Что такое фрезерный патрон и для чего он используется?

Фрезерный патрон — это высокотехнологичное приспособление для крепления инструмента, используемое при фрезеровании и сверлении с низкой и средней скоростью.

Он похож на популярные цанговые патроны, но имеет другой рабочий механизм и используется для удержания инструментов с большим диаметром хвостовика.

В этой статье объясняется принцип работы фрезерного патрона и дается обзор его функций и областей применения.

Фрезерные патроны работают с использованием уникального механизма затяжки. Ряд угловых игольчатых подшипников между держателем и гайкой позволяет удерживать инструменты с большой удерживающей силой. Это делает их хорошим выбором для крепления инструментов с толстым хвостовиком, используемых при тяжелых фрезерных работах.

Как работает фрезерный патрон?

В отличие от токарного станка, фрезерные патроны используются для удержания фрезерного инструмента во время операции резания.

Вы можете лучше понять работу фрезерного патрона, рассмотрев каждую часть и ее функцию.

Ниже приведены детали и номенклатура стандартного фрезерного патрона.

Части фрезерного патрона и их работа

Коничесий хвостовик (Taper Ground)

Конический хвостовик представляет собой конусообразную часть фрезерного патрона, которая полностью помещается в отверстие шпинделя. При выборе фрезерного патрона важно учитывать совместимость с резьбонарезным приспособлением вашего станка. Винты с конической шлифовкой обеспечивают надежное крепление в шпинделе. В патронах с конусом Морзе передача крутящего момента осуществляется через конус, а в других патронах — через насечки на веретене. Жесткие упоры используются для предотвращения отдачи втулок при выполнении тяжелых работ и могут быть отрегулированы для обеспечения лучшей повторяемости от детали к детали.

Втулка, также известная как цанга, используется для удерживания инструмента в фрезерных патронах. Прямая втулка захватывает хвостовик инструмента по всему диаметру и способна вмещать несколько размеров хвостовика благодаря определенному диапазону удерживающей способности. Коническая гайка и корпус держателя образуют угловую игольчатую систему подшипников, которая обеспечивает надежный захват инструмента. При затяжке гайки следует убедиться, что в патроне есть инструмент, чтобы избежать повреждения держателя. Необходимо затягивать гайку до контакта с корпусом держателя, избегая чрезмерного затягивания, которое может вызвать сжатие игольчатых подшипников и их взаимное заедание, негативно сказывающееся на работе инструмента.

Крышка охлаждающей жидкости и кольцо устанавливаются на втулку. Кольцо имеет отверстия для направления потока охлаждающей жидкости, а крышка надежно фиксирует его на месте. Регулируя кольцо, можно изменить настройки потока охлаждающей жидкости, ослабив крышку.

Номенклатура фрезерного патрона

Фрезерный патрон имеет следующую номенклатуру:

1. Диаметр гайки (D1): Внешний диаметр гайки на держателе патрона.
2. Диаметр хвостовика/отверстия (D2): Внутренний диаметр втулки патрона, определяющий максимальный размер инструмента.
3. Длина калибра (L1): Общая длина патрона от торца до начала конуса, включая держатель инструмента.
4. Длина зажима (L2): Общая длина втулки, захватывающей инструмент, важна для предотвращения вибраций и поломок инструмента.
5. Диапазон регулировки (AR): Пространство для размещения инструментов с различной длиной хвостовика, особенно на патронах с опорными винтами.

Различные системы цанг и гаек, используемые в фрезерных патронах

КМ Цанга

Цанги KM представляют собой стандартную цанговую систему, используемую для фрезерных патронов. Они имеют определенный диапазон зажима и разделены на переднюю и заднюю поверхности.

Цанга НК

Цанги NK, также известные как регулируемые цанги, снабжены опорным винтом. Вы можете перемещать этот винт вперед или назад, чтобы отрегулировать инструментальное пространство цанги.

Это помогает добиться лучшей повторяемости при работе с различными инструментами.

СОЖ

В системах со сквозным подводом СОЖ используются специальные цанговые патроны и гайки для прохождения смазочно-охлаждающей жидкости.

Эти цанги имеют внутренние канавки, по которым течет охлаждающая жидкость. Она образует уплотнение вокруг инструмента, позволяя охлаждающей жидкости промывать всю его поверхность.

Это помогает предотвратить скопление стружки или стружки на поверхности цанги.

Шлицевая гайка

Шлицевые гайки могут быть фиксированными или с регулируемым соплом.

Гайки с фиксированным углом направляют поток охлаждающей жидкости к периферии инструмента, что полезно при сверлении.

Гайки с регулируемой форсункой более универсальны, позволяя настраивать направление потока в зависимости от требований вашей работы.

Пробка прямого подвода СОЖ

Пробка прямого подвода СОЖ — это система с цангово-гайковой конструкцией и опорным винтом, аналогичной цангам НК. Она позволяет проходить СОЖ через инструмент, направляя охлаждающую жидкость непосредственно в зону резания для эффективного удаления стружки. Это особенно полезно при глубоком сверлении. Уплотнительное кольцо на гайке обеспечивает надежную герметизацию, что позволяет потоку достигать давления до 80 бар.

Применение фрезерных патронов

Фрезерные патроны предназначены для удержания режущих инструментов среднего размера, обычно с диаметром хвостовика от 6 до 50 мм.

Наиболее распространены модели с диаметром отверстия 1 дюйм, а диапазон редукционных втулок часто составляет 1/4 дюйма.

Они обеспечивают более сильное удержание инструмента по сравнению с цангами ER, благодаря своему поворотному механизму блокировки, позволяющему быстро устанавливать инструмент.

Фрезерные патроны подходят для широкого спектра фрезерных работ и обладают большой универсальностью благодаря поддержке сменных инструментов.

Прямые втулки внутри патрона обеспечивают надежное удержание инструмента, а игольчатый подшипник на патронах создает сильное усилие зажима на хвостовике инструмента.

Больший размер и вес фрезерных патронов способствуют гашению вибраций, что делает их отличным выбором для тяжелых фрезерных операций.

Вопросы:

1. Что такое фрезерный патрон?
2. Какие размеры инструментов может удерживать фрезерный патрон?
3. В чем разница между фрезерным патроном и цангой ER?
4. Какой диаметр отверстия наиболее распространен у фрезерных патронов?
5. Могу ли я использовать фрезерный патрон для сверления?
6. Какую роль играет игольчатый подшипник на фрезерных патронах?
7. Как правильно затягивать фрезерный патрон?
8. Какие преимущества предоставляет прямая втулка в фрезерном патроне?
9. Могу ли я использовать фрезерный патрон с различными станками?
10. Какие задачи лучше всего решаются с использованием фрезерных патронов?

Ответы:

1. Фрезерный патрон — это устройство для удержания режущих инструментов на фрезерных станках.
2. Фрезерные патроны могут удерживать инструменты с диаметром хвостовика от 6 до 50 мм.
3. В отличие от цанг ER, фрезерные патроны обеспечивают более сильное удержание инструмента благодаря поворотному механизму блокировки.
4. Наиболее распространенный диаметр отверстия у фрезерных патронов — 1 дюйм.
5. Да, фрезерные патроны могут использоваться для сверления.
6. Игольчатый подшипник на фрезерных патронах создает сильное усилие зажима на хвостовике инструмента.
7. Фрезерный патрон следует затягивать до контакта гайки с корпусом держателя, избегая чрезмерного затягивания.
8. Прямая втулка в фрезерном патроне обеспечивает надежное удержание инструмента по всему диаметру.
9. Да, фрезерные патроны могут использоваться с различными станками, поддерживая их универсальность.
10. Фрезерные патроны применяются для широкого спектра фрезерных работ и обеспечивают большую силу удержания инструмента, что делает их идеальным выбором для тяжелых операций.

В чем разница между патроном и цангой?

Основное различие между патроном и цангой заключается в их рабочем диапазоне или диапазоне удержания инструмента. Цанги используются для удержания заготовок менее 60 мм, тогда как патрон, такой как 3-кулачковый или 4-кулачковый патрон, может удерживать заготовки размером 300 мм и более, но по мере увеличения диаметра заготовки или инструмента его сила захвата уменьшается. Для точных работ лучше всего подходят цанги.

Чем фрезерный патрон лучше держателя концевой фрезы?

Преимущества фрезерного патрона перед держателем концевой фрезы заключаются в более низком биении инструмента, снижении вибрации и более высокой максимальной скорости. Вы можете вращать фрезерный патрон до максимальной скорости 20 000 об/мин, в то время как большинство концевых фрез развивают максимальную скорость около 10 000 об/мин. Кроме того, держатели концевых фрез имеют только пазы для подачи СОЖ, а фрезерные патроны могут иметь сквозной, струйный или цанговый паз.

Какие существуют типы цанг?

Некоторые распространенные типы цанг: цанга 5C, цанга R8, цанга ER, цанга TG, цанга с автоматическим замком, цанга мертвой длины, цанга DA, цанга AF, цанга RDO, цанга часовщика, цанга Морзе, ступенчатая цанга и т. д.