Типы конусов для фрезерных патронов

Как работает оправка?

Фрезерная оправка передает вращающий момент от шпинделя станка к металлорежущему инструменту. Патрон имеет 2 стороны: с одной стороны оператор станка устанавливает режущий инструмент, другая предназначена для закрепления оснастки в шпинделе станка. Сторона, которой оправка крепится в станке, может иметь цилиндрический или конусообразный хвостовик. В этой статье мы поговорим об инструментальных конусах для фрезерных оправок, т.к. эта оснастка пользуется большим спросом у металлообрабатывающих производств.

Типы конусов оправок для фрезерных станков

Конусные хвостовики патронов классифицируют по способу фиксации в шпинделе станка:

• Конус Морзе;
• Конус 7:24 ISO;
• Конус HSK и KM;
• Конус Capto (PSK).

Конус Морзе

Этот тип конуса существует больше 150 лет, применяется на универсальных фрезерных и сверлильных станках. Однако патроны с конусом Морзе не используют на станках с ЧПУ. Оправка имеет функцию «самозаклинивания», которая обеспечивает надежность крепления оснастки в шпинделе. Однако именно эта функция мешает работе станков с ЧПУ: она не позволяет автоматически сменить инструмент.

Особенности оправок с конусом Морзе

Конус Морзе делят на 8 размеров: от КМ0 до КМ7. В российском ГОСТ отсутствует конус КМ7, вместо него используется метрический конус №80. Среди метрических размеров – 80, 100, 120, 160 и 200.

Конический хвостовик Морзе может иметь разные исполнения:

• MTA (с лапкой). Оправки применяют для сверления на фрезерных, токарных и сверлильных станках, хвостовики MTA – для фиксации сверл. Наличие лапки обеспечивает повышение надежности закрепления в шпинделе и упрощает извлечение конуса из шпинделя.
• MTB (с резьбой). Патроны MTB закрепляют на резьбу, что повышает жесткость и надежность фиксации. Хвостовики MTB используют для закрепления фрез, а оправки этого типа для фрезеровки на фрезерных станках. Для крепления в шпинделе применяют штревели, которые вворачивают в торец конуса. Наличие резьбы повышает надежность фиксации инструмента и облегчает извлечение конуса из шпинделя.
• B (укороченный). Укороченный хвостовик применяют для фиксации сверл. Типоразмеры имеют значения B7, B10 и т.д., где цифра означает больший диаметр.

Таблица размеров наружного и внутреннего конуса (по ГОСТ 25557-2006), мм

Конус 7:24 ISO

Конусы оправок 7:24 ISO имеют собственную классификацию в зависимости от международных и национальных стандартов, по которым выполнены. Стандарты различаются размерностью (метрическая или дюймовая), обозначениями и вспомогательными элементами (штревели, фланцы, каналы для СОЖ).

Стандарты конусов 7:24 ISO:

• SK – немецкий стандарт DIN 69871 (ГОСТ 25827, ISO 7388/1, DAT, AT). Оправки используют для автоматической замены инструмента на станке с ЧПУ. Может быть обозначение DV. Фиксация выполняется винтом или штревелем. На фланце оправки есть 2 паза, паз вырезан по всей ширине фланца. Чаще всего патроны применяют на европейских станках.
• BT – японский стандарт MAS 403 BT (аналога ГОСТ нет, JIS B 6339). Патроны применяют для автоматической замены инструмента на станках с ЧПУ. Оправки BT обычно используют на азиатских станках. Крепление в станке выполняется винтом или штревелем. Имеют 2 паза на фланце, но паз вырезан неполностью.
• NT – немецкий стандарт DINB 2080 (ГОСТ 25827, ISO 7388/2). Оправки стандарта NT не позволяют автоматически менять инструмент, поэтому их используют на универсальных фрезерных станках, где замена режущего инструмента выполняется вручную. Обычно закрепляются через шпиндель с помощью длинного штревеля или винта. Применяют на универсальном оборудовании. На фланце есть 2 паза, но на фланце 1 кольцо.

Особенности оправок с конусом 7:24 ISO

Типоразмеры хвостовиков зависят от размера станка: 30, 40 и т.д. Например, для средних по размеру станков подойдут оправки BT40. Для обозначения типоразмера конуса используют цифры: от 10 до 80 с шагом 5. Независимо от стандарта размер конусной части одного типоразмера будет одинаковым.

Таблица типоразмеров конусов 7:24 ISO

По подаче СОЖ (смазочно-охлаждающей жидкости) оправки 7:24 ISO делятся на типы:

• A – без подачи СОЖ;
• B – подача через фланец;
• AD – подача через центральное отверстие;
• AD/B – подача через отверстие или фланец.

Конус HSK

Обе системы имеют конусность 1:10 и применяются для скоростной обработки на высоких оборотах (скорость вращения – до 40000-50000 оборотов в минуту). Используются на станках с ЧПУ. Фиксация выполняется разжимной цангой.

Применение системы HSK возможно на центрах с ручной сменой инструмента и на центрах с ЧПУ. Типы оправок HSK зависят от конструктивных особенностей фланца, используют латинские буквы для обозначения типа. Цифрами обозначают наибольший диаметр фланца. Например, HSK-B63 означает тип B, диаметр фланца 63.

На станках с низкой скоростью обработки применяют HSK типов A, B, C, D, в центрах с высокой скоростью обработки используют симметрические модели HSK – E, F. Для токарных станков применяют конусы HSK типа T, у которых шпонка имеет большую точность.

Конус PSK Capto

Благодаря особой форме исполнения оправка с конусом Capto гарантирует надежную фиксацию, жесткую посадку и отличную передачу крутящего момента. К минусам систем PSK можно отнести высокую цену. Хотя конус Capto позиционируют как премиальный сегмент оснастки, его производительность не компенсирует высокую стоимость.

Таблица диаметров фланцев оправок PSK Capto

Типы оправок под металлорежущий инструмент

Основные типы патронов в зависимости от способа крепления инструмента:

• ER, ERM. Цанговые патроны для фиксации в цангах ER фрез, разверток, сверл и другого инструмента с цилиндрическим хвостовиком.
• HC, SC. Силовые фрезерные патроны для прямых цанг.
• Weldon (SL). Для инструмента с хвостовиком типа Велдон.
• MTA, MTB. Для фрез и сверл с конусом Морзе.
• SEMC, FMB. Для фиксации насадных фрез.
• KPU, APU. Сверлильные патроны для сверл.
• Резьбонарезные патроны для метчиков.

Как читать маркировку фрезерной оправки?

Маркировка состоит из 3 частей:

• стандарт способа фиксации конуса и его наибольший диаметр;
• инструмент, для которого оправка подходит, и его диаметр;
• вылет шпинделя.