ICS 25.080.10 J 50
JB
中华人民共和国机械行业标准
JB/T 13649.1—2019
高速刀柄与机床主轴接口 第1部分：带有法兰接触面的空心圆锥（HSK）
接口技术规范
Machine tools spindle interface with high-speed shank--Part 1: Specifictions
for hollow taper (HSK) interface with flange contact surface
2019-05-02 发布
2020-01-01实施
中华人民共和国工业和信息化部发布 JB/T 13649.1—2019
次
目
前言 范围
n
1
2 规范性引用文件型式与安装尺寸.
3
3.1型式.. 3.2安装尺寸 4标记 5技术要求. 5.1热处理. 5.2外观. 5.3 安装配合面 5.4 夹紧. 5.5 静刚度.. 5.6 精度检验.
2
图 1 静刚度测量示意图，
表 1 夹紧力. 表2几何精度检验. 表3重复定位精度检验.
- JB/T 13649.1—2019
前言
JB/T13649《高速刀柄与机床主轴接口》分为两个部分：
第1部分：带有法兰接触面的空心圆锥（HSK）接口技术规范；第2部分：带有法兰接触面的空心圆锥（HSK）的不旋转工具主轴接口技术规范。
一
本部分为JB/T13649的第1部分。 本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本部分由中国机械工业联合会提出。 本部分由全国金属切削机床标准化技术委员会（SAC/TC22）归口。 本部分起草单位：国家机床质量监督检验中心、山东博特精工股份有限公司、洛阳轴研科技股份有
限公司、陕西秦川机床工具集团有限公司、北京工研精机股份有限公司。
本部分主要起草人：张维、李鄄、郭丽娟、陈妍言、胡万良、常文芬。 本部分为首次发布。
II JB/T 13649.1—2019
高速刀柄与机床主轴接口第1部分：带有法兰接触面的
空心圆锥（HSK）接口技术规范
1范围
JB/T13649的本部分规定了机床主轴与带有法兰接触面的空心锥柄（HSK）连接的接口型式与安装尺寸、标记以及热处理、外观、安装配合面、夹紧、静刚度、精度检验等技术要求。
本部分适应于铣削、镗削、钻削用高速数控机床的主轴接口（以下简称接口）。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T13574一1992金属切削机床静刚度检验通则 GB/T17421.1一1998机床检验通则第1部分：在无负荷或精加工条件下机床的几何精度 GB/T19449.1一2004带有法兰接触面的空心圆锥接口第1部分：柄部尺寸 GB/T19449.2一2004带有法兰接触面的空心圆锥接口第2部分：安装孔尺寸 GB/T25375--2010金属切削机床结合面涂色法检验及评定 DIN69063-2：2003机床锥形空心柄夹具第2部分：符合DIN69893的B型和D型柄安装
孔尺寸 (Machine tools—Tool receiver for hollow taper shanks—Part 2: For type B and type D according to DIN 69893—Connecting dimensions)
DIN69063-5：2012机床锥形空心柄夹具第5部分：符合DIN69893的E型柄安装孔尺寸 (Machine tools—Tool receiver for hollow taper shanks—Part 5: For type E according to DIN 69893-
-
Connecting dimensions)
DIN69063-6：2003机床锥形空心柄夹具第6部分：符合DIN69893的F型柄安装孔尺寸 (Machine tools-Tool receiver for hollow taper shanks-Part 6: For type F according to DIN 69893- Connecting dimensions)
3型式与安装尺寸
3.1 型式
本部分规定的接口包括六种型式：
-A型，用于带中心内冷的自动或手动换刀； B型，用于带端面内冷的自动换刀； C型，用于带中心内冷的手动换刀； -D型，用于带端面内冷的手动换刀； -E型，用于带中心内冷的高速自动换刀； —F型，用于无中心内冷的高速自动换刀。
注：A型、C型的手动夹紧都是通过空心锥柄上的一个孔来进行的。
1 JB/T 13649.1—2019
3.2安装尺寸 3.2.1一般要求 3.2.1.1接口安装尺寸应符合本部分3.2.2～3.2.7的规定，并应与GB/T19449.1—2004、DIN69063-2: 2003、DIN69063-5：2012、DIN69063-6：2003规定的带有法兰接触面的空心锥柄可靠连接。 3.2.1.2接口安装尺寸公差表示和标注应符合GB/T19449.2—2004中3.1的规定。 3.2.2 A型
对于A型接口，其尺寸应符合GB/T19449.2一2004中图1和表1的规定。 3.2.3 B型
对于B型接口，其尺寸应符合DIN69063-2：2003中图1和表1的规定。 3.2.4 C 型
对于C型接口，其附加尺寸应符合GB/T19449.2一2004中图2和表2的规定。 3.2.5 D 型
对于D型接口，其尺寸应符合DIN69063-2：2003中图2和表2的规定。 3.2.6E型
对于E型接口，其尺寸应符合DIN69063-5：2012中图1和表1的规定。 3.2.7 F型
对于F型接口，其尺寸应符合DIN69063-6：2003中图1和表1的规定。
4标记
接口的标记应包括以下内容： a）“空心锥柄安装孔”； b）标准编号：GB/T19449.2（用于A型和C型），DIN69063-2（用于B型和D型），DIN69063-5
(用于E型)，DIN69063-6（用于F型); c)“HSK"; d)型式: A、B、C、D、E、F; e）规格，单位为毫米（mm）。 示例1: 自动或手动换刀的、规格为50mm的A型空心锥柄安装孔（HSK），标记为：
空心锥柄安装孔GB/T19449.2一HSK-A50
示例2: 手动换刀的、规格为50mm的C型空心锥柄安装孔（HSK），标记为：
空心锥柄安装孔GB/T19449.2—HSK-C50
示例3: 高速自动换刀的、规格为50mm的F型空心锥柄安装孔（HSK），标记为：
空心锥柄安装孔DIN69063-6—HSK-F50
2 JB/T 13649.1—2019
5技术要求
5.1热处理
接口应进行调质和稳定性处理。主轴端部、锥孔等表面硬度应不低于56HRC。 验证：实测。
5.2外观
接口的配合面应平滑、光洁，不应有可能导致伤害的锐边、尖角和开口，不应有锈蚀、脱落、碰伤和划痕。
验证：目测。 5.3安装配合面 5.3.1接口安装配合面的外圆公差采用h4，圆度误差不应大于0.002mm，端面与回转轴线的垂直度误差不应大于0.002mm。 5.3.2应用涂色法检验刀柄和主轴锥孔配合面接触情况，接触应均匀。检验与评定方法应按GB/T25375- 2010的规定执行，接触指标不应低于85%，并且大端接触。
验证：使用HSK工具圆锥量规中的塞规对锥孔大端尺寸的进行检验。 5.3.3刀柄和主轴配合端面在松开状态下，应有相应的间隙；在夹紧状态下，应无间隙。
验证：目测。 5.4夹紧 5.4.1夹紧系统
夹紧系统由机床或主轴单元制造商确定，并应有足够的夹紧力，以保证接口转矩的传递。夹紧系统应确保锥柄法兰端面与安装孔端面接触，并使圆锥孔产生弹性变形，固定锥柄。 5.4.2夹紧力
当不同规格的锥柄和锥孔尺寸在规定的公差范围内时，应对配合时产生在法兰端面的夹紧力重新分配，以确保法兰接触端面对空心锥柄接口的刚性和转矩传递能力。夹紧力的推荐值见表1，作用于法兰端面的夹紧力不应小于表1规定值的75%。
表1夹紧力
规格 mm
型式 32
40
80
100
125
160
50
63 夹紧力 kN
A型 5(1+10%) 6.8 (1+10%) 11(1+10%) 18(1+10%) 28 (1+10%) 45(1+10%) 70(1+10%) 115(1+10%)
1
B型 / 5(1+10%) 6.8 (1+10%)11 (1+10%) 18 (1+10%) 28 (1+10%) 45(1+10%) 70(1+10%) C型 5(1+10%) 6.8 (1+10%) 11(1+10%) 18 (1+10%) 28(1+10%) 45(1+10%) 70(1+10%) 115(1+10%)
1
5(1+10%) 6.8 (1+10%)11 (1+10%) 18 (1+10%) 28(1+10%) 45(1+10%) 70(1+10%)
D型 E型 1.2(1+10%) 1.5(1+10%) 5(1+10%) 6.8 (1+10%) 11(1+10%) 18 (1+10%) F型
一
-
6.8(1+10%) 11(1+10%) 18 (1+10%)
3 JB/T 13649.1—2019
当切削力低时（如：精加工时的切削力），需要较小的夹紧力；反之，当切削力高时（如：粗加工时的切削力和进给力），需要较大的夹紧力，但均不应小于最小拉刀力的要求。
验证：当主轴处于拉刀状态时，用专用测力计连续测量4次，取平均值。 5.5静刚度 5.5.1按照GB/T13574一1992的规定，加载力的最大值约为允许最大径向力或最大轴向力的2/3，测量径向刚度时仅考虑径向力，测量轴向刚度时仅考虑轴向力。测量径向刚度的施力点规定为靠近安装刀柄端的极限位置，主轴包含端面键时要除去端面键的长度，如本部分图1a）中所示的A点；测量轴向刚度时应使轴向力的作用点尽量接近轴线，如本部分图1b）所示。
b)
图1静刚度测量示意图
5.5.2径向位移测点位于施力点所在的垂直于轴线的平面上且对称于施力点，如图1a）中所示的B点。 5.5.3加载力装置的示值分辨力不大于10N，位移测量装置的分辨力为0.0001mm。 5.5.4测量主轴单元刚度时，应至少测量3次，每次测量前转动主轴1圈～2圈，取测量的平均值作为最终测量结果。 5.5.5测量结果应符合设计的规定。 5.6精度检验 5.6.1几何精度检验
几何精度检验见表2。
表2几何精度检验
允差 mm
序号
简图
检验项目
检验工具
检验方法
安装锥孔跳动
指示器、专 按GB/T17421.1—1998中用支架
0.002
G1
5.6.1.2.2的规定
4 JB/T13649.1—-2019
表2几何精度检验（续）
允差 mm
简图
序号
检验项目
检验工具
检验方法按GB/T17421.1—1998中 5.6.1.2.2和5.6.1.2.3的规定每个位置应至少旋转两
安装锥孔
b) 7 径向跳动：
a）靠近主 a) 0.002 检验棒、指 圈进行检验。拔出检验棒，
G2
使其相对主轴旋转90°重新插入，至少重复检验4次，误差以4次测量结果的最大值计
b)0.006 示器
轴端部 b）距离主轴端部L处
按 GB/T 17421.1—1998 中 5.6.3.1和5.6.3.2的规定测量时距离A应尽可能大
主轴端面跳动
0.002
指示器
G3
5.6.2重复定位精度检验
重复定位精度检验见表3。
表3重复定位精度检验
检验方法
简图
序号
检验项目 允差mm 检验工具
(按 GB/T 17421.1—1998
的规定）
应至少旋转两圈进行检验。拔出检验棒，使其相对主轴旋转 90°重新插入，至少重复检验4 次，误差以4次测量结果的最大差值计
D
检验棒、指示器
重复定位精度 0.006
P1