HSK刀柄是德國(guó)阿亨工業(yè)大學(xué)機(jī)床研究所研究的一種新型的高速短錐刀柄（見圖1），其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是空心、薄壁、短錐，錐度為1:10；端面與錐面同時(shí)定位、夾緊，刀柄在主軸中的定位為過定位；使用由內(nèi)向外的外脹式夾緊機(jī)構(gòu)。
圖1 HSK工具系統(tǒng)
1. HSK工具系統(tǒng)簡(jiǎn)介
HSK工具系統(tǒng)最突出的特點(diǎn)就是端面和錐面同步接觸。夾緊時(shí)， 由于錐部有過盈，所以錐面受壓產(chǎn)生彈性變形，同時(shí)刀柄向主軸錐孔軸向位移，以消除初始間隙，實(shí)現(xiàn)端面之間的貼合，這樣就實(shí)現(xiàn)了雙面同步夾緊（見圖2）。也就是說，在足夠大的拉緊力作用下， HSK1:10空心工具錐柄和主軸1:10錐孔之間在整個(gè)錐面和支承平面上產(chǎn)生摩擦，提供封閉結(jié)構(gòu)的徑向定位。就其本身的定位而言，這種保證錐面和端面同時(shí)定位的方式實(shí)質(zhì)上是過定位，但由于精密制造保證了高的相互位置精度，反而增強(qiáng)了安裝剛性。這種定位的優(yōu)點(diǎn)為：
（1）可適應(yīng)高速回轉(zhuǎn)，當(dāng)高速回轉(zhuǎn)時(shí)，錐孔由于離心力而擴(kuò)張，錐軸由于彈性變形恢復(fù)，與錐孔保持精密接觸，并維持端面與錐面同時(shí)約束定位。
（2）重復(fù)定位精度高，可保證2μm。
（3）由于軸向徑向均定位，故安裝剛性高。
（4）拆卸簡(jiǎn)單，由于有輔助分離機(jī)構(gòu)，在刀具熱膨脹時(shí)也能方便卸下。
（5）冷卻系統(tǒng)完備，此系統(tǒng)有中心供油和端面供油兩種方式可供選擇。
圖2 HSK的雙重定位結(jié)構(gòu)
圖3為HSK工具系統(tǒng)的圖譜。
圖3 HSK工具系統(tǒng)圖譜
按DIN的規(guī)定，HSK刀柄分為6種形式。圖4為這6種刀柄的結(jié)構(gòu)圖，而圖5為這6種型號(hào)的剖面圖。
圖4 HSK工具系統(tǒng)的6種形式
圖5 HSK工具系統(tǒng)6種形式的剖視圖
2. HSK
圖6 工具系統(tǒng)的典型夾緊形式
HSK刀柄在機(jī)床主軸上安裝時(shí)，空心短錐柄在主軸錐孔內(nèi)起定心作用，當(dāng)空心短錐柄與主軸錐孔完全接觸時(shí)，HSK刀柄法蘭盤端面與主軸端面之間有0.1mm的間隙。在夾緊機(jī)構(gòu)作用下，拉桿向后（左）移動(dòng)，拉桿前端的錐面將夾爪徑向脹開，夾爪的外錐面隨后頂在空心短錐柄內(nèi)孔的30°錐面上，拉動(dòng)HSK刀柄向左移動(dòng)，空心短錐柄產(chǎn)生彈性變形，使刀柄端面與主軸端面靠緊，實(shí)現(xiàn)了刀柄與主軸錐面和主軸端面的兩面同時(shí)定位和夾緊。松開刀柄時(shí)，拉桿向右移動(dòng)，彈性?shī)A頭松開刀柄內(nèi)錐面，拉桿前端將刀柄推出，即可卸下刀柄，如圖7所示。
a ）夾緊前 b）夾緊后
圖7 HSK工具系統(tǒng)的工作原理
（轉(zhuǎn)載）
