Rodzaje stożków maszynowych – systemy mocowania narzędzi

Jak dobrze wiadomo oprawki narzędziowe CNC służą do mocowania narzędzi we wrzecionie obrabiarki. Na rodzaj końcówki narzędziowej wpływa wiele czynników od budowy samego narzędzia, poprzez materiał i rodzaj obróbki po wymaganą jakość powierzchni czy bicie narzędzia. Wybór stożka bazowego ogranicza się zazwyczaj do dopasowania go pod wrzeciono obrabiarki. Co jednak w przypadku wyboru nowej obrabiarki? Czy należy iść w sprawdzone rozwiązania czy może należy zastanowić się jak poszczególne gniazda obrabiarek mają wpływ na sam proces obróbki?

Historia rozwoju złącz wrzecion obrabiarki

Pierwszym złączem, niezwykle popularnym, od chwili jego wynalezienia w połowie lat 60, był stożek Morse’a . Jest on wykorzystywany do mocowania wierteł . XIX w. Motorem zmian i ewolucji był rozwój samych obrabiarek. 60 lat później wprowadzono do użytku stożki o zbieżności 7:24, które w późniejszym okresie ewaluowały do trzech wariantów: MAS-BT w Azji, ISO/DIN w Europie oraz CAT-V w Ameryce. Wzrost prędkości obrotowych obrabiarek wymusił dalsze zmiany. Przełomem były lata 90-te XX wieku i wprowadzenie stożka HSK, zaprojektowanego w Niemczech oraz BIG-PLUS® w Japonii. Rozwiązania te wyeliminowały wadę stożków jaką był brak styku czoła kołnierza z czołem wrzeciona obrabiarki co uniemożliwiało zastosowanie dużych prędkości obrotowych. W tym samym okresie także firma Sanvdik® wprowadziła swoje rozwiązanie Coromant Capto®, które w 2008 zostało objęte normą ISO/DIN 26623.

Rodzaje gniazd, wady i zalety

Obecnie najpopularniejszymi stożkami bazowymi w Polsce są stożki DIN69871, MAS403-BT, HSK oraz PSC. Poniżej omówione zostaną najważniejsze różnice pomiędzy nimi.

DIN69871

Jest to stożek niehamowny o zbieżności 7:24 i wymaga on połączenia z wrzecionem maszyny za pomocą dodatkowych przyrządów mocujących tzw. zaciągaczy (inaczej zwanych także grzybkami). Posiada on rowki pod kamienie zabierakowe o różnej głębokości w porównaniu do normy MAS-BT. Oprawka ta posiada również dodatkowe wycięcie kątowe służące do pozycjonowania jej w magazynie narzędziowym. Z racji jego korzeni jest to stożek najczęściej spotykany w obrabiarkach europejskich. Posiada on także wersję BIG-PLUS® zwaną inaczej FACE CONTACT®.

MAS403-BT

Jest to również stożek o zbieżności 7:24. W odróżnieniu od swojego europejskiego odpowiednika posiada on rowki pod kamienie zabierakowe na tej głębokości oraz nie posiada dodatkowego wycięcia. Sama oprawka o tym samym rozmiarze stożka jest także nieznacznie krótsza. Należy zwrócić także uwagę na inny kształt kołnierza co ma znaczenie w przypadku łapy do automatycznej wymiany narzędzi. Jest to stożek najczęściej spotykany w obrabiarkach japońskich. Posiada on także wersję FACE CONTACT®.

Wady i zalety stożków 7:24

Zaletą stożków o zbieżności 7:24 jest symetryczna konstrukcja oraz łatwość produkcji co wpływa na ich niską cenę. Ich zastosowanie sprawdza się przy mało wymagających obróbkach. Niestety wadą jest możliwość przesunięcia osiowego narzędzia na skutek powiększanie się stożka wrzeciona przy wysokiej prędkości obrotowej. Przyczyną jest odkształcanie się oprawki pod wpływem siły odśrodkowej. To samo zjawisko powoduje także zmniejszenie przylegania powierzchni stożkowych względem siebie. Przy dużych prędkościach obrotowych istnieje również ryzyko zmiany długości narzędzia ustawionego wstępnie przy pomocy przyrządu ustawczego. Wprowadzenie w ostatnich latach rozwiązania FACE CONTACT® w części niweluje powyższe problemy.

HSK

Rozwiązaniem mającym na celu zniwelowanie negatywnego skutku wysokich prędkości obrotowych jest stożek HSK o zbieżności 1:10. Jego budowa pozwala na uzyskanie wielu korzyści w porównaniu do konwencjonalnych stożków 7:24. Stożek ten jest dokładniejszy dzięki czołowej powierzchni przylegania, sztywniejszy, umożliwia przenoszenie dużych momentów zginających i obrotowych a także nie wymaga stosowania dodatkowych przyrządów mocujących. Posiada także otwór wykorzystywany przez chip kodujący.

ISO/DIS 26623 – PSC

Stożek bazowy PSC posiada powierzchnię o przekroju trygonalnym oraz styk na powierzchni czołowej kołnierza. Wykorzystywany zarówno jako mocowanie oprawki z obrabiarką jak również system modułowy. Od niedawna wprowadzenie do normy ISO pozwoliło także innym producentom na rozwój tych oprawek.

Podstawowe oprawki monolityczne renomowanej marki D’Andrea dostępne są on line na stronie www.sklep.toolswro.com.pl. Aby uzyskać więcej informacji na temat optymalnych mocowań, zachęcamy do kontaktu z doradcami firmy Narzędzia Skrawające Tools, www.toolswro.com.pl