HSK刀柄是德國阿亨工業(yè)大學機床研究所研究的一種新型的高速短錐刀柄（見圖1），其結構特點是空心、薄壁、短錐，錐度為1:10；端面與錐面同時定位、夾緊，刀柄在主軸中的定位為過定位；使用由內向外的外脹式夾緊機構。
圖1 HSK工具系統(tǒng)
1. HSK工具系統(tǒng)簡介
HSK工具系統(tǒng)最突出的特點就是端面和錐面同步接觸。夾緊時， 由于錐部有過盈，所以錐面受壓產(chǎn)生彈性變形，同時刀柄向主軸錐孔軸向位移，以消除初始間隙，實現(xiàn)端面之間的貼合，這樣就實現(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錐孔之間在整個錐面和支承平面上產(chǎn)生摩擦，提供封閉結構的徑向定位。就其本身的定位而言，這種保證錐面和端面同時定位的方式實質上是過定位，但由于精密制造保證了高的相互位置精度，反而增強了安裝剛性。這種定位的優(yōu)點為：
（1）可適應高速回轉，當高速回轉時，錐孔由于離心力而擴張，錐軸由于彈性變形恢復，與錐孔保持精密接觸，并維持端面與錐面同時約束定位。
（2）重復定位精度高，可保證2μm。
（3）由于軸向徑向均定位，故安裝剛性高。
（4）拆卸簡單，由于有輔助分離機構，在刀具熱膨脹時也能方便卸下。
（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的雙重定位結構
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種刀柄的結構圖，而圖5為這6種型號的剖面圖。
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刀柄在機床主軸上安裝時，空心短錐柄在主軸錐孔內起定心作用，當空心短錐柄與主軸錐孔完全接觸時，HSK刀柄法蘭盤端面與主軸端面之間有0.1mm的間隙。在夾緊機構作用下，拉桿向后（左）移動，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孔的30°錐面上，拉動HSK刀柄向左移動，空心短錐柄產(chǎn)生彈性變形，使刀柄端面與主軸端面靠緊，實現(xiàn)了刀柄與主軸錐面和主軸端面的兩面同時定位和夾緊。松開刀柄時，拉桿向右移動，彈性夾頭松開刀柄內錐面，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
（轉載）
