Você já se perguntou qual é o segredo por trás da usinagem de alta precisão? Nesta postagem do blog, vamos nos aprofundar no mundo dos porta-ferramentas, explorando seus tipos, recursos e práticas recomendadas. Nosso engenheiro mecânico especialista o guiará pelos meandros dos porta-ferramentas, ajudando-o a entender como eles afetam a precisão e a eficiência da usinagem. Prepare-se para aprender insights valiosos que podem levar suas habilidades de usinagem para o próximo nível!
De acordo com o cone do furo da ferramenta do eixo do centro de usinagem, ele geralmente é dividido em duas categorias:
7:24 significa que o cone do suporte da ferramenta é 7:24, que é um posicionamento de superfície de cone único com uma haste de cone mais longo.
A superfície cônica atende a duas funções importantes ao mesmo tempo, que são o posicionamento preciso do porta-ferramenta em relação ao fuso e a fixação do porta-ferramentas.
Vantagens:
O design sem travamento automático permite o carregamento e o descarregamento rápido da ferramenta. O custo do porta-ferramentas é relativamente baixo, pois o ângulo do cone pode ser usinado com alto grau de precisão, garantindo uma conexão precisa.
Desvantagens:
Durante a rotação em alta velocidade, o furo cônico na extremidade dianteira do fuso se expande. A quantidade de expansão aumenta com o aumento do raio de rotação e da velocidade, o que diminui a rigidez da conexão cônica. O deslocamento axial do porta-ferramentas também mudará sob a ação da tensão da barra de tração. Após cada troca de ferramenta, a dimensão radial do porta-ferramentas será alterada.
Normalmente, existem cinco padrões e especificações para porta-ferramentas universais com um cone de 7:24:
Porta-ferramentas a vácuo HSK com cone de 1:10
Método de tensionamento.
Os porta-ferramentas do tipo NT são apertados por uma barra de tração no máquinas convencionaisque também é conhecido no mercado interno como ST.
Os outros quatro porta-ferramentas são apertados no centro de usinagem por meio de um espigão na extremidade do porta-ferramentas.
Universalidade.
(1) Atualmente, os porta-ferramentas mais usados na China são o DIN 69871 (JT) e o MAS BT japonês.
2) Os porta-ferramentas DIN 69871 também podem ser montados em máquinas com furos cônicos de fuso ANSI/ASME.
(3) O porta-ferramentas IS0 7388/1 de padrão internacional também pode ser instalado em máquinas-ferramentas de furo cônico com eixo DIN 69871, ANSI/ASME. Portanto, em termos de versatilidade, o porta-ferramentas IS0 7388/1 é o melhor.
Os porta-ferramentas a vácuo HSK dependem da deformação elástica do porta-ferramentas, não apenas o porta-ferramentas com um cone de 1:10 em contato com o cone de 1:10 do furo do fuso da máquina-ferramenta, mas também a face do flange do porta-ferramentas está em contato próximo com a face do fuso.
Esse sistema de contato de dupla face é superior a um porta-ferramentas universal 7:24 em termos de usinagem de alta velocidade, rigidez de conexão e precisão de sobreposição.
O suporte de ferramenta a vácuo HSK pode melhorar a rigidez, a estabilidade e a precisão do produto durante a usinagem de alta velocidade, além de reduzir o tempo de substituição da ferramenta, o que é essencial para a usinagem de alta velocidade. Ele é adequado para velocidades de fuso de máquinas-ferramenta de até 60.000 rpm. O sistema de ferramentas HSK está sendo amplamente utilizado nos setores aeroespacial, automotivo e de moldes de precisão, entre outros.
Os porta-ferramentas HSK estão disponíveis nos tipos A, B, C, D, E e F, sendo que os tipos A, E e F são comumente usados em centros de usinagem com processo de troca automática de ferramentas (ATC).
A maior diferença entre o Tipo A e o Tipo E:
(1) O tipo A tem uma ranhura de transmissão, mas o tipo E não tem. Portanto, o Tipo A tem um torque de transferência relativamente maior, que pode lidar com cortes pesados. O torque transmitido pelo Tipo E é relativamente pequeno, portanto, ele só pode lidar com cortes leves.
(2) O porta-ferramentas tipo A tem furos de fixação manual e ranhuras de direção, além da ranhura de transmissão, o que resulta em um equilíbrio relativamente ruim. O tipo E não tem esses recursos, o que o torna mais adequado para o processamento em alta velocidade.
Os mecanismos do Tipo E e do Tipo F são idênticos. A diferença entre eles é que, para as manoplas com o mesmo nome (como E63 e F63), o cone da manopla Tipo F é um tamanho menor. Isso significa que tanto a E63 quanto a F63 têm um diâmetro de flange de φ63, mas o cone da F63 tem apenas o mesmo tamanho da E50. Portanto, o F63 girará mais rápido (com um rolamento de eixo menor) em comparação com o E63.
É usado principalmente para suportes de ferramentas retas, como brocas, fresas e machos, ou para fixação de ferramentas.
A deformação elástica do anel de retenção é de 1 mm, e a faixa de fixação é de 0,5 a 32 mm de diâmetro.
A tecnologia de aquecimento por sensoriamento é usada para aquecer a parte de fixação da ferramenta do porta-ferramenta, fazendo com que ela se expanda em diâmetro. A haste fria é então inserida no porta-ferramenta quente. Isso resulta em uma alta força de fixação e bom equilíbrio dinâmico, tornando-o adequado para usinagem de alta velocidade.
A tecnologia também oferece alta precisão de repetibilidade dentro de 2μm e desvio radial dentro de 5μm, além de boa resistência a manchas e interferências durante a usinagem.
No entanto, somente uma ferramenta com um diâmetro de haste específico pode ser instalada para cada especificação de porta-ferramenta, e também é necessário um conjunto de equipamentos de aquecimento.
O princípio da fixação pirocondensacional do porta-ferramentas:
Avaliação abrangente e comparação de suportes de ferramentas
| Avaliação | Tipo de grampo de mola | Tipo hidráulico | Tipo pirocondensacional |
| Diagrama de estrutura |  |  |  |
| Versatilidade | ser usado em todos os processos; altamente versátil | limitado para usinagem de alta velocidade; altos custos de manutenção | excelente desempenho em uma ampla gama de aplicações de usinagem de alta velocidade |
| Batimento do porta-ferramentas | grampo de mola de qualidade <10µm | >5µm | cerca de 3µm |
| Rígido | bom | bom | |
| Equilíbrio dinâmico | bom | geral | bom |
| Vibrações | nenhuma vantagem | pode absorver vibrações | nenhuma vantagem |
| Conveniência | a precisão depende do operador | a estrutura de fixação é facilmente danificada | operação padronizada |
| Custo | geral | caro | Mais barato que o tipo hidráulico |
Outros tipos de porta-ferramentas
Ao escolher um porta-ferramentas, vários fatores importantes devem ser considerados para garantir o desempenho ideal e a compatibilidade com seu maquinário:
Para prolongar a vida útil de seus porta-ferramentas e manter seu desempenho, siga estas etapas:
Ao considerar esses fatores e seguir as práticas de manutenção adequadas, você pode garantir que seus porta-ferramentas permaneçam em boas condições, proporcionando um desempenho confiável e preciso em suas operações de usinagem.
Como fundador do MachineMFG, dediquei mais de uma década de minha carreira ao setor de metalurgia. Minha vasta experiência permitiu que eu me tornasse um especialista nas áreas de fabricação de chapas metálicas, usinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou sempre pensando, lendo e escrevendo sobre esses assuntos, esforçando-me constantemente para permanecer na vanguarda do meu campo. Permita que meu conhecimento e experiência sejam um trunfo para sua empresa.
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