Мульти-мастер в вопросах и ответах
Multi-Master in Q&AThe article contains Q&A about the Multi-Master by ISCAR — endmills with indexable solid carbide heads, out on the market since 2000 and already recognised and copied by other manufacturers. Their peculiarity is in the special threading connecting the head and the body. The possibility of combining various heads with various shanks provides a wealth of application possibilities and reduces the stock reserve.
Фрезы со сменными головками Мульти-Мастер компании ИСКАР появились на рынке в 2000 г. С тех пор они прочно утвердились в отрасли и приобрели заслуженное признание специалистов. В них для соединения сменной головки с корпусом державки используется специальная резьба. Успех резьбового соединения, выполненного непосредственно на детали из твердого сплава, изменил существовавшие ранее представления о целесообразности данного решения. В свою очередь это побудило ряд компаний, выпускающих режущий инструмент, на создание аналогичных конструкций. Что явилось неоспоримым доказательством инновационности и перспективности системы Мульти-Мастер.
Конструкция хвостовика, позволяющая закреплять различные режущие головки, а также головка, устанавливаемая в хвостовиках разнообразной конфигурации, значительно повышают гибкость и функциональность системы. При этом существенно снижается и потребность в специализированном инструменте и уменьшается необходимый складской запас. Комбинация ограниченного количества типов головок и хвостовиков порождает широкое разнообразие инструмента, отвечающего самым взыскательным запросам потребителя и снижает затраты на производство и материально-техническое снабжение. Нет необходимости в переточке, свойственной обычному цельнометаллическому инструменту. В то же время расход твердого сплава уменьшается коренным образом.
В предлагаемой вашему вниманию публикации собраны вопросы, которые часто задают новые пользователи Мульти-Мастера, и краткие, но, на наш взгляд, исчерпывающие ответы на них. Надеемся, что данная информация поможет более полно представить возможности системы и оценить ее технические достоинства.
1. Как головка устанавливается и закрепляется в державке?
Головка базируется в державке (в линии Мульти-Мастер принято именовать державку хвостовиком) по короткому конусу и торцу. Закрепление осуществляется на резьбу. Поэтому на хвостовой части головки имеются резьбовой и конический участки.
Сначала головка вращается рукой, а затем, для увеличения усилия — ключом. На головке выполнены лыски под соответствующий ключ.
2. Каковы преимущества базирования головки по торцу?
Во-первых, контакт по торцу значительно повышает жесткость соединения и способность противостоять ударным нагрузкам, столь свойственным фрезерованию. Это обеспечивает устойчивое резание, уменьшение вибрации и снижение потребляемой мощности.
Во-вторых, торцевой контакт позволяет достичь жесткого допуска на вылет головки относительно хвостовика. Как результат, нет необходимости в дополнительной настройке на размер вылета при смене головки, и замену головки можно производить, не вынимая хвостовик из шпинделя станка.
3. Что такое «начальный зазор»? Чему он равен?
При завинчивании головки в хвостовик рукой в определенный момент усилия руки становится недостаточно для вращения головки, и поэтому между базовыми поверхностями головки и хвостовика остается некоторый зазор. С этого момента дальнейшее завинчивание головки возможно лишь с помощью ключа, и оно сопровождается упругими деформациями в радиальном направлении участка хвостовика в месте контакта с ключем. Указанный зазор называется начальным и является важной характеристикой соединения. Его величина составляет несколько десятых миллиметра и зависит от типоразмера резьбы.
4. Почему в Мульти-Мастере используется резьба специального профиля?
Головки Мульти-Мастера изготавливаются из твердого сплава — исключительно твердого и теплостойкого материала, который получают в результате спекания металлических порошков. Такой материал обладает, однако, пониженной прочностью и ударной вязкостью по сравнению, например, с быстрорежущей сталью. Поэтому при конструировании резьбового соединения максимально возможное уменьшение концентраторов напряжений становится первоочередной задачей.
С другой стороны, относительно малые размеры соединения, а номинальные диаметры резьбы Мульти-Мастера находятся в пределах примерно 5–15 мм, ограничивают высоту профиля резьбы для обеспечения требуемой прочности конструкции в диапазоне рабочих нагрузок. Поэтому применение стандартных резьб в данном случае проблематично.
5. Какие типы головок применяются в инструментах Мульти-Мастер?
Это, прежде всего:
- фрезерные головки — концевые разного профиля (90°, 45°, 60° и т. п., сферические, тороидальные, вогнутые, для чернового фрезерования с увеличенной подачей на зуб);
- пазовые головки (для обработки канавок под стопорные кольца, Т-образных пазов и пр.);
- резьбофрезерные головки;
- центровочные сверла и зенковки.
Фрезерные головки различаются по числу зубьев, углу подъема винтовой канавки, точности и режущей геометрии для обеспечения эффективной обработки разных конструкционных материалов.
6. Что такое концевая фрезерная головка «экономичного» типа?
Концевые головки Мульти-Мастер бывают двух типов. Первый по своей геометрии полностью повторяет монолитные твердосплавные фрезы стандартной линейки, отличаясь от них общей длиной и длиной режущей кромки. Достоинства — чрезвычайно богатый выбор головок, практически вся стандартная линейка монолитных фрез с различным углом подъема винтовой канавки и т. п. Увеличение числа зубьев способствует большей устойчивости на чистовых операциях и при резании материалов с высокой твердостью.
Второй тип, «экономичный», при котором заготовка головки прессуется и спекается, затем шлифуется с небольшим припуском, что определяет окончательную форму головки и её точность. Данные головки прочны, поэтому имеют повышенную допустимую подачу на зуб по сравнению с головками первого типа. Кроме того, возможности прессования позволяют получить и такие формы, изготовление которых традиционными методами шлифования затруднительно. Однако, эти головки выпускаются лишь с двумя зубьями.
7. Почему ключ для закрепления головок имеет два зева?
В силу конструктивных особенностей головок один из зевов предназначен для многозубых фрез (первого типа, см. выше), второй, фигурный, — для головок «экономичного» типа с тем же размером резьбы.
8. Имеется ли в линии Мульти-Мастер осевой инструмент?
Да. Во-первых: головки с углом 45°, 30°и 60° используются не только для фрезерования соответствующих фасок, но и для предварительного сверления и зенкования (например, отверстий под потайные и полупотайные головки винтов). Во-вторых, головки в виде центровочных сверл-зенковок.
9. Целесообразно ли применение центровочных головок, ведь они изготовлены из твердого сплава, а насколько известно, стандартные центровочные свёрла-зенковки из быстрорежущей стали недорогие и к тому же двухсторонние?
Твердосплавные головки имеют не только существенно более высокую стойкость по сравнению с указанными сверлами, но и позволяют значительно увеличить производительность. Советуем рассмотреть вопрос снижения себестоимости операции с учетом указанных факторов, а затем сделать выводы о целесообразности.
10. Какова точность головок?
Допуски на размеры головок нормальной точности е8 — для многозубых головок (первого типа, см. ответ на вопр. 6) и h9 — для «экономичного» типа. Головки для высокоточного чистового фрезерования сложнопрофильных поверхностей имеют допуск — h7, а для фрезерования алюминиевых заготовок — h6. Цилиндрическая поверхность большинства головок для фрезерования фасок, предварительного сверления и зенкования имеет допуск h10.
11. В каких пределах обеспечивается повторяемость вылета головки относительно базового торца хвостовика при ее замене?
Для большинства концевых фрезерных головок — в пределах ±0,01 мм.
12. Существуют ли головки, предназначенные для фрезерования сталей, закаленных до высокой твердости?
Да, такие головки производятся из мелкозернистого твердого сплава, обладающего повышенной прочностью и износостойкостью, с жесткими допусками на размеры (см. ответ на вопр. 10).
13. Какие основные виды хвостовиков и для чего они предназначаются?
Хвостовики выпускаются в различном исполнении: гладкие цилиндрические и с шейкой, причем шейка бывает прямой (цилиндрической) и конической.
Гладкие хвостовики и хвостовики с прямой шейкой (тип А) широко применяются и используются в самых разнообразных операциях. Существует и упрочненное исполнение, предназначенное в основном для фрезерования шпоночных пазов или обработки с высокой подачей на зуб. В этом случае хвостовики имеют на корпусе лыски для зажима в патронах типа Weldon.
Усиленный хвостовик с относительно короткой конической шейкой (тип В) и углом конуса на сторону 5° характеризуется повышенной прочностью корпуса, что и определяет главное использование — работа в тяжёлых режимах.
Хвостовик с удлиненной конической шейкой (тип D) с углом конуса на сторону 1° предназначен, в основном, для работы на больших вылетах (глубокие карманы и полости, отвесные стенки и пр.). Очевидно, что такая конструкция не предполагает работу на тяжелых режимах.
Кроме того, стандартная линия Мульти-Мастер содержит хвостовики для непосредственной установки в корпус цангового патрона (вместо пружинной цанги). Прямой зажим в патроне обеспечивает повышение жёсткости соединения и его точности, а также снижение общего вылета инструмента относительно торца шпинделя.
Выпускаются и стальные гладкие цилиндрические хвостовики значительной длины (не менее 10 диаметров). Они предназначены главным образом, для изготовления специализированного инструмента различной конфигурации путем доработки хвостовика для придания ему необходимой формы. Доработка может выполняться непосредственно потребителем. По сути, это своего рода бланки с внутренней Т?резьбой. Для удобства проведения дополнительных операций (точение, иногда наружное шлифование и др.) такие хвостовики имеют центральное отверстие на заднем (нерабочем) торце.
Необходимо добавить, что производятся также различные удлинители и переходники для соединения с другими системами модульного инструмента Iscar(например FLEXFIT).
14. Из каких материалов изготавливаются хвостовики и для чего они используются?
Материалами для изготовления хвостовиков служат: сталь, твердый сплав и тяжелый металл (сплав, содержащий св. 90% вольфрама).
Наиболее универсальным с точки зрения функциональных возможностей является стальной хвостовик. Твердосплавный хвостовик, отличающийся большой жёсткостью, предназначен главным образом для чистовых и получистовых операций, фрезерования внутренних кольцевых канавок, работы на больших вылетах. Для неустойчивого резания хорошие результаты достигаются благодаря применению хвостовика из сплавов, содержащих св. 90% вольфрама, обладающих хорошими демпфирующими свойствами. Следует принять во внимание, однако, что такой хвостовик не рекомендуется для больших нагрузок.
15. Возможна ли подача СОЖ непосредственно через корпус хвостовика Мульти-Мастер?
Да, существует конструктивное исполнение хвостовиков с отверстиями для внутреннего подвода СОЖ.
16. Можно ли использовать инструменты Мульти-Мастер в патронах с термозажимом (горячая посадка)?
Хвостовики, изготовленные из твердого сплава или тяжелого металла (см. ответ на вопр. 14), пригодны для горячей посадки. Использование же стальных хвостовиков в патронах с термозажимом не рекомендуется.
17. Нужно ли смазывать резьбу при установке головки в хвостовик?