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发布时间:2022-03-29 21:54

1基本内容
中文名称:
刀柄
英文名称:
shank
定义:
刀具上的夹持部分。
应用学科:
机械工程(一级学科);刀具(二级学科);刀具要素(三级学科)
机械主轴与刀具和其它附件工具连接的工具。
2开放分类
机械工程,刀具,刀具要素
“刀柄”在汉英词典中的解释(来源:百度词典):
1.a hilt; a knife handle
一般日本刀柄与刀刃的比例是1:4,刀柄双手持握,劈杀有力,其弯曲程度控制在“物打”(又称“物内”即锋尖下16.7mm处,砍劈时此处力量最大,十分符合力学原理。刀背称“栋”或“脊”,用以抵挡攻击,有平、庵、三、丸四种。
日本刀在制法上集合了相当高的技术,总体来说需要经过刀工制刃、淬火、打磨之后,由刀工配白木柄鞘以保存刀刃待售之用,而刀柄、鞘、镡等刀装为另一行当,由专门的金工(锷工)装饰,且各有名师。日本历史上的刀工各有派系,还有的是幕府、大名的专属工匠。
日本刀的刀装十分讲究,不同时期不同种类有不同装饰。如毛拔太刀“存”(日本汉字),兵库锁太刀存、卫府真之太刀存、革包太刀存、歌仙存、武藏存等。历史上藤原忠行的丝卷太刀,为古代有特点的武将刀装。根据刀装的不同,武士们携带的方式也是不同的。这也无怪乎在影视剧或动漫中看到如此之多的武士配刀方式。
日本刀起源于日本本土,但吸收和融合了唐刀的精华,唐刀传入本已经得到汉刀冶炼技艺的日本。日本随即吸收唐刀的锻造之法,并加以改进融入了日本刀,再经过日本多年岁月考量过滤等等,成为了今天所见到的世界三大名刀之一的日本刀。而到唐代之后,中国的唐刀锻造技艺逐渐失传(即使存在也远不如日本刀)。而日本刀以其优良的性能在世界冷兵器中占有绝对地位并享有最好的口碑和名誉。 日本刀的形态,从平安后期,经过镰仓、南北朝、室町、安土桃山、江戸初期,中期,幕末的推移,出现了很大的变化。主要表现为从直刀到弯刀的的转变,直刀适合扎刺,弯刀适宜挥斩,之所以出现这样的转变主要是战斗样式的变迁造成的,从平安末期开始,为适合马上作战,刀具不断被改良。 日本刀的制作,从平安后期到镰仓时代,出现了大和国,备前国,山城国,相模国,美浓国五大中心、各地名匠辈出。
3上古时期
平安时代末期之前的刀剑被归类为上古刀,刀形有别于现在常见的日本刀,或为直刃,或带双锋。上古刀极为罕见,是重要的考古材料。 日本古坟时代已经出现铁制刀剑。譬如崎玉县的稻荷山古坟和岛 根县的造山古坟都有铁剑出土。从稻荷山古坟出土的“金错铭铁剑”制作于公元471年,是为纪念服侍雄略天皇的功绩而作,刀上刻有115个汉字。这个时代的刀剑多已锈蚀。 7-8世纪以后的刀剑保存比较完整,有名的有四天王寺的丙子椒林剑七星剑,正仓院的金银钿庄唐长刀等,据考证这些刀剑是多为中国,朝鲜的舶来品。这个时代,吴(中国东南部的总称)的刀被认为是中国最好的,对此推古天皇曾作诗赞赏。同时外国的锻造工艺大量流入使得日本的锻造水准也大幅上升。正仓院藏有一批被称作为“唐大刀”的上古刀,和被称作为“唐样大刀”日本仿制的上古刀。
现在遗留下来的平安时代初期的刀剑数量相当稀少。学术关于日本刀风格的变迁,以及日本是何时怎样创造出独特的弯刀等疑问,还未能充分阐明。普遍认为,平安时代中期 (10世纪左右)承平之乱和天庆之乱发生以后,直刀逐渐转变为弯刀。同时,制作工艺也由平造转为类似菱形的镐造刀。制作工艺的改进使日本刀更加坚固而且锋利。这一过渡期的典型的样式是刀身刀把为整块铁打制而成的“毛拔形大刀”以及带有锋两刃构造并有弯曲刀反的“小乌丸”型刀,毛拔形大刀以伊势神宫所藏传为藤原秀乡使用过的一把最为著名。
4标准
目前主要标准有BT、
SK、CAPTO、BBT、HSK等几种规格的主轴型号。
BT,BBT,均为日本标准,现也是普遍使用的一种标准。
SK(DIN6987)德国标准
传统刀柄,有ER型,强力型,侧固型,平面铣刀型,钻夹头,莫氏锥柄
现代有液压刀柄,热胀刀柄,PG(冷压)型。
5精度和作用
BT,SK,是一种简单的,流行的主轴刀柄连接标准,主要有BT30,BT40,BT50,SK30。。。等。模具行业,及高速雕刻机,用到比较多,
HSK型性属于,后期的高速所需诞生的。HSK-E型,F型,都可以在三四万转的情况下,正常加工,为高精度的工件,提供了保障。目前,日系标准,BIG的刀柄是比较好的,欧系的REGO-FIX AG比较好。
6各种刀柄介绍
7HSK刀柄
HSK工具系统是一种新型的高速短锥型刀柄,其接口采用锥面和端面同时定位的方式,刀柄为
HSK刀柄结构图
中空,锥体长度较短,锥度为1/10,有利于实现换刀轻型化和高速化。如图1.2所示。由于采用空心锥体和端面定位,补偿了高速加工时主轴孔与刀柄的径向变形差异,并完全消除了轴向定位误差,使高速、高精度加工成为可能。这种刀柄在 高速加工中心上应用越来越普遍。
8KM刀柄
该刀柄的结构与HSK刀柄相似,也是采用了空心短锥结构,锥度为1/10,并且也是采用锥面
KM刀柄结构图
和端面同时定位、夹紧工作方式。如图1.3所示,主要区别在于使用的夹紧机构不同,KM的夹紧结构已申请了美国专利,它使用的夹紧力更大,系统的刚度更高。不过由于KM刀柄锥面上开有两个对称的圆弧凹槽(夹紧时应用),所以相比之下显得单薄,有些零件的强度较差,而且它需要非常大的夹紧力才能正常工作。另外,KM刀柄结构的专利保护限制了该系统的迅速推广应用。
9NC5刀柄
它也采用了空心短锥结构,锥度为1110,并且也是采用锥面和端面同时定位、夹紧工作方式。由于扭矩是由NC5刀柄前端圆柱上的键槽传递的,刀柄尾部没有传递扭矩的键槽,所以轴向尺寸比HSK刀柄短。
NC5刀柄结构图
它与前面两种刀柄的最大区别在于刀柄没有采用薄壁结构,刀柄锥面处增加了一个中间锥套。KM刀柄和HSK刀柄是通过薄壁的变形来补偿刀柄和 主轴制造误差,保证锥面和端面同时可靠的接触,而NC5刀柄是通过中间锥套的轴向移动达到这个目的。中间锥套的轴向移动动力来自刀柄端面上的 碟形弹簧。由于中间锥套的误差补偿能力较强,因此NC5刀柄对主轴和刀柄本身的制造精度的要求可稍低些。另外,NC5刀柄内仅有一个安装 拉钉的螺钉孔,孔壁较厚,强度高,可采用增压夹紧机构,满足 重切削的要求。这种刀柄的主要缺点是刀柄和 主轴锥孔之间增加了一个 接触面,刀柄的 定位精度和刚度有所下降。
10CAPTO刀柄
图1.5为Sandvik公司生产的CAPTO刀柄。这种刀柄的结构不是圆锥形,而是三棱圆锥,其棱为圆弧形,锥度为1/20,并且空心短锥结构,采用锥面与端面同时接触定位。三棱圆锥结构可实现两个方向都无滑动的转矩传递,不再需要传动键,消除了因传动键和键槽引起的动平衡问题。三棱圆锥的表面大,使刀柄表面压力低、不易变形、磨损小,因而精度保持性好。但三棱圆锥孔加工困难,加工成本高,与现有刀柄不兼容,配合会自锁。