Оправки и державки для станков с ЧПУ являются необходимым элементом на сегодняшний день. В последние годы получает все большее развитие высокоскоростная обработка заготовок, что потребовало значительного увеличения частот вращения шпинделя в станках с ЧПУ.
Было установлено, что широко применяющиеся на многоцелевых станках оправки с коническим хвостовиком (конус 7:24) имеют слишком большую массу.
При высоких частотах вращения шпинделя это приводит к появлению осевой составляющей центробежной силы, сопоставимой с силой закрепления оправки в шпинделе. Так как эти силы направлены в противоположные стороны, то может произойти раскрепление оправки, нарушение базирования ее хвостовика в шпинделе станка и, следовательно, снижение жесткости и точности этого крепления.
Фирмой OTT JAKOB (ФРГ) были разработаны новые полые оправки для станков с ЧПУ с укороченным конусным хвостовиком HSK.
В нашей стране вышел ГОСТ Р 51726–2001, регламентирующий крепление оправок с полым коническим хвостовиком HSK типа А. В стандарте полностью отражены требования стандарта ДИН 69063– 1–95 «Крепление инструментов с полым коническим хвостовиком (HSK) типа А. Присоединительные размеры».
Современные токарные станки с ЧПУ в большинстве случаев имеют револьверную головку (одну, две или три), в 6, 8, 12, 16 позициях которой устанавливают различные режущие инструменты. Их установку осуществляют также с применением вспомогательного инструмента (резцедержавок).
В настоящее время для токарных станков с ЧПУ разработаны две подсистемы вспомогательного инструмента: с цилиндрическим хвостовиком и базирующей призмой.
В связи со значительными трудностями смены державок с инструментом, установленным в револьверной головке токарного станка, в настоящее время применяют державки с быстросменными резцовыми головками (рис. 1).
Рис. 1. Схемы закрепления быстросменных резцовых головок: α — фирмы Sandvik Coromant (Швеция); б — фирмы Krupp Widia (Германия)
При таком конструктивном исполнении, когда сами державки станка остаются в револьверной головке, а меняются только базируемые в них резцовые головки (при износе инструмента или при переходе на обработку других заготовок), упрощаются смена и настройка инструментов в револьверной головке, а также становится возможной замена резцовых головок автоматически с помощью автооператора или промышленного робота.
При автоматическом цикле обработки заготовок используя станки с ЧПУ с автоматической сменой режущих инструментов точность изготовления деталей в значительной степени зависит от точности предварительной размерной настройки режущих инструментов, точности их исходного положения по отношению к заготовке. Размерная настройка режущих инструментов может выполняться двумя способами: вне станка на специальных приборах и непосредственно на станке перед началом обработки с применением измерительных щупов.
Приборы для настройки режущих инструментов при их установке и закреплении в оправках и на державках станков подразделяют на две группы: контактные и бесконтактные. Первые оснащают индикаторами, вторые — оптическими средствами измерения (микроскопами, проекторами, компараторами).
Второй способ — настройка непосредственно на станке путем касания режущим инструментом специальных измерительных щупов, установленных на столе станка, на специальном выдвижном кронштейне, на шпиндельной бабке и др., и сообщения в систему ЧПУ действительного положения режущей кромки инструмента.
