Czasem, a nawet całkiem często zdarza się, że w oprawkach narzędziowych widać małe "dziury" na zewnętrznej części. Dlaczego się tam znajdują? Czy pełnią jakąś ważną funkcję? Dla osób pracujących przy obróbce to rzecz oczywista, jednak okazało się, że dla osób wkraczających do świata CNC to niezła zagadka. Zrzucamy więc „klątwę wiedzy” i postaramy się najprościej wyjaśnić, po co te "dziury"… na szczęście odpowiedź jest prosta!

Wyważanie – czyli najlepsze rozwiązanie

Dziury, a poprawnie mówiąc — otwory — robi się w celu wyważenia masy oprawki. Postępuje się dokładnie tak, jak w przypadku wyważania wrzecion, czy nawet kół w samochodzie. Jeśli podczas wyważania okaże się, że ciężar jest rozłożony nierównomiernie względem osi – trzeba go odjąć z jednej strony bądź dołożyć z drugiej. W przypadku oprawek narzędziowych rozwiązuje się to poprzez nawiercanie otworów.

Tutaj występuje wyważanie w dwóch klasach: wyższej – 2.5 (18-25 tys. obrotów) i niższej – 6.3 (12-15 tys. obrotów).

Co jeszcze warto wiedzieć o wyważaniu? To, że klasa, w jakiej to robimy, zależy od rodzaju oprawki. W niektórych przypadkach np. wystarczy zrobić to w niższej klasie.

 

 

Wyważanie – definicja

Profesjonalnie rzecz ujmując: jeśli wirnik – czyli w naszym wypadku oprawka narzędziowa – obraca się wokół osi, siły odśrodkowe oddziałują na wszystkie jej części. Gdy siły te zostaną rozłożone symetrycznie w stosunku do osi obrotu, siły odśrodkowe generują się w przeciwnym kierunku i jest kompensowana. W efekcie siły odśrodkowe nie oddziałują na oś obrotu. Dzięki temu nie występują wibracje łożyska, a oprawka jest w stanie równowagi – czyli jest wyważona.  

A kiedy mamy do czynienia z niewyważeniem? Gdy siły odśrodkowe rozmieszczona są asymetrycznie w stosunku do osi obrotu. Skutkuje to wibracjami podczas ruchu wirnika — w naszym przypadku oprawki narzędziowej. W prostym tłumaczeniu niewyważenie, to nierówno rozłożona masa oprawki.

 

 

Oprawki ER

Ten rodzaj oprawek nie wymaga wysokiej dokładności w wyważaniu. Wystarczająca jest klasa 6.3, ponieważ występuje zbyt wiele składowych (dodatkowo stosujemy np. tuleje, nakrętkę), które mogą zaburzyć wyważenie, a finalnie zaniżyć klasę.

Natomiast jeśli bardzo zależy nam na lepszym wyważeniu – można zastosować tuleje zaciskowe ER-HP – Precyzyjne.

 

 

Oprawki Weldon

W oprawkach typu Weldon również wystarczająca będzie klasa 6.3, ponieważ posiadają 2 śruby znajdujące się po jednej stronie oprawki. Pełnią one funkcję mocującą, ale przez ich obecność, oprawka automatycznie nie jest idealnie wyważona. Oczywiście oprawki te są wyważane również w wyższej klasie, ale trzeba mieć świadomość, że nie są idealnie zamocowane w osi. To z kolei wpływa na dobre wyważenie całego układu i szybsze zużycie narzędzia.

 

 

Oprawki hydrauliczne

Jeśli zależy nam na lepszej jakości i lepszym wyważeniu, można sięgnąć po oprawki hydrauliczne. Wyważane są w klasie 2.5. W tych oprawkach również nie stosujemy nakrętek, a mocowanie narzędzia następuje poprzez zaciskanie membraną i płynem hydraulicznym (który jest nieściśliwy).

 

 

Oprawki termokurczliwe

Najlepszym, ale jednocześnie nieco droższym rozwiązaniem są oprawki termokurczliwe. Wyważane są w klasie 2.5 i nie posiadają ruchomych części, jak tuleje czy nakrętki. Zaciśnięcie narzędzia jest realizowane poprzez nagrzanie, a następnie ochłodzenie części chwytowej oprawki. Co prawda wymaga to zaopatrzenia się w specjalne urządzenie nagrzewające i chłodzące, ale zyskujemy pewność, że narzędzie zawsze będzie chwytane w osi.

Dodatkową zaletą oprawek termokurczliwych jest to, że występują w rozmiarach slim i extra slim, które są długie i wąskie, a więc ułatwiają dotarcie do trudnych miejsc, bez bicia i z zachowaniem sztywności.

Jedynym minusem tego typu mocowań jest słaba uniwersalność – występują w określonych średnicach i nie ma możliwości ich zmiany, np. poprzez tulejkę. Warto pamiętać też, że pracują w cyklach określonych przez producenta – po osiągnięciu maksymalnej ilości tracą swoje właściwości.

 

 

Dlaczego warto pracować z wyważoną oprawką?

W obróbce wysokowydajnej jest to szalenie ważne, ponieważ to czy występują wibracje, determinuje wydajność maszyny. Nie wspominając już o zagrożeniu niższej produktywności operatorów, którzy są zmęczeni ciągłym hałasem, jaki powstaje w wyniku drgań.

Odpowiednie wyważenie oprawki wpływa przede wszystkim na jej jakość, ale także na żywotność narzędzia. Przykładowo: jeśli wiertło kręci się w dobrze wyważonej oprawce – istnieje mniejsze ryzyko rozbicia otworu, a co za tym idzie – lepsza jakość otworu.

Obecnie wyważarki narzędziowe są coraz bardziej zaawansowane technologicznie i pracują na jeszcze wyższych obrotach. Wymagana jest od nich coraz większa wydajność i stabilność – te aspekty są przestrzegane pod znacznie większym rygorem niż kiedyś.