Uchwyt na narzędzia HSK Meiwha
W świecie obróbki mechanicznej, w którym dąży się do najwyższej wydajności i precyzji, uchwyt narzędziowy HSK po cichu wprowadza rewolucję.
Czy kiedykolwiek miałeś problemy z wibracjami i precyzją podczas frezowania z dużą prędkością? Czy tęsknisz za narzędziem, które w pełni wykorzysta wydajność obrabiarki? Uchwyt narzędziowy HSK (z chwytem stożkowym drążonym) jest idealnym rozwiązaniem.
System uchwytów narzędziowych HSK, opracowany na Uniwersytecie Technicznym w Akwizgranie w Niemczech w latach 90. ubiegłego wieku, a obecnie będący międzynarodowym standardem (ISO 12164), stopniowo zastępuje tradycyjne uchwyty narzędziowe BT i staje się preferowanym wyborem w dziedzinie obróbki z dużą prędkością i wysoką precyzją.
I. Porównanie uchwytu narzędziowego HSK i tradycyjnego uchwytu narzędziowego BT (główne zalety)
Uchwyt narzędziowy Meiwha HSK/BT
Główną zaletą uchwytu narzędziowego HSK jest jego unikalna konstrukcja z uchwytem w kształcie stożka pustego w środku i powierzchnią styku z powierzchnią czołową, która eliminuje podstawowe wady tradycyjnych uchwytów narzędziowych BT/DIN w obróbce szybkobieżnej.
| Osobliwość | Uchwyt narzędziowy HSK | Tradycyjny uchwyt na narzędzia BT |
| Zasada projektowania | Pusty stożek krótki (stożek 1:10) + dwustronny kontakt czołowy | Solidny długi stożek (stożek 7:24) + jednostronny kontakt powierzchni stożka |
| Metoda zaciskania | Powierzchnia stożkowa i czołowa powierzchnia kołnierza jednocześnie stykają się z głównym złączem wału, co powoduje nadmierne ustawienie. | Sam kontakt powierzchni stożkowej z wałem głównym zapewnia pozycjonowanie jednopunktowe. |
| Sztywność przy dużej prędkości | Bardzo wysokie. Dzieje się tak, ponieważ siła odśrodkowa powoduje, że uchwyt narzędzia HSK mocniej je trzyma, co skutkuje wzrostem jego sztywności, a nie jej zmniejszeniem. | Słabo. Siła odśrodkowa powoduje rozszerzenie otworu wału głównego i poluzowanie powierzchni stożka trzonu (zjawisko „rozszerzania wału głównego”), co skutkuje znacznym spadkiem sztywności. |
| Powtarzalna dokładność | Ekstremalnie wysoka (typowo < 3 μm). Kontakt czołowy zapewnia wyjątkowo wysoką powtarzalność pozycjonowania osiowego i promieniowego. | Niższy. W przypadku stosowania wyłącznie powierzchni stożkowych, dokładność może być ograniczona przez zużycie powierzchni stożkowych i kurz. |
| Prędkość zmiany narzędzi | Bardzo szybki. Krótka, stożkowa konstrukcja, krótki skok i szybka wymiana narzędzi. | Wolniej. Długa stożkowa powierzchnia wymaga dłuższego skoku sworznia pociągowego. |
| Waga | Niższa waga. Pusta konstrukcja, szczególnie odpowiednia do obróbki z dużą prędkością, spełniająca wymagania dotyczące lekkości. | Uchwyt na narzędzia BT jest solidny, więc jest cięższy. |
| Prędkość użytkowania | Doskonale nadaje się do przetwarzania z dużą i bardzo dużą prędkością (>15 000 obr./min) | Stosowany jest zazwyczaj do obróbki z niską i średnią prędkością (< 15 000 obr./min). |
II. Szczegółowe zalety uchwytu narzędziowego HSK
Na podstawie powyższego porównania zalety HSK można podsumować następująco:
1. Niezwykle wysoka sztywność dynamiczna i stabilność (najważniejsza zaleta):
Zasada:Podczas obracania się z dużą prędkością, siła odśrodkowa powoduje rozszerzenie otworu wału głównego. W przypadku uchwytów narzędziowych BT powoduje to zmniejszenie powierzchni styku między powierzchnią stożkową a wałem głównym, a nawet jego zawieszenie, co powoduje drgania, powszechnie znane jako „upadanie narzędzia” i jest niezwykle niebezpieczne.
Rozwiązanie HSK:Pusta strukturaUchwyt narzędziowy HSKPod wpływem siły odśrodkowej nieznacznie się rozszerzy i będzie ściślej przylegać do poszerzonego otworu wrzeciona. Jednocześnie, jego powierzchnia styku z powierzchnią czołową zapewnia wyjątkowo stabilne pozycjonowanie osiowe nawet przy wysokich prędkościach obrotowych. Ta cecha „ściślejszego docisku podczas obrotu” sprawia, że jest on znacznie sztywniejszy niż oprawki narzędziowe BT w obróbce z wysokimi prędkościami.
2. Niezwykle wysoka powtarzalność dokładności pozycjonowania:
Zasada:Kołnierzowa powierzchnia czołowa uchwytu narzędziowego HSK jest ściśle przymocowana do powierzchni czołowej wrzeciona. Zapewnia to nie tylko pozycjonowanie osiowe, ale także znacząco zwiększa promieniową odporność na skręcanie. To „podwójne ograniczenie” eliminuje niepewność spowodowaną szczeliną między powierzchniami stożkowymi w uchwycie narzędziowym BT.
Wynik:Po każdej wymianie narzędzia bicie narzędzia (drgania) jest wyjątkowo małe i stabilne, co ma kluczowe znaczenie dla uzyskania wysokiej jakości powierzchni, zapewnienia dokładności wymiarowej i wydłużenia żywotności narzędzia.
3. Doskonała dokładność geometryczna i niskie wibracje:
Dzięki swojej wrodzonej symetrycznej konstrukcji i precyzyjnemu procesowi produkcji, uchwyt narzędziowy HSK charakteryzuje się doskonałą równowagą dynamiczną. Po drobiazgowej korekcie równowagi dynamicznej (do poziomu G2,5 lub wyższego) idealnie spełnia wymagania frezowania wysokoobrotowego, minimalizując wibracje w maksymalnym stopniu, a tym samym zapewniając wyższą jakość powierzchni lustrzanych.
4. Krótszy czas wymiany narzędzi i większa wydajność:
Konstrukcja stożka krótkiego 1:10 w HSK oznacza, że droga przesuwu uchwytu narzędzia do otworu wrzeciona jest krótsza, co przekłada się na szybszą wymianę narzędzia. System ten jest szczególnie odpowiedni do obróbki złożonych detali z dużą liczbą narzędzi i częstymi ich wymianami, skutecznie skracając czas prac pomocniczych i poprawiając ogólną wydajność maszyn.
5. Większy otwór (dla modeli HSK-E, F itp.):
Niektóre modele HSK (takie jak HSK-E63) mają stosunkowo duży, pusty otwór, który można zaprojektować jako wewnętrzny kanał chłodzący. Pozwala to na bezpośrednie rozpylanie chłodziwa pod wysokim ciśnieniem przez wewnętrzną część uchwytu narzędzia na krawędź skrawającą, co znacznie zwiększa wydajność i zdolność łamania wiórów podczas obróbki głębokich gniazd oraz obróbki trudnych materiałów (takich jak stopy tytanu).
III. Scenariusze zastosowań uchwytu narzędziowego HSK
Uchwyt narzędziowy HSK nie jest uniwersalny, ale jego zalety są niezastąpione w następujących sytuacjach:
Obróbka szybkoobrotowa (HSC) i obróbka ultraszybka (HSM).
Pięcioosiowa precyzyjna obróbka form ze stopów twardych/hartowanej stali.
Wysokiej precyzji centrum obróbcze łączące w sobie toczenie i frezowanie.
Branża lotniczo-kosmiczna (obróbka stopów aluminium, materiałów kompozytowych, stopów tytanu itp.).
Produkcja urządzeń medycznych i części precyzyjnych.
IV. Podsumowanie
ZaletyUchwyt narzędziowy HSKMożna to podsumować następująco: dzięki innowacyjnej konstrukcji „wydrążonego krótkiego stożka + podwójnego styku czołowego” rozwiązanie to zasadniczo rozwiązuje podstawowe problemy tradycyjnych uchwytów narzędziowych, takie jak zmniejszenie sztywności i dokładności w warunkach pracy z dużą prędkością. Zapewnia niezrównaną stabilność dynamiczną, powtarzalność i wydajność przy dużych prędkościach, stając się nieuniknionym wyborem dla nowoczesnych, zaawansowanych branż produkcyjnych, które dążą do wydajności, jakości i niezawodności.
Czas publikacji: 26-08-2025
