HSK 系统的锥度是 1/10，刀柄中空、短柄。它的原理也是利用锁紧力及用主轴内孔的弹性
膨胀补偿初期端面的间隙。只是因为它是中空刀柄，自身有较大的弹性变形，可能因为主
轴内孔的膨胀而刀柄本身也膨胀，所以它对制造时的公差精度的要求相对较松。另外由于
它的质量小、柄部短，所以有利于高速 ATC 及机器的小型化。但也正因为它是中空短柄，
所以刚性、强度要受到一定程度的影响。

 

无论如何，两面定位系统弥补了普通系统的许多不足，必将成为刀具系统的主流。

刀具自身的刚性与动平衡性

刀具的刚性一直是机械加工中被重视的主要问题之一。刚性不足会引起刀具的振动或发生
刀具倾斜，影响加工精度、加工效率。并且因为刀具的振动会加快刃具的磨损，甚至影响
刀具及机器的寿命。如果将刀柄杆部近似成一实心圆柱刚体，那它的刚性与截面直径的 4
次方成正比，与柱长的 3 次方成反比。也就是说，一把刀柄在它的质量限定后，当然越粗
越短刚性便越强。

除此以外，还可以通过改变其自身结构来增强刚性。比如一般的铣刀夹头虽然其锁紧螺母
很粗，但螺母底部与刀柄本体之间总有间隙，使刚性损失很多。高速加工对刀具的动平衡
性也提出很高的要求。这是因为动平衡性不好的刀具在高速转动时受很大的离心力的作用
(与不平衡力矩及转速的平方成正比)，刀杆发生弯曲并容易引起振动。弹簧夹头、铣刀刀
柄可以通过平衡修正来解决这个问题。但是如一般带微调机构的精镗头，在调节加工直径
时镗头的重心也在改变，所以就无法通过平衡修正来取得动平衡。

最近，日本大昭和精机推出了一种可以进行自动平衡补偿的镗头。其原理如图 3 所示，在
镗头内部安装了一个小齿轮和一个平衡块，在调节直径、使套管轴向外移动时，平衡块将
通过小齿轮的作用向相反方向移动，从而保持重心位置不变。

把持力和把持精度

特别是在立铣刀的加工时把持力尤为重要。因为立铣刀的刀刃都带有螺旋角，所以加工时
切削力在轴向的分力就很大。把持力不足就可能会使刃具(立铣刀)被拉出，影响加工精度，
甚至损坏刃具及工件。增强刀柄把持力的方法主要是通过严格控制内孔的公差、保证足够
的把持长度并合理地选材、设计尽量有效地将锁紧力转换成径向的把持力。

高速加工的深入将意味着硬质合金的刃具将取代高速钢刃具。这样刀具的把持精度便成为
一个重要的课题。想象一下用三爪钻夹头夹持硬质合金的钻头进行 20,000r/min 加工的情
景:

……

　钻头折断、工件报废、生产中断

刀具的把持精度的重要性还体现在铰刀的加工中。象一些小、深孔的精加工时，铰刀用得
较多，但如果刀具的把持精度不好，铰刀前端的跳动很大的话，加工的孔径肯定会超出
公差范围，得不到理想的效果。

“

”

要提高刀具的把持精度，就意味着必须 完全均匀 地把持刃具。如果是弹簧夹头，由于它