Montagpena.ru

Строительство и Монтаж
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое оправка для станка

Osnastka.pro

Шпиндельная оснастка фрезерных станков. Особенности и сравнительный анализ.

Если сравнивать отдельные системы инструментальных оправок , их технические характеристики и их сопряжение со шпинделем станка, становится ясным, что оптимальной системы инструментальной оправки для всех случаев применения не существует. Выбор системы ― это всегда уникальное решение, которое зависит от множества параметров. Инструментальная оправка не может рассматриваться как изолированная часть, ее необходимо рассматривать во взаимодействии со всей системой, состоящей из зажима заготовки, инструмента, инструментальной оправки, шпинделя и станка. В качестве крайнего сопряжения с обрабатываемой деталью, инструментальная оправка играет важную роль не в последнюю очередь потому, что способна хотя бы частично компенсировать слабые стороны всей системы.

Выбор идеальной системы инструментальной оправки должен происходить в несколько этапов. Во-первых, очень важно определить основные критерии, существенно влияющие на общую стабильность процесса. Сюда входят требуемое усилие зажатия, радиальная жесткость, выступающий контур и, если учитывается, стабильность в высокоскоростных применениях. На втором этапе центр внимания сосредотачивается на критериях качества, влияющих на качество, точность и производительность технологического процесса. Сюда входят точность обработки и повторяемость, качество балансировки, поглощение вибраций, подача охлаждения и возможность настройки длины. И наконец, на третьем этапе, рекомендуется рассмотреть экономические критерии в рамках анализа экономической эффективности инвестиций, критерии "затраты-выгоды" (то есть оценку затрат, срока службы, гибкости и возможности повторного использования, а также затрат на выполнение предстоящих операций).

Базовые критерии жизненно важны для стабильности процесса
Зажимное усилие инструментальной оправки определяет, до какой степени момент на сопряжении оправки и инструмента будет контролируемым. Если зажимное усилие достаточно по величине, то зацепление режущей кромки инструмента с материалом будет равномерным. Если усилие недостаточно, инструмент начнет проворачиваться в оправке, и рез будет нестабильным. В крайних случаях инструмент может быть полностью выброшен из оправки. Последние технологические разработки позволяют увеличить усилия зажатия гидравлических зажимных патронов до такого уровня, что стала возможной даже силовая механическая обработка деталей. Имея диаметр 20 мм, современные гидравлические зажимные оправки способны передавать моменты величиной до 900 Нм.

Высокая радиальная жесткость обеспечивает значительные усилия резания (например, большие величины и высокие скорости подачи инструмента). Поэтому она является важным критерием в случае силовой обработки, поскольку оказывает решающее влияние на время обработки и, тем самым, на производительность, а также на возможный вылет инструмента. Радиальная жесткость зависит от свойств материала инструментальной оправки (модуля Е) и его обработки, от геометрической формы оправки и от способа ее встраивания в общую систему станка, в частности, от сопряжения со шпинделем станка. Проще говоря: чем короче инструментальная оправка, чем больше ее диаметр, тем более однородной является система, состоящая из инструмента и его крепления, тем прочнее крепление инструмента и тем шире опора для держателя на шпинделе, и, следовательно, больше радиальная жесткость.

Если заготовки обрабатываются на современных 5-осевых станках всего за два шага зажатия, доступ к заготовке играет существенную роль. Для этого необходимы тонкие инструментальные оправки, способные передавать достаточно высокий момент, обеспечивая при этом высокую точность обработки детали. В случае необходимости, в особо узких местах, в качестве альтернативы, используются удлинительные вставки, устанавливаемые между инструментом и оправкой. В отличие от инструментальных оправок, оптимально сопрягаемых с интерфейсом шпинделя, удлинители инструмента могут использоваться достаточно гибко. Они доступны с различными технологиями зажатия.

Читайте так же:
Съемник стопорных колец гост

Если во время высокоскоростной резки скорости вращения шпинделя достигают 80 000 об/мин и более, инструментальные оправки должны соответствовать особым условиям с точки зрения геометрии, концентричности, качества балансировки, а также с точки зрения надежности при смене инструмента. Чем меньше диаметр зажатия, тем быстрее не только механические универсальные, но и терморазжимные и гидравлические инструментальные оправки достигают пределов своих возможностей, будь то потому, что доступное пространство недостаточно для соответствующего зажимного механизма или потому, что инструменты таких небольших размеров невозможно надежно заменять или точно регулировать. Другие технологии зажатия, такие как технология полигонального зажатия, которая не содержит подвижных частей, также добиваются признания.

Высокопроизводительные гидравлические зажимные оправки, такие как SCHUNK TENDO E compact, имеют высокие зажимные усилия и могут надежно передавать моменты до 900 Нм, в зависимости от зажимаемого диаметра.

Критерии качества определяют точность и производительность.
Точность выбега: в случае прецизионной обработки точность выбега инструментов и всей приводной системы имеет решающее значение. Они определяют, соответствуют ли требованиям размеры и допуски. Кроме того, точность выбега существенно влияет на износ режущей кромки инструмента и на срок службы шпинделя станка. Если зажимаемый инструмент не вращается соосно к инструментальной оправке, существует опасность возникновения погрешностей, и требуемые размеры заготовки получены не будут. Более того, во время обработки может начаться биение инструмента, что приведет к образованию микроскопических повреждений лезвия и ускорит его износ.

Повторяемая точность: Точность повторения инструментальной оправки показывает, насколько хорошо крепление инструмента может воспроизводить определенные параметры при нескольких последовательных попытках. Для современной прецизионной обработки важна не столько абсолютная точность, сколько точность повторения операций станка, и, следовательно, инструментальной оправки. В современных станках с ЧПУ систематические ошибки могут сравнительно легко компенсироваться с помощью алгоритмов управления станком. Однако это возможно только в том случае, если обеспечивается высокая степень повторяемости, т. е. если все соответствующие отклонения будут в большой степени идентичны. Таким образом, точность повторения инструментальной оправки является решающей при определении того, какая точность в конечном итоге будет достигнута на заготовке.

Качество балансировки: Говоря проще, дисбаланс возникает в том случае, когда масса вращающегося тела распределена неравномерно, то есть либо центр тяжести не находится на оси вращения (статический дисбаланс), либо главная ось инерции не параллельна оси вращения (динамический дисбаланс). Инструментальные оправки часто сочетают в себе статический и динамический дисбаланс. Причинами могут быть: технические особенности конструкции инструментальной оправки или самого инструмента (например, односторонние инструменты); асимметричный дизайн инструментальной оправки (например, расположение установочных канавок или зажимных винтов); асимметричное распределение массы вследствие погрешностей изготовления; несоосность или ошибки при монтаже вращающегося тела. Инструментальные оправки с большой разбалансировкой имеют отрицательные воздействия в нескольких аспектах: более низкое качество поверхности вследствие вибраций на инструментальной оправке; ограниченные скорости резания; снижение точности обработки; более короткий срок службы инструмента; повреждение подшипника станка.

Поглощение вибраций: В зависимости от частотной характеристики отклика всей системы, включающей станок, инструментальную оправку, инструмент, зажим заготовки и заготовку, вибрации возникают во время любого процесса обработки. Они могут оказать значительное влияние на результат обработки и привести к увеличению износа инструмента, поломке инструмента или повреждению станка. Подобно автомобильному амортизатору, инструментальные оправки способны подавлять вибрации и поддерживать плавное и ровное резание, в зависимости от технологии зажатия. Это позволяет снизить уровень шума, улучшить качество поверхности заготовки, продлить срок службы инструмента и защитить шпиндель.

Читайте так же:
Состав электролита для хромирования

Подача охлаждающей жидкости: охлаждающая смазка выполняет множество функций в процессе механической обработки. Она удаляет стружку, уменьшает тепло и трение, обеспечивает равномерную температуру инструмента и заготовки и соблюдение заданных допусков. В зависимости от типа подачи охлаждающей жидкости, можно различать внешнее, периферийное и внутреннее охлаждение. Внутреннее охлаждение обладает особыми преимуществами: СОЖ поступает точно на режущую кромку, не требуя совмещения сопла подачи охлаждающей жидкости вручную; стружка при этом надежно удаляется из узких и глубоких пазов: даже при сверлении глубоких отверстий режущая кромка будет охлаждаться эффективно. В результате продлевается срок службы инструмента, а показатели процесса тоже значительно увеличиваются.

Производитель SCHUNK представляет интеллектуальный держатель инструмента гидравлического расширения iTENDO, который контролирует процесс обработки непосредственно на инструменте и позволяет в режиме реального времени контролировать параметры резки. Держатель инструмента обеспечивает полное документирование стабильности процесса, мониторинг предельных значений без участия оператора, обнаружение поломки инструмента и контроль скорости вращения и скорости подачи в режиме реального времени. Во время обработки интеллектуальный держатель инструмента постоянно анализирует процесс обработки. Если процесс становится нестабильным, он может быть остановлен в режиме реального времени и без вмешательства оператора, уменьшен до ранее определенных базовых параметров или адаптирован до тех пор, пока срез не вернется к стабильному диапазону.

Экономические критерии влияют на эффективность обработки.
Хотя основные производственные показатели и критерии качества непосредственно определяют процесс обработки и всегда считаются приоритетными, экономические критерии помогают прийти к окончательному решению с экономической точки зрения. Дополнительно к затратам на приобретение инструментальной оправки, необходимо учитывать прямые затраты: срок службы, инвестиции в периферийные устройства, эксплуатационные расходы (смена инструмента, очистка, предварительная настройка длины и обслуживание), гибкость, потребление энергии при смене инструмента и повторное использование креплений. С другой стороны, косвенные затраты играют особенно важную роль. К ним относятся, прежде всего, затраты на инструмент (поскольку срок службы инструмента может значительно отличаться в зависимости от используемой зажимной системы), а также затраты/экономия, связанные с уменьшением или увеличением производительности. В течение срока службы косвенные затраты на инструментальную оправку могут привести к экономии, выражаемой пятизначным числом. Кроме того, в последнее время приобретает быстро растущее значение предотвращение несчастных случаев.

Рассмотрим особенности различной зажимной оснастки (патронов) для обрабатывающих центров.
В литературе (каталогах) можно встретить вот такой сравнительный анализ преимуществ свойств различной шпиндельной оснастки (страница из каталога Schunk)

Виды приспособлений, оправок для фрезерных станков

Любой обрабатывающий инструмент для фрезерного станка не крепится непосредственно в шпиндель. Фреза может иметь различные конструкционные особенности, которые не позволяют этого.

В данном случае используются оправки, которые являются своего рода «переходниками» для крепления режущей насадки. Очевидно, что конструкция данного элемента зависит от типа оборудования, а также разновидности инструмента. Рассмотрим подробнее, какими бывают оправки.

opravki-dly-frez

Что такое оправка?

Оправки для станков предназначены для того, чтобы передавать вращательный момент от шпинделя к обрабатывающему инструменту. Шпинделя, как правило, имеют идентичную конструкцию (при различающихся размерах), а вот режущий инструмент может сильно отличаться. Для того, чтобы совместить их и нужны оправки. Они состоят из следующих конструкционных частей:

  1. Хвостовик или конус (эта часть оправки, с которой она крепится к шпинделю).
  2. Крепление для инструмента (данная часть приспособлена для крепления конкретного типа инструмента).
Читайте так же:
Синтез натурального каучука в растениях

Типы оснастки

Выделяют следующие разновидности фрезерных оправок:

  • Оправки для крепления торцевых фрез.

У них, как правило, короткая цилиндрическая часть. В торце у такой оправке присутствует 2 сухаря (две направляющие), которые препятствуют проворачиванию фрезы. Ее крепление осуществляется с помощью винта, который вкручивается в торец оправки.

changovij-patron-frezer

  • Оправки для крепления цилиндрических фрез.

Они используются для фрез следующих типов:

  • дисковых;
  • прорезных;
  • отрезных;
  • угловых;
  • фасонных.

opravki-dly-frez4

Данные фрезы насаживаются на оправки, поэтому крепежные части у последних весьма длинные. От проворота фрезы на оправке предусмотрена шпонка в пазе фрезы. Зажим режущего инструмента осуществляется поджимной гайкой, которая навинчивается на оконцовку оправки. Для того, чтобы иметь возможность крепить разный по ширине инструмент, на оправку устанавливаются втулки различной ширины.

Если речь идет о горизонтально-фрезерных станках, то такие оправки характеризуются относительно большой длиной. Поэтому они вторым своим концом закрепляются в серьге хобота станка, что, во-первых, придает конструкции жесткость, а во-вторых, позволяет устанавливать на оправку сразу несколько фрез.

  • Оправки для концевых фрез.

Концевые фрезы укрепляются в отверстии оправки, так как диаметр последних больше диаметра инструмента. Поэтому для установки фрез с диаметром хвостовика до 20 мм используются цанговые патроны ER. Здесь есть вероятность, что при значительных нагрузках фреза будет вытянута из патрона, но зато данный тип крепления обеспечивает малое биение инструмента при обработке.

opravki-dly-frez1

  • Оправки для сверла.

Для фиксации сверла используются универсальные патроны с винтовыми зажимами. Они используются только для крепления сверла потому, что не могут нести радиальную нагрузку. Кроме того, зажимное усилие у таких оправок меньше, чем у цанговых, из-за меньшей площади контакта крепления с хвостовиком сверла.

opravki-dly-frez2

Поэтому у таких оправок вероятность проворота больше, как следствие, они применяются для обработки деталей, где требуется меньшее усилие. Если требуется большее усилие, то тогда используются прецизионные патроны для сверла.

  • Оправки для растачивания.

Здесь выделяется 2 типа оправок:

  1. Модульная система (данная оправка имеет фланец, на который крепятся разнообразные расточные головки).
  2. Оправки с револьверными головками (в такой оправке присутствует закрепленный на торце блок, на котором уже крепятся сами режущие головки, как правило, с регулируемым вылетом).

opravki-dly-frez3

Отечественное оборудование чаще всего комплектуется оправками с конусами 7:24 по ГОСТу 24644-81. Зарубежными аналогами являются стандарты ISO; CAT; BT; HSK и конус Морзе. Главные отличия здесь – в конструкции хвостовиков, а именно:

  • в наличии вспомогательных элементов;
  • в замерах;
  • в расчетной скорости вращения (к примеру, конусы Морзе рассчитаны на частоту вращения свыше 15 тыс. оборотов в минуту).

Читайте также: какие бывают фрезы для фрезерного станка по металлу.

Критерии выбора

В некоторых случаях для обработки одним и тем же режущим инструментом на фрезерных станках применяются различные оправки. Рассмотрим же критерии, влияющие на их выбор:

По дереву

Оправки здесь выбираются в зависимости от следующих факторов:

  • тип обработки (токарная; шлифовальная; контрольная);
  • максимально допустимого радиального биения заготовки;
  • соотношения длины к диаметру обрабатываемой детали.

По металлу

Металл – материал гораздо более твердый, чем дерево. Поэтому здесь действуют следующие критерии выбора:

  • минимально допустимая точность позиционирования режущего инструмента;
  • минимальная требуемая величина снятия материала за 1 проход;
  • максимальная частота вращения шпинделя.

Приспособления

Приспособления расширяют стандартный функционал фрезерных станков. К ним относят:

  • Делительные головки.
Читайте так же:
Терка для пенопласта своими руками

Они применяются в тех случаях, когда требуется разворачивать обрабатываемую деталь на нужный угол или же вращать ее для формирования винтовых поверхностей.

del-gol-dly-frez

  • Поворотные столы.

Поворотный стол может поднять производительность до двух раз. Пока одна деталь фрезеруется в автоматическом режиме, на другом конце поворотного стола позиционируется следующая заготовка. Когда процесс фрезеровки закончен, то стол поворачивается и сразу же начинается процесс фрезерования укрепленной заготовки, а уже обработанная убирается из зажима и вместо нее выставляется следующая. Таким образом, экономится время на снятие/установку заготовок.

povorotnij-stol

  • Машинные тиски.

Они используются для ускорения укрепления заготовки на рабочем столе фрезерного станка.

Для любой обработки подходящая инструментальная оправка.

Высокоскоростная обработка с помощью инструментальных оправок HAIMER

Любая область и практическое применение при механической обработке выдвигает специальные требования к зажиму инструмента. Они охватывают диапазон от высокоскоростной обработки до тяжелой обработки резанием.

Для всех специальных требований компания HAIMER предлагает наиболее подходящие инструментальные оправки и технологию зажима инструмента. Для этого ежегодно почти 10% доходов инвестируются в HИР.

Наш первостепенный интерес — предложить клиентам надежные решения, обеспечивающие конкурентные преимущества.

Таким образом Вы можете всегда сохранять Вашу конкурентноспособность при выполнении механической обработки резанием.

Конус DIN ISO 7388-1 SK30/SK40/SK50 (ранее DIN 69871)

Продукция конус DIN ISO 7388-1 SK30/SK40/SK50 (ранее DIN 69871)

DIN ISO 7388-1 (ранее DIN 69871) — традиционный интерфейс для шпинделей фрезерных станков, который отличается исключительно прочной конструкцией. Область применения от точной до тяжелой обработки резанием. Зажим в шпинделе фрезерного станка осуществляется с помощью дополнительного штревеля. Центрирование происходит исключительно по поверхности конуса. В первую очередь cтандарт DIN ISO 7388-1 (ранее DIN 69871) используется для числа оборотов до 12.000 об/мин.

Конус JIS (MAS 403) BT30/BT40/BT50

Продукция с конусом JIS (MAS 403) BT30/BT40/BT50

JIS B 6339-2 – традиционный интерфейс для шпинделей фрезерных станков, который отличается исключительно прочной конструкцией. Область применения от точной до тяжелой обработки резанием. Зажим в шпинделе фрезерного станка осуществляется благодаря дополнительному штревелю. Центрирование происходит исключительно по поверхности конуса. В первую очередь интерфейс JIS B 6339-2 используется для работы при оборотах до 12.000 об/мин.

Полый конический хвостовик DIN 69893 HSK-A, HSK-E, HSK-F

Продукция полый конический хвостовик DIN 69893 HSK-A, HSK-E, HSK-F

Интерфейс DIN 69893 стал новым стандартом для обрабатывающих центров. Зажим осуществляется по конусу за счет ровной поверхности прилегания. Благодаря чему обеспечивается высокоточное центрирование и жесткое осевое позиционирование оправки в шпинделе станка c высокой степенью точности попадения в одну ту же точку при смене инструмента. Дополнительно в интерфейсе DIN 69893-1 HSK-A передача крутящего момента осуществляется благодаря захватам на каноническом хвостовике. DIN 69893 HSK-A/HSK-E/HSK-F применяется прежде всего при высокоскоростной обработке резанием.

ISO 26623 HAIMER PSC 63

Продукция ISO 26623 HAIMER PSC 63

Интерфейс ISO 26623 это инновационная модульная система инструмента, которая отличается высочайшей точностью. В особенности широко распростанен в токарно-фрезерных центрах. Передача крутящего момента и центрирование осуществляется по многоугольному конусу и плоскости. Таким образом достигается жесткое осевое позиционирование и высокая жесткость при кручении.

Аксессуары Снимки инструмента

Аксессуары Снимки инструмента

В соответствии с программой приема пресс-форм HAIMER предлагает широкий спектр аксессуаров для приема пресс-форм собственного производства. Удлинение усадки, редукторы, стандартные зажимы ER & Power Collet, болты для костюмов .

Cкачать каталог Инструментальные оправки HAIMER в формате PDF можно здесь:

Инструментальные оправки HAIMER

Термопатроны, цанговые патроны, оправки Weldon.

Руководство по инструменту HAIMER: обзор по технологии зажима инструмента

Руководство по инструменту

Руководство по инструменту HAIMER дает обширный обзор по инструментальным оправкам HAIMER и областям применения каждой системы зажима инструмента.

Читайте так же:
Наружная резьба на чертеже в разрезе

Фрезерная оправка – особенности применения

Фрезерная оправка – одна из важнейших деталей, без которой невозможна работа станков. Ведь целью ее применения является передача инструменту вращающего момента от работающего шпинделя.

В небольших домашних мастерских и на крупных предприятиях для обработки заготовок из металла используется токарный и резьбонарезной инструмент. Как правило, он устанавливается на фрезерные и токарные станки с ручным или же числовым программным управлением, а также в обрабатывающие центры. Для обеспечения эффективной работы необходимо правильно подобрать как сам инструмент, так и оснастку к нему. Это не только повысит производительность, но и поможет раскрыть весь потенциал металлообрабатывающей машины.

Разновидности фрезерных оправок

Для каждого вида инструмента требуется своя оснастка. Именно поэтому следует начать с конструкции фрезерной оправки. Она состоит из конического хвостовика, который вставляется в отверстие на шпинделе (тут можно сказать о различных размерах отверстий и хвостовиков, так что следует подбирать под каждый шпиндель соответствующую оснастку), и части, закрепляющей инструмент. К основным видам оправок, устанавливаемых на фрезерные станки можно отнести оснастку для:

  • Цилиндрических фрез. Она оснащаются прорезными, дисковыми, угловыми, фасонными отрезными и многими другими видами. Отличаются насадным типом крепления.
  • Торцевых – сюда же можно отнести некоторые дисковые. Крепление производится с помощью затягивания винта на торце.
  • Нарезки резьбы с помощью метчика – имеется множество конструктивных особенностей таких патронов.
  • Сверл и концевых фрез – оснастка подбирается с учетом цели использования: от вида или же качества обработки до больших или же малых серий, также нередко учитывается и обрабатываемый материал.
  • Растачивания отверстий.
  • Фрезерных станков горизонтального типа используются так называемые длинные.

Целесообразность использования

Установка оправок на фрезерных станках позволяет достичь оптимального повышения:

  • точности обработки;
  • чистоты;
  • производительности (как на ручных станках, так и для машин с использованием числового программного управления) в несколько раз;
  • скорости обработки заготовки;
  • экономической выгоды на производстве.

Исходя из вышеперечисленных качеств, можно сделать вывод, что использование таких видов оснастки, как оправки для фрезерных станков, позволяет не только одновременно обрабатывать деталь несколькими поверхностями одновременно (к примеру, если в регулируемые или жесткие кольца установлен сразу целый набор фрез), но и значительно повысить как чистоту, так и точность обработки.

Когда в процессе работы используется множество насадок, то можно еще и сократить весь цикл производства детали. К примеру, если в качестве заготовки используются твердосплавные пластины, то оправка позволит и надежно закрепить инструмент, и улучшить показатели обработки. Таким образом, повышается производительность оборудования, что полностью объясняет экономическую целесообразность оснастки.

Где выбрать оснастку для фрезерных станков

Компания ООО ТД «ЧТС» предлагает инструменты для станков с ручным и числовым программным управлением, а также обрабатывающих центров. В нашем каталоге вы сможете подобрать детали, как исходя из необходимых размеров, так и под конкретный инструмент для выполнения определенной задачи. Доставка осуществляется по всей территории Российской Федерации.

Широкий ассортимент и высокое качество товара порадует каждого. Инструмент и оснастка к нему, которые можно у нас приобрести, имеют сертификаты и соответствуют международным стандартам. Оригинальные запасные части всегда имеют повышенный ресурс прочности, а значит – они надежны, эффективны в работе и долговечны.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector