1. Функции и структурное проектирование
Держатель инструмента с ЧПУ — ключевой компонент, соединяющий шпиндель и режущий инструмент в станках с ЧПУ, и выполняющий три основные функции: передачу мощности, позиционирование инструмента и подавление вибраций. Его конструкция обычно включает следующие модули:
Конусный интерфейс: соответствует стандартам HSK, BT или CAT и обеспечивает высокоточную соосность (радиальное биение ≤3 мкм) за счет согласования конусов;
Система зажима: в зависимости от требований к обработке можно выбрать тип зажима: термоусадочный (максимальная скорость 45 000 об/мин), гидравлический (степень снижения ударной нагрузки 40–60 %) или пружинный патрон (время смены инструмента < 3 секунд);
Канал охлаждения: интегрированная внутренняя конструкция охлаждения обеспечивает подачу охлаждающей жидкости под высоким давлением непосредственно на режущую кромку и увеличивает срок службы инструмента более чем на 30%.
2. Типичные сценарии применения
Авиационно-космическое производство
При обработке конструкционных деталей из титановых сплавов для обеспечения точности динамической балансировки при высокоскоростном фрезеровании (12000-18000 об/мин) применяются термоусадочные оправки.
Обработка автомобильных пресс-форм
При чистовой обработке закаленной стали (HRC55-62) гидравлические держатели инструмента используют давление масла для равномерного распределения усилия, подавления вибрации и достижения зеркального эффекта Ra0,4мкм.
Производство медицинских изделий
Держатели инструментов с микропружинным зажимом подходят для микроинструментов размером 0,1–3 мм, что позволяет удовлетворить требования к обработке на микронном уровне костных винтов, суставных протезов и т. д.
3. Рекомендации по выбору и обслуживанию
Параметры Термоусадочный патрон Гидравлический патрон Пружинный патрон
Применимая скорость 15 000–45 000 8 000–25 000 5 000–15 000
Точность зажима ≤3мкм ≤5мкм ≤8мкм
Цикл технического обслуживания 500 часов 300 часов 200 часов
Спецификация операции:
Перед каждой установкой инструмента очистите коническую поверхность изопропиловым спиртом.
Регулярно проверяйте износ резьбы заклепки (рекомендуемый момент затяжки: HSK63/120 Нм)
Избегайте перегрева патрона из-за превышения параметров резания (повышение температуры должно быть <50℃)
4. Тенденции развития технологий
Отраслевой отчёт за 2023 год показывает, что темпы роста рынка интеллектуальных патронов (со встроенными датчиками вибрации/температуры) достигнут 22%, а процесс резки можно будет отслеживать в режиме реального времени через Интернет вещей. Исследования и разработки композитных рукояток для инструментов на основе керамики позволили снизить вес инструмента на 40%, и ожидается, что они найдут широкое применение в 2025 году.
Время публикации: 26 марта 2025 г.
