Portaherramientas CNC Tipos y aplicaciones

Portaherramientas para centros de mecanizado

Tipos de portaherramientas

Según la conicidad del agujero de la herramienta del husillo del centro de mecanizado, se suele dividir en dos categorías:

  • Portaherramientas universal SK con un cono de 7:24
  • Portaherramientas de vacío HSK con conicidad 1:10

Portaherramientas universal SK con un cono de 7:24

7:24 significa que el cono del portaherramientas es 7:24, es decir, un posicionamiento de superficie cónica simple con un mango cónico más largo.

La superficie cónica cumple dos funciones importantes al mismo tiempo, que son el posicionamiento preciso del portaherramientas con respecto al husillo y el sujeción del portaherramientas.

Portaherramientas universal SK con cono de 724
Portaherramientas universal SK con cono de 724

Ventajas:

El diseño sin autobloqueo permite cargar y descargar la herramienta con rapidez. El coste del portaherramientas es relativamente bajo, ya que el ángulo cónico puede mecanizarse con gran precisión, lo que garantiza una conexión exacta.

Desventajas:

Durante la rotación a alta velocidad, el orificio cónico del extremo delantero del husillo se expandirá. La cantidad de expansión aumenta con el incremento del radio de rotación y la velocidad, lo que disminuye la rigidez de la conexión cónica. El desplazamiento axial del portaherramientas también cambiará bajo la acción de la tensión de la barra de tracción. Después de cada cambio de herramienta, la dimensión radial del to

Suele haber cinco normas y especificaciones para portaherramientas universales con un cono de 7:24:

Portaherramientas de vacío HSK con conicidad 1:10

  • Norma internacional: IS0 7388/1 (abreviada como IV o IT)
  • Norma japonesa: MAS BT (abreviada como BT)
  • Norma alemana: Tipo DIN 2080 (abreviado como NT o ST)
  • Norma americana: ANSI/ASME (abreviado como CAT)
  • Tipo DIN 69871 (abreviado como JT, DIN, DAT o DV)

Método de tensado.

Los portaherramientas tipo NT se aprietan mediante una barra de tracción en máquinas convencionalesque también se conoce en el país como ST.

Los otros cuatro portaherramientas se aprietan en el centro de mecanizado a través de una espiga situada en el extremo del portaherramientas.

Universalidad.

(1) En la actualidad, los portaherramientas más utilizados en China son el DIN 69871 (JT) y el japonés MAS BT.

2) Los portaherramientas DIN 69871 también pueden montarse en máquinas con taladros cónicos de husillo ANSI/ASME.

(3) El portaherramientas estándar internacional IS0 7388/1 también puede instalarse en máquinas herramienta de husillo cónico DIN 69871, ANSI/ASME. Por tanto, en términos de versatilidad, el portaherramientas IS0 7388/1 es el mejor.

Portaherramientas de vacío HSK con conicidad 1:10

Los portaherramientas de vacío HSK se basan en la deformación elástica del portaherramientas, no sólo el portaherramientas con una conicidad de 1:10 en contacto con la conicidad 1:10 del agujero del husillo de la máquina herramienta, sino también la cara de la brida del portaherramientas está en estrecho contacto con la cara del husillo.

Este sistema de contacto de doble cara es superior a un portaherramientas universal 7:24 en términos de mecanizado de alta velocidad, rigidez de conexión y precisión de solapamiento.

Portaherramientas de vacío HSK con conicidad de 1 10
Portaherramientas de vacío HSK con conicidad de 1 10

El portaherramientas de vacío HSK puede mejorar la rigidez, la estabilidad y la precisión del producto durante el mecanizado de alta velocidad, y también acortar el tiempo de sustitución de la herramienta, lo cual es esencial para el mecanizado de alta velocidad. Es adecuado para velocidades de husillo de máquina herramienta de hasta 60.000 rpm. El sistema de herramientas HSK se está utilizando ampliamente en las industrias aeroespacial, automovilística y de moldes de precisión, entre otras.

Los portaherramientas HSK están disponibles en los tipos A, B, C, D, E y F. Los tipos A, E y F se utilizan habitualmente en centros de mecanizado con un proceso de cambio automático de herramienta (ATC).

La mayor diferencia entre el Tipo A y el Tipo E:

(1) El Tipo A tiene una ranura de transmisión, pero el Tipo E no. Por lo tanto, el Tipo A tiene un par de transmisión relativamente mayor, que puede manejar cortes pesados. El par transmitido por el tipo E es relativamente pequeño, por lo que sólo puede realizar cortes ligeros.

(2) El portaherramientas de tipo A tiene orificios de fijación manual y ranuras de dirección, además de la ranura de transmisión, lo que resulta en un equilibrio relativamente pobre. El tipo E no tiene estas características, por lo que es más adecuado para el procesamiento de alta velocidad.

Los mecanismos del Tipo E y del Tipo F son idénticos. La diferencia entre ellos es que para los mangos con el mismo nombre (como E63 y F63), el cono del mango Tipo F es un tamaño más pequeño. Esto significa que tanto la E63 como la F63 tienen un diámetro de brida de φ63, pero el cono de la F63 es sólo del mismo tamaño que el de la E50. Por lo tanto, el F63 girará más rápido (con un cojinete de husillo más pequeño) en comparación con el E63.

Forma de sujeción del portaherramientas

Primavera cportaherramientas artridge

Se utiliza principalmente para portaherramientas rectos, como brocas, fresas y machos, o para sujeción de herramientas.

La deformación elástica del anillo de seguridad es de 1 mm, y el rango de sujeción es de 0,5~32 mm de diámetro.

Portaherramientas de cartucho de muelle

Mandril hidráulico

  • A- Tornillo de bloqueo, que utiliza una llave Allen para apretar el tornillo de bloqueo;
  • B- Pistón de bloqueo, que presiona el medio hidráulico en la cámara de expansión;
  • C- Cámara de expansión, que presurizada por líquido genera presión;
  • Casquillo de expansión D-Thin, que permite posicionar y envolver uniformemente el centro de la varilla de sujeción de la herramienta durante el proceso de bloqueo.
  • E- Juntas especiales, que garantizan una estanqueidad ideal y una larga vida útil.
Mandril hidráulico

Portaherramientas calefactado

La tecnología de calentamiento por detección se utiliza para calentar la parte de sujeción de la herramienta del portaherramientas, haciendo que aumente su diámetro. A continuación, el mango frío se inserta en el portaherramientas caliente. El resultado es una gran fuerza de sujeción y un buen equilibrio dinámico, lo que lo hace adecuado para el mecanizado a alta velocidad.

La tecnología también proporciona una alta precisión de repetibilidad dentro de 2μm y una excentricidad radial dentro de 5μm, y tiene una buena resistencia a las manchas y a las interferencias durante el mecanizado.

Sin embargo, sólo se puede instalar una herramienta de un diámetro de mango específico para cada especificación de portaherramientas, y también se requiere un conjunto de equipos de calentamiento.

Principio de sujeción pirocondensacional del portaherramientas:

Principio de sujeción del portaherramientas por pirocondensación
Principio de sujeción del portaherramientas por pirocondensación

Evaluación exhaustiva y comparación de portaherramientas

   EvaluaciónTipo abrazadera de muelleTipo hidráulicoTipo pirocondensación
Diagrama de estructuraTipo abrazadera de muelleTipo hidráulicoTipo pirocondensación
Versatilidadutilizarse en todos los procesos; muy versátillimitado para el mecanizado de alta velocidad; elevados costes de mantenimientoexcelente rendimiento en una amplia gama de aplicaciones de mecanizado de alta velocidad
Golpeo del portaherramientaspinza elástica de calidad <10µm>5µmaproximadamente 3µm
Rígidobien bien
Equilibrio dinámicobiengeneralbien
Vibracionesninguna ventajapuede absorber las vibracionesninguna ventaja
Convenienciala precisión depende del operadorla estructura de sujeción se daña fácilmentefuncionamiento normalizado
CostegeneralcaroMás barato que el tipo hidráulico

Otros tipos de portaherramientas

Otros tipos de portaherramientas

Selección y mantenimiento de portaherramientas

Factores que influyen en la selección

A la hora de elegir un portaherramientas, algunos factores clave influyen en su decisión:

  1. Compatibilidad: Debe asegurarse de que el portaherramientas se adapta al husillo de su máquina.
  2. Tipo y tamaño de la herramienta: Debe elegir el soporte adecuado para la herramienta específica que necesite.
  3. Material: Los distintos materiales, como el acero, el aluminio o el plástico, influyen en la durabilidad y el rendimiento del soporte.
  4. Saldo: Para aplicaciones de alta velocidad, busque portaherramientas con mejor equilibrio y mínima excentricidad.

Cuidado y manipulación adecuados

Para prolongar la vida útil de sus portaherramientas y mantener su rendimiento, siga estos pasos:

  • Almacenamiento: guardo mis portaherramientas en un entorno seco y limpio, lejos de contaminantes y humedad.
  • Limpieza: Antes y después del uso, limpie los portaherramientas con un paño suave para eliminar los residuos.
  • Inspección: Inspeccione regularmente los portaherramientas en busca de signos de desgaste, daños o corrosión. Sustitúyalos si es necesario.
  • Lubricación: Cuando sea necesario, aplique lubricantes para evitar la oxidación y garantizar un funcionamiento sin problemas.
  • Manejo de: Para evitar daños, manipule los portaherramientas con cuidado, evitando dejarlos caer o golpearlos contra superficies duras.
No lo olvide, ¡compartir es cuidar! : )
Shane
Autor

Shane

Fundador de MachineMFG

Como fundador de MachineMFG, he dedicado más de una década de mi carrera a la industria metalúrgica. Mi amplia experiencia me ha permitido convertirme en un experto en los campos de la fabricación de chapa metálica, mecanizado, ingeniería mecánica y máquinas herramienta para metales. Estoy constantemente pensando, leyendo y escribiendo sobre estos temas, esforzándome constantemente por mantenerme a la vanguardia de mi campo. Deje que mis conocimientos y experiencia sean un activo para su empresa.

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