В этом видео мы расскажем Вам о гидропатронах.
Прежде всего хочется рассказать о том, как работает гидропатрон: внутренняя поверхность гидропатрона, контактирующая с хвостовиком инструмента, является тонкой мембраной. За ней находится полость, заполненная жидкостью, и соединенная с другой полостью, изолированной от внешней среды винтом. Когда винт полностью выкручен, давление в полости близко к атмосферному, однако по мере закручивания винта давление повышается, внутренний диаметр патрона за счет этого уменьшается и надежно закрепляет инструмент.
Если говорить о гидропластовых патронах максимально коротко – то на сегодняшний день это самый передовой тип оснастки во всех отношениях. По сравнению с другими типами оснастки, гидропатрон обладает самым большим усилием зажима, передаваемым моментом и жесткостью зажима инструмента. Ни один другой тип фрезерной оснастки, в том числе силовой фрезерный и термопатрон, и тем более цанговый патрон, не могут сравниться с ним в этих параметрах. По точности позиционирования инструмента гидропатрон конкурирует с термопатроном, по универсальности – с цанговым и силовым фрезерным, а по простоте применения – с патроном велдон.
Обо всём по порядку:
Я сравниваю гидропатрон с патроном велдон по простоте применения потому, что в обоих случаях для того, чтобы зажать инструмент, нам нужно всего лишь закрутить винт. Но если в случае с патроном велдон, имеет место линейная связь - а-ля сильнее зажмешь – крепче держится – то в случае с гидропатроном всё несколько проще – винт нужно просто зажать до упора-ограничителя. Это единственное рабочее положение, поэтому Вам даже не понадобится динамометрический ключ.
Высокая сила зажима и, как следствие, передаваемый момент и жесткость достигается за счет использования закон паскаля: так как площадь мембраны во много раз больше площади торцевой поверхности винта, а линейное уменьшение диаметра во много раз меньше свободного хода винта, то прикладывая минимальное усилие для затягивания винта, мы создаем невероятное усилие на внутренней стороне мембраны патрона, и невероятное усилие зажима.
Универсальность гидропатронов достигается благодаря применению переходных цанг-втулок. Принцип здесь тот же, что и на силовом-фрезерном патроне: патрон рассчитан на один строго определенный диаметр инструмента, если нам необходимо установить инструмент меньшего диаметра – мы используем переходную втулку.
Отдельно хотелось бы отметить такой момент, что зажимать в гидропатроны инструмент с лыской нужно с некоторой осторожностью: прежде, чем делать это, убедитесь что производитель в каталоге указывает на возможость применения такого инструмента. В противном случае мембрана патрона может деформироваться. Это особенно актуально при использовании инструмента с хвостовиком номинального диаметра – при использовании переходных втулок вероятность этого значительно снижается.
Зажимать инструмент неподходящего диаметра в гидропатрон, или затягивать винт в рабочее положение без установленного инструмента строго запрещено – если цанговый патрон это еще как-то сможет пережить, то гидропатрон однозначно сломается.
Точность позиционирования так же связана с использованием закона паскаля: давление жидкости равномерно распределяется по всей поверхности мембраны, и обеспечивает равномерное её сжатие по всей поверхности без перекосов. То есть, инструмент сначала центрируется в патроне, а потом зажимается. Радиальное биение инструмента относительно патрона – не более 3 микрон. По сравнению с теми же цанговыми патронами это в несколько раз меньше. Так же, как и у термопатронов, у многих гидропатронов предусмотрены регулировочные винты, позволяющие в ручном режиме настраивать биение оправки.
Отдельно хотелось бы обратить Ваше внимание на демпфирующие свойства гидропатронов: вибрации, возникающие в процессе обработки, уменьшаются при помощи гидравлической системы. Даже при высокоскоростной обработке, значительно снижается вероятность микросколов на режущей кромке инструмента, уменьшается износ шпинделя станка, и увеличивается стойкость инструмента - при черновом фрезеровании это позволяет существенно увеличить режимы. При чистовой обработке это позволяет получать лучшее качество поверхности. Особенно это актуально для токарных работ с большим вылетом инструмента!
Так же, как и цанговые патроны, гидропатроны имеют множество исполнений:
- "Толстые" патроны лучше всего подойдут для черновых работ. Они максимально жесткие.
- В нашем видео, посвященному термопатронам, я говорил, что по геометрической проходимости термопатроны – лидеры среди фрезерных оправок. Это действительно так. Однако гидропатроны не на много отстают от них в этой роли. Благодаря тому, что мембрана и полость за ней имеют минимальные радиальные размеры, гидропатрон, так же, как и термопатрон, может иметь длинное и тонкое исполнение.
- Укороченные гидропатроны так же имеют повышенную жесткость и минимальные осевые размеры.
- Есть патроны с настроечными винтами ( установка инструмента по оси и биение)
Итог
Как я говорил в начале, гидропатрон – это наиболее передовой тип фрезерной оснастки. Они вобрали в себя всё лучшее из того, что есть в других типах – универсальность цанговых, простоту велдона, точность и геометрическую проходимость термопатронов, силу зажима и жесткость силовых фрезерных патронов. Как для чистовых. Так и для черновых операций, гидропатрон – это лучший выбор.
Гидропатрон получает по три звезды из трех по всем параметрам нашего рейтинга, и приз редакции за демпфирующие свойства.
