכול לעמוד בצורה מושלמת בדרישות של כרסום במהירות גבוהה, למזער את הרעידות במידה המרבית, ובכך להשיג אפקטים של משטחים דמויי מראה באיכות גבוהה יותר.

4. זמן החלפת כלים קצר יותר ויעילות גבוהה יותר:

עיצוב ה-HSK עם זווית התחדדות קצרה ביחס של 1:10 משמעותו שמרחק המעבר של ידית הכלי לתוך חור הציר קצר יותר, וכתוצאה מכך פעולת החלפת כלים מהירה יותר. הוא מתאים במיוחד לעיבוד חומרי עבודה מורכבים עם מספר רב של כלים והחלפות כלים תכופות, מה שמפחית ביעילות את זמן העזר ומשפר את יעילות הציוד הכוללת.

5. קדח גדול יותר (עבור דגמים כגון HSK-E, F וכו'):

לחלק מדגמי HSK (כגון HSK-E63) יש קדח חלול גדול יחסית, שניתן לתכנן אותו כתעלת קירור פנימית. זה מאפשר ריסוס נוזל קירור בלחץ גבוה ישירות דרך החלק הפנימי של ידית הכלי על קצה החיתוך, ובכך משפר משמעותית את היעילות ויכולת שבירת השבבים של עיבוד חללים עמוקים ועיבוד של חומרים קשים (כגון סגסוגות טיטניום).

ג. תרחישי יישום של מחזיק כלי HSK

מחזיק הכלים HSK אינו רב-תכליתי, אך יתרונותיו הם ללא תחליף בתרחישים הבאים:

עיבוד שבבי במהירות גבוהה (HSC) ועיבוד שבבי במהירות גבוהה במיוחד (HSM).
עיבוד שבבי מדויק בחמישה צירים של תבניות מסגסוגת קשה/פלדה מוקשה.
מרכז עיבוד משולב לחריטה וכרסום בדיוק גבוה.
תחום התעופה והחלל (עיבוד סגסוגות אלומיניום, חומרים מרוכבים, סגסוגות טיטניום וכו').
ייצור מכשור רפואי וחלקים מדויקים.

ד. סיכום

היתרונות של ה-מחזיק כלי HSKניתן לסכם זאת כדלקמן: באמצעות העיצוב החדשני של "קונוס קצר חלול + מגע כפול משטח קצה", הוא פותר באופן מהותי את בעיות הליבה של מחזיקי כלים מסורתיים, כגון הפחתת קשיחות ודיוק בתנאי עבודה במהירות גבוהה. הוא מספק יציבות דינמית שאין שני לה, דיוק חזרתיות וביצועים במהירות גבוהה, והוא הבחירה הבלתי נמנעת עבור תעשיות ייצור מודרניות יוקרתיות השואפות ליעילות, איכות ואמינות.


זמן פרסום: 26 באוגוסט 2025