Porte-outils Meiwha HSK
Dans le monde de l'usinage mécanique qui vise une efficacité et une précision ultimes, le porte-outils HSK révolutionne tout en silence.
Avez-vous déjà rencontré des problèmes de vibrations et de précision lors du fraisage à grande vitesse ? Vous recherchez un outil capable d'exploiter pleinement les performances de votre machine-outil ? Le porte-outil HSK (Hollow Shank Taper) est la solution idéale.
En tant que système de porte-outils actuel des années 90 développé par l'Université de technologie d'Aix-la-Chapelle en Allemagne et désormais norme internationale (ISO 12164), HSK remplace progressivement les porte-outils BT traditionnels et est devenu le choix préféré dans les domaines de l'usinage à grande vitesse et de haute précision.
I. Comparaison entre le porte-outil HSK et le porte-outil BT traditionnel (principaux avantages)
Porte-outils Meiwha HSK/BT
L'avantage principal du porte-outil HSK réside dans sa conception unique « poignée conique creuse + contact de face d'extrémité », qui surmonte les défauts fondamentaux des porte-outils BT/DIN traditionnels dans l'usinage à grande vitesse.
| Particularité | Porte-outils HSK | Porte-outil BT traditionnel |
| Principe de conception | Cône court creux (conicité 1:10) + contact double face de la face d'extrémité | Cône long solide (conicité 7:24) + contact unilatéral de la surface du cône |
| Méthode de serrage | La surface conique et la face d'extrémité de la bride entrent simultanément en contact avec la connexion de l'arbre principal, ce qui entraîne un surpositionnement. | En ayant simplement la surface conique en contact avec l’arbre principal, il s’agit d’un positionnement à point unique. |
| Rigidité à grande vitesse | Extrêmement élevé. Cela s'explique par le fait que la force centrifuge force le porte-outil HSK à maintenir l'outil plus fermement, ce qui augmente sa rigidité plutôt que de la diminuer. | Faible. La force centrifuge provoque l'expansion du trou de l'arbre principal et le desserrage de la surface du cône de la tige (phénomène d'expansion de l'arbre principal), ce qui entraîne une diminution significative de la rigidité. |
| Précision répétée | Extrêmement élevée (généralement < 3 μm). Le contact frontal assure une précision de positionnement axiale et radiale extrêmement élevée. | Inférieur. Avec un accouplement à surface conique uniquement, la précision est susceptible d'être affectée par l'usure des surfaces coniques et la poussière. |
| Vitesse de changement d'outil | Très rapide. Conception conique courte, avec course courte et changement d'outil rapide. | Plus lent. La longue surface conique nécessite une course de goupille de traction plus longue. |
| Poids | Léger. Structure creuse, particulièrement adaptée aux usinages à grande vitesse, répondant aux exigences de légèreté. | Le porte-outils BT est solide, il est donc plus lourd. |
| Vitesse d'utilisation | Idéal pour le traitement à grande et très grande vitesse (> 15 000 tr/min) | Il est généralement utilisé pour l'usinage à basse et moyenne vitesse (< 15 000 tr/min) |
II. Avantages détaillés du porte-outil HSK
Sur la base de la comparaison ci-dessus, les avantages du HSK peuvent être résumés comme suit :
1. Rigidité et stabilité dynamiques extrêmement élevées (l'avantage le plus important):
Principe:Lors d'une rotation à grande vitesse, la force centrifuge provoque l'élargissement de l'alésage de l'arbre principal. Pour les porte-outils BT, cela entraîne une réduction de la surface de contact entre la surface conique et l'arbre principal, voire une suspension de celui-ci, provoquant des vibrations, communément appelées « chutes d'outil », extrêmement dangereuses.
Solution HSK :La structure creuse duPorte-outils HSKLe porte-outil se dilate légèrement sous l'action de la force centrifuge et s'adapte plus étroitement au trou de broche élargi. De plus, son contact frontal assure un positionnement axial extrêmement stable, même à des vitesses de rotation élevées. Ce serrage en rotation le rend bien plus rigide que les porte-outils BT pour l'usinage à grande vitesse.
2. Précision de positionnement de répétabilité extrêmement élevée :
Principe:L'extrémité de la bride du porte-outil HSK est étroitement fixée à l'extrémité de la broche. Cela permet non seulement un positionnement axial, mais améliore également considérablement la résistance à la torsion radiale. Cette « double contrainte » élimine l'incertitude liée à l'espace d'ajustement conique du porte-outil BT.
Résultat:Après chaque changement d'outil, le faux-rond de l'outil (gigue) est extrêmement faible et stable, ce qui est crucial pour obtenir une finition de surface élevée, garantir la précision dimensionnelle et prolonger la durée de vie de l'outil.
3. Excellente précision géométrique et faibles vibrations :
Grâce à sa conception symétrique et à son procédé de fabrication précis, le porte-outil HSK présente d'excellentes performances d'équilibrage dynamique. Après une correction d'équilibrage dynamique minutieuse (jusqu'à G2.5 ou plus), il répond parfaitement aux exigences du fraisage à grande vitesse, minimisant au maximum les vibrations et offrant ainsi des effets de surface miroir de haute qualité.
4. Temps de changement d'outil plus court et efficacité accrue :
La conception à cône court 1:10 du HSK réduit la course de la poignée dans le trou de broche, accélérant ainsi le changement d'outil. Ce système est particulièrement adapté à l'usinage de pièces complexes nécessitant un grand nombre d'outils et des changements fréquents, réduisant ainsi efficacement les temps auxiliaires et améliorant l'efficacité globale de l'équipement.
5. Alésage plus grand (pour les modèles tels que HSK-E, F, etc.) :
Certains modèles HSK (comme le HSK-E63) possèdent un alésage creux relativement large, qui peut servir de canal de refroidissement interne. Cela permet de pulvériser le liquide de refroidissement haute pression directement sur l'arête de coupe, à travers la partie interne du manche de l'outil, améliorant ainsi considérablement l'efficacité et la capacité de fragmentation des copeaux lors de l'usinage en cavités profondes et de matériaux difficiles (comme les alliages de titane).
III. Scénarios d'application du porte-outil HSK
Le porte-outil HSK n'est pas universel, mais ses avantages sont irremplaçables dans les scénarios suivants :
Usinage à grande vitesse (UGV) et usinage à très grande vitesse (UGV).
Usinage de précision cinq axes de moules en alliage dur/acier trempé.
Centre d'usinage combiné de tournage et de fraisage de haute précision.
Le domaine aérospatial (traitement des alliages d'aluminium, des matériaux composites, des alliages de titane, etc.).
Fabrication de dispositifs médicaux et de pièces de précision.
IV. Résumé
Les avantages de laPorte-outils HSKLa conception innovante du porte-outils « cône court creux + double contact frontal » résout fondamentalement les problèmes fondamentaux des porte-outils traditionnels, tels que la réduction de la rigidité et de la précision en conditions de travail à grande vitesse. Il offre une stabilité dynamique, une précision de répétabilité et des performances à grande vitesse inégalées, et constitue un choix incontournable pour les industries manufacturières haut de gamme modernes en quête d'efficacité, de qualité et de fiabilité.
Date de publication : 26 août 2025
