Frezowanie: jaki uchwyt wybrać ISO (SK) czy HSK?
Często, planując zakup nowej frezarki CNC stajemy przed dylematem z jakim typem uchwytu wybrać wrzeciono ISO (SK) czy HSK? Każdy z nich ma swoje zalety i wady.
Porównajmy budowę budowę uchwytu ISO i HSK:
Stożek ISO :
zacisk z zewnątrz
- ze względu na swoje rozmiary posiadają stosunkowo dużą masę,
- kontakt z wrzecionem jest tylko na powierzchni stożka,
- mocowanie odbywa się za pomocą zabieraka,
- mała sztywność,
- zacisk od zewnątrz -> podczas obrotów siła odśrodkowa zmniejsza siłę zacisku,
- przy wyższych prędkościach obrotowych stożek ma tendencje do „odklejania” się od gniazda wrzeciona, przez co jeszcze tracimy na sztywności a jednocześnie zwiększa się bicie promieniowe – to z kolei prowadzi do wibracji, zmniejszenia żywotności narzędzia i pogorszenia jakości powierzchni frezowanej. Szacunkowo graniczną prędkością obrotowa dla stożków ISO to przedział 12'000 – 14'000 obr/min.
Stożek HSK:
zacisk od wewnątrz
- mniejsze rozmiary, mniejsza masa,
- lepsze możliwości wyważenia,
- kontakt z wrzecionem przez powierzchnie czołową i stożek,
- mocowanie od wewnątrz stożka, dzięki temu mamy większą siłę mocowania oraz większą sztywność całego układu, mocowanie jest też znacznie bliżej samego narzędzia jak w przypadku stożka ISO,
- stożek HSK jest niewrażliwy na wysokie prędkości obrotowe, przez co z powodzeniem jest stosowany zwłaszcza w obróbce szybkościowej HSM. Zakres prędkości obrotowych 0 - 60'000 obr/min.
Porównanie nominalnej sztywności promieniowej dla różnych typów mocowania narzędzi:
Typowa wartość bicia promieniowego pomiędzy uchwytem a wrzecionem jest następująca:
- HSK: ok. 2 - 5µm
- ISO: ok. 10 - 30µm
Poniższy wykres prezentuje zależność czasu eksploatacji freza od bicia promieniowego układu oprawka-frez:
Większe bicie oznacza krótszy czas eksploatacji frezów, większe koszty oraz pogorszenie jakości powierzchni obrabianej. Przeprowadzone próby pokazują, że zmniejszenie bicia narzędzi o 10 µm wydłuża ich okres eksploatacji dwukrotnie!
Jak widać w przypadku stosowania typowej obróbki konwencjonalnej (frezowanie z niskimi prędkościami skrawania do ok. 10'000 rpm) - stożek ISO będzie wystarczający. Natomiast, jeśli mamy zamiar wejść w obszar wydajnej obróbki szybkościowej, na powodzenie obróbki, czyli na wydajność, jakość powierzchni czy precyzję wymiarową wpływ stożka HSK może okazać się decydujący.
Ale nie tylko w obróbce szybkościowej (HSM), bo w przypadku wysokowydajnej obróbki zgrubnej (HPM) również korzystamy z zalet stożków HSK – czyli większej sztywności i większej siły mocowania. Dla ciężkiej obróbki możemy zastosować odmianę stożka HSK – wersję A, gdzie oprawki przenoszą moment obrotowy nie tylko siłą tarcia, ale również za pomocą kamieni zabieraka.
Stosowanie uchwytów typu HSK niesie więc za sobą lepszą jakość, poważne oszczędności i korzyści ekonomiczne dla użytkowników.
Skontaktuj się z nami, aby dowiedzieć się więcej o aspektach wydajnego frezowania i możliwościach zwiększania wydajności i zyskowności frezarek CNC.