Kužel nástroje - kuželová stopka nástroje ( vrták , záhlubník , fréza , výstružník , sklíčidlo , elektroda pro odporové svařování ) a kuželový otvor příslušné velikosti (zásuvka) ve vřetenu nebo koníku např. soustruhu. Navrženo pro rychlou výměnu nástroje s vysokou přesností vystředění a spolehlivým upevněním. Existuje mnoho standardů pro různé kužely, které se liší kuželem a designem.
Morse kužel je jedním z nejpoužívanějších držáků nástrojů. To bylo navrženo Stephenem A. Morse kolem roku 1864 [1] .
Morseův kužel je rozdělen do osmi velikostí, od KM0 do KM7 ( anglicky Morse kužel, MT0-MT7 , německy Morsekegel, MK0-MK7 ) [2] [3] [4] . Kužel od 1:19,002 do 1:20,047 (úhel kužele od 2°51'26" do 3°00'52", kužel od 1°25'43" do 1°30'26") v závislosti na velikosti.
Normy Morse kuželů : ISO 296, DIN 228, GOST 25557-2016 „Nástrojové kužely. Hlavní rozměry. . V ruské normě není kužel KM7 , místo toho je použit nekompatibilní metrický kužel č. 80. Kužele vyrobené podle palcových a metrických norem jsou zaměnitelné ve všem kromě závitu na stopce.
Existuje několik verzí dříku kužele: s patkou, se závitem a bez nich. Zaseknutím této patky se k vřetenu připevní nástroj s patkou, k čemuž je u některých vřeten příslušná drážka v pouzdru. Patka je navržena tak, aby usnadnila vyražení kužele z vřetena a zabránila otáčení. Nástroj s vnitřním závitem je upevněn ve vřetenech tyčí (tahem) zašroubovanou do konce kužele. Závitové kužely zajišťují, že nástroj nevypadne a usnadňují odstranění zaseknutého kužele z vřetena. Vřeteno se obvykle vyrábí s jednou z možností fixace: s patkou, s táhlem nebo s třecí fixací. Vzhledem k tomu, že úhel kužele je menší než úhel tření , může být stopka také upevněna v sedle pouze třecími silami bez použití kladek a tlapek.
Některé kužely jsou vybaveny systémem otvorů a drážek pro přívod řezné kapaliny (chladicí kapaliny) .
Jak se průmysl obráběcích strojů vyvíjel, bylo nutné rozšířit rozsah velikostí Morseových kuželů nahoru i dolů. Zároveň pro nové velikosti kuželů byl zvolen kužel přesně 1:20 (úhel kužele je 2°51'51", sklon kužele je 1°25'56") a metrický kužel je pojmenován . Velikost metrických kuželů se udává podle největšího průměru kužele v milimetrech. GOST 25557-2016 dále definuje zmenšené metrické kužely č. 4 a č. 6 ( anglicky ME4, ME6 ) a velké metrické kužely č. 80, 100, 120, 160, 200 ( anglicky ME80 - ME200 ).
Mezi Morseovým a metrickým kuželem nejsou žádné strukturální rozdíly.
| Označení kužele | Kužel | D | D1 _ | d | d1 _ | d2 _ | d 3 max | d4max _ | d5 _ | l 1 max | l 2 max | l 3 max | l 4 max | l 5 min | l 6 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Metrický | č. 4 | 1:20 | čtyři | 4.1 | 2.9 | - | - | - | 2.5 | 3 | 23 | 25 | - | - | 25 | 21 |
| č. 6 | 1:20 | 6 | 6.2 | 4.4 | - | - | - | čtyři | 4.6 | 32 | 35 | - | - | 34 | 29 | |
| morse [sn 1] | KM 0 | 1:19,212 | 9,045 | 9.2 | 6.4 | - | 6.1 | 6 | 6 | 6.7 | padesáti | 53 | 56,3 | 59,5 | 52 | 49 |
| KM 1 | 1:20,047 | 12,065 | 12.2 | 9.4 | M6 | 9 | 8.7 | 9 | 9.7 | 53,5 | 57 | 62 | 65,5 | 56 | 52 | |
| KM 2 | 1:20,020 | 17,780 | osmnáct | 14.6 | M10 | čtrnáct | 13.5 | čtrnáct | 14.9 | 64 | 69 | 75 | 80 | 67 | 62 | |
| KM 3 | 1:19,922 | 23,825 | 24.1 | 19.8 | M12 | 19.1 | 18.5 | 19 | 20.2 | 80,1 | 86 | 94 | 99 | 84 | 78 | |
| KM 4 | 1:19,254 | 31,267 | 31.6 | 25.9 | M16 | 25.2 | 25.2 | 24 | 26.5 | 102,5 | 109 | 117,5 | 124 | 107 | 98 | |
| KM 5 | 1:19,002 | 44,399 | 44,7 | 37.6 | M20 | 36.5 | 35.7 | 35.7 | 38.2 | 129,5 | 136 | 149,5 | 156 | 135 | 125 | |
| KM 6 | 1:19,180 | 63,348 | 63,8 | 53,9 | M24 | 52,4 | 51 | 51 | 54,6 | 182 | 190 | 210 | 218 | 188 | 177 | |
| KM 7 [SN 2] | 1:19,231 | 83,058 | - | 285,75 | 294,1 | |||||||||||
| Metrický | č. 80 | 1:20 | 80 | 80,4 | 70,2 | M30 | 69 | 67 | 67 | 71,5 | 196 | 204 | 220 | 228 | 202 | 186 |
| č. 100 | 1:20 | 100 | 100,5 | 88,4 | M36 | 87 | 85 | 85 | 90 | 232 | 242 | 260 | 270 | 240 | 220 | |
| č. 120 | 1:20 | 120 | 120,6 | 106,6 | M36 | 105 | 102 | 102 | 108,5 | 268 | 280 | 300 | 312 | 276 | 254 | |
| č. 160 | 1:20 | 160 | 160,8 | 143 | M48 | 141 | 138 | 138 | 145,5 | 340 | 356 | 380 | 396 | 350 | 321 | |
| č. 200 | 1:20 | 200 | 201 | 179,4 | M48 | 177 | 174 | 174 | 182,5 | 412 | 432 | 460 | 480 | 424 | 388 |
Pro mnoho aplikací se délka Morseova kužele ukázala jako nadměrná, takže bylo vynalezeno devět standardních velikostí zkrácených Morseových kuželů, získaných „odstraněním“ asi poloviny původních kuželů. Číslo v označení zkráceného kužele je zaoblený průměr nové tlusté části kužele v mm. Ruská norma pro krátké kužely GOST 9953-82 „Zkrácené kužely nástrojů. Hlavní rozměry. V závorkách jsou označení podle staré GOST 9953-67 (s písmenem a kužele, které mají tenčí část, a s písmenem b - tlustší).
Široce používaný nástrojový kužel, hlavně pro CNC stroje s automatickou výměnou nástroje. Účelem vývoje je odstranit nedostatky Morse kužele (samoblokování kužele ve vřetenu, malá plocha axiálního dorazu, velká délka, potíže s automatickým upevněním kužele ve vřetenu, nedostatek háčků pro automatickou výměnu nástroje).
Pro tento kužel existuje řada národních a mezinárodních norem, které se liší základním rozměrem (palec nebo metrický), pomocnými prvky (příruby, táhla, kanály chladicí kapaliny) a označením. Kužele vyrobené podle různých norem nejsou vždy zaměnitelné.
Velikost kužele je označena číslem, existují velikosti od 10. do 80. v krocích po 5. Například ISO10, NMTB40, BT50. Pro všechny standardy je velikost kuželové části jedné standardní velikosti stejná. Úhel kužele 16°35'40". V tabulce velikostí kužele D označuje velikost základny - největší průměr kuželového otvoru (zásuvky), L označuje hloubku kuželového otvoru. Tyto hodnoty také přibližně odpovídají na největší průměr kužele a jeho délku Průměr DF příruby je přibližně stejný pro všechny konstrukční varianty stejné standardní velikosti.
| Velikost | D | L | Stahovací nit | D.F. |
|---|---|---|---|---|
| deset | 15,87 | 21.8 | ||
| patnáct | 19.05 | 26.9 | ||
| 25 | 25,40 | 39.8 | ||
| třicet | 31,75 | 49,2 | M12 | padesáti |
| 35 | 38.10 | 57,2 | ||
| 40 | 44,45 | 65,6 | M16 | 63 |
| 45 | 57,15 | 84,8 | M20 | 80 |
| padesáti | 69,85 | 103,7 | M24 | 97 |
| 55 | 88,90 | 132,0 | M24 | 130 |
| 60 | 107,95 | 163,7 | M30 | 156 |
| 65 | 133,35 | 200,0 | M36 | 195 |
| 70 | 165,10 | 247,5 | M36 | 230 |
| 75 | 203,20 | 305,8 | M40 | 280 |
| 80 | 254,00 | 390,8 | M40 | 350 |
Normy ISO a nový ruský GOST definují několik variant provedení: jednu pro ruční výměnu nástroje a tři varianty pro automatickou výměnu nástroje, označované písmeny A , U , J. Každá designová varianta má svou vlastní přírubu a čep. Kromě toho normy upravují dva způsoby přívodu chladicí kapaliny do nástroje: centrální přes řemenici (označeno písmenem D ) nebo boční přes přírubu (písmeno F ).
Stará GOST 25827-93 definovala tři provedení kuželů. Provedení 1 bylo podobné ISO 297. Provedení 2 bylo podobné ISO 7388 Varianta A. Provedení 3 nemělo obdoby. Norma nedefinovala konstrukce řemenic, pouze příruby a závity stopky.
V dnešní době se kužely obvykle vyrábějí s výměnnými čepy, což zlepšuje kompatibilitu zařízení různých standardů.
HSK kužel (z němčiny Hohlschaftkegel nebo anglicky Hollow Shaft Taper , dutý kužel) se používá ve frézovacích obráběcích centrech a zejména v soustružnicko-frézovacích centrech . Normy pro tyto kužely ISO 12164, DIN 69893, GOST R ISO 12164. Kužel 1:10.
Má několik designových variant přírub, označených písmeny A, B, C, D, E, F, T. Velikost kužele je indikována největším průměrem příruby v mm (od 25 do 160). Například HSK-A63. Vezměte prosím na vědomí, že průměr příruby a velikost kužele se nemusí shodovat pro různé konstrukce, například HSK-A50 a HSK-B63 mají stejný kužel, zatímco HSK-A63 a HSK-B63 se liší. HSK-T se používá na soustružnických frézkách pro umožnění vkládání fréz do vřetena při soustružení. Klíč HSK-T je přesnější než jiné kužely pro přesné nastavení hrotu nástroje. HSK-A a HSK-T jsou vzájemně zaměnitelné.
Hlavní výhody spojení HSK: automatická rychlá výměna nástroje (což je u CNC obráběcích center velmi důležité), nízká hmotnost, možnost instalace soustružnických nástrojů do vřetena, dobrá opakovatelnost, tuhost. Standardní čtyřhranné frézy se zpravidla montují do speciálního mezitrnu, který má zase kužel HSK. Někdy se ale používají i frézy se stopkou HSK.
KM je kužel vyvinutý společností Kennametal . V podstatě podobný HSK, ale není široce používán. Konstrukce KM není patentována.
Capto kužel vyvinutý společností Sandvik Coromant je nyní propagován jako prémiová alternativa k HSK. Od roku 2008 je uchycení Capto zahrnuto do mezinárodní normy ISO 26623 .
V příčném řezu je to trojúhelník se zaoblenými hranami a zakřivenými stranami. Úhel přistávací plochy se bere podobně jako u Morseova kužele. Tento tvar neumožňuje otáčení kužele v sedle, zajišťuje potřebné samozasekávání a opakovatelnost při demontáži-montáži podél všech os. Je jasné, že na jedné straně je výhodnější zakládat na trojúhelníku kvůli mnohem větší tuhosti převodu. Technologie výroby takového kužele je však poněkud složitější a tím i dražší pro koncového uživatele. Přes veškerou svou prémiovou cenu je použití Capto pro hrubování, polohrubování logicky opodstatněné.
Hlavní výhodou střihu Capto oproti jiným střihům je tuhost spoje. Někteří výrobci obráběcích strojů poté, co v praxi vyzkoušeli možnosti rozhraní Capto, jej začali integrovat do základního vřetena stroje (WFL, Mazak). V závislosti na velikosti připojení Capto jsou označeny C3...C10. K dispozici jsou následující velikosti rozhraní (je uveden průměr příruby):
Přes veškerou svou atraktivitu tento kužel nesplňuje požadavek na koncentraci opotřebení. (To znamená, že pokud je zatížení vřetena překročeno, vřeteno shoří, ale Capto se neotáčí)
Vzhledem i rozsahem jsou podobné Morseovým šištičkám [5] . Specifikace kužele jsou vlastní, neexistují pro ně žádné národní ani mezinárodní normy. Byly distribuovány především ve Spojených státech.
Vlastní kužel, původně vytvořený speciálně pro kleštinové svorky. Následně se konstrukt začal používat jako instrumentální kužel. Vyvinutý společností Bridgeport Machines pro své vybavení, obdržel určitou distribuci, a to i ve formě klonů tohoto vybavení. Existuje jedna velikost tohoto kužele.
Pro zmenšení nomenklatury nástroje se vyrábí různé adaptéry od jednoho kužele ke druhému. Typ adaptéru vnější kužel - vnitřní kužel se nazývá objímka adaptéru. Vnější kužel typu adaptéru - vnější kužel se nazývá trn adaptéru. Například trn z kužele 7:24 na krátký morseův kužel je označen ISO30-B16.
Kužel 1:50 mají vodicí kolíky , které se používají, když je nutné dodatečné upevnění dvou dílů upevněných závitovým spojem tak, aby se nemohly vzájemně pohybovat. Hmoždinky se po sestavení zasouvají do vyvrtaných a kónicky vystružených otvorů současně v obou dílech. Kužel 1:50 odpovídá úhlu sklonu 0°34' [6] .
Kužele osazených výstružníků, záhlubníky a k nim trny. Kužel 1:30 odpovídá úhlu sklonu 0°55' [6] .
Kužele vřetena pro velké soustruhy a vyvrtávačky a stopky držáků nástrojů. GOST 25557-2016
Plášťový závit 6 5/8", vrták a hadička, kónický trubkový závit pro všeobecné použití.
Hřídelové konce elektrických a jiných strojů a jejich odpovídající spojky. GOST 12081-72.
Přítlačná centra a nástrojové kužely pro těžké obráběcí stroje. GOST 7343-72.
Otvory pro nýty v kotlích, mostních a lodních konstrukcích (tzv. kotlový kužel).
Kuželové ventily, přítlačná centra pro těžké obráběcí stroje, nástrojové kužely (GOST 7343-72).
Konce brusných vřeten s vnějším základovým kuželem GOST 2323
Přírubové konce vřeten soustruhů, revolverů a jiných obráběcích strojů, vyřezávání zámků v ropném průmyslu.
Strojní hroty, středové otvory, zápustné a polozápustné hlavy nýtů o průměru 16-25 mm, zápustné hlavy šroubů o průměru 22-24 mm.
Upínací kleštiny.
Zápustné hlavy šroubů, zápustné a polozápustné hlavy nýtů o průměru 10-13 mm.
Otvory pro trny ve stolech obrážecích strojů.