数控刀具中刀柄的应用知识

数控刀具常用工具锥柄标准简介

随着数控金切机床的广泛使用，与之配套的数控刀具使用量也在不

断增加。由于我国多年来从不同国家引进了大量数控机床，而这些机床

采用的工具锥柄标准不尽相同，这就给用户（尤其是刚接触数控金切机

床的新用户）选用数控刀具带来一些困难和问题。本文根据笔者手头收

集到的一些相关标准作一简要介绍，希望有助于增加读者对数控刀具常

用工具锥柄标准的了解和掌握。

目前，数控铳床和镀铳加工中心使用最多的仍是7：24工具锥柄。

但在高速加工机床上，1：10空心短锥柄的使用正日益增多。对于车削

中心和车铳中心，则以1：10短锥柄使用较多（车削中心使用的CZG圆

柱柄工具系统不属本文讨论范围）。

自动换刀机床常用的7：24工具锥柄标准主要有：中国国家标准

GB10944—89“自动换刀机床用7:24圆锥工具柄部40、45和50号

圆锥柄”；国际标准ISO7388/1：1983（40、45和50号工具锥柄）

和ISO7388/3：1986（30号工具锥柄）；德国标准分DIN69871-1：

1995（30、40、45、50和60号工具锥柄）和DIN69871-2（40、45、

50、55和60号工具锥柄）两种；日本现行标准为JISB6339：1998

（30、35、40、45、50、55和60号工具锥柄），用于代替日本工作机

械工业会标准MAS—403：1975（40、45、50和60号工具锥柄）；美国

现行标准为AMSEB5.50-1994（30、40、45、50和60号工具锥柄）,

用于代替ANSI/AMSEB5.50-1985标准。

手动换刀用1:24工具锥柄的常见标准有国家标准GB3837.3-

83和国际标准ISO297-82,以及机械行业标准JB3381.1—83。

1：10空心工具锥柄目前已有国家标准GB19449.1—2004“带有

法兰接触面的空心圆锥接口第1部分：柄部一尺寸”。它等同采用了国

际标准ISO12164-1：2001的内容。原德国标准D1N69893-1：1996

已被新的标准DIN69873-1：2003代替，新的德国标准也等同采用了

国际标准ISO12164-1：2001的内容。其它常见结构的1：10

工具锥柄基本采用企业标准，具有垄断性，如美国肯纳公司的KM型系

列、瑞典山特维克公司的Capt。系列、德国瓦尔特公司的NOVEX系列等。

自动换刀机床用7:24工具锥柄的中国国家标准GB10944-89是

参照采用国际标准IS。88/1：1983制定的，除对极个别项目数据进行

了圆整（如尾部螺纹底孔深度13）或未规定数据（如法兰上的键槽根底

倒角）外，其它数据完全相同。而国际标准ISO7388/1：1983又是参

照德国标准DIN69871-1的A型工具锥柄制定的，所以这

三个标准的外形尺寸相同。在国内，其工具锥柄的代号为“JT”。其特

征是：法兰厚度较小；有一装刀用的定位缺口；两个端键槽为不对称分

布。

自动换刀机床用7:24工具锥柄在德国标准DIN69871-1中分为

A型、AD型和B型三种：A型为螺纹底孔不通的；AI）型为螺纹底孔贯通

的；B型为法兰端面供水的。而DIN69871—2则只有C型一种，为双

平行法兰、无V型槽的，现在已很少采用。其工具锥柄代号虽然标准中

未作规定，但在德国其代号通常称为“SK”。

自动换刀机床用7：24工具锥柄的日本标准JISB6339：1998虽

已替代了日本工作机械工业会标准MAS—403：1975,但由于其主要外形

尺寸相同，对使用基本没有影响，所以在不少制造商的样本上仍然标注

MAS—403标准代号，而未标注JISB6339。但应注意，这两个标准所

用的拉钉是不同的。其工具锥柄代号为“BT,特征为：法兰厚度较大；

V型槽非对称分布，靠近工作部分一侧；两个端键槽对称分布；端键槽

不铳通。

自动换刀机床用7:24工具锥柄的美国标准AMSEB5.50-1994已

替代了ANSI/AMSEB5.50-1985,同样，由于外形尺寸相同，很多制造

商在样本上仍标注ANSI/AMSEB5.50,或只标注ANSI。其工具锥柄代

号虽然标准中未作规定，但通常称为“CAT”，其特征为：法兰厚度较

小；两个端犍槽为非对称分布；在一个端键槽的底面上钻有识别孔，用

于刀具定位。其尾部螺纹应为UNC制螺纹，国内制造商为方便用户使用，

改为对应的公制螺纹，其它尺寸不变。

手动换刀用7:24工具锥柄的中国国家标准GB3837.3-83是等

同采用国际标准ISO297—82制订的，其特征为：法兰上无V型槽，

两个端键槽为对称分布，锥柄小端带圆柱尾，工具锥柄部分的长度较大。

在国内，其工具锥柄代号为“ST”。用于通用铳床。

手动换刀用7:24工具锥柄的机械行业标准JB3381.1-83是用

于无机械手和刀库的数控铳床的工具锥柄。其特征为：法兰上无V型槽,

两个端键槽对称分布，锥柄小端不带圆柱尾。在国内，其工具锥柄代号

也为“ST”，因此很容易与带圆柱尾的7：24工具锥柄相互混淆，因此

用户在订货时必须说明是否带圆柱尾（哈量集团样本规定为“WST”，

以示区别）。虽然该标准已被国家标准GB10944—89替代，但用户仍

有需求，因此建议在以后的标准修订或制定时，解决该标准的合法性及

其工具锥柄代号命名问题。

除带圆柱尾的手动换刀用7:24工具锥柄不用拉钉外，上述其它

7:24工具锥柄均需安装拉钉才能使用，其外形尺寸取决于所采用的标

准。

数控刀具中刀柄的应用知识

加工中心的主轴锥孔通常分为两大类，即锥度为7:24的通用系统和1:10的HSK真空系统。

一、7:24锥度的通用刃柄

7:24锥度的通用刀柄锥度为7:24的通用刀柄通常有五种标准和规格，即NT（传统型）、DIN69871（德

国标准）、ISO7388/1（国际标准）、MASBT（日本标准）以及ANSI/ASME（美国标准）。NT型刀柄德

国标准为D1N2080,是在传统型机床上通过拉杆将刀柄拉紧，国内也称为ST；其它四种刀柄均是在加工

中心上通过刀柄尾部的拉钉将刀柄拉胫.

目前国内使用最多的是DIN69871型（即JT）和MASBT一两种刀柄。DIN69871型的刀柄可以安装

在DIN69871型和ANSI/ASME主轴锥孔的机床上，ISO7388/1型的刀柄可以安装在DIN69871型、ISO

7388/1和ANSI/ASME主轴锥孔的机床上，所以就通用性而言，ISO7388/1型的刀柄是最好的。

（1）DIN2080型（简称NT或ST）DIN2080是德国标准，即国际标准ISO2583,是我们通常所说

NT型刀柄，不能用机床的机械手装刀而用手动装刀。

（2）DIN69871型（统称JT、DIN、DAT或DV）DIN69871型分两种，即DIN69871A/AD型和

DIN69871B型，前者是中心内冷，后者是法兰盘内冷，其它尺可相同。

<3）ISO7388/1型（简称IV或IT）其刀柄安装尺寸与D1N69871型没有区别，但由于ISO：388/1

型刀柄的D4值小于DIN69871型刀柄的D4值，所以将ISO7388/1型刀柄安装在DIN69871型锥孔的机

床上是没有问题的，但将DIN69871型刀柄安装在ISO7388/1型机床上则有可能会发生干涉。

（4）MASBT型（简称BT）BT型是日本标准，安装尺寸与DIN69871.ISO7388/1及ANSI完

全不同，不能换用。BT型刀柄的对称性结构使它比其它三种刀柄的高速稳定性要好。

（5）ANS1B5.50型（简称CAT）ANS】B5.50型是美国标定，安装尺寸与DIN6987KISO7388/1类

似,但由于少一个摸缺口，所以ANSIB5.5O型刀柄不能安装在DIN59871和ISO7388/1机床匕但DIN69871

和ISO7388/1刀柄可以安装在ANSIB5.50型机床上。

二、1:10的HSK真空刀柄

HSK真空刀柄的德国标准是DIN69873,有六种标准和规格，即HSK-A、HSK-B、HSK-C.HSK-D、

HSK-F.常用的有三种：HSK-A（带内冷自动换刀）、HSK-C（带内冷手动换刀）和HSK-t（带内

冷自动换刀，高速型）。7:24的通用刀柄是靠刀柄的7:24锥面与机床主轴孔的7:24锥面接触定位连接的，

在高速加工、连接刚性和重合精度三方面有局限性。HSK真空刀柄靠刀柄的弹性变形，不但刀柄的1:10

锥面与机床主轴孔的1:10锥面接触，而且使刀柄的法兰盘面与主轴面也紧密接触，这种双面接触系统在高

速加工、连接刚性和重合精度上均优于7:24的HSK刀柄有A型、B型、C型、D型、E型、F型等多种规

格，其中常用于加工中心（自切换刀）上的有A型、E型和F型。

A型和E型的最大区别就在于：

1.A型有传动槽而E型没有。所以相对来说A型传递扭矩较大，相对可进行一些重切削。而E型传递

的扭矩就比较小，只能进行一些轻切削。

2.A型刀柄上除有传动槽之外，还有手动固定孔、方向槽等，所以相对来说平衡性较差