Напраўляльная ўтулка швейцарскага такарнага станка: 5 дарагіх памылак пры выраўноўванні зазору

Накіроўвальная ўтулка швейцарскага такарнага станка падтрымлівае пруток на адлегласці аднаго-двух міліметраў ад кропкі рэзання, што ліквідуе эфект кансолі, які прыводзіць да выгібу тонкай дэталі. У залежнасці ад намінальнага дыяметра прутка, унутраная адтуліна накіроўвальнай утулкі размяшчаецца прыкладна на 0.001 цалі (0.025 мм) у парадку, які выкарыстоўваецца з паліраваным прутком класа H8 або бесцэнтрава. Затым выкарыстоўвайце пруток з найбольшым дыяметрам з той жа партыі, каб зацягнуць накіроўвальную ўтулку, пакуль пры павароце прутка ўручную не адчуецца лёгкі стук.

Калі дэталі выходзяць з ладу, праблема не абавязкова ў лязе. Калі апрацоўка пруткоў знаходзіцца на паўдарозе, і нагрузка па восі Z працягвае расці, праблема з памерам на станку з раздвижной бабкай часта ўзнікае раней, чым інструмент. Наступныя тры фактары ў значнай ступені вызначаюць вынікі апрацоўкі: які тып накіроўвалай утулкі ўсталяваны ў гняздо накіроўвалай утулкі, якая серыя спружын выкарыстоўваецца ў станку і які зазор пакінуты паміж унутранай адтулінай накіроўвалай утулкі і прутком.

Чым насамрэч кіруе накіроўвальная ўтулка швейцарскага такарнага станка?

Напраўляльная ўтулка швейцарскага такарнага станка трывала падтрымлівае брусок у становішчы, блізкім да кропкі рэзання, так што радыяльная сіла дзейнічае непасрэдна на кропку апоры, а не на канец рычага, які знаходзіцца далей ад апоры. У ліпені 2025 года часопіс «Cutting Tool Engineering» паведаміў, што такая канструкцыя сапраўды эканамічна эфектыўная для дэталяў з суадносінамі даўжыні да дыяметра не менш за 3:1 або 4:1.

Ніжэй за гэтае суадносіны такарныя станкі з фіксаванай бабкай, як правіла, выкарыстоўваюць менш часу на наладку для завяршэння апрацоўкі. Вышэй за гэтае суадносіны прагін будзе хутка павялічвацца, таму што велічыня выгібу пад бакавой нагрузкай прапарцыйная кубу неапорнай даўжыні.

Дапаможная роля заключаецца не толькі ў супраціўленні выгібу. У артыкуле «Дакладнае машынабудаванне» 2026 года Кавай і Сато распрацавалі мадэль для ўсіх геаметрычных памылак у структурным контуры аўтаматычнага такарнага станка з крокавым цэнтрам. Вынікі паказваюць, што накіроўвальная ўтулка можа быць прапушчана да таго, як памылка перадаецца да кропкі рэзання. Памылка становішча і памылка вугла цэнтральнай лініі шпіндзеля, а таксама памылка заціску дэталі прымушаюцца выправіць.

Гэтая папраўка таксама вызначае яе абмежаванні. Накіроўвальная ўтулка можа толькі праўдзіва адлюстроўваць першапачатковую форму прутка: некруглы пруток круціцца ў круглым адтуліне, і канчаткова апрацаваная дэталь будзе некруглай. Гэта абмежаванне варта ўлічваць як мага хутчэй пры параўнанні такарнага станка з ЧПУ з раздвижной бабкай і такарнага цэнтра з нерухомай галоўкай.

Тыпы паваротных, фіксаваных і адаптыўных накіроўвалых утулак

Паваротныя накіроўвальныя ўтулкі круцяцца разам са стрыжнем, што падыходзіць для большасці серыйных вырабаў. Фіксаваная накіроўвальная ўтулка застаецца нерухомай для задач апрацоўкі з больш высокімі патрабаваннямі да дакладнасці. У сваім «Кіраўніцтве па ўтулках» 2026 года кампанія Absolute Machine Tools устанавіла мяжу падзелу каля ± 0.0005: дапушчэнні вышэй за гэтае значэнне лічацца паваротнымі, а ніжэй за гэтае значэнне — фіксаванымі.

Паваротны накіроўвальны вузел усталяваны на падшыпніку, і адноснае слізгаценне паміж планкай і ўнутраным адтулінай практычна зводзіцца да нуля. Гэта дапамагае абараніць якасць паверхні, а таксама памяншае фантомныя драпіны ад разьбы, якія звычайна з'яўляюцца ў майстэрні. Выдаткам з'яўляецца ўвядзенне зазору ў падшыпніку, таму для самых складаных задач апрацоўкі замест гэтага будзе выкарыстоўвацца фіксаваны накіроўвальны ўтулка.

Фіксаваная накіроўвальная ўтулка забяспечвае найвышэйшую стабільнасць становішча і дазваляе дасягнуць найменшага дыяметра ўнутранай адтуліны. Цаной за гэта з'яўляецца трэнне. Пруд круціцца непасрэдна адносна ўнутранай адтуліны з поўнай хуткасцю, таму лёгка рэзаць матэрыялы і дастатковая колькасць алею для рэзкі сталі неабходнай умовай з дадатковай.

Адаптыўныя накіроўвальныя ўтулкі знаходзяцца паміж імі. Яе біканічныя элементы працуюць пад пастаянным ціскам, што дазваляе рэгуляваць унутраную адтуліну ў залежнасці ад памеру прутка, а не абмяжоўваць яго прымусова, што дазваляе выкарыстоўваць халоднацягнутыя пруткі.

Высокаякасныя вырабы звычайна маюць пакрыццё з цвёрдасплаўнага сплаву. Існуюць круглыя ​​накіроўвальныя ўтулкі з пакрыццём з цвёрдасплаўнага сплаву, мэтай якіх з'яўляецца падтрыманне чысціні і адсутнасці слядоў на паверхні прутка. Перад купляй накіроўвальнай утулкі і яе сядла варта ўлічваць патрабаванні да дапушчальных адхіленняў, каб вызначыць тып накіроўвальных утулак.

Серыя цангаў і памеры накіроўвалых утулак для швейцарскіх такарных станкоў

Серыйны код пазначае катэгорыю станка, а не дыяметр прутка. Згодна з параўнальнай табліцай, абноўленай Forkardt Hardinge ў снежні 2025 года, для станкоў дыяметрам 12 мм выкарыстоўваюцца заціскная спружына TF16 і накіроўвальная ўтулка SD125 R, а для станкоў дыяметрам 32 мм — TF37 SP і TD32 . Перад адпраўкай з завода кожны выраб праходзіць выпрабаванні на шпіндзелі з поўным біццём (TIR) ​​з патрабаваннем да біцця 0.000015 цалі.

У той жа серыі адзіным змяненнем з'яўляецца памер замоўленага адтуліны. Корпус TF25 можа ахопліваць дыяпазон дыяметраў пруткоў, а канкрэтны памер адтуліны вызначаецца карыстальнікам. Серыя залежыць ад станка, а памер адтуліны — ад пруткоў.

Тэхнічныя характарыстыкі станка вызначаюць верхнюю мяжу дыяметра прутка, які можна апрацоўваць. У выданні «Cutting Tool Engineering» за ліпень 2025 года пералічаны індэксны дыяметр адтуліны падачы шпіндзеля: TNL12 — 13 мм, TNL20 — 20 мм, TNL32 — 32 мм.

Кожная задача апрацоўкі павінна быць сканцэнтравана на чатырох пазіцыях заціску: спружына заціску шпіндзеля, накіроўвальная ўтулка, спружына заціску падшпіндзеля (прыёмная) і цыліндрычны заціск ER з боку інструмента. Найбольш распаўсюджаныя спецыфікацыі - ад ER11 да ER25. У нашай параўнальнай табліцы спружын заціску і накіроўвальных утулак прыведзены распаўсюджаныя камбінацыі пар у залежнасці ад мадэлі станка.

Дапушчальнасць да прутка: што можна атрымаць па h7, h8 і h9

Ваганні памеру стрыжня вызначаюць памер зазору, які можна падтрымліваць. Згодна з ISO 286-2, пруток дыяметрам 16 мм мае дыяметр на 43 мкм меншы за намінальны памер пры ўзроўні дапушчальнасці h9; h8 памяншае зону дапушчальнасці да 27 мкм, а H7 яшчэ больш памяншае яе да 18 мкм. Калі накіроўвальная ўтулка зацягнута ў адпаведнасці з верхнім гранічнымі памерамі партыі прутка h9, зазор будзе занадта вялікім, калі пруток будзе апрацаваны да ніжняга гранічна абмежаванага памеру ў партыі.

Прамалінейнасць гэтак жа важная, як і дыяметр. Тайлер Эканаман, менеджэр па продажах кампаніі Index Technology, заявіў у ліпені 2025 года выданню «Cutting Tool Engineering», што пруток павінен быць дастаткова прамым, каб плаўна праходзіць праз накіроўвальную ўтулку, таму паліраваны пруток і цэнтральная апрацоўка звычайна павінны выкарыстоўвацца разам.

Бесцэнтравае шліфаванне прутка або прутка якасці, як на вінтавым станку, можа ліквідаваць розніцу ў дыяметрах паміж партыямі, якая прымушае аператара перабудоўваць накіроўвальную ўтулку падчас апрацоўкі. Нягледзячы на ​​тое, што гэты пруток каштуе даражэй за кілаграм, ён дазваляе зэканоміць выдаткі з пункту гледжання часу манеўру, тэрміну службы накіроўвальнай утулкі і ўзроўню браку, тым самым кампенсуючы дадатковыя выдаткі.

Існуюць таксама альтэрнатывы. Мадэль з пераключэннем дазваляе здымаць накіроўвальную ўтулку і апрацоўваць халоднацягнуты пруток у рэжыме патрона. У тым жа справаздачы за 2025 год пазначаны час замены ад 10 да 15 хвілін для мадэлі Index і каля 10 хвілін для Marubeni Citizen-Cincom, прычым апрацоўка без падтрымкі магчымая ў межах даўжыні каля 50.8 мм.

У адпаведнасці з неабходным рэжымам апрацоўкі дэталяў наладжваецца падаючая машына і схема папярэдняй апрацоўкі пруткоў.

Як наладзіць зазор накіроўвалай утулкі швейцарскага такарнага станка?

Большасць майстэрняў заказваюць унутраную адтуліну накіроўвальнай утулкі ў адпаведнасці з намінальным памерам прутка каля 0.001 цалі (0.025 мм), а затым выкарыстоўваюць пруток з найбольшым дыяметрам з той жа партыі для зацяжкі. У кастрычніку 2025 года кампанія Nomura DS адзначыла, што занадта тугія накіроўвальныя ўтулкі прывядуць да таго, што ўнутраная адтуліна не зможа атрымліваць алей для рэзкі, з-за чаго тугая пасадка захрасае.

Этапы налады не складаныя:

• З адной партыі было ўзята ад 5 да 10 пруткоў, і максімальны дыяметр быў вымераны і зафіксаваны мікраметрам.
• Выкарыстоўвайце стрыжань з найбольшым дыяметрам для ўстаноўкі накіроўвалай утулкі, а не ў адпаведнасці з сярэднім дыяметрам.
• Зацягніце накіроўвальную ўтулку да таго часу, пакуль стрыжань не перастане круціцца, а затым адкаціце яе назад на велічыню, указаную вытворцам станка.
• Агляд рукШтанга павінна круціцца з лёгкім запаволеннем, адначасова свабодна рухаючыся наперад і назад.
• Пасля таго, як машына дасягне працоўнай тэмпературы, яшчэ раз праверце зазор.

Апошні этап лягчэй за ўсё не заўважыць. Цеплавы эфект складае ад 40% да 70% агульнай памылкі станка, і іх вымяральная прылада з выкарыстаннем цэнтра ходу выкарыстоўвае тарэц накіроўвалай утулкі ў якасці эталона. Зазор, усталяваны ў халодным стане, не роўны зазору ў рэальнай эксплуатацыі.

Запішыце наладу ў спіс пруткоў. Аператары выпрацоўваюць адчуванне ключа, але адчуванне не перадаецца паміж зменамі. Запісаны лік перадаецца, і гэта скарачае наступную перастаноўку ў спісе наладкі і тэхнічнага абслугоўвання вашага швейцарскага станка.

Conclusion

Прадукцыйнасць накіроўвалай утулкі — гэта ланцуг. Клас станка выбірае серыю цангі, клас прутка вызначае дасягальны зазор, а зазор вызначае, ці будзе вібрацыя, заціранне або добрая дэталь. Замоўце адтуліну бліжэй да 0.001 цалі больш за намінальнае значэнне, укажыце h8 або шліфаваны матэрыял, калі дапушчальныя адхіленні перавышаюць ±0.0005 цалі, усталюйце адносна найбольшага прутка і пераправедзіце ў цёплым стане. Прапусціце любое звяно, і астатнія тры перастануць вас абараняць.

Часта задаваныя пытанні