Что такое оправка в машиностроении
ОПРАВКА
Оправка — специальное токарное приспособление, применяемое, как правило, при обработке наружных поверхностей. Обрабатываемая деталь базируется по внутренней поверхности.
Применяются оправки следующих видов:
1) жесткие;
2) самозажимающие зажимные;
3) разжимные;
4) пружинящие.
По форме установочной поверхности оправки могут быть цилиндрическими, коническими, резьбовыми или шлицевыми. Жесткая цилиндрическая оправка устанавливается в центрах токарновинторезного станка (или другого вида станка). Обрабатываемая деталь, закрепленная на оправке (жесткой), удерживается от проворачивания трением, которое создается на ее торцах, с помощью шайбы и крепежной гайки. Разжимная оправка имеет простую конструкцию, вместе с ней применяется разрезная упругая гильза (так называемая цанга), имеющая наружную цилиндрическую и внутреннюю коническую поверхности.
Гильза надевается на конический стержень оправки, при этом, чтобы гильза обладала упругими свойствами, на ней сделано шесть продольных прорезей. Обрабатываемая деталь закрепляется гайкой. С помощью второй гайки гильза вместе с деталью (после обработки) снимается с оправки. Разжимные оправки менее точны, чем жесткие, но в некоторых случаях их применяют для чистовой обработки деталей типа колес и втулок, в сочетании со специальной конической пробкой, которая вгоняется в корпус оправки легкими ударами молотка, разжимает ее и тем самым закрепляется обрабатываемая деталь, надетая на правую часть оправки с тремя продольными прорезями.
Чаще всего для чистовой обработки деталей используется оправка с гидропластом, корпус ее крепится к планшайбе (планшайба — специальное токарное приспособление). В данном случае на корпусе оправки напрессована в нагретом состоянии разжимная втулка, на которой для лучшего уплотнения в местах посадки сделаны кольцевые углубления. В каналах корпуса и в цилиндрической полости между корпусом и втулкой расположен гидропласт.
Под действием давления, сообщаемого с помощью винта через поршень гидропласту, втулка (разжимная) расширяется, центрируя и закрепляя деталь. При токарной обработке заготовок или деталей некруглой сложной формы применяются оправки-угольники. В корпусе такой оправки имеется специальная полка для угольника. Оправка-угольник крепится к планшайбе крепежными болтами.
Виды оправок для фрезерного станка
Разновидности
Оправки для установки на фрезерные станки по форме фрез бывают следующих типов:
По конструкции оправки бывают:
Зажимные устройства оправок бывают следующих типов:
Виды комбинированных зажимов:
По уровню механизации зажимные конструкции оправок бывают следующих типов:
Устройство и принцип работы
Оправки для фрезерования конструктивно состоят из двух частей:
Конструкция может быть простой либо модульной. Модульная используется для установки на промышленное оборудование с целью выполнения сложных этапов обработки без частой переустановки фрез.
Оправки могут передавать вращательный момент напрямую от шпинделя или понижать их, в зависимости от конструкции.
Хвостовики инструментальных оправок.
В данной статье рассмотрим наиболее часто встречающиеся инструментальные хвостовики оправок и их размеры.
Отметим важный отечественный стандарт ГОСТ 24644 — определяет размеры концов шпинделей и хвостовики инструментов сверлильных, расточных и фрезерных станков.
(Со ссылкой на ГОСТ 15 001-88, ГОСТ 2789-73, ГОСТ 2848-75, ГОСТ 8908-81, ГОСТ 9953-82, ГОСТ 11738-84, ГОСТ 14034-74, ГОСТ 15945-82, ГОСТ 16093-81, ГОСТ 17166-71, ГОСТ 19860-74, ГОСТ 25557-82, ГОСТ 25827-83)
Наиболее часто встречающийся станочный конус 7:24 (SK – Steil Kegel, «крутой конус»), оправки таких стандартов как
(соответствие с нашими ГОСТами приведено в скобках)
DIN 2080 (ГОСТ 25827 исп.1) — оправки для ручной смены инструмента, как правило фиксируются длинным штревелем сквозь шпиндель станка, в некоторых каталогах обозначаются NT
DIN 69871 (ГОСТ 25827 исп.2) — могут в каталогах иметь обозначение DV, SK
ГОСТ 25827 исп.3 — нет аналога
MAS 403 BT (JIS B6339) — чаще на станках Азиатского производства, не имеют аналогов с отечественным ГОСТ
ANSI/CAT — ANSI B5.18, NST, ANSI B5.50 — обозначение CAT, CV — чаще у оправок, ориентированных под Американский рынок (но зачастую возможно применение оправок DIN 69871)
Нужно так же заметить, что размеры конусов у таких оправок, как правило, одинаковые (т.е. к примеру, конус 40 что у оправки по DIN2080, что у оправки по DIN69871 и прочих ранее указанных — конуса будут одинаковые по размерам, отличия будут только в конструкциях и размерах мест под захватные места манипулятором станка (поясок с канавкой, или иногда его называют «юбкой» оправки) для автоматической смены оправки (так же возможны дополнительные конструктивные выступы со стороны центрового отверстия (со стороны штревеля), такие как в DIN 2080 или в ГОСТ 25827 исп.3)
Размеры хвостовиков 7:24, соответствуют ИСО 7388-1-83.
Буквы в конце номера оправки указывают на исполнение подвода СОЖ через оправку.
Нужно так же указать на новые исполнения оправок по DIN69871, MAS403BT, ANSI/SAT, в которых предусмотрен контакт оправки со шпинделем не только по конусу, но и по торцу шпинделя.
Такие оправки более точные, и их называют оправки с двойным контактом (Dual Contact, Face Contact и т.д.), они более жесткие.
Но есть возможность установки, например, в станок рассчитанный под оправки с двойным контактом оправок обычных, при этом они просто не будут опираться на торец шпинделя (хотя конечно это не желательно, но допустимо в отдельных случаях).
Оправки с конусами HSK типа (угол конусности 2 град., 51 мин., 78 сек., с соотношением стенок 1:10).
Система HSK (Hohl Shaft Kegel — полый конический хвостовик) разрабатывалась как система крепления для скоростной обработки. Существует 6 типов исполнения хвостовиков, обозначаются буквами от A до F, применение A, B, C и D рассматривалось для более низких скоростей, E и F для высоких скоростей.
Основные различия в приводных пазах, захватных пазах, отверстиях под СОЖ, и площади поверхности фланца.
Приводные пазы находятся в конце хвостовика, они различной глубины, что позволяет устанавливать оправку только в одном положении.
Хвостовик в стиле А имеет размер конуса на один размер больше, чем в стеле В, это условие верно и для стилей D и F. Оправки в стиле С были разработаны исключительно для ручного зажатия.
В токарно-фрезерных, многофункциональных станках применяются оправки HSK-T (буква Т указывает что это токарное исполнение)
Отличие от оправок типа А незначительное по допускам, в связи с этим возможна взаимозаменяемость.
Конуса Морзе DIN228 (ГОСТ 25557)
Стандарт R8 DIN 1835 B — DIN6499/ISO15488
Стандарт VDI DIN69880 (ГОСТ24600)
Резцедержатели изготовлены согласно DIN 69880, точность хвостовика — соответствует классу IT6 (H6)
• В соответствии с нормами DIN 69880-6 биение цанговых патронов DIN 6499 и DIN 6388 составляет 0,02
• Изготовлены из стали с последующей цементацией, твердость 58+/-2 HRC, прочность 800-1000 Н/мм2
• Все внутренние диаметры, хвостовик и насечки отшлифованы
 | |
 |  |
Укороченные инструментальные конуса ГОСТ 9953 (DIN238) 
Справочная информация 
Эксплуатация
Особенности эксплуатации оправок:
Российские фрезерные оправки изготавливаются по ГОСТ 24644-81. Основное отличие между ними заключается в размерности и вспомогательных элементах. Зарубежные аналоги производятся по зарубежным стандартам BT, ISO, CAT, которые совместимы с отечественными.
Принципы выбора
При выборе оправок рекомендуется ориентироваться на следующие критерии:
Преимущества и недостатки
Основными преимуществами оснасток являются:
Недостатком оправок – необходимость использования дополнительных инструментов для прессовки и распрессовки со шпинделя станка.
Высокая точность обработки металла
Производители и стоимость
Производителями оснастки для фрезеровальных станков являются:
Стоимость оправок в России:
Часть 1. Что такое «центровка» и «сверло», «оправка» и «патрон»? Почему их путают и как их различить?
Уверен, что многие из Вас сталкивались с ситуацией, когда два специалиста используют в разговоре технические термины, но при этом не понимают друг друга, или понимают, но как потом выясняется, понимают неправильно. И, на мой взгляд, основная причина в отсутствии полноценной терминологии в некоторых аспектах машиностроения. Например, в чертежах есть свои специальные символы, обозначения, стандартные элементы, закреплённые в ГОСТ, металлы имеют свои группы и классификации, хвостовики ПАТРОНОВ и ОПРАВОК имеют свои наименования и стандарты. Но как быть, как раз, с этими патронами и оправками?
При обычном общении на производстве, при написании документов типа «Техпроцесс», в других ситуациях часто используются понятия, которые специалистами разного уровня воспринимаются не совсем корректно, а иногда и вовсе неправильно. Именно из-за того, что люди воспринимают один и тот же термин по-разному и происходят нестыковки, недопонимания, ошибки. Технолог в Техпроцессе, формулируя структуру перехода, использует специальный термин, который иногда и сам понимает неправильно, а склад и оператор на станке понимают его по-своему или не понимают вовсе и действуют в соответствии со своими собственными измышлениями.
Очень много ошибок и разночтений в каталогах инструментальных компаний. Очень часто неправильно описывают те или иные материалы, технологические операции, элементы инструмента.
Например, как многие воспринимают термин «центровка»?
В толковых словарях этот термин расшифровывается так:
Центровка – определенное расположение центра тяжести чего- либо (механизма, сооружения и т.п.) относительно геометрических осей.
Хотя большинство технарей при слове «центровка» представляют что-то подобное:
Конечно, никто не собирается использовать центровочные свёрла только для формирования центров на валах. Благодаря своей жёсткой конструкции они повсеместно используются для предварительной разметки перед сверлением. А в современном мире ЧПУ рынок предлагает и совершенно не похожий на изначальный инструмент, который тоже называют «центровкой» или «центровочным сверлом».
По сути это выполненное максимально жёстким обычное сверло 
И, на мой взгляд, второй вариант предпочтительнее, так как задаёт похожую на геометрию сверла точку касания, из-за чего рабочее сверло гарантированно идёт туда куда нужно.
На самом же деле, элементы оснастки, описываемые этими терминами, сильно отличаются. Возможно, для кого-то эти различия очевидны, но всё же поясню.
ОПРАВКА – это элемент, крепление к которому или крепление на который или крепление с помощью которого происходит за его внешние элементы. То есть на конус оправки, на цилиндр оправки, на плоскость оправки.
ПАТРОН же удерживает инструмент или деталь в большинстве случаев с использованием своих внутренних поверхностей, отверстий, сжимающихся кулачков.
Оправка для насадной фрезы Оправка с конусом Оправка для детали
Но это правило, основанное на моих наблюдения, очень часто нарушается. В каталогах ПАТРОНЫ под Weldon очень часто называют ОПРАВКАМИ под Weldon, и это уже никого не смущает и не напрягает. Но многие продолжают путать эти понятия и применяют их не к месту.
Что такое оправка в машиностроении
ПРИСПОСОБЛЕНИЯ К МЕТАЛЛОРЕЖУЩИМ СТАНКАМ.
ОПРАВКИ С РАЗРЕЗНЫМИ ЦАНГАМИ ДЛЯ ТОЧНЫХ РАБОТ
Основные параметры и размеры
Attachments for metall-cutting machine tools. Mandrels with split
collets for precision machining. Basic parameters and dimensions
Дата введения 1986-01-01
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством высшего и среднего специального образования СССР
Министерством станкостроительной и инструментальной промышленности СССР
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 20.06.85 N 1814
4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД, на который дана ссылка
Номер пункта, приложения
Приложение 1, приложение 2
5. Ограничение срока действия снято Постановлением Госстандарта СССР от 05.06.90 N 1400
6. ИЗДАНИЕ с Изменениями N 1, 2, утвержденными в августе 1987 г., июне 1990 г. (ИУС 12-87, 9-90)
1. Настоящий стандарт распространяется на оправки с разрезными цангами, позволяющие за счет деформации обеспечивать переналадку на большой диапазон диаметров технологической базы, которые предназначены для установки заготовок типа колец, втулок, гильз с цилиндрическим базовым отверстием при точной обработке их на металлорежущих станках.
2. Оправки должны изготовляться трех типов:
3. Основные параметры и размеры оправок должны соответствовать указанным на черт.1, 2 и 3 и в табл.1, 2 и 3.
Тип I
Примечание. Чертеж не определяет конструкцию оправок.
Виды приспособлений, оправок для фрезерных станков
Любой обрабатывающий инструмент для фрезерного станка не крепится непосредственно в шпиндель. Фреза может иметь различные конструкционные особенности, которые не позволяют этого.
В данном случае используются оправки, которые являются своего рода «переходниками» для крепления режущей насадки. Очевидно, что конструкция данного элемента зависит от типа оборудования, а также разновидности инструмента. Рассмотрим подробнее, какими бывают оправки.
Что такое оправка?
Оправки для станков предназначены для того, чтобы передавать вращательный момент от шпинделя к обрабатывающему инструменту. Шпинделя, как правило, имеют идентичную конструкцию (при различающихся размерах), а вот режущий инструмент может сильно отличаться. Для того, чтобы совместить их и нужны оправки. Они состоят из следующих конструкционных частей:
Типы оснастки
Выделяют следующие разновидности фрезерных оправок:
У них, как правило, короткая цилиндрическая часть. В торце у такой оправке присутствует 2 сухаря (две направляющие), которые препятствуют проворачиванию фрезы. Ее крепление осуществляется с помощью винта, который вкручивается в торец оправки.
Они используются для фрез следующих типов:
Данные фрезы насаживаются на оправки, поэтому крепежные части у последних весьма длинные. От проворота фрезы на оправке предусмотрена шпонка в пазе фрезы. Зажим режущего инструмента осуществляется поджимной гайкой, которая навинчивается на оконцовку оправки. Для того, чтобы иметь возможность крепить разный по ширине инструмент, на оправку устанавливаются втулки различной ширины.
Если речь идет о горизонтально-фрезерных станках, то такие оправки характеризуются относительно большой длиной. Поэтому они вторым своим концом закрепляются в серьге хобота станка, что, во-первых, придает конструкции жесткость, а во-вторых, позволяет устанавливать на оправку сразу несколько фрез.
Концевые фрезы укрепляются в отверстии оправки, так как диаметр последних больше диаметра инструмента. Поэтому для установки фрез с диаметром хвостовика до 20 мм используются цанговые патроны ER. Здесь есть вероятность, что при значительных нагрузках фреза будет вытянута из патрона, но зато данный тип крепления обеспечивает малое биение инструмента при обработке.
Для фиксации сверла используются универсальные патроны с винтовыми зажимами. Они используются только для крепления сверла потому, что не могут нести радиальную нагрузку. Кроме того, зажимное усилие у таких оправок меньше, чем у цанговых, из-за меньшей площади контакта крепления с хвостовиком сверла.
Поэтому у таких оправок вероятность проворота больше, как следствие, они применяются для обработки деталей, где требуется меньшее усилие. Если требуется большее усилие, то тогда используются прецизионные патроны для сверла.
Здесь выделяется 2 типа оправок:
Отечественное оборудование чаще всего комплектуется оправками с конусами 7:24 по ГОСТу 24644-81. Зарубежными аналогами являются стандарты ISO; CAT; BT; HSK и конус Морзе. Главные отличия здесь – в конструкции хвостовиков, а именно:
Читайте также: какие бывают фрезы для фрезерного станка по металлу.
Критерии выбора
В некоторых случаях для обработки одним и тем же режущим инструментом на фрезерных станках применяются различные оправки. Рассмотрим же критерии, влияющие на их выбор:
По дереву
Оправки здесь выбираются в зависимости от следующих факторов:
По металлу
Металл – материал гораздо более твердый, чем дерево. Поэтому здесь действуют следующие критерии выбора:
Приспособления
Приспособления расширяют стандартный функционал фрезерных станков. К ним относят:
Они применяются в тех случаях, когда требуется разворачивать обрабатываемую деталь на нужный угол или же вращать ее для формирования винтовых поверхностей.
Поворотный стол может поднять производительность до двух раз. Пока одна деталь фрезеруется в автоматическом режиме, на другом конце поворотного стола позиционируется следующая заготовка. Когда процесс фрезеровки закончен, то стол поворачивается и сразу же начинается процесс фрезерования укрепленной заготовки, а уже обработанная убирается из зажима и вместо нее выставляется следующая. Таким образом, экономится время на снятие/установку заготовок.
Они используются для ускорения укрепления заготовки на рабочем столе фрезерного станка.