1. عوامل قطعه کار بر انتخاب دارنده ابزار تأثیر می گذارد
عواملی که بر انتخاب نگهدارنده ابزار تأثیر میگذارند عبارتند از ماشینکاری مواد قطعه کار در هر کار و پیکربندی قسمت نهایی، که میتواند اندازه نگهدارنده ابزار مورد نیاز برای دستیابی به مشخصات یا ویژگی خاص را تعیین کند. دسته ابزار باید تا حد امکان ساده و آسان باشد تا احتمال خطای اپراتور به حداقل برسد.
بلوک های ساختمانی اصلی ماشین ابزار نقش کلیدی ایفا می کنند - یک ماشین سریع با راهنماهای خطی از یک نگهدارنده ابزار طراحی شده برای کاربردهای با سرعت بالا استفاده می کند، در حالی که یک ماشین با شیار جعبه از ماشین کاری سنگین پشتیبانی می کند. ماشین های چند وظیفه ای می توانند عملیات تراشکاری و فرزکاری/حفاری را به طور همزمان انجام دهند.
نگهدارنده ابزار نیز می تواند با توجه به استراتژی ماشینکاری انتخاب شود. به عنوان مثال، مغازه ها از ابزارهای مختلفی برای به حداکثر رساندن بهره وری در عملیات برش با سرعت بالا (HSC) که شامل عمق کم برش (HHS) است، یا در برنامه های برش با عملکرد بالا (HPC) که بر برش با توان بالا تمرکز می کنند، استفاده می کنند. با این حال، ماشین ابزار با سرعت محدود نرخ حذف فلزات بالایی را تولید می کند.
خروجی کم تکرارپذیر به اطمینان از میزان ثابت درگیری ابزار، کاهش لرزش و به حداکثر رساندن عمر ابزار کمک می کند. تعادل بسیار مهم است و دارندگان ابزار با کیفیت بالا باید به صورت دینامیکی با دقت در G2، 5-25000 جرم دور در دقیقه (1 گرم در میلیمتر) متعادل شوند. کارگاه ها می توانند سیستم نگهدارنده ابزار را تعیین کنند که بتواند نیازهای تولیدی آنها را به طور مقرون به صرفه بر اساس شرایط واقعی یا با مشورت با تامین کنندگان ابزار برآورده کند.
2. هر نگهدارنده ابزار باید الزامات فرآیند خاصی را برآورده کند.
دارنده ابزارها چه با اتصالات جانبی ساده، چه با ژاکت، انقباض پذیر حرارتی، مکانیکی یا هیدرولیکی، باید الزامات فرآیند خاصی را برآورده کنند.
کلت های فنری و کلت های قابل تعویض متداول ترین فناوری های نگهدارنده ابزار گرد هستند. سبک مقرون به صرفه ER در اندازه های مختلف موجود است و نیروی گیره کافی را برای عملیات فرزکاری سبک و حفاری قابل اعتماد فراهم می کند. نگهدارنده ابزار جمعآوریشده ER با دقت بالا دارای خروجی کم (< 5µm at the tool tip) and a symmetrical design balanced for high-speed operations, while reinforced versions are available for heavy-duty machining. ER toolholders allow for quick changeovers to accommodate a variety of tool diameters.
نگهدارنده های شرینک فیت نیروی گیره قوی را ارائه می دهند، دارای تمرکز 3 میکرومتر در 3xD و کیفیت متعادل کننده عالی هستند. طراحی دسته جمع و جور دسترسی عالی به ویژگی های قطعات پیچیده را فراهم می کند.
نگهدارنده ابزار تقویت شده امکان فرز کاری متوسط تا سنگین را فراهم می کند، اما نیروی گیره بستگی به تحمل قطر داخلی نگهدارنده ابزار و نگهدارنده ابزار دارد. ابزارهای شرینک فیت نیاز به خرید یک دستگاه گرمایشی خاص دارند و فرآیند گرمایش/سرمایش به زمان راه اندازی بیشتری نسبت به تعویض ساده کولت نیاز دارد. چاک فرز مکانیکی نیروی گیره قوی و استحکام شعاعی بالا را از طریق ردیف های متعدد یاتاقان سوزنی فراهم می کند. این طراحی فرز کاری سنگین و تغییرات سریع ابزار را امکان پذیر می کند، اما خروجی ممکن است بیشتر از سیستم کولت باشد. چاک های مکانیکی اغلب از نظر اندازه بزرگتر از سایر انواع نگهدارنده ابزار هستند، که می تواند دسترسی ابزار را به ویژگی های قطعه خاص محدود کند.
در مقایسه با چاک های مکانیکی، چاک های هیدرولیک که از فشار روغن برای ایجاد نیروی گیره استفاده می کنند، دارای اجزای داخلی کمتری هستند و بنابراین دارای مشخصات نسبتاً باریک تری هستند. چاک های هیدرولیک دارای خروجی شعاعی کم هستند و برای ریمینگ، حفاری و فرز سبک در سرعت های اسپیندل بالا موثر هستند، اما به بارهای شعاعی بزرگ حساس هستند.
3. دوک یا انتهای مخروطی قابلیت انتقال گشتاور و دقت تراز ابزار را تعیین می کند.
به همان اندازه که نگهدارنده ابزار ابزار برش را نگه می دارد، نحوه نصب نگهدارنده ابزار بر روی دوک ماشین ابزار نیز مهم است. مخروطی های نگهدارنده ابزار سنتی BT، DIN و CAT برای ماشین ابزارهای کوچکتر مناسب هستند اما ممکن است در ماشینکاری با سرعت بالا محدود شوند. نسخههای با تماس دو طرفه در قسمت مخروطی و انتهایی نگهدارنده ابزار، استحکام و دقت بیشتری را به خصوص با برآمدگیهای بزرگ ارائه میکنند. انتقال مطمئن گشتاور بیشتر به اندازه های مخروطی بزرگتر نیاز دارد.
انتخاب الگوی مخروطی نگهدارنده ابزار اغلب بسته به منطقه متفاوت است. HSK در اواسط-1990، زمانی که 5-ماشین ابزارهای محوری روز به روز محبوب تر می شدند، در آلمان ظهور کرد. نگهدارنده ابزار CAT عمدتاً در ایالات متحده استفاده می شود، در حالی که در آسیا ابزارهای BT بسیار محبوب هستند و اغلب در نسخه های دو تماسی/تماسی موجود هستند.
HSK معمولاً برای 5-ماشینکاری محوری استفاده می شود. اتصالات PSC (سیستم بستن چند ضلعی: Capto) و KM عمدتاً در ماشین ابزارهای چند وظیفه ای استفاده می شوند و بر اساس استانداردهای ISO هستند. هر دو KM و Capto سیستمهای مدولار هستند که امکان مونتاژ ابزارهایی با طولهای خاص را با ترکیب میلههای افزایش یا کاهش میدهند. همانطور که ماشینابزارهای چند کاره رایجتر میشوند، دارندگان ابزاری که میتوانند تراشکاری، فرزکاری، حفاری و سایر انواع پردازش را در یک راهاندازی انجام دهند، روز به روز محبوبتر میشوند.
4. خلاصه
کارگاهها باید اهمیت نگهدارنده ابزار را در سیستمهای ماشینکاری خود درک کنند و بدانند که چگونه ابزار مناسب را با یک ماشین ابزار خاص، استراتژی ماشینکاری و قطعه کار برای افزایش بهرهوری و کاهش هزینهها مطابقت دهند.
پیشرفت های فناوری آینده دیگر محدود به خود دسته ابزار نخواهد بود. مدیریت ابزار با استفاده از نرمافزار و تگهای RFID یک عنصر از تولید مبتنی بر داده است و به طور فزایندهای رایج میشود. پیشرفتها در فناوری نگهدارنده ابزار شامل نگهدارندههای ابزار مجهز به حسگرهایی است که نیروهای وارد بر روی نگهدارنده ابزار را در زمان واقعی نظارت میکنند. دادههای جمعآوریشده به اپراتورها اجازه میدهد تا تنظیماتی را در پارامترهای ماشینکاری در حین ماشینکاری انجام دهند، حتی بهطور خودکار از طریق هوش مصنوعی (AI) متصل به واحد کنترل ماشین. این فناوریها و سایر فناوریهای جدید، سهم تولید دارندگان ابزار را در فرآیند ماشینکاری افزایش میدهند.
