Технологическая оснастка

Технологическая оснастка для закрепления осевого инструмента Beltools. Ассортимент. Назначение. Применение.

В нашем прайс листе представлен большой ассортимент шпиндельной оснастки для закрепления осевого инструмента. Для того, чтобы вы поняли для чего требуется такой большой ассортимент шпиндельной оснастки и какого ее назначение мы предлагаем вашему вниманию небольшую статью посвящённую данной тематике. В ней мы расскажем о следующем:

1. Классификация вспомогательного инструмента по конструкции рабочей части
2. Типовое обозначение вспомогательного инструмента
3. Втулки переходные
4. Оправки для насадных и дисковых фрез
5. Оправки для закрепления дисковых фрез
6. Цанговые патроны
7. Оправки для зажима винтом, оправки Weldon
8. Силовые цанговые патроны
9. Гидропластовые патроны
10. Термооправки. Патрон с термозажимом
11. Держатели для закрепления метчиков

Классификация вспомогательного инструмента по конструкции рабочей части

Рабочие части вспомогательного инструмента имеют столько конструкций чтобы обеспечить зажим всех типов осевого инструмента (хвостового цилиндрического всех исполнений и насадного всех исполнений) а также для обеспечения различных условий жесткости и точности.

Оправки для насадного инструмента
Тип оправки	Обозначение	Изображение
Оправки для закрепления насадных фрез	FMA, FMB, FMC
Оправки комбинированные для закрепления торцевых и дисковых фрез	SEMC, CEM, CMA
Оправки для закрепления дисковых фрез	SCA, XS
Оправки для инструмента с конусом Морзе	МТА, MTB
Цанговый патрон для зажима инструмента с гладким цилиндрическим хвостовиком	ER
Силовые цанговые патроны для зажима инструмента с гладким цилиндрическим хвостовиком	MLC, C, SC, HC, OZ
Оправки для зажима инструмента с хвостовиком Weldon	SL, SLN, SLA
Патроны сверлильные для зажима инструмента с гладким цилиндрическим хвостовиком	APU, KPU (имп.); ПС, ПСС, ПСР (отеч.)
Гидропластовые патроны для зажима инструмента с гладким цилиндрическим хвостовиком	PHC
Термопатроны (термозажимные патроны)	SF
Патроны для закрепления инструмента с резьбовым хвостовиком	SOM

Типовое обозначение вспомогательного инструмента

Вспомогательный инструмент для зажима осевого инструмента у большинства производителей имеет одинаковую систему обозначения. На примере переходной втулки BBT50-MTA-50 разберем ее:

Часть обозначения	Значение	Расшифровка
BBT50	Тип инструментального конуса держателя и его размер	Хвостовик 7:24 BBT50 (BT50 по стандарту MAS 403 с технологией двойного контакта)
МТА1	Обозначение типа держателя и его размера	Для закрепления инструмента с хвостовиком Морзе 1 исп. 1 (с лапкой)
50	Длина рабочего вылета	Длина рабочего вылета 50 мм

Аналогично будут составлены обозначения всех других типов инструментальных держателей!

Втулки переходные

Втулки переходные необходимы для закрепления инструмента хвостовик которого не совпадает типоразмером инструментального конуса шпинделя или задней бабки станка или не совпадает типом хвостовика (закрепление инструмента с цилиндрическим хвостовиком в инструментальный конус BT).

В случае переходников по ГОСТ 13598-85 с конусом Морзе на конус Морзе другого размера переходные втулки могут выполнять функцию удлинителей.

Втулки переходные по ГОСТ 13598-85

Втулка удлинитель по ГОСТ 13598-85

Втулка переходная по ГОСТ 13598-85

По мимо стандартных переходников, существуют переходники для установки инструмента с конусом Морзе (как с лапкой, так и без лапки) на другие инструментальные конуса (7:24, HSK).

В нашем прайсе представлены:

Переходники согласно ГОСТ 13598-85. Пример из прайса:

Втулка переходная КМ5-КМ4 ГОСТ 13598-85 Beltools КМ5 обозначение инструментального конуса хвостовика втулки, КМ1 –конус отверстия в оправке.

Переходники с КМ на хвостовики 7:24 BT, BBT, K

Втулка переходная 7:24 К40-КМ1 для сверл исп1 Beltools К40 – обозначение инструментального конуса хвостовика втулки КМ1 –конус отверстия в оправке.

Для выбивая конусов Морзе с лапкой предусмотрены клинья для выбивания согласно ГОСТ 3025-78

Пример из прайса: Клин для инструмента с коническим хвостовиком КМ3 7851-0013 ГОСТ 3025-78 Beltools

Визуально отличить переходник с КМ исп.1 от исп. 2 можно по наличию паза для выбивания установленного инструмента. У большого числа производителей оснастки КМ исп. 1 и КМ исп. 2 будут называться МТА и MTB соответственно.

По переходным втулкам в нашем прайс листе есть:

1. Переходники с КМ на КМ
2. Переходники с 7:24 исп. 1 на КМ
3. Переходники с BT на КМ.
4. Переходники с BBT на КМ. Аналогу нашей Втулке переходной BBT40-КМ1-50 для фрез Beltools будут втулки BBT40-MTA1-50, где 50 мм это рабочий вылет втулки в мм.
5. Переходники с SK на КМ.

Помимо стандартных переходников, существуют переходники для установки инструмента с конусом Морзе (как с лапкой, так и без лапки) на другие инструментальные конуса (7:24, HSK).

Оправки для насадных и дисковых фрез

Насадные торцевые фрезы имеют типы крепления согласно ГОСТ 9472-60, по этому стандарту существует 3 типа посадок A, B, C, D. Для данных посадок существую оправки для закрепления инструмента.

Оправки разработаны под все типы инструментальных конусов.

Оправки различаются:

по точности (нормальной точности с радиальным и торцевым биением до 0,02 мм) и высокоточные с параметрами биений в пределах 0,003 -0,005 мм.

• -по рабочей длине
• возможностью виброгашения, существует ряд оправок с функцией подавления вибраций или без нее
• по возможности подавать СОЖ через шпиндель в инструмент с внутренним подводом СОЖ, или без этой функции

Оправки для насадных фрез
Оправка для насадных фрез короткая	Оправка для насадных фрез длинная
Оправка для насадных фрез с функцией виброгашения	Оправка для насадных фрез с внутренней подачей СОЖ

В нашем прайс-листе есть следующие типы оправок для насадных фрез:

• оправки для насадных фрез нормальной точности без внутреннего подвода СОЖ под хвостовики К, МТ, BBT

Пример оправки из прайс-листа: Оправка для фрез насадных торцевых 7:24 K40-d32 исп1 Beltools. K40 инструментальный конус хвостовика оправки, d32 посадочный диаметр для установки насадных фрез

• оправки для насадных фрез высокой точности без внутреннего подвода СОЖ под хвостовики типа BT, BBT, SK, K

Пример оправки из прайс-листа: Оправка для фрез насадных торцевых 7:24 SK50-d27 SK50-FMB27-35 биение ≤0.005 Beltools. SK50 инструментальный конус хвостовика оправки, d27 посадочный диаметр для установки насадных фрез, SK50-FMB27- обозначение оправки аббревиатура FMB – указывает на тип оснастки для фрез насадных Метрической системы СОЖ, 35 рабочая длина оправки. Биение ≤0.005 значение радиального и торцевого биения оправки. Также в описании прописан класс балансировки

G6.3/15000 об/мин.

У большинства производителей оправки для насадных фрез они называются:

• FMA FACE MILLING, тип А оправки в дюймовых размерах
• FMB FACE MILLING, тип B оправка в метрических размерах
• FMС FACE MILLING, тип С оправка в метрических размерах со внутренним подводом СОЖ.

Область применения наших оправок:

Оправки для закрепления дисковых фрез

В зависимости от типа станка, на который происходит установка дисковой фрезы, есть разные типы оправок:

• для горизонтально-фрезерных станков, на которых схема закрепления требует закрепления оправки в серьге горизонтально-фрезерного станка, для закрепления используются оправки для горизонтально-фрезерных станков.
• В остальных случаях независимо горизонтально-фрезерный станок или вертикально-фрезерный станок используются оправки:
• для дисковых фрез с продольной шпонкой стандартный инструмент для закрепления дискового инструмента.
• комбинированные оправки для насадного инструмента универсальная оправка для крепления фрез, как и насадных так и дисковых фрез. На оправке имеется переходник, при установке которого на оправку можно крепить фрезы насадные, а при снятии открывается доступ к шпоночному пазу на посадке, который позволяет крепить дисковый инструмента.
• оправки для дискового инструмента малой толщины оправка для закрепления дискового инструмента с возможностью выбора положения фрезы на оправке за счет имеющихся настроечных колец.

Оправки для закрепления дисковых фрез
Комбинированная оправка	Оправка для горизонтально-фрезерного станка
Оправка для закрепления дисковых фрез малой толщины	Оправка для закрепления дисковых фрез

В нашем прайс листе представлены комбинированные оправки:

Под хвостовики BT и BBT:

Пример из прайса:

Оправка комбинированная для фрез насадных торцевых и дисковых 7:24 BT50-d50 BT50-CEM50-125 MAS 403 Beltools ВТ50 инструментальный конус хвостовика оправки, CEM50 обозначение серии оправок комбинированных и численное значение диаметра посадки, 125 рабочий вылет инструмент в мм.

Оправка комбинированная для фрез насадных торцевых и дисковых BBT50-d27 BBT50-SEMC27-70 Beltools ВBТ50 инструментальный конус хвостовика оправки, SEMC27 обозначение серии оправок комбинированных и численное значение диаметра посадки, 70 рабочий вылет инструмент в мм.

Оправки (втулки переходные) для закрепления инструмента с цилиндрическим хвостовиком

на текущий момент наиболее распространение типы оправок для закрепления осевого инструмента являются:

• цанговые патроны для закрепления инструмента с гладким цилиндрическим хвостовиком. Наибольшее распространение получили цанговые ER патроны и силовые цанговые патроны С, MLC.
• оправки с зажимом инструмента винтом подходят для зажима цилиндрического хвостовика с лыской, а также для хвостовиков WELDON. Наиболее распространений и простой тип закрепления инструмента.
• термопатроны (патроны с термозажимом) для закрепления инструмента с гладким цилиндрическим хвостовиком.
• гидропластовые патроны для закрепления инструмента с гладким цилиндрическим хвостовиком.
• Сверлильные патроны для закрепления инструмента с гладким цилиндрическим хвостовиком.
• Патроны для закрепления инструмента с резьбовым хвостовиком
• резьбонарезные патроны цанговые ER и с осевой компенсацией и синхронизацией.

Цанговые патроны

Наиболее распространены на российских производствах. Конструктив предложен в 1972 году компанией Rego-Fix. На ряду с балансировкой для держателей инструмента

Цанговый патрон оснастка, которая позволяет закреплять инструмент с ц/х. Закрепление происходит путем зажима, зажим осуществляется с помощью цанг. Более точный способ зажима, чем у сверлильного патрона.

Цанговые патроны и цанги к ним бывают:

1. По ГОСТ 26539-85.
2. По DIN 6499B, цанговые патроны ER
3. Цанги для фрезерных силовых патронов по DIN 6388B OZ
4. Силовые цанговые патроны MLC, C

Цанговые патроны
Цанговый патрон по ГОСТ 26539-85	Цанговый патрон ER	Силовой цанговый патрон

Цанговые патроны по ГОСТ 26539-85 изготавливаются с хвостовиком NT для универсальных фрезерных станков и для станков с ЧПУ. Применяется для закрепления инструмента диаметром от 2 мм до 40 мм.

Цанговые патроны ER. Наиболее распространённый вариант цанговых патронов на рынке. Различаются размерным рядом ER 8; ER 11; ER 16; ER 20; ER 25; ER 32; ER 40. Изготавливаются под все виды инструментальных конусов.

По мимо размерному ряду диаметров закрепляемого инструмента, патроны отличаются рабочей длиной. Отличаются точностью, в зависимости от производителя, цанговые патроны могут с величиной радиального биения от 0,01-0,02 мм до 0,003 мм. Более точный патрон будет давать более точный обрабатываемый размер, в работе будет меньше биений, будет выше стойкость применяемого инструмента.

Цанги для цанговых патронов ER также, как и сами патроны отличаются точностью изготовления:

Рис. 9 Контроль радиального биения цангового патрона ER и Цанги ER

Цанговые патроны ER отличаются степенью точности:

G, A, AA которые отличаются радиальным биением, устанавливаемые цанги в цанговый патрон также имеют три класса точности.

В нашем прайс листе есть цанговые патроны ER:

• под хвостовики МТ, SK, BT, BBT, K
• размер патронов ER25, 32, 40

Пример из прайса: Патрон цанговый 7:24 BT40 ER32-100L с комплектом цанг 3-20 (18шт) Beltools размерный ряд патрона 32 (диаметр закрепляемого инструмента от 3 до 20 мм). Инструментальный хвостовик BT40, рабочий вылет патрона 100 мм.

Достоинства:

• Высокая универсальность. В данную оснастку можно закрепить практически любой осевой инструмент;
• Удобство работы. Простота конструкции позволяет легко заменять инструмент. Используя цанговый патрон на своем производстве, можно закрыть большое количество задач;
• относительно низкая цена;
• доступность запчастей.

Недостатки:

• низкая точность. Множество подвижных частей не позволяет патрону передавать высокую точность;
• низкое усилие зажима;
• относительно низкие сроки эксплуатации.

Силовые цанговые патроны

Применяются для силовой фрезерной обработки и для обработки на высоких оборотах, могут выдерживать крутящий момент больше, чем цанговые патроны ER, но обладают более низкой геометрической проходимостью.

Достоинства:

• высокая универсальность;
• удобство работы;
• высокое усилие зажима;

Недостатки патрона:

• низкая геометрическая проходимость;
• относительно высокая цена.

На текущий момент силовых цанговых патронов у нас в прайс листе нет.

Оправки для зажима винтом, оправки Weldon

Данный тип оправок предназначен исключительно для зажима инструмента с хвостовиком Weldon или цилиндрического хвостовика с лыской.

Были изобретены Карлом А. Бергстромом в 1813 году. Считается первым патроном с резьбовым креплением. Сейчас существует множество разновидностей данного инструмента. Надежная и при этом простая конструкция позволяет решить множество задач на производстве без больших затрат.

Достоинства:

• большой передаваемый крутящий момент;
• большое усилие зажатия. Провернуть или вытянуть инструмент из патрона возможно только сломав его;
• относительно низкая цена. Из-за простой конструкции стоимость патронов Weldon значительно ниже других разновидностей;
• простота использования. Крепление обеспечивается одним винтом, поэтому здесь сложно ошибиться или закрепить инструмент некорректно.

Недостатки:

• относительно низкая точность. При закреплении инструмента возможно смещение его оси. Минимальное биение составляет от 0,02 мм. Это ограничивает его использование с высокоточным инструментом, но идеально подходит для корпусных фрез или сверл.

На текущий момент в прайс-листе есть оправки для зажима винтом. Пример из прайса:

Втулка переходная BT50-SLN40-110 Beltools BT BT40 тип и размер конуса хвостовика, SLN40 обозначение оправок для зажима винтом и размер устанавливаемого диаметра инструмента, 110 рабочий вылет оправки.

Гидропластовые патроны

Гидропластовые оправки. Зажатие происходит при помощи мембраны, на которую давит жидкость. Данный способ является более надежным способом закрепления инструмента и зажим инструмента мембраной осуществляется равномерно по всему хвостовику, что дает более точное позиционирование инструмента в отличие от оправок с зажимом винтом. Также данный тип оправок обладает демпфирующими свойствами и может гасить вибрации, возникающие при обработке. Оправок данного типа существует в большом количестве и отличаются разными рабочими вылетами, разными наружными диаметрами, оправками с внутренней подачей СОЖ и без. Недостатком является то, что можно крепить в патрон только цилиндрические хвостовиком, хвостовики с лысками устанавливаться нельзя. Так как есть шанс повреждения мембраны. Закрепление возможно только с применением переходных втулок.

Рис 10. Устройство гидропластового патрона

Достоинства:

• высокое усилие зажима;
• высокая точность;
• высокая геометрическая проходимость;
• простота использования;
• универсальность.

Недостатки:

• Относительно высокая цена.

На текущий момент данные оправки в нашем прайс-листе отсутствуют.

Термооправки. Патрон с термозажимом

Термооправки. Является лидерами среди оправок для закрепления цилиндрического осевого инструмента. Принцип работы термопатрона основан на свойстве материалов расширятся при нагреве. Патрон нагревают в специальной установке, и зажимное отверстие увеличивается за счет термического расширения. Затем в него вставляется инструмент, и патрон охлаждают (на воздухе или в специальном устройстве). Разжим происходит аналогично.

Рис. 11 Внешний вид оправки с термозажимом

Главное достоинство это высочайшая точность закрепления инструмента. Дело в том, что на корпусе термопатрона нет никаких «лишних» элементов, вроде пазов и зажимных болтов, он максимально гладкий и симметричный. Усилие зажима передается через прилегающую цилиндрическую поверхность, которая после процесса термоусадки равномерно обжимает хвостовик инструмента по окружности.

Благодаря такому способу крепления усилия зажима инструмента значительно выше, чем при использовании традиционных методов крепления инструмента в оправках. В результате биение составляет не более 3 мкм, в том числе и при больших вылетах инструмента. Таким высоким качеством обладает только оснастка проверенных производителей.

Недостатки термопатронов Для инструмента различного диаметра необходимо использовать разные патроны.

Достоинства:

• высокое усилие зажатия;
• высокая точность;
• высокая геометрическая проходимость.

Недостатки:

• сложность в закреплении инструмента;
• необходимость дорогостоящего оборудования для зажима и извлечения инструмента из патрона.

Держатели для зажима инструмента с цилиндрическим хвостовиком обладают взаимозаменяемостью и один и тот же инструмент можно устанавливать в разные типы патронов. И соответственно можно использовать разные типы держателей для одного и того же инструмента. Но при этом надо учитывать слабые и сильные стороны каждого типа держателя.

На текущий момент данные оправки в нашем прайс-листе отсутствуют.

Условное сравнение по свойствам представлено в таблице.

Держатели для закрепления метчиков

Существует 2-типа резьбонарезания на станках с ЧПУ или на станках, резьбонарезных имеющих синхронизацию осевой подачи с оборотами станка:

1. жесткое резьбонарезание
2. резьбонарезание с осевой компенсацией и синхронизацией

Само понятие «жесткий» означает отсутствие какого-либо механизма компенсации длины оправки. Подразумевается, что все ошибки шага компенсируются системой ЧПУ, вернее не возникают благодаря ее совершенству. Система ЧПУ обеспечивает совпадение шага с подачей, точный и быстрый останов и совпадение подачи с шагом при реверсе. Только в этом случае возможно осуществление свободного вывода метчика из отверстия без затирания боковых поверхностей резьбы.
В течение последних лет жесткое резьбонарезание стало стандартной опцией большинства систем ЧПУ. Для программирования достаточно только указать функцию цикла и размер (шаг) метчика. Жесткие резьбонарезные патроны по конструкции аналогичны оправкам под концевые фрезы (жесткие монолитные патроны), но с быстросменными вставками под метчик на конце патрона. Стоимость таких па тронов намного меньше стоимости патронов с компенсацией. Кроме того, они более компактны. Также используются цанговые ER патроны с Цангами для крепления метчиков. Качество обработанной резьбы зависит в большей степени от точности шпинделя станка, винтов подачи и работы системы ЧПУ. Данный тип патронов подойдет для закрепления метчиков из быстрорежущей стали. Нарезание резьбы метчиков из твердого сплава способом жесткого резьбонарезания не рекомендуется.

Резьбонарезание с осевой компенсацией и синхронизацией подходит для всех типов метчиков в том числе и для твердосплавных метчиков, существует несколько типов патронов для этих задач:

1. Патрон с осевой компенсацией и синхронизацией. Величина компенсации условно ±20 мм. Стандартные и наиболее распространённые патроны. Патроны данной конструкции подходят для нарезания резьбы в сквозных отверстиях метчиками из быстрорежущей стали и твердого сплава. Есть конструкции, которые работают только в одном направлении: только на сжатие или только на растяжение. Патроны могут быть оснащены быстросъемами или закрепление метчика происходит через цанги ER.
2. Патрон с осевой микрокомпенсацией (патроны с эластичным элементом) в 2-х направлениях и синхронизацией. Данный тип патронов является более продвинутой конструкцией патронов для резьбонарезания. Данный тип патронов подходит для нарезания резьбы в том числе и в глухих отверстиях.
3. Резьбонарезные аппараты. При нарезании производители метчиков дают рекомендуемые постоянные скорости резания. Но фактически метчики работают на переменных скоростях, в режиме постоянного разгона и торможения, что плохо сказывается на стойкости метчика и на станке, особенно при нарезании резьбы твердосплавных метчиков, так как нарезание происходит на больших скоростях резания, и требует больше усилий для разгона и торможения шпинделя станка. Для решения этой проблемы разработаны резьбонарезные аппараты. При использовании данной оснастки будет явное преимущество в производительности, и стойкости метчиков, и уменьшение износа станка.

Резьбонарезные патроны
Резьбонарезной патрон с осевой компенсацией	Резьбонарезной цанговый патрон ER с осевой микрокомпенсацией	Резьбонарезной аппарат

В нашем прайс листе есть патроны с осевой компенсацией и синхронизацией с быстросъёмными головками под хвостовики МТ и BT. Устанавливаемые метчики М3 М42. Пример из прайса: Патрон резьбонарезной BT30 М3-М12 с набором головок 7шт GT12 Beltools. BT30 инструментальный хвостовик патрона, М3-М12 размеры устанавливаемых метчиков по DIN376/DIN371.