Фрезерные головки: Виды, назначение и классификация фрезерных головок

Виды, назначение и классификация фрезерных головок

Фрезерные головки устанавливаются на различное станочное оборудование с целью увеличить количество операций, производимых на одном станке. Такого рода специальные приспособления позволяют усовершенствовать процесс обработки, сделать его более удобным и практичным.

Фрезерная головка может быть установлена на фрезерный станок, токарный, карусельный и другие агрегаты с неподвижно расположенными резцами. Для каждого вида станков выпускается свой тип приспособления.

Фрезерная головка позволяет:

• 
  изменять частоту вращения и крутящего момента шпинделя;

• 
  изменять угол наклона рабочего инструмента к оси шпинделя станка;

• 
  увеличить количество рабочих инструментов;

• 
  увеличить длину рабочего инструмента.

По типу управления фрезерные головки подразделяются на:

• 
  ручные;

• 
  индексируемые;

• 
  автоматические.

В зависимости от способа передачи крутящего момента от привода к режущему инструменту выделяют головки с прямым приводом и приводом через зубчатое соединение (редуктор). При этом головки могут быть сменные или постоянные. В случае сменных головок они используются как дополнительная оснастка (устанавливаемая вручную или автоматически из магазина инструментов). Постоянные фрезерные головки, как правило, уже предустановлены на станке (обычно в исполнении 3+2 или 5 осей) и являются частью привода шпинделя инструмента.

По виду решаемых задач фрезерные головки подразделяются на:

Универсальные головки

Универсальные фрезерные головки отличаются возможностью изменения угла поворота выходного шпинделя относительно входного шпинделя (шпинделя станка). С такой головкой 3-осевой станок может получить ещё 2 рабочих направления. При этом, если позиционирование по этим направлениям осуществляется автоматически, то он может превратиться либо в станок с осями 3+2, либо в полноценный 5-осевой станок с интерполяцией по всем осям.

К этой группе относятся также различные вилочные головки, называемые так из-за особенностей конструкции. Этот вид головок широко используется в продольно-фрезерных (портальных станках) и некоторых токарно-фрезерных обрабатывающих центрах.

Угловые головки

Угловые головки часто применяются на горизонтально-расточных станках как дополнительное приспособление. В зависимости от исполнения они обеспечивают возможность обработки детали под углом 30°, 45°, 60° или 90° по отношению к оси шпинделя станка.

Чаще всего применяются головки с выходным шпинделем, расположенным перпендикулярно к входному (т. е. под углом 90°). В отличие от универсальных головок угловые головки являются жёсткими, поскольку на них нельзя изменять угол поворота выходного шпинделя относительно входного шпинделя. Это ограничивает область их применения, однако благодаря более простой конструкции и значительно более низкой стоимости позволяет рационально решать специфические задачи, например, обработку дренажных отверстий, торцов, карманов, расположенных под углом к оси шпинделя станка.  

Ортогональные головки 

Ортогональные головки являются разновидностью угловых, но отличаются от них тем, что плоскость оси выходного шпинделя не совпадает с плоскостью оси входного шпинделя (шпинделя станка). При этом части, из которых состоят ортогональные головки, могут поворачиваться на определенный угол друг относительно друга.

Ортогональные головки предназначены для обработки поверхностей, расположенных перпендикулярно к основной системе координат станка. Они могут быть как с ручной фиксацией угла поворота шпинделя, так и с полуавтоматической фиксацией, а также с автоматическим поворотом и фиксацией. Последние представляют собой разновидность универсальных головок для 5-осевых станков. 

Удлинительные головки

Удлинительные головки относятся к одному из наиболее распространенных видов инструментальной оснастки. Они позволяют увеличить длину шпинделя, сузить его наружный диаметр, уменьшить столкновение между шпинделем и заготовкой, что важно при обработке глубоких канавок.

Многошпиндельные головки

Многошпиндельные фрезерные головки применяются, когда необходимо расширить технологические возможности имеющихся станков в условиях мелкосерийного и серийного производства, в том числе на устаревшем оборудовании. На таких станках после небольшой переналадки можно обрабатывать разные детали, имеющие конструктивные отличия и входящие в один тип.

Многошпиндельные фрезерные головки разделяются на 2 вида: с изменяемым расстояниями между осями и с фиксированным. 

Специальные головки

Специальные головки используются преимущественно для обработки различных отверстий особой формы (шпоночные пазы, Т-образные пазы, отверстия квадратной, треугольной и шестигранной формы и т.п.)

В качестве примера таких специальных головок можно привести ротационную прошивную головку, которая может использоваться на большинстве станков с вращательным движением и позволяет получать как внутренние, так и наружные фасонные поверхности.

Заключение

При выборе вида фрезерных головок необходимо учитывать различные факторы и в первую очередь: 

1. 
   применение головок должно быть целесообразным экономически;

2. 
   их использование должно быть возможным технически;

3. 
   для эффективного использования этой оснастки в некоторых случаях придётся изменять конструкцию обрабатываемой детали и технологический процесс её обработки.

Вот почему для правильного выбора фрезерной головки может понадобиться консультация специалиста.

Более подробную информацию о станках, на которых возможно применение фрезерных головок или других видов оснастки вы можете получить у консультантов портала СТАНКОТЕКА. Они также помогут подобрать к вашему оборудованию оптимальные варианты оснастки в зависимости от стоящих перед вами задач.

Твердосплавные фрезерные головки Duo-Lock™ от HAIMER

• Продукция
• Инструмент
• Duo-Lock™

Инновационные материалы требуют инновационных решений в области резки металла.

Во многих отраслях промышленности, таких как аэрокосмическая промышленность, энергетика и транспорт постоянно ускоренно происходит разработка материалов, обладающих высокой прочностью и легкостью, таких как сплав титана, инконель и новые сплавы алюминия. Данные материалы предъявляют завышенные требования к процессу обработки. В дополнении в этих глобальных отраслях промышленности нарастает конкурентное давление, что делает поиск передовых решений в области обработки металла резанием приоритетной задачей.

Duo-Lock™ — Передовая технология. Почти нерушимая.

Впервые с модульной фрезерной системой можно достичь такую же высокую производительность, как и с новым поколением твердосплавным концевых фрез. Новаторство технологии системы Duo-Lock™ основано на инновационной силе двух ведущих производителей в области обработки металла резанием—HAIMER и Kennametal.

Duo-Lock™ (Duo-λock^®; D-λ^®) позволяет использовать весь потенциал твердосплавных инструментов, даже имея преимущества в производительности как в черновой, так и в чистовой обработке. Система характеризуется высокой допустимой нагрузкой и жесткостью при большом объеме съема материала. Высокопроизводительные фрезерные головки Duo-Lock™ в стандартных фрезерных применениях обеспечивают увеличение объема съема материала в более, чем два раза.

Технология Duo-Lock™ — интерфейс для фрезерных головок и больше

Технология Duo-Lock в своем модульной конструкции фрезерных головок учла увеличивающиеся расходы на твердый сплав. Duo-Lock™ обеспечивает максимальную стабильность и нагрузку за счет запатентованного уникального дизайна резьбы с двойным конусом. Это ведет к высокой точности и продуктивности в соединении, которое даже в сложных применениях практически неразрушимо.

• Геометрические параметры соединения оптимизированы тщательно протестированы в сравнении со всеми известными модульными системами
• Применение метода конечных элементов при проектировании позволяет гарантировать низкий уровень напряжений в интерфейсе, даже при повышенных нагрузках
• Двойная коническая поверхность, совмещенная с третьей зоной контакта в задней части обеспечивает высокую жесткость и точность

Головки Duo-Lock™ — HAIMER

Разнообразие новейших геометрий фрез стала доступна с новой системой HAIMER Duo-Lock™. Высокая точность и стабильность интерфейса Duo-Lock™позволяет использовать весь потенциал фрез с новейшей геометрией режущей кромки и обеспечивать высокую скорость обработки, и глубину резания. Сменные головки Duo-Lock™ могут быть заменены непосредственно на станке с высокой повторяемостью по оси Z как следствие не требуется измерение режущего инструмента.

Также доступны заготовки с интерфейсом Duo-Lock™ различной длины для изготовления фрез со специальной геометрией.

Цанги с Duo-Lock™

Цанги с Duo-Lock™ подходят для зажима инструментальных головок с Duo-Lock™ во всех известных цанговых патронах ER?приводных блоках и шпинделях.

• Применяются для головок с Duo-Lock™ от DL10 до DL25
• Совместимы со всеми известными ER системами
• Опционально с системой Cool-Jet с 3 или 6 отверстиями
• Сокращение времени наладки станка благодаря быстрой и точной смене инструмента
• Не требуется регулировка вылета инструмента благодаря высокой точности повторяемости длины +/- 10 μm
• Безопасность процесса обработки и простота применение

Удлинители с Duo-Lock™

С новыми удлинителями с Duo-Lock™ , универсальным решением для большинства типовых случаев обработки возможно обеспечить::

• Экономичный способ обработки специальных решений
• Универсальное применение благодаря широкому диапазону геометрии и длины
• Интерфейс Safe-Lock™ дает преимущество при обработке с большими вылетами и  интенсивными режимами резания
• Высокая точность радиального биения

Цельные патроны (адаптреы) Duo-Lock™

Знаменитое качество патронов HAIMER доступно в сочетании с технологией Duo-Lock™. Цельные патроны (адаптреы)  Duo-Lock™ для прямого закрепления фрезерных головок.

• Отлично подходят для фрезерования с коротким вылетом
• Более плавный ход благодаря виброгасящей геометрии и как следствие лучшее качество поверхности и защита режущей кромки инструмента, шпинделя и станка
• Повышение эффективности обработки за счет увеличения скорости шпинделя и увеличения подачи
• Сокращение времени обработки, высокая точность обработки, высокое усилие зажима
• Высокая точность радиального биения
• Высокая жесткость

Duo-Lock™ патроны для обработки штампов и прессформ

Знаменитое качество инструментальных патронов HAIMER в сочетании с новой технологией Duo-Lock ™ теперь доступно с патронами для обработки штампов и пресс форм. Патроны с интерфейсом Duo-Lock ™ для обработки штампов и прессфрм для прямого закрепления фрезерных головок.

• С отверстием для подачи СОЖ
• Угол конуса 3° для обработки деталей сложной формы
• Включая твердосплавный сердечник для гашения вибраций при фрезерование с большими вылетами

Видео о продукте Duo-Lock™

Узнайте больше о системе Duo-Lock™ и о ее новаторских преимуществах в производительности при фрезеровании пазов и боковом фрезеровании.

Головки фрезерных станков

Головки фрезерных станков

Угловое фрезерование головок цилиндров — играйте под любыми углами в лучшие способы взять существующее оборудование и заставить его работать лучше. Почти все гонщики понимают концепцию — фрезерование под углом — это, по сути, установка головы на угол, так что больше материала удаляется со стороны выпускного отверстия, чем со стороны впуска, — но меньше гонщиков понимают, сколько преимуществ это может принести. «Если все сделано правильно, все в плюс», — объясняет Джонатан Леагон из Leagon’s Racing Heads. «Вы ставите клапаны вверх, вы улучшаете угол впускного отверстия, вы улучшаете компрессию, прямо по линии».

Конечно, с хорошим специалистом по голове все будет казаться легким. По сути, это так. Самое сложное — понять, что хорошая угловая фрезеровка — это не просто резка одного угла. Как только вы срежете угол на деке головки, вы измените геометрию впускной и выпускной сторон, клапанов, болтов и отверстий для охлаждения и почти всего остального. Как только вы поймете, как влияют все эти другие факторы, вы на пути к большей мощности без ущерба для долговечности.

Так как все зависит от угла наклона головы, то он обрезается первым. Для начала вам нужно знать, сколько вы режете. Обычно вы можете обойтись парой градусов без необходимости выполнять серьезную работу с отверстиями для болтов или перемещать установочные штифты и при этом получать хорошее увеличение мощности. Экстремальные изменения угла требуют больше работы, включая перемещение установочных штифтов, повторную прорезку отверстий под болты и возню с каналами для воды.

К счастью, существует простая формула, позволяющая определить, сколько материала необходимо удалить, чтобы получить требуемое изменение угла клапана. Единственная необходимая информация — это ширина головки (самая широкая точка, которая еще соприкасается с блоком) и желаемое изменение угла клапана. Используемая формула представляет собой упрощенную версию формулы, требующей вычисления синуса и косинуса, но она столь же точна и говорит нам то, что нам нужно знать.

W = Ширина головки A = Изменение угла C = Глубина реза C = 0,0175 x W x A

Итак, если бы у нас была головка Chevrolet с углом наклона 23 градуса и максимальной шириной 7,625 дюйма, и мы хотели бы изменить угол на 1 градус угла клапана (от 23 до 22), формула будет выглядеть так:

C = 0,0175 x 7,625 x 1C = 0,133

Это значение представляет собой величину среза в тысячных долях дюйма. Мы должны удалить 0,133 дюйма материала с выпускной стороны головки, наклоненной вниз до нуля на впускной стороне деки, чтобы поднять клапан на 1 градус.

И наоборот, вы также можете использовать эту формулу, если знаете, сколько вы хотите отрезать, и хотите знать, каким будет угол клапана. Используя те же переменные, формула выглядит следующим образом:

A = C / (0,0175 x W)A = 0,133 / (0,0175 x 7,625)A = 0,997 (или приблизительно 1 градус)

Важно отметить, что это изменение всегда уменьшение степени клапанов. Кроме того, это тот же угол изменения на входной поверхности головки. Чтобы головка правильно подошла к стандартному воздухозаборнику, вы должны вернуть лицевую сторону воздухозаборника к исходному углу. Имейте в виду, что когда вы это сделаете, потребление будет ниже, чем раньше. Если вам это разрешено правилами, неплохо было бы войти и совместить порты на переходе между коллектором и впускными отверстиями в головках.

Чем агрессивнее разрез, тем больше отверстий на внешней стороне деки головки смещаются в сторону камер сгорания. Не срезайте так сильно, чтобы они попали туда, где прокладка герметизирует камеры сгорания.

При фрезеровании головок угол существующих отверстий под болты изменяется в прямой зависимости от клапанов. Это означает, что отверстие под болт будет смещено вверху головы и правильно внизу. Для незначительного углового фрезерования Leagon’s рекомендует просто немного расширить отверстие. Это просто непрактично для больших работ. Вы должны пересверлить отверстие для болта в правильном месте 9Угол 0 градусов к палубе головы. Когда это будет сделано, вы прорежете одну сторону существующего отверстия под болт в верхней части головки. Это создает продолговатое отверстие для болта, которое в конечном итоге закругляется на палубе.

Отверстия под болты рядом с портами сильно ограничивают возможности фрезерования головки под углом. Если вы измените угол слишком сильно, новое отверстие под болт сломается в порт. Это не конец света; некоторые специалисты по головкам согласятся на этот компромисс и просто заглушат отверстие под болт, чтобы закрыть порт.

Наконец, область вокруг каждого из отверстий под болты в верхней части головки должна быть точечной, чтобы она была перпендикулярна отверстию. Если этого не сделать, колпачки болтов сядут под углом, что приведет к чрезмерному давлению на болты и снизит показания крутящего момента.

Другие области двигателя, которые могут быть затронуты угловым фрезерованием головок, включают зазор между поршнем и клапаном, который изменяется несколькими способами. Когда выпускная сторона головки опускается по отношению к поршню в ВМТ, клапан фактически перемещается к задней части поршня (в сторону, обращенную к впадине толкателя). Он также перемещается ближе к поршню и изменяет угол между головкой клапана и поршнем (для простоты предположим, что поршень с плоской вершиной и врезанными клапанными клапанами).

Чтобы увидеть, что происходит, смоделируйте двигатель с переконфигурированной головкой, закрепленной на месте, и проверьте зазор между поршнем и клапаном как для впуска, так и для выпуска. Для получения дополнительной информации о том, как это сделать, см. «Глина для детей» на странице 88 нашего выпуска за май 2003 года.

Далее замена головки без клапанов в одной из камер. На этот раз вам понадобится правильная прокладка, которую вы планируете использовать. Переместите поршень в камере без клапанов в ВМТ. С помощью пробойника, который точно проходит через направляющие клапанов, сделайте отметку как на впускной, так и на выпускной направляющей на верхней части поршня. Это отмечает центр клапанов.

Теперь, когда вы знаете зазор между поршнем и клапаном (P-to-V), вы имеете представление о глубине клапанных карманов (Leagon’s рекомендует минимальное P-to-V 0,080 для впуска и 0,100). для выхлопа). Установите поршни в поршневые тиски и, при необходимости, перережьте карманы клапанов над новым центром клапана и под правильным углом.

Также самое время перепроверить геометрию клапанного механизма. С задействованными здесь переменными невозможно точно предсказать каждую возможность. Лучший вариант — просто собрать все вместе, внимательно следя за своими зазорами по ходу дела.

Джонатан Лигон готовится отрезать впускную поверхность головки, чтобы вернуть этот угол к стандартному, чтобы он подходил к впускному коллектору. Здесь он устанавливает приспособление, чтобы удерживать головку на концевой фрезе. Транспортир используется для установки правильного угла — это пузырьковый уровень, расположенный сверху горизонтального рычага.

На самом деле головка блока цилиндров с угловым фрезерованием дает многочисленные преимущества в плане мощности. Вот некоторые из них:

Улучшение углов клапанов: 18-градусные головки Chevrolet более совершенны, чем 23-градусные, верно? Ну, это то же самое. Угол клапана влияет на то, как входящий поток воздуха/топлива заполняет пустоту, образованную опусканием поршня в цилиндр. Поскольку клапан расположен под углом, поток все больше ограничивается нижней частью клапана (стороной, обращенной к поршню), потому что верхняя часть клапана слишком закрыта крышей камеры сгорания. Поскольку клапан стоит вертикально или параллельно линии движения поршня, экранирование не является такой большой проблемой, и поток воздуха/топлива гораздо более равномерно распределяется по клапану.

Повышение степени сжатия: Традиционное декирование головы для повышения степени сжатия имеет свои ограничения. Как правило, областью, которая ограничивает то, насколько вы можете утопать, является седло впускного клапана, ближайшее к поверхности впускного коллектора. Угловое фрезерование занимает больше времени со стороны выхлопа, чем со стороны всасывания, поэтому обычно приходится продолжать резку. Предел определяется тем, сколько работы вы готовы проделать с отверстиями для болтов, а иногда даже с отверстиями для свечей зажигания на противоположной стороне камеры сгорания. Головки Leagon’s фрезерованы настолько туго, что заглушки должны быть установлены на место, чтобы поршень не сломал наконечники.

Приподнятые впускные каналы: на каждый градус подъема клапанов вы также поднимаете впускные каналы на ту же величину. Результат — более прямой выстрел из карбюратора в камеру сгорания. Предостережение здесь заключается в том, что он также может создавать угол на переходе между коллектором и впускным каналом в головке. Если это разрешено правилами, эта область должна быть согласована с портом.

Более прочная колода: Это снова сравнивается с простым сбриванием колоды головы. Если вы слишком сильно утопите головку, область деки, которая также является частью камеры сгорания (на головке с закрытой камерой), может стать слишком тонкой. Если давление в цилиндре или теплота сгорания раздавят эту область или создадут трещину, вода будет просачиваться прямо в камеру. Угловое фрезерование позволяет этой области на палубе головки оставаться более толстой, удаляя при этом область с другой стороны камеры сгорания.

После фрезеровки материал вокруг всех отверстий под болты должен быть точечно обработан, чтобы крышки ложились ровно.

Популярные страницы

• Роберт Дауни-младший. Вопросы и ответы: говорящие машины, карьера и изменение мира

• Stellantis готова производить компактные и средние электромобили

• Ti res будущего: что будут делать электромобили и автономные автомобили На?

Рекомендованные MotorTrend истории

UCC Truck Show 2023: Wild Street Freaks Show Off for Diesel Crowd

К.