Держатели инструментов для фрезерных операций

Держатели инструментов для фрезерных операций

Роль держателей инструментов для фрезерных операций аналогична другим операциям механической обработки, поскольку требуется высокая жесткость, надежность удержания и точность положения инструмента. Однако в современных процессах фрезерования применяются высокие скорости вращения шпинделя (до 40 000 об /мин), которые создают высокие центробежные силы там, где система вращения представляет собой несбалансированные элементы. Этот факт заставил конструкторов пересмотреть такие аспекты, как соединение держателя инструмента со шпинделем станка или требование к балансу держателя инструмента.

Поэтому традиционные держатели инструментов для операций фрезерования, основанные на одной боковой контактной поверхности конического хвостовика, заменяются системами с двойной контактной поверхностью: боковой и перпендикулярной оси инструмента.

Одноконтактные держатели инструментов при фрезерных работах

Одноконтактные держатели инструментов для фрезерных операций использовались с момента разработки ATC (авто-смена инструмента). Наиболее распространенным является ISO-7388, который состоит из конического держателя инструмента, устанавливаемого в шпиндель станка. Эти держатели инструментов, известные просто как ISO tooling, могут надежно использоваться до 6000-8000 оборотов в минуту. Однако за последние 15 лет разработка новых инструментальных материалов, шпиндельных технологий (в том числе электрошпиндельных) и высокопроизводительных станков привела к появлению HSM. В этом методе скорость резания увеличивается более чем в пять раз по сравнению с обычной скоростью. Поэтому скорость вращения фрезерных инструментов также должна быть увеличена, в некоторых случаях до 40 000 оборотов в минуту.

Если скорость вращения превышает 8000 об / мин, то центробежные силы имеют значение, и система с одним контактом быстро теряет жесткость соединения. Одна из главных проблем держателей инструментов ISO связана с системой зажима. Держатели инструментов ISO зажимаются механической системой, которая поднимает держатель инструмента и освобождает его с помощью привода (как гидравлического, так и пневматического). Если скорость вращения шпинделя увеличивается, центробежная сила может вызвать боковое расширение оси шпинделя, в то время как система зажима продолжает подтягивать держатель. Таким образом, шпиндель втягивается внутрь носика шпинделя, что приводит к неточностям, и даже возможно, что он застрянет в носике шпинделя.

Кроме того, смещения массы системы вращающийся инструмент-держатель инструмента относительно оси вращения вызывают дисбалансные силы, которые зависят от квадрата скорости вращения. Следовательно, одна и та же система инструмент-держатель инструмента (с одними и теми же несбалансированными элементами), вращающаяся с 4000 об/мин до 20 000 об/мин, увеличивает силы дисбаланса в 25 раз. Как следствие, были введены новые держатели инструментов и системы балансировки, чтобы уменьшить влияние центробежной силы и проблемы с дисбалансом.

Зажимные системы HSK

Чтобы уменьшить эти проблемы, были разработаны другие зажимные системы, такие как HSK, аналогична другим операциям механической обработки, поскольку требуется высокая жесткость, надежность удержания и точность положения инструмента. Однако в современных процессах фрезерования применяются высокие скорости вращения шпинделя (до 40 000 об /мин), которые создают высокие центробежные силы там, где система вращения представляет собой несбалансированные элементы. Этот факт заставил конструкторов пересмотреть такие аспекты, как соединение держателя инструмента со шпинделем станка или требование к балансу держателя инструмента. Поэтому традиционные держатели инструментов для операций фрезерования, основанные на одной боковой контактной поверхности конического хвостовика, заменяются системами с двойной контактной поверхностью: боковой и перпендикулярной оси инструмента.

Держатели инструментов для фрезерных операций

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Пролистать наверх