HSK 공구 홀더: CNC 가공에서 HSK 공구 홀더의 역할 분석

메이화 HSK 툴 홀더

최고의 효율성과 정밀성을 추구하는 기계 가공 분야에서 HSK 툴홀더는 조용히 모든 것을 혁신하고 있습니다.

고속 밀링 작업 중 진동 및 정확도 문제로 어려움을 겪어 보신 적이 있으신가요? 공작 기계의 성능을 최대한 발휘할 수 있는 공구를 찾고 계신가요? HSK 툴홀더(중공 섕크 테이퍼)가 바로 그 해결책입니다.

HSK는 독일 아헨 공과대학에서 개발한 90년대 툴 홀더 시스템으로, 현재는 국제 표준(ISO 12164)이 되었으며, 점차 전통적인 BT 툴 홀더를 대체하고 있으며 고속, 고정밀 가공 분야에서 선호되는 선택이 되었습니다.

HSK 툴 홀더

I. HSK 툴 홀더와 기존 BT 툴 홀더 비교 (핵심 장점)

메이화 HSK/BT 툴 홀더

HSK 툴 홀더의 핵심 장점은 고속 가공에서 기존 BT/DIN 툴 홀더의 근본적인 단점을 극복한 고유한 "중공 원뿔 손잡이 + 단면 접촉" 설계에 있습니다.

특질 HSK 툴 홀더 전통적인 BT 툴 홀더
디자인 원리 중공 짧은 원뿔(테이퍼 1:10) + 단면 양면 접촉 견고한 긴 원뿔(테이퍼 7:24) + 원뿔 표면의 단면 접촉
클램핑 방법 원뿔형 표면과 플랜지 단면이 동시에 주축 연결부와 접촉하여 과도한 위치가 발생합니다. 원뿔형 표면이 메인 샤프트와 접촉하는 것만으로도 단일 지점 위치 결정이 가능합니다.
고속 강성 매우 높습니다. 이는 원심력으로 인해 HSK 공구 홀더가 공구를 더욱 단단히 고정하게 되어 강성이 감소하는 것이 아니라 오히려 증가하기 때문입니다. 불량. 원심력으로 인해 메인 샤프트 구멍이 팽창하고 섕크 콘 표면이 느슨해지는 현상("메인 샤프트 팽창" 현상)이 발생하여 강성이 크게 저하됩니다.
반복 정확도 매우 높습니다(일반적으로 < 3μm). 단면 접촉은 매우 높은 축 방향 및 반경 방향 반복 정밀도와 위치 정확도를 보장합니다. 낮음. 원뿔형 표면만 결합하는 경우 원뿔형 표면의 마모와 먼지로 인해 정확도가 저하될 수 있습니다.
공구 교환 속도 매우 빠릅니다. 짧은 원뿔형 디자인으로 스트로크가 짧고 공구 교체가 빠릅니다. 더 느립니다. 긴 원뿔형 표면은 더 긴 풀핀 스트로크를 필요로 합니다.
무게 무게가 가볍습니다. 중공 구조로 경량화 요건을 충족하는 고속 가공에 특히 적합합니다. BT 툴 홀더는 견고하기 때문에 무겁습니다.
사용 속도 고속 및 초고속 처리(>15,000 RPM)에 매우 적합 일반적으로 저속 및 중속 가공(< 15,000 RPM)에 사용됩니다.

II. HSK 툴 홀더의 자세한 장점

HSK 툴 홀더
CNC HSK 툴 홀더

위의 비교를 바탕으로 HSK의 장점은 다음과 같이 요약할 수 있습니다.

1. 매우 높은 동적 강성과 안정성(가장 핵심적인 장점):

원칙:고속 회전 시 원심력으로 인해 메인 샤프트 구멍이 팽창합니다. BT 툴 홀더의 경우, 이로 인해 원뿔 표면과 메인 샤프트 사이의 접촉 면적이 감소하고, 심지어는 공구가 떠서 진동을 유발하는데, 이를 "공구 낙하"라고 하며 매우 위험합니다.

HSK 솔루션:의 중공 구조HSK 툴 홀더원심력에 의해 약간 팽창하며, 확장된 스핀들 구멍에 더욱 밀착됩니다. 동시에 단면 접촉 특성은 고속 회전에서도 매우 안정적인 축 방향 위치를 보장합니다. 이러한 "회전하면서 더욱 단단해지는" 특성 덕분에 고속 가공 시 BT 툴 홀더보다 훨씬 견고합니다.

2. 매우 높은 반복성 위치 정확도:

원칙:HSK 툴 홀더의 플랜지 단면은 스핀들 단면에 밀착되어 있습니다. 이는 축 방향 위치 결정을 제공할 뿐만 아니라 반경 방향 비틀림 저항을 크게 향상시킵니다. 이러한 "이중 구속"은 BT 툴 홀더의 원뿔형 표면 맞춤 틈새로 인한 불확실성을 제거합니다.

결과:매번 공구를 교체할 때마다 공구의 런아웃(지터)이 매우 작고 안정적입니다. 이는 높은 표면 마감을 달성하고, 치수 정확도를 보장하며, 공구의 수명을 연장하는 데 매우 중요합니다.

3. 뛰어난 기하학적 정확도와 낮은 진동:

HSK 툴 홀더는 고유한 대칭형 디자인과 정밀한 제조 공정으로 인해 뛰어난 동적 밸런스 성능을 자랑합니다. 정밀한 동적 밸런스 보정(최대 G2.5 이상)을 거친 후, 고속 밀링의 요구 사항을 완벽하게 충족하고 진동을 최소화하여 더욱 뛰어난 경면 효과를 구현합니다.

4. 공구 교체 시간 단축 및 효율성 향상:

HSK의 1:10 짧은 테이퍼 설계는 공구 핸들이 스핀들 구멍으로 이동하는 거리를 단축하여 공구 교체 작업을 더욱 빠르게 진행합니다. 특히 공구 수가 많고 공구 교체가 잦은 복잡한 가공물에 적합하여 보조 시간을 효과적으로 줄이고 장비의 전반적인 효율을 향상시킵니다.

5. 더 큰 구경(HSK-E, F 등과 같은 모델):

일부 HSK 모델(예: HSK-E63)은 비교적 큰 중공 보어를 가지고 있어 내부 냉각 채널로 설계할 수 있습니다. 이를 통해 고압 냉각수가 공구 핸들 내부를 통해 절삭날에 직접 분사되어 깊은 캐비티 가공 및 난삭재(예: 티타늄 합금) 가공의 효율성과 칩 브레이킹 성능을 크게 향상시킵니다.

III. HSK 툴 홀더의 적용 시나리오

HSK 툴 홀더는 모든 용도로 사용할 수 있는 것은 아니지만, 다음과 같은 경우에는 대체할 수 없는 장점이 있습니다.

고속 가공(HSC)과 초고속 가공(HSM).
경질 합금/경화강 금형의 5축 정밀 가공.
고정밀 터닝과 밀링을 결합한 가공 센터입니다.
항공우주 분야(알루미늄 합금, 복합재료, 티타늄 합금 등의 가공)
의료기기 및 정밀부품 제조.

IV. 요약

의 장점HSK 툴 홀더요약하면 다음과 같습니다. "중공 짧은 원뿔 + 단면 이중 접촉"이라는 혁신적인 설계를 통해 고속 작업 조건에서 강성 및 정확도 저하와 같은 기존 툴 홀더의 핵심 문제를 근본적으로 해결합니다. 탁월한 동적 안정성, 반복 정밀도 및 고속 성능을 제공하며, 효율성, 품질 및 신뢰성을 추구하는 현대 고급 제조 산업에 필수적인 선택입니다.


게시 시간: 2025년 8월 26일