Как выбрать фрезерный патрон для станка – тип хвостовика, тип гайки для цанг, оснастка под конкретный режущий инструмент

Содержание:

1. Основные типы хвостовиков патронов
2. Конус Морзе
3. Конусы 7:24 ISO
4. Конусы HSK и PSK
5. Фрезерные оправки с цилиндрическим хвостовиком
6. Типы гаек цанговых патронов
7. Типы оправок под различный режущий инструмент
8. Как расшифровать маркировку фрезерного патрона

Основные типы хвостовиков патронов

Конусы – самый распространенный тип хвостовиков фрезерных патронов. Преимущества: быстрая смена оснастки и инструмента, высокая точность центрирования, надежность крепления.

На сегодняшний день применяются следующие фрезерные оправки по способу закрепления в шпинделе:

1. Конус Морзе (DIN 228, ГОСТ 25551, конусность 1:19 ~ 1:20) Для ЧПУ не предназначен, один из самых старых инструментальных конусов. Ставится на универсальные фрезерные центры, сверлильные. Самоторможение или самозаклинивание не позволяет автоматически поменять оснастку, как на автоматическом оборудовании. Как правило, отбалансированы на частоту вращения не более 12000 об/мин.
2. Конус 7:24 ISO, соотношение 7:24 (SK – DIN 69871, BT – MAS 403, NT – DIN 2080). Как правило, отбалансированы на частоту вращения не более 25 000 об/мин.

SK и BT применяются на станках с ЧПУ и позволяют автоматически заменять инструмент. Вид NT ставится на универсальное оборудование, где невозможна автоматическая смена оснастки, сюда относятся также советские фрезерные или расточные станки.

Конусы 7:24 ускорили процесс металлообработки, но конструкция из-за массы все равно оставалась достаточно медленной. Скорость вращения можно было разогнать максимум до 25 000 оборотов в минуту.

Для обработки алюминия и других мягких материалов нужны были более легкие конструкции, которые можно было бы разгонять до больших оборотов, при этом сохраняя быстросменность оснастки. Тогда появилось решение этих задач – виды HSK и PSK.

3. Современные конусы – HSK (соотношение 1:10), PSK Capto (соотношение как у Морзе 1:19 ~ 1:20). Стандарт DIN 69893. Позволяют работать на больших оборотах, и предназначены для автоматических центров с числовым программным управлением. Скорость вращения можно разогнать до 40 000-50 000 оборотов в минуту. В HSK есть возможность закреплять токарные резцы через переходники.
4. Цилиндрический хвостовик. Находят применение на фрезерном или сверлильном оборудовании, их можно вставить в более крупный цанговый патрон, или в Weldon, а также в осевой держатель инструмента на токарном центре. 

Особенности патронов с конусом Морзе

Основной размерный ряд Морзе по номерам: от 0 до 6. Метрические размеры: 80, 100, 120, 160, 200. Помимо шпинделя  КМ может вставляться в заднюю бабку токарного оборудования.

1. Хвостовик Морзе с лапкой – MTA

Оправки MTA с лапкой используют для сверления в токарных, фрезерных и сверлильных центрах. Переходные втулки для Морзе расширяют возможности оборудования. Хвостовики MTA предназначены в основном для закрепления сверл.

2. Хвостовик Морзе с резьбой – MTB

Оснастка MTB фиксируется на резьбу (осевое отверстие с резьбой в хвостовике). Такое крепление более надежное и жесткое, подходит для фрезерных операций на фрезерных центрах. Хвостовики MTB предназначены в основном для фиксации фрез.

3. Хвостовик Морзе укороченный – B

Укороченные хвостовики применяются в основном в сверлильной оснастке. Основные размеры: В7, В10, В12, В16, В18, В22, В24, В32, В45, где цифра после буквы B обозначает больший диметр.

Особенности оснастки с конусами 7:24 ISO

Оправки имеют размерный ряд хвостовиков в зависимости от величины станка: 30, 40, 50 и т.д. Например, BT40 – для средних по размеру обрабатывающих центров. Проще всего определить размер метрического конуса по внутренней резьбе. Для 30го размера резьба будет M12, для 40го – M16 и для размера 50 – M24. Передача крутящего момента осуществляется через пазы во фланце. Существуют также оснастка не с метрической резьбой, а с дюймовой, например типа CAT.

Вторая (обратная) часть оправки используется для фиксации режущих элементов – напрямую или через цанги (ER, OZ, EOS, SC, GT, TC и другие).

Получается, что в цанговые патроны можно крепить монолитные фрезы, сверла, метчики и другой режущий инструмент с цилиндрическим хвостовиком. В другие виды оснастки можно зажимать сверла, в том числе корпусные, насадные фрезы, включая модели со сменными пластинами. Существуют также конуса ISO для расточных систем. 

Под каждый вид оснастки используется свой штревель (винт) для фиксации и удержания в станке во время обработки.

По подаче смазочно-охлаждающих жидкостей оправки ISO бывают четырех типов:

• A – нет подачи СОЖ
• B – подача СОЖ через фланец
• AD – подача СОЖ через центральное отверстие
• AD/B – подача СОЖ через отверстие или фланец

Кратко рассмотрим отличительные особенности распространенных стандартов метрических конусов.

1. SK – DIN 69871

Основные особенности SK:

• Стандарты DIN 69871, ISO 7388/1, ГОСТ 25827 исполнение 2, DAT, AT.
• Возможно использование на станках с ЧПУ.
• Чаще всего ставятся на европейские станки.
• Закрепление в шпинделе штревелем или винтом.
• Два паза на фланце оправки, паз вырезан полностью на всю ширину фланца.
• Визуально два кольца на фланце одинаковой ширины.

Пазы на фланце SK:

2. BT – MAS 403

Основные особенности BT:

• Стандарты MAS 403, JIS B 6339.
• Возможно использование на ЧПУ.
• Чаще всего стоят на азиатских станках.
• Закрепление в шпинделе штревелем или винтом.
• Два паза на фланце оправки, паз вырезан не до конца фланца.
• Визуально верхнее кольцо на фланце шире, чем нижнее.

Пазы на фланце BT:

3.  NT – DIN 2080

Основные особенности NT:

• Стандарты DIN 2080, ISO 7388/2, ГОСТ 25827 исполнение 1.
• Использование на универсальном оборудовании.
• Нельзя использовать на автоматических центрах, только ручная смена оснастки.
• Закрепление в шпинделе штревелем или винтом.
• Два паза на фланце оправки.
• Визуально одно кольцо на фланце и удлиненная резьбовая часть в виде цилиндра.
• Некоторые модели могут закрепляться в станке как на внутреннюю резьбу, так и за внешние выступы удлиненной части оправки.

Пазы на фланце NT:

Особенности конусов HSK и PSK

Основные особенности HSK:

• Стандарт DIN 69893.
• Укороченный облегченный конус 1:10
• Закрепление в оборудовании не через штревель, а разжимной цангой.
• Крутящий момент передается через пазы.
• Существует несколько видов HSK: A, T (для токарного инструмента), B, C, D, E и F.
• Используется как на центрах с ЧПУ, так и с ручной сменой инструмента (C и D).
• A, B, C и D применяются на низкоскоростных станках, E и F – для высокоскоростной обработки (симметричны во избежание биения).
• Облегченная конструкция, скорость доходит до 50 000 об/мин.
• Можно фиксировать токарные резцы и державки с помощью переходников.

Основные особенности PSK Capto:

• Стандарт ISO 26623-1
• Соотношение 1:19 ~ 1:20
• Сечение оснастки не круг, а полигон (треугольник с округлыми углами и выгнутыми сторонами).
• Крутящий момент передается через полигональный конус.
• Более жесткая конструкция и более точное позиционирование, чем у HSK.
• Дороговизна оснастки, зачастую использование материально нецелесообразно.

Преимущества современной оснастки HSK и PSK в полной мере можно оценить при обработке легких материалов – дерева, алюминия и т.д.

Особенности фрезерных оправок с цилиндрическим хвостовиком

Основные особенности оправок с цилиндром:

• Прямой цилиндрический хвостовик с лыской или без нее.
• Обычно закрепляются на фрезерном или сверлильном станке в более крупный цанговый патрон, или в Weldon, а также в осевой держатель инструмента на токарном станке. 
• Цанговые патроны удобно использовать при большом вылете и для фиксации цанг малого размера. Чаще всего оснастку такого вида относят к переходникам-удлинителям и используют во фрезерных обрабатывающих центрах. Мини-гайка позволяет работать в труднодоступных местах.
• Сверлильные патроны рекомендуются для токарного оборудования.

Фрезерные патроны с цилиндрическими хвостовиками по своей сути – переходные втулки, но также могут использоваться в токарных станках в держателях для расточных резцов (с лыской).

Типы гаек цанговых патронов для фрезерного станка

Цанги для фрез, сверл и другого инструмента с цилиндрическим концом обычно закручиваются в оснастке гайками четрех видов: тип A, UM, OZ (EOC) и мини-гайка.

• Обычная гайка A имеет несколько граней и затягивается гаечным ключом. Чаще всего оправки с гайкой A выпускаются для цанг малых размеров – ER11, ER16, ER20.
• Гайка UM имеет шесть небольших пазов, затягивается специальным ключом. Чаще всего гайку UM используют для зажима цанг от ER25 и выше.
• Гайка OZ используется во фрезерных патронах OZ (EOC), для зажима подходящих цанг. Для затягивания используется ключ типа C. Этот же ключ может использоваться в силовых и сверлильных патронах. 
• Мини-гайка используется, когда нужно подлезть в более узкие места, когда необходим большой вылет или нужно закрепить инструмент малого диаметра. Для фиксации цанг также необходим специальный ключ.

Типы оправок под различный режущий инструмент

Рассмотрим основные виды такой фрезерной оснастки по способу фиксации инструмента:

	ER, ERM – цанговые патроны для стандартных и мини-гаек. Используются для зажима фрез, сверл, разверток и другого инструмента с цилиндрическим концом в цангах ER.
	SC, HC – силовые фрезерные патроны для прямых цанг. Благодаря роликовым подшипникам более сильный зажим хвостовой части, чем в обычных цанговых.
	Weldon (SL) – для зажима инструмента с хвостовиком Велдон (с боковыми лысками). Сюда относятся корпусные сверла, различные фрезы. Оправка имеет один или два зажимных винта.
	Whistle Notch – как и Велдон, зажимает хвостовик с лысками, но под углом не 90°, а 88°, что предотвращает осевое смещение инструмента, его «вытягивание». Также имеет один или два зажимных винта. Стандарт инструмента DIN 1835E – цилиндрический хвостовик с наклонной лыской (угол наклона 2°).
	MTA, MTB – для фиксации сверл (с лапкой) и фрез (с резьбой) с конусом Морзе.
	FMB, SEMC – для крепления насадных фрез. Крутящий момент передается через шпонки.
	APU, KPU – сверлильные патроны. Зажимают сверла различных диаметров (от 1 до 13 и от 3 до 16 мм).
	Резьбонарезные патроны с осевой компенсацией и без нее – для машинных метчиков (TC, GT). Метчик фиксируется в специальной цанге (головке).
	SOM – оснастка для сменных фрезерных головок, которые закручиваются непосредственно в патрон.
	SF – термозажимные патроны для осевого инструмента. Отверстие в такой конструкции немного меньше чем диаметр хвостовика инструмента, расширяется при нагреве. Оправки позволяют работать с большой жесткостью на высоком вылете. Применяются для концевых фрез, разверток. Дают высокую точность обработки за счет точной посадки инструмента в патроне.
	Гидропластовые патроны – высокое усилие зажима и точность по биению благодаря давлению жидкости. Мембрана либо сужается, либо расширяется при регулировке винтом. Часто используется при зажиме концевых фрез, разверток.

Обратите внимание: у различных производителей встречается и другая маркировка.

Как расшифровать маркировку фрезерного патрона

Попробуем по названию определить, что за оснастка перед нами. Например, у нас есть три патрона – BT40-ER16-100, SK50-SEMC22-55 и MTB3-FMB27-25.

• BT40-ER16-100 – тип BT, размер конуса 40, для цанг ER размера 16, вылет от шпинделя 100 мм. Это классический цанговый патрон для станка с ЧПУ, инструментальный конус 7:24. Если у вас азиатский станок среднего размера и вам нужно найти оправку для цанг ER, чтобы зажать фрезу или сверло, то, скорее всего оснастка BT-ER вам подойдет.
• SK50-SEMC22-55 – тип SK, размер конуса 50, комбинированный патрон для насадных фрез с посадочным диаметром 22 мм, вылет от шпинделя 55 мм. Комбинированные оправки SEMC подходят для зажима насадных фрез, в том числе отрезных дисковых – с поперечными и продольными пазами. SK также применяются на автоматических центрах, но европейского производства.
• MTB3-FMB27-25 – патрон с хвостовиком конус Морзе №3 с резьбой для насадных фрез, посадочный диаметр 27 мм, вылет от шпинделя 25 мм. Хвостовики Морзе с резьбой можно использовать для фрезерования. Насадные фрезы должны иметь поперечные пазы.

Вот и все. Ничего сложного, правда? Надеемся, статья помогла вам разобраться в ассортименте патронов для обрабатываемых центров. Как правило, производители станка в характеристиках указывают тип используемого патрона (BT, SK или другой). Дальше останется только выбрать такие патроны, которые необходимы для тех или иных технологических операций.

 Будем рады подобрать инструмент и оснастку для вашего токарного или фрезерного станка. При необходимости наш технолог поможет решить ваши технологические задачи.

Обращайтесь: E-mail: [email protected], 8-800-555-4116 (Бесплатные звонки по РФ).