Fluxys и WINGAS определили график и условия приобретения доли в NEL. > читать далее По способу крепления в шпинделе большинство применяемых инструментов можно разделить на две основные группы - хвостовые, имеющие хвостовик, закрепляемый в специальном патроне, и насадные, имеющие посадочное отверстие и устанавливаемые на специальных оправках. Для крепления хвостовых инструментов обычно используют патроны (держатели) с коническим хвостовиком типа SK или HSK, автоматически вставляемые в коническое гнездо шпинделя и отличающиеся способом центрирования и зажима инструмента. В качестве опорного в соединениях HSK используется торец шпинделя. Эта особенность наряду с высоким усилием затягивания обеспечивает пяти-, семикратное повышение динамической жесткости соединения по сравнению с конусами системы ISO. При использовании зажимных патронов с хвостовиками типа HSK-63F радиальное биение, возникающее при работе двухлезвийного инструмента, находится в пределах 2-5 мкм при вылете инструмента от 40 до 250 мм. При установке в коническое гнездо шпинделя хвостовики HSK деформируются в радиальном направлении (изнутри наружу) и прочно прижимаются к торцу шпинделя. Благодаря этому повторяемость положения инструментов при их смене находится в пределах 100 мкм, а усилие зажима возрастает по мере увеличения центробежных сил. По способу центрирования и зажима хвостовика различают следующие основные виды патронов: кулачковые, цанговые (с разрезной цангой), с прямым механическим зажимом, с гидравлическим зажимом и термоусадочные. Выбор способа крепления хвостовика определяется, прежде всего, наибольшей частотой вращения инструмента и допускаемым по условиям точности обработки радиальным биением. Универсальные трехкулачковые патроны используют для крепления инструментов с цилиндрическими хвостовиками диаметром до 16 мм. Схема крепления хвостовика (1) губками (2) патрона (3) показана на рис. 1. Направление вращения возможно как правое, так и левое. Быстросменные трехкулачковые патроны крепятся в шпинделе ОЦ с помощью цельного конического хвостовика типа SK (рис. 2а) или полого короткого типа HSK (рис. 2б). При выборе патрона следует обратить внимание на закалку зажимных губок, а также на необходимость защиты от попадания внутрь пыли и стружки. Универсальные патроны можно использовать для крепления сверл, а также концевых фрез с диаметром хвостовика до 16 мм. Они обеспечивают точное центрирование (радиальное биение не более 0,02 мм) и достаточное усилие зажима хвостовых инструментов при частоте вращения до 6000 мин.-1 Патроны Weldon с цилиндрическим посадочным отверстием DH6 (рис. 3) и боковым креплением (с одним или двумя зажимными винтами) предназначены для крепления инструментов с диаметром хвостовика от 6 до 32 мм, работающих с частотой вращения до 12000 мин.-1 (тип ВТ40) или 8000 мин.-1 (тип ВТ50). Они выпускаются с хвостовиками типа SK или HSK. Патроны фирмы OERTLI предназначены для крепления инструментов с цилиндрическими хвостовиками диаметром от 14 до 25 мм. При высокоточном исполнении (класс АА) они надежно удерживают инструмент, вращающийся с частотой до 18000-24000 мин.-1 Цанговые патроны применяются преимущественно для зажима инструментов с диаметром хвостовика не более 25 мм. Инструмент (3) с цилиндрическим хвостовиком удерживается в зажимной цанге (2) (рис. 4) посредством стяжной гайки (4). Меняя цангу, можно крепить в патроне инструменты с различными диаметрами хвостовиков, обходясь без каких-либо промежуточных приспособлений. Основные параметры прецизионных зажимных цанг типа ER (ER32 для хвостовиков диаметром 3-20 мм и ER40 для хвостовиков диаметром 3-25 мм), выпускаемых инструментальными фирмами Германии, приведены на рис. 5. Эти цанги могут передавать крутящий момент до 220-250 Н/м. Патрон, как правило, снабжен стяжной гайкой, опирающейся на шарикоподшипник, что обеспечивает необходимое усилие зажима инструмента и незначительное изнашивание цанги. Такие патроны применимы для инструментов правого и левого вращения. Равномерный ход инструмента обеспечивается при условии полной сбалансированности не только патрона, но и стяжной гайки. Можно сказать, что цанговый патрон - это типовое зажимное устройство для инструментов с цилиндрическим хвостовиком, вращающихся с частотой до 24000 мин.-1 и допускающих несоосность до 0,02 мм. Используя прецизионные зажимные цанги и регулярно производя их замену, можно обеспечить стабильную работу инструмента и высокое качество обработки. Патроны с механическим зажимом Mikron фирмы SHOWA TOOL Co обеспечивают точное, жесткое и надежное крепление инструмента. Корпус патрона (1) (рис. 6) имеет выступающую вперед тонкостенную зажимную часть (2) с прецизионным посадочным отверстием DH6 и небольшой наружной конусностью. На конусной части расположено скользящее упорное кольцо (3), продольное смещение которого создается шариковинтовым механизмом (4) со стопорной гайкой (5). Прямой зажим хвостовика без использования цанги позволяет обеспечить прецизионную точность вращения инструмента (радиальное биение в пределах 2 мкм при вылете, равном 3D). В зависимости от класса точности патрона (А, АА или G) допускаемая частота вращения инструмента составляет: при стандартном исполнении 12000 мин.-1, при классах точности А или АА 20000 мин.-1 и 30000 мин.-1 при исполнении с балансировкой высокой точности. На рис. 6б показана конструкция патрона Mikron с коротким полым хвостовиком типа HSK. Корпус (1) патрона выполнен с посадочным отверстием D, в которое вставляется цилиндрический хвостовик. Зажим инструмента осуществляется с помощью упорного кольца (3), смещаемого шариковинтовым механизмом (4) со стопорной гайкой (5). Более совершенные методы крепления хвостовых инструментов в быстросменных патронах (гидрозажимные и усадочные патроны) предложили фирмы OERTLI, Tribos, Leitz GmbH и Shtrau (Германия). Гидрозажимные патроны с посадочным отверстием ф25H6 фирмы OERTLI Werkzeuge AG имеют в зоне посадочного отверстия (2) кольцевую камеру (3) (рис. 7), заполненную вязкой жидкостью (например, глицерином) и запираемую специальным винтом. Необходимое для зажима хвостовика (1) давление создается в кольцевой камере (3) при повороте по часовой стрелке специального винта с внутренним шестигранником, установленного в предохранительном кольце. Гидрозажимные патроны OERTLI выпускаются с хвостовиками типа SK30, SK40 и HSK-63F и обеспечивают надежное крепление инструмента при частоте вращения до 25000 мин.-1 Холодноусадочные патроны Tribos обеспечивают точное центрирование и надежный зажим инструментов с цилиндрическими хвостовиками, вращающихся с частотой до 40000 мин.-1 Зажим хвостовика в патроне происходит за счет холодно-упругой усадки стали. Такие патроны гарантируют высокую точность вращения и минимальный дисбаланс, в том числе после многократных установок сменяемого инструмента. Альтернативой цанговым, гидравлическим и холодноусадочным патронам являются термоусадочные патроны (например, патроны фирмы Iskar или Leitz), в которых разогрев посадочного отверстия осуществляется током с помощью индукционной катушки. При этом посадочное отверстие в патроне увеличивает свой диаметр и позволяет закреплять в нем инструмент при последующем охлаждении (рис. 8а). Конструктивно усадочный патрон представляет собой легкое тело вращения, в котором нет ни одной подвижной детали. Поэтому его собственная несбалансированность чрезвычайно мала. Диаметр зажимаемых хвостовиков - 3-32 мм, время термозажима - от 3 до 7 сек. Усадочные патроны центрируют хвостовик с эксцентриситетом не более 0,002 мм и поэтому позволяют повысить частоту вращения до 40000 мин.-1 Они обеспечивают высокое качество обработанной поверхности, сохраняя его в течение всего срока службы. Патроны этого типа - неотъемлемая часть обрабатывающих центров с высокооборотными шпинделями. Для надежного крепления хвостовик инструмента должен выполняться по 6 квалитету точности (dh6) и входить в посадочное отверстие на глубину не менее 2,5d. Для закрепления инструмента этим способом созданы две установки: с верхним и нижним расположением индукционной катушки. Фирма Rineck разработала для этих целей специальное переносное устройство, которое содержит в одном корпусе блок нагрева индукционного типа и узел охлаждения. По данным фирмы ISKAR, эффективность применения термоусадочных патронов возрастает по мере увеличения диаметра хвостовика. На рис. 9 представлены графики зависимости передаваемого крутящего момента от диаметра посадочного отверстия для трех типов патронов: цанговых (1), с гидравлическим зажимом (2) и термоусадочных (3). Как видно из графиков, при диаметре d больше 11 мм наибольший крутящий момент воспринимают термоусадочные патроны, причем по мере увеличения диаметра хвостовика создаваемое усилие зажима возрастает быстрее по сравнению с другими типами патронов. | 
