可提高加工效率，又有利于减少切削振动；选用强力弹簧夹头不仅可以夹持直柄刀具，
也可通过接杆夹持带孔刀具等。对于批量大、加工复杂的典型工件，应尽可能选用复合刀
具。尽管复合刀具与刀柄价格较为昂贵，但在加工中心上采用复合刀具加工，可把多道工
序合并成一道工序、由一把刀具完成，有利于减少加工时间和换刀次数，显著提高生产效

 

率。对于一些特殊零件还可考虑采用专门设计的复合刀柄。
6.强化工具系统管理工作
7.随着数控机床数量增加，刀柄的数量会急剧增多。一套拥有 5～8 台数控机床的柔性制造
系统，刀柄数量可达 1000 把以上。如何使这些刀具得到合理有效的利用，是刀具管理的
重点工作。其内容包括：刀柄采购或补充计划的提出；刀具数据的预调；刀具的调度与保

 

管；刀具寿命情况判断与控制等。 3 

 

数控机床刀柄的发展

1.

 

特殊功能的刀柄

 

近年来，加工中心上出现了一些特殊功能的刀柄，主要有以下类型。
a.增速刀柄(增速头)：能实现自动换刀。如日本 NIKKEN 公司的 NXSE 增速头，在机床主
轴速度为 4000r/min 时，刀具可在 0.8s 内转速达到 20000r/min。
b.多轴刀柄：它能同时加工多个孔，相当于多轴加工头。多轴与增速刀柄组合使用可构成
双功能的多轴增速刀柄。
c.内冷却刀柄：该刀柄与芯部开有冷却液通道的麻花钻或深孔钻配合使用，利用特殊的
供油系统，将高压切削液喷注到切削部位，实现良好的冷却与润滑，并排除切屑。
d.转角刀柄：这种刀柄的头部可作 30º、45º、60º、90º 等角度旋转，具有五面加工功能。安装
在立式加工中心上，可使立式加工中心具有卧式加工中心的功能，可用于深型腔的底部
清角作业。
2.

 

新型高速切削刀柄

随着数控机床高精度高速切削技术的发展，适应高速切削的刀柄系统好得到研制与开发。
如德国 OTT 公司的 HSK 刀柄和美国 Kenamental 公司的 KM 刀柄等，其轴向定位精度可
达 0 .001mm，且在高速旋转下，刀夹锁紧更为牢固，径向跳动不超过 5μm。HSK 刀柄是
一种典型的 1:10 短锥面、锥柄和主轴端面同时接触的双定位型空心刀柄，其主要特点为：
 
a.采用锥面、端面过定位的结合形式，能有效地提高工
具系统的连接刚度，且重复定位精度高；
b.采用空心结构和缩短锥部长度，刀柄质量较轻，可缩短换刀移动距离，加快换刀速度，
有利于实现高速自动换刀；
c.采用 1:10 锥度，锥柄较短，楔形效果好，有较强的抗扭能力，且能抑制因振动而产生
的微量移位；
d.刀柄与主轴间由扩张爪锁紧，转速越高，扩张爪的离心力(扩张力)越大，锁紧力越大，
具有良好的高速性能。
e.为提高刀具系统在高速状态下的动平衡精度，可在刀柄上安装自动校正动平衡装置。