1. peatükk: Vundament – Spindli koonuse ja koonuse suhte tähendus
Kõikide klassifikatsioonide päritolu peitub tööpingi spindli koonuses. Koonuse konstruktsiooni põhieesmärk on täpne tsentreerimine ja pöördemomendi ülekandmine.
Koonuse tähendus: Koonus viitab koonuse läbimõõdu ja selle kõrguse suhtele. Tööriistahoidikus saavutab koonus ise-lukustuva positsioneerimise – kui tööriistahoidiku kitsenev pind sobib tihedalt spindli koonuse külge, saavutavad mõlemad ülikõrge koaksiaalsuse radiaalses (X/Y) suunas, tagades tööriista täpse pöörlemiskeskme.
Kaks peamist koonussüsteemi: koonuse suhte alusel jagunevad ülemaailmselt levinud tööriistahoidikud kahte suurde kategooriasse: 7:24 koonus ja 1:10 koonus (HSK). Nende erinevused ulatuvad palju kaugemale kui vaid number.
2. peatükk: klassikaline pärand – 7:24 koonusriistahoidikud
7:24 koonus on oma pika ajaloo ja tugeva mitmekülgsuse tõttu praegu kõige laialdasemalt kasutatav tööriistahoidiku tüüp. Selle nimi tähendab, et kitseneva pinna läbimõõt muutub 7 ühiku võrra, samas kui teljesuunaline pikkus muutub 24 ühiku võrra. Seda tüüpi tööriistahoidikud toetuvad radiaalseks positsioneerimiseks peamiselt kitsenevale pinnale ja seda tõmmatakse aksiaalselt tõmbepoldi abil võlli sisemise veotiisli mehhanismi kaudu.
Peamised 7:24 koonuse klassifikatsioonid (standardite ja piirkondade järgi):
1. BT tööriistahoidik (Jaapani standardne JIS / MAS)
Omadused: Tõmbetapp kasutab keiserlikke keermeid
. See on Aasia piirkondades (sh Mandri-Hiinas, Taiwanis) kõige levinum standard.
Mudelid: nime saanud koonuse suure-otsa läbimõõdu järgi, nt BT30, BT40 (kõige tavalisem keskmise suurusega-spetsifikatsioon), BT50 jne. Suuremad numbrid näitavad suuremat-kandevõimet.
2. SK / DIN 69871 tööriistahoidik (Saksa/Euroopa standard)
Omadused: Tõmbetapp kasutab meetrilisi keermeid (nt M16). Tõmbepoldi lukustussoonte kuju erineb BT-st, muutes need kokkusobimatuks.
Mudelid: läbimõõdu järgi nimetatud sarnaselt, nt SK30, SK40, SK50 jne. Leitakse tavaliselt Saksa-toodetud ja Saksamaal{5}}mõjutatud tööpinkidel.
3. CAT / V-ääriku tööriistahoidik (Ameerika standardne ANSI)
Omadused: Väga sarnane BT tööriistahoidikutega, kuid mõnel varasemal mudelil võivad tõmbetappides või mõõtmetes olla väikesed erinevused. Tänapäeval võib CAT-i ja BT-d pidada enamikus rakendustes omavahel asendatavateks.
Mudelid: CAT40, CAT50 jne.
7:24 koonuse piirangud: Suurel pöörlemiskiirusel põhjustab tsentrifugaaljõud spindli koonuse laienemist, mis põhjustab BT/SK tööriistahoidiku koonuse ja spindli vahelise halva kontakti ja jäikuse vähenemise (üldtuntud kui "tööriistahoidiku triiv"). Seetõttu on selle ohutul töökiirusel ülempiir (tavaliselt ei soovitata BT40 pikaajaliseks kasutamiseks üle 15 000–18 000 p/min).
3. peatükk: Kiir{1}}tšempion – 1:10 koonuse (HSK) tööriistahoidikud
7:24 koonuse{0}}kiirepiirangute kõrvaldamiseks töötati välja HSK (saksa keeles Hohlschaftkegel, mis tähendab õõnsa varre koonuse) tööriistahoidik, millest sai suurel-kiire töötlemise etalon.
Südamiku disain: kasutab järsemat koonuse suhet 1:10 ja on konstrueeritud õõnsa varrena. Selle tööpõhimõte on "kahekontaktiline positsioneerimine" – suurtel kiirustel põhjustab tsentrifugaaljõud radiaalse positsioneerimise jaoks tööriistahoidja lühikese koonuse kokkupuute spindliga, samal ajal kui tööriistahoidja ääriku pind puutub tihedalt kokku spindli pinnaga, saavutades aksiaalse positsioneerimise. Mida suurem on kiirus, seda suurem on kinnitusjõud ja seda kindlam on hoidmine.
HSK klassifikatsioon (peamiselt mudeli ja seeria järgi):
Suuruse/kandevõime järgi: levinud mudelite hulka kuuluvad HSK-A/E 32, HSK-A/E 63, HSK-A 100 jne, kus number tähistab ääriku läbimõõtu.
Peamised seeriate eristused:
A/C/D/E/F tüübid: funktsiooni V{0}}äärikud, mis on vajalikud automaatseks tööriistavahetuseks ja sisemised jahutusvedeliku kanalid, mida kasutatakse töötlemiskeskustes.
Tüüp B: V{0}}äärikuta, tööriista käsitsi vahetamiseks, kasutatakse frees-treipinkides või eriotstarbelistes-seadmetes.
Enimlevinud seeriad: HSK-E type on kiire-kõik-kiire, parima üldise jõudlusega; HSK-F-tüüp on õhem, sobib üli-suurte pöörlemiskiiruste jaoks.
4. peatükk: Käsi, mis haarab tööriista – Klassifikatsioon kinnitusmeetodi järgi
Koonusvars määrab, kuidas tööriistahoidik ühendub masinaga, samas kui esi{0}}otsa liides määrab, kuidas lõiketööriist kinnitatakse. See on veel üks oluline mõõde, mis mõjutab töötlemise jäikust ja täpsust.
1. Külg{1}}lukutööriistahoidja (SC / FMB)
Põhimõte: üks või kaks küljel asuvat kinnituskruvi kinnitavad radiaalselt sirge{0}}varrega tööriista.
Eelised: lihtne struktuur, äärmiselt kõrge jäikus, madal hind, sobib raskete{0}}lõikuste jaoks.
Puudused: võib kahjustada tööriista varre, väiksem korratav positsioneerimistäpsus, halb mitmekülgsus (üks hoidik ühe kindla läbimõõdu jaoks).
Mudeli näide: BT40-SC16-90L (16 mm sirge varrega tööriista kinnitamiseks).
2. Hüdrauliline tööriistahoidik
Põhimõte: Kruvi pingutamine surub sisemise hüdraulikavedeliku sisse, pannes paisumiskambri ühtlaselt kokku surudes, kinnitades seeläbi tööriista suure täpsusega ja ilma deformatsioonita.
Eelised: Kõrge täpsus, kõrge jäikus, suurepärane vibratsiooni ja värina summutav jõudlus.
Miinused: Kallis, keeruline hooldus (võimalik õli lekkimine).
Kasutamine: viimistletud töötlemine,{0}}pika ulatusega töötlemine, vibratsioonitundlikud stsenaariumid.
3. Kuumutus-kahaneva tööriista hoidik (kahanev sobivus)
Põhimõte: kasutab ära tööriistahoidiku materjali (spetsiaalne legeeritud teras) ja tööriista (karbiid) soojuspaisumistegurite erinevust. Hoidiku ava laiendamiseks kuumutatakse, tööriist sisestatakse ja jahtumisel hoidik kahaneb, tekitades tohutu kinnitusjõu.
Eelised: Praegu teadaolevalt pakub see lihtsa struktuuriga kõrgeima jäikuse ja parima kontsentrilisusega kinnitusmeetodit.
Puudused: Nõuab spetsiaalseid kütteseadmeid (induktsioonkuumutit), aeglasemat tööriistavahetuse kiirust.
Kasutusala: ülikiire-kiire-mehaaniline töötlemine, üli-kiire-täppistöötlus (nt vormiviimistlus).
