Κεφάλαιο 1: The Foundation – The Meaning of Spindle Taper and Taper Ratio
Η προέλευση όλων των ταξινομήσεων έγκειται στην κωνικότητα του άξονα της εργαλειομηχανής. Ο θεμελιώδης σκοπός του σχεδιασμού κωνικότητας είναι το ακριβές κεντράρισμα και η μετάδοση της ροπής.
Έννοια του Taper: Το Taper αναφέρεται στην αναλογία της διαμέτρου ενός κώνου προς το ύψος του. Σε μια θήκη εργαλείων, η κωνικότητα επιτυγχάνει αυτο-ασφάλιση θέσης – όταν η κωνική επιφάνεια της βάσης του εργαλείου εφαρμόζει σφιχτά στην κωνικότητα του άξονα, και οι δύο επιτυγχάνουν εξαιρετικά υψηλή ομοαξονικότητα στην ακτινική κατεύθυνση (Χ/Υ), διασφαλίζοντας το ακριβές κέντρο περιστροφής του εργαλείου.
Δύο κύρια συστήματα κωνικότητας: Με βάση την αναλογία κωνικότητας, οι παγκόσμιες κύριες βάσεις εργαλείων χωρίζονται σε δύο μεγάλες κατηγορίες: το κωνικό 7:24 και το κωνικό 1:10 (HSK). Οι διαφορές τους εκτείνονται πολύ πέρα από έναν αριθμό.
Κεφάλαιο 2: Classic Legacy – 7:24 Taper Tool Holders
Το κωνικό 7:24, λόγω της μακράς ιστορίας και της ισχυρής ευελιξίας του, είναι αυτή τη στιγμή ο πιο ευρέως χρησιμοποιούμενος τύπος βάσης εργαλείων. Το όνομά του σημαίνει ότι η διάμετρος της κωνικής επιφάνειας αλλάζει κατά 7 μονάδες ενώ το αξονικό μήκος αλλάζει κατά 24 μονάδες. Αυτός ο τύπος βάσης εργαλείων βασίζεται κυρίως στην κωνική επιφάνεια για ακτινική τοποθέτηση και έλκεται αξονικά σφιχτά από ένα μπουλόνι έλξης μέσω του εσωτερικού μηχανισμού ράβδου ρυμούλκησης στον άξονα.
Κύριες ταξινομήσεις 7:24 Taper (κατά Standard και Region):
1. Βάση εργαλείου BT (Ιαπωνικό πρότυπο JIS / MAS)
Χαρακτηριστικά: Το μπουλόνι έλξης χρησιμοποιεί αυτοκρατορικά νήματα
. Είναι το πιο κοινό πρότυπο στις ασιατικές περιοχές (συμπεριλαμβανομένης της ηπειρωτικής Κίνας, της Ταϊβάν).
Μοντέλα: Ονομάστηκαν από τη μεγάλη-διάμετρο του κωνικού άκρου, όπως BT30, BT40 (η πιο συνηθισμένη προδιαγραφή μεσαίου-μεγέθους), BT50, κ.λπ. Οι μεγαλύτεροι αριθμοί υποδεικνύουν μεγαλύτερη φέρουσα ικανότητα-.
2. Στήριγμα εργαλείων SK / DIN 69871 (Γερμανικό/Ευρωπαϊκό Πρότυπο)
Χαρακτηριστικά: Το μπουλόνι έλξης χρησιμοποιεί μετρικά νήματα (π.χ. M16). Το σχήμα του αυλακιού ασφάλισης του μπουλονιού έλξης διαφέρει από το BT, καθιστώντας το ασυμβίβαστο.
Μοντέλα: Ονομάζονται με παρόμοιο διάμετρο, όπως SK30, SK40, SK50, κ.λπ. Συναντάται συνήθως σε εργαλειομηχανές γερμανικής-κατασκευής και γερμανικής-επιρροής.
3. CAT / V-Στήριγμα εργαλείου φλάντζας (American Standard ANSI)
Χαρακτηριστικά: Πολύ παρόμοια με τα στηρίγματα εργαλείων BT, αλλά ορισμένα πρώιμα μοντέλα μπορεί να έχουν ανεπαίσθητες διαφορές στα καρφιά έλξης ή στις διαστάσεις. Σήμερα, το CAT και το BT μπορούν γενικά να θεωρηθούν εναλλάξιμα στις περισσότερες εφαρμογές.
Μοντέλα: CAT40, CAT50, κ.λπ.
Περιορισμοί του κωνικού 7:24: Σε υψηλές ταχύτητες περιστροφής, η φυγόκεντρη δύναμη προκαλεί την επέκταση της κωνικότητας του άξονα, οδηγώντας σε κακή επαφή και μειωμένη ακαμψία μεταξύ της κωνικότητας της βάσης εργαλείων BT/SK και του άξονα (κοινώς γνωστή ως "ολίσθηση εργαλειοθήκης"). Επομένως, υπάρχει ένα ανώτερο όριο στην ασφαλή ταχύτητα λειτουργίας του (συνήθως, το BT40 δεν συνιστάται για παρατεταμένη χρήση πάνω από 15.000-18.000 σ.α.λ.).
Κεφάλαιο 3: Ο πρωταθλητής υψηλής ταχύτητας- – 1:10 Taper (HSK) Tool Holders
Για να αντιμετωπιστούν οι-περιορισμοί υψηλής ταχύτητας του κωνικού 7:24, αναπτύχθηκε η βάση εργαλείων HSK (γερμανικά: Hohlschaftkegel, που σημαίνει κοίλο κωνικό στέλεχος), που έγινε το σημείο αναφοράς για την κατεργασία υψηλής-ταχύτητας.
Σχεδίαση πυρήνα: Χρησιμοποιεί πιο απότομη αναλογία κωνικότητας 1:10 και είναι κατασκευασμένο ως κοίλο στέλεχος. Η αρχή λειτουργίας του είναι "διπλή-τοποθέτηση επαφής" – σε υψηλές ταχύτητες, η φυγόκεντρη δύναμη προκαλεί την κοντή κωνικότητα του συγκρατητήρα εργαλείου να έρχεται σε επαφή με τον άξονα για ακτινική τοποθέτηση, ενώ ταυτόχρονα η όψη της φλάντζας της βάσης εργαλείου έρχεται σε στενή επαφή με την όψη του άξονα, επιτυγχάνοντας αξονική τοποθέτηση. Όσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα, τόσο μεγαλύτερη είναι η δύναμη σύσφιξης και τόσο πιο ασφαλές είναι το κράτημα.
Ταξινόμηση HSK (Κυρίως ανά μοντέλο και σειρά):
Ανά μέγεθος/χωρητικότητα φορτίου: Τα κοινά μοντέλα περιλαμβάνουν τα HSK-A/E 32, HSK-A/E 63, HSK-A 100 κ.λπ., όπου ο αριθμός αντιπροσωπεύει τη διάμετρο της φλάντζας.
Διακρίσεις βασικών σειρών:
Τύποι A/C/D/E/F: Χαρακτηριστικά V-φλάντζες που απαιτούνται για αυτόματη αλλαγή εργαλείου και εσωτερικά κανάλια ψυκτικού υγρού, που χρησιμοποιούνται για κέντρα κατεργασίας.
Τύπος B: Χωρίς-φλάντζα V, για χειροκίνητη αλλαγή εργαλείων, που χρησιμοποιείται σε μύλους-τορνευτικές μηχανές ή μηχανές ειδικής- χρήσης.
Πιο κοινές σειρές: Ο τύπος HSK-Ε είναι ένα υψηλής-ολό-στρογγυλό όχημα υψηλής ταχύτητας με την καλύτερη συνολική απόδοση. Ο τύπος HSK-F είναι πιο λεπτός, κατάλληλος για εξαιρετικά-υψηλές ταχύτητες περιστροφής.
Κεφάλαιο 4: Το χέρι που πιάνει το εργαλείο – Ταξινόμηση με μέθοδο σύσφιξης
Το κωνικό στέλεχος καθορίζει τον τρόπο σύνδεσης της βάσης εργαλείου με το μηχάνημα, ενώ η μπροστινή-διασύνδεση καθορίζει τον τρόπο σύσφιξης του εργαλείου κοπής. Αυτή είναι μια άλλη βασική διάσταση που επηρεάζει την ακαμψία και την ακρίβεια της κατεργασίας.
1. Πλαϊνή-Στήριξη εργαλείου κλειδώματος (SC / FMB)
Αρχή: Μία ή δύο μονές βίδες στο πλάι ακτινικά σφίγγουν σε ένα ίσιο-εργαλείο κορμού.
Πλεονεκτήματα: Απλή δομή, εξαιρετικά υψηλή ακαμψία, χαμηλό κόστος, κατάλληλο για βαριά κοπή-.
Μειονεκτήματα: Μπορεί να βλάψει το στέλεχος του εργαλείου, χαμηλότερη επαναλαμβανόμενη ακρίβεια τοποθέτησης, κακή ευελιξία (ένα στήριγμα για μια συγκεκριμένη διάμετρο).
Παράδειγμα μοντέλου: BT40-SC16-90L (για σύσφιξη εργαλείου ευθύγραμμου στελέχους 16 mm).
2. Υδραυλική βάση εργαλείων
Αρχή: Το σφίξιμο μιας βίδας ωθεί το εσωτερικό υδραυλικό υγρό, προκαλώντας ομοιόμορφη συμπίεση ενός θαλάμου διαστολής, συσφίγγοντας έτσι το εργαλείο με υψηλή ακρίβεια και χωρίς παραμόρφωση.
Πλεονεκτήματα: Υψηλή ακρίβεια, υψηλή ακαμψία, εξαιρετική απόδοση κραδασμών και απόσβεσης.
Μειονεκτήματα: Ακριβή, πολύπλοκη συντήρηση (δυνατότητα διαρροής λαδιού).
Εφαρμογή: Ολοκλήρωση κατεργασίας, κατεργασία μακράς-επεξεργασίας, σενάρια ευαίσθητα σε κραδασμούς.
3. Θερμότητα-Στήριγμα εργαλείου συρρίκνωσης (Συρρίκνωση προσαρμογής)
Αρχή: Χρησιμοποιεί τη διαφορά στους συντελεστές θερμικής διαστολής μεταξύ του υλικού συγκράτησης εργαλείου (ειδικό κράμα χάλυβα) και του εργαλείου (καρβίδιο). Η θήκη θερμαίνεται για να διευρύνει τη διάτρησή της, το εργαλείο εισάγεται και κατά την ψύξη, η θήκη συρρικνώνεται, δημιουργώντας τεράστια δύναμη σύσφιξης.
Πλεονεκτήματα: Επί του παρόντος είναι γνωστό ότι προσφέρει την υψηλότερη ακαμψία και τη βέλτιστη μέθοδο σύσφιξης ομοκεντρικότητας, με απλή δομή.
Μειονεκτήματα: Απαιτεί εξειδικευμένο εξοπλισμό θέρμανσης (επαγωγική θέρμανση), μικρότερη ταχύτητα αλλαγής εργαλείου.
Εφαρμογή: Κατεργασία εξαιρετικά-υψηλής-ταχύτητας, εξαιρετικά-υψηλής-κατεργασίας ακριβείας (π.χ. φινίρισμα καλουπιού).
