HSK63A Расточная оснастка

Комплектные расточные системы с конусом HSK63A представляют собой готовые наборы инструмента для растачивания отверстий на станках с ЧПУ. В набор входят расточная головка, державки различных длин, сменные режущие пластины и регулировочные ключи. Система предназначена для обработки внутренних цилиндрических поверхностей: отверстий под подшипники, посадочных мест втулок, технологических отверстий в корпусных деталях.

Растачивание служит для доведения предварительно просверленных или литых отверстий до точного размера и требуемой чистоты поверхности. Операция выполняется в два этапа: черновое растачивание снимает основной припуск металла с высокой производительностью, чистовое обеспечивает окончательный размер и качество поверхности по 6-7 квалитету точности.

Расточная головка крепится в шпинделе станка через конус HSK63A. Резец фиксируется в головке на заданном вылете. При вращении шпинделя резец описывает окружность, снимая металл со стенок отверстия. Диаметр обработки регулируется микрометрическим винтом на головке, который смещает резец от оси вращения. Точность установки контролируется по лимбу с ценой деления от 0.002 до 0.01 мм на диаметр.

По назначению различают черновые и чистовые головки. Черновые имеют усиленную конструкцию и работают с пластинами большого сечения для съема значительных припусков. Чистовые оснащены прецизионной регулировкой и виброгасящими элементами для получения минимальной шероховатости.

По диапазону обработки системы делятся на малоразмерные (8-50 мм), средние (20-150 мм) и крупноразмерные (50-280 мм и более). Диапазоны перекрываются за счет сменных державок разной длины.

По способу подачи СОЖ встречаются варианты с внутренним каналом через корпус инструмента и без него. Внутренняя подача направляет охлаждающую жидкость непосредственно в зону резания, обеспечивает эффективный отвод тепла и стружки из глубоких отверстий.

Готовая комплектация избавляет от поиска совместимых компонентов разных производителей. Микрометрическая регулировка позволяет выставлять размер с точностью до сотых долей миллиметра без пробных проходов. Конус HSK обеспечивает высокую жесткость крепления и повторяемость базирования при автоматической смене инструмента, что критично для серийного производства. Сменные пластины снижают время простоя станка на переточку резцов. Широкий диапазон обработки одним набором уменьшает номенклатуру инструмента в инструментальной кладовой.

Стоимость комплекта выше, чем покупка отдельной расточной оправки без головки. Конус HSK63A не подходит для станков с креплением ISO, Morse или других стандартов. Требуется опыт для правильной настройки вылета резца и компенсации износа пластины. При обработке отверстий малого диаметра возможны вибрации из-за большого вылета тонких державок. Внутренняя подача СОЖ усложняет конструкцию и увеличивает цену.

Определите максимальный и минимальный диаметры отверстий в деталях вашего производства. Диапазон системы должен перекрывать эти значения с запасом. Проверьте тип хвостовика станка в технической документации, HSK63A не встанет в шпиндель с конусом ISO40 или SK40 без переходника.

Уточните требуемую точность обработки. Для посадок подшипников по H7 нужна головка с ценой деления лимба не грубее 0.005 мм. Для менее ответственных отверстий подойдет регулировка 0.01 мм.

Оцените глубину отверстий. Для глубоких отверстий критична внутренняя подача СОЖ и виброустойчивость державок. Производители указывают максимальное отношение длины державки к диаметру обработки, превышение этого значения ведет к вибрациям и потере точности.

Посмотрите на комплектность набора. Минимальный рабочий комплект содержит головку и 3-4 державки для перекрытия заявленного диапазона. Наличие в комплекте пластин разных размеров позволяет сразу приступить к работе.

Проверьте доступность сменных пластин. Если система использует нестандартные пластины собственной разработки производителя, могут возникнуть проблемы с поставками. Системы под стандартные пластины CCMT или VCMT обслуживаются проще.

Максимальный диаметр обработки зависит от конкретной модели и указывается производителем. Типовые комплекты для HSK63A охватывают диаметры до 280-300 мм. Ограничение связано с ходом регулировочного механизма головки и длиной самой большой державки в наборе. Превышение максимального диаметра невозможно из-за упора регулировочного винта. Для обработки отверстий большего размера требуется система следующего типоразмера или головка с увеличенным ходом настройки.

Системы растачивают конструкционные стали, нержавеющие стали, чугуны, цветные металлы и сплавы. Выбор обрабатываемого материала определяется не самой системой, а установленными режущими пластинами. Пластины из твердого сплава группы P работают по стали, группы M по нержавейке, группы K по чугуну и цветным металлам. Покрытия пластин (TiN, TiAlN, PVD) расширяют диапазон обрабатываемых материалов и увеличивают стойкость. Для каждого материала подбирается соответствующая геометрия пластины и марка твердого сплава. Твердые материалы вроде закаленных сталей требуют пластин из кубического нитрида бора или керамики.

Системы обрабатывают оба типа отверстий. Сквозные отверстия растачиваются проще, стружка свободно выходит с противоположной стороны детали. Глухие отверстия требуют внимания к отводу стружки. Для глубоких глухих отверстий необходима внутренняя подача СОЖ под давлением, которая вымывает стружку из зоны резания. Глубина обработки ограничена длиной державки и устойчивостью системы к вибрациям. Производители указывают максимальное отношение глубины к диаметру, обычно от 3 до 5. При превышении этого значения возникают автоколебания, приводящие к разбиванию размера и порче поверхности.

Подбор резца начинается с выбора державки подходящей длины. Для каждого диапазона диаметров в комплекте идет своя державка. Короткие державки работают с малыми диаметрами, длинные с большими. Производитель маркирует державки диапазоном обработки или длиной. После установки державки в головку резец регулируется микрометрическим винтом на нужный диаметр. Вылет резца от оси вращения равен половине диаметра обработки. Для точной установки используется лимб на регулировочном механизме. После предварительной настройки делается пробный проход, измеряется полученный диаметр, вносится коррекция по лимбу. Размер пластины выбирается исходя из глубины резания и требуемой чистоты поверхности. Крупные пластины снимают больший припуск, мелкие дают лучшее качество.

Регулировка требуется при износе режущей кромки пластины. В процессе резания кромка истирается, диаметр обработанного отверстия уменьшается. Для компенсации износа резец подводится на величину изменения размера. Частота подналадки зависит от обрабатываемого материала, режимов резания и стойкости пластины. При черновой обработке мягких сталей подналадка может потребоваться после каждых 5-10 деталей. При чистовом растачивании с малыми подачами одна пластина обрабатывает несколько десятков деталей без коррекции. Контроль размера ведется измерением каждой детали или периодическим выборочным контролем в зависимости от требований технологии. Современные станки с ЧПУ позволяют вводить коррекцию на износ в управляющую программу, что автоматизирует подналадку.

Режимы резания зависят от обрабатываемого материала, типа операции и характеристик пластины. Для чернового растачивания конструкционной стали пластинами из твердого сплава рекомендуется скорость резания 120-180 метров в минуту, подача 0.2-0.4 мм на оборот, глубина резания 2-4 мм. Для чистового растачивания скорость повышается до 180-250 метров в минуту, подача снижается до 0.05-0.15 мм на оборот, глубина резания 0.2-0.5 мм. Нержавеющие стали обрабатываются на скоростях 60-100 метров в минуту из-за высокой вязкости и склонности к наклепу. Чугуны допускают скорости до 200-300 метров в минуту благодаря хорошей обрабатываемости. Точные значения указываются в каталогах производителей пластин для конкретных марок материалов и покрытий. Превышение рекомендуемых режимов ведет к перегреву и разрушению кромки, занижение снижает производительность.

Периодичность замены определяется износом режущей кромки. Критерием служит увод размера за пределы допуска, появление наростов на кромке, сколы или выкрашивание. Стойкость пластины измеряется в минутах чистого резания или количестве обработанных деталей. При черновой обработке стали пластина из твердого сплава с покрытием работает 30-60 минут. При чистовой обработке с малыми нагрузками стойкость достигает 120-180 минут. Абразивные материалы вроде чугуна с включениями снижают стойкость в 2-3 раза. Вязкие нержавеющие стали также сокращают ресурс из-за налипания материала на кромку. Большинство пластин имеют несколько режущих кромок, после износа одной пластина переворачивается или поворачивается на следующую кромку. Полная замена производится после выработки всех кромок.

Для растачивания применяются эмульсии на водной основе или масляные СОЖ. Эмульсии концентрацией 5-10 процентов обеспечивают хорошее охлаждение, подходят для обработки сталей и чугунов на средних и высоких скоростях резания. Масляные СОЖ используются при обработке вязких материалов вроде нержавеющей стали и алюминиевых сплавов, где требуется смазывающий эффект для предотвращения налипания стружки. Для титановых сплавов применяются специальные СОЖ с противозадирными присадками. Подача должна быть обильной, не менее 10-15 литров в минуту на одну режущую кромку. При внутренней подаче требуется давление 10-30 бар для эффективного вымывания стружки из глубоких отверстий. Недостаточная подача СОЖ приводит к перегреву, ускоренному износу пластины и ухудшению качества поверхности.

Расточная система с конусом HSK63A несовместима напрямую с другими типами конусов. Для установки в шпиндель с конусом ISO, SK или Morse требуется переходник. Переходники снижают жесткость крепления и точность базирования, что критично для расточных операций. 

Запас хода регулировочного механизма определяет диапазон диаметров, которые можно обработать одной державкой. Типовые расточные головки имеют ход от 5 до 20 мм на радиус, что соответствует 10-40 мм на диаметр. Полный диапазон системы перекрывается несколькими державками с перекрывающимися диапазонами. Например, система на диапазон 20-150 мм комплектуется тремя державками: 20-60 мм, 50-100 мм, 90-150 мм. Запас хода конкретной головки указывается в технической документации. Превышение максимального хода невозможно из-за механического упора регулировочного винта. Для обработки диаметра вне диапазона текущей державки требуется замена на другую из комплекта.