Πώς πρέπει τα κέντρα κατεργασίας να επιλέγουν σωστά τις βάσεις εργαλείων;

Τα κέντρα κατεργασίας ακριβείας, σε συνδυασμό με προηγμένα εργαλεία κοπής, μπορούν να παρέχουν εξαιρετική παραγωγικότητα κοπής μετάλλων. Ως κρίσιμη διασύνδεση μεταξύ των εργαλείων κοπής και των αξόνων εργαλειομηχανών, η βάση εργαλείων είναι ζωτικής σημασίας για την επίτευξη υψηλής παραγωγικότητας. Λοιπόν, πώς επιλέγουμε, εφαρμόζουμε και συντηρούμε την καταλληλότερη βάση εργαλείων για τις ανάγκες παραγωγής;
01 Παράγοντες του τεμαχίου εργασίας που επηρεάζουν την επιλογή συγκράτησης εργαλείου
Οι παράγοντες που επηρεάζουν την επιλογή της βάσης εργαλείου περιλαμβάνουν τη δυνατότητα μηχανικής κατεργασίας του υλικού του τεμαχίου εργασίας σε κάθε εργασία και τη διαμόρφωση του τελικού τμήματος, που μπορεί να καθορίσει το μέγεθος της βάσης εργαλείου που απαιτείται για την επίτευξη ενός συγκεκριμένου προφίλ ή χαρακτηριστικού. Η λαβή πρέπει να είναι όσο το δυνατόν πιο απλή και εύχρηστη για να ελαχιστοποιηθεί η πιθανότητα σφαλμάτων χειριστή.
Τα βασικά εξαρτήματα των εργαλειομηχανών διαδραματίζουν κρίσιμο ρόλο - οι γρήγορες εργαλειομηχανές με γραμμικούς οδηγούς θα χρησιμοποιούν πλήρως βάσεις εργαλείων σχεδιασμένες για εφαρμογές υψηλής ταχύτητας, ενώ οι εργαλειομηχανές με αυλακώσεις κουτιού παρέχουν υποστήριξη για κατεργασία βαρέως τύπου. Οι εργαλειομηχανές πολλαπλών εργασιών μπορούν να ολοκληρώσουν ταυτόχρονα τις διαδικασίες τόρνευσης και φρεζαρίσματος/διάτρησης.
Μπορείτε επίσης να επιλέξετε τη βάση εργαλείων σύμφωνα με τη στρατηγική επεξεργασίας. Για παράδειγμα, προκειμένου να μεγιστοποιηθεί η παραγωγικότητα σε διαδικασίες κοπής υψηλής ταχύτητας (HSC) ή εφαρμογές κοπής υψηλής απόδοσης (HPC), τα συνεργεία θα επιλέξουν διαφορετικά εργαλεία κοπής. Το πρώτο περιλαμβάνει HHS με μικρό βάθος κοπής, ενώ το δεύτερο εστιάζει στην παραγωγή υψηλότερων ρυθμών αφαίρεσης μετάλλων σε εργαλειομηχανές με επαρκή ισχύ αλλά περιορισμένη ταχύτητα.
Η χαμηλότερη επαναλαμβανόμενη ακτινική διαρροή βοηθά στη διασφάλιση σταθερής εμπλοκής του εργαλείου, μειώνοντας έτσι τους κραδασμούς και μεγιστοποιώντας τη διάρκεια ζωής του εργαλείου. Η ισορροπία είναι ζωτικής σημασίας και οι εργαλειοθήκες υψηλής ποιότητας θα πρέπει να επιτυγχάνουν ακριβή δυναμική ισορροπία σε G2, 5-25000 rpm (1 g. mm). Το συνεργείο επεξεργασίας μπορεί να καθορίσει το σύστημα συγκράτησης εργαλείων που μπορεί να καλύψει τις ανάγκες παραγωγής του με οικονομικά αποδοτικό τρόπο με βάση την πραγματική κατάσταση ή να συμβουλευτεί τον προμηθευτή του εργαλείου.
02 Κάθε τύπος λαβής πρέπει να πληροί συγκεκριμένες απαιτήσεις διαδικασίας
Είτε πρόκειται για απλό πλευρικό σταθερό τύπο, τύπο μπουφάν, τύπο θερμοσυστελλόμενου τύπου, μηχανικό τύπο ή υδραυλικό τύπο, η λαβή του εργαλείου θα πρέπει να πληροί συγκεκριμένες απαιτήσεις διαδικασίας.
Τα ελατήρια και τα εναλλάξιμα μανίκια είναι οι πιο συχνά χρησιμοποιούμενες τεχνικές κυκλικής βάσης εργαλείων. Η οικονομικά αποδοτική ER παρέχει διάφορα μεγέθη και επαρκή δύναμη σύσφιξης για την επίτευξη αξιόπιστων διαδικασιών ελαφρού φρεζαρίσματος και διάτρησης. Η βάση εργαλείων με μανδύα ER υψηλής ακρίβειας έχει χαμηλή ακτινική διαρροή (<5 µ m at the tool tip) and a symmetrical design that can be balanced for high-speed processes, while the reinforced type can be used for heavy-duty machining. The ER tool holder is easy to quickly convert and can adapt to various tool diameters.
Η λαβή του εργαλείου θερμικής διαστολής μπορεί να προσφέρει ισχυρή δύναμη σύσφιξης, με 3 στα 3xD μ Η ομοκεντρικότητα του m και εξαιρετική δυναμική μάζα ισορροπίας. Ο συμπαγής σχεδιασμός της λαβής επιτρέπει την εύκολη πρόσβαση σε δύσκολα χαρακτηριστικά εξαρτημάτων.
Οι βελτιωμένες βάσεις εργαλείων μπορούν να εκτελέσουν φρέζα μεσαίου έως βαρέως τύπου, αλλά η δύναμη σύσφιξης εξαρτάται από την ανοχή της εσωτερικής διαμέτρου της θήκης εργαλείου και της βάσης εργαλείου. Τα εργαλεία κοπής θερμικής διαστολής απαιτούν την αγορά ειδικών συσκευών θέρμανσης και η διαδικασία θέρμανσης/ψύξης απαιτεί περισσότερο χρόνο εγκατάστασης από την απλή αλλαγή του μπουφάν.
Το μηχανικό τσοκ φρεζαρίσματος παρέχει ισχυρή δύναμη σύσφιξης και υψηλή ακτινική ακαμψία μέσω πολλαπλών σειρών ρουλεμάν με βελόνα. Αυτός ο σχεδιασμός μπορεί να επιτύχει φρεζάρισμα βαρέως τύπου και γρήγορη αλλαγή εργαλείων, αλλά η εξάντληση μπορεί να είναι μεγαλύτερη από αυτή του συστήματος τζάκετ. Το μέγεθος των μηχανικών τσοκ είναι συνήθως μεγαλύτερο από άλλους τύπους υποδοχών εργαλείων, γεγονός που μπορεί να περιορίσει την ικανότητα του εργαλείου να φτάσει σε ορισμένα χαρακτηριστικά εξαρτημάτων.
Σε σύγκριση με τα μηχανικά τσοκ, τα υδραυλικά τσοκ που χρησιμοποιούν υδραυλική πίεση για να δημιουργήσουν δύναμη σύσφιξης έχουν λιγότερα εσωτερικά εξαρτήματα, με αποτέλεσμα μια σχετικά λεπτή εμφάνιση. Η ακτινική διαρροή του υδραυλικού τσοκ είναι σχετικά χαμηλή και μπορεί να επεκτείνει αποτελεσματικά οπές, να ανοίξει τρύπες και να εκτελέσει ελαφριά άλεση σε υψηλές ταχύτητες ατράκτου, αλλά είναι ευαίσθητο σε μεγάλα ακτινικά φορτία.
Ο άξονας 03 ή το κωνικό άκρο καθορίζει την ικανότητα μετάδοσης της ροπής και την ακρίβεια ευθυγράμμισης του εργαλείου
Εξίσου σημαντικός με τον τρόπο στερέωσης του κοπτικού εργαλείου με το στήριγμα εργαλείων είναι ο τρόπος τοποθέτησης της θήκης εργαλείου στον άξονα εργαλειομηχανής. Το παραδοσιακό κωνικό στέλεχος εργαλείων BT, DIN και CAT είναι κατάλληλο για μικρότερες εργαλειομηχανές, αλλά ενδέχεται να περιορίζεται σε κατεργασίες υψηλής ταχύτητας. Τα μοντέλα που έρχονται σε επαφή με την κωνικότητα και την τελική όψη της λαβής εργαλείου και στις δύο πλευρές μπορούν να παρέχουν μεγαλύτερη ακαμψία και ακρίβεια, ειδικά σε περιπτώσεις μεγάλων προεξοχών. Η αξιόπιστη μετάδοση μεγαλύτερης ροπής απαιτεί μεγαλύτερο μέγεθος κωνικότητας. Για παράδειγμα, η βάση εργαλείων HSK-E32 δεν μπορεί να αντικαταστήσει το HSK-A125A σε μηχανουργικές εργασίες βαρέως τύπου.
Η επιλογή της κωνικής μορφής για τη λαβή συνήθως διαφέρει ανά περιοχή. Στα μέσα-1990, οι 5-εργαλειομηχανές αξόνων έγιναν όλο και πιο δημοφιλείς και κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου άρχισε να εμφανίζεται η HSK στη Γερμανία. Οι θήκες εργαλείων CAT χρησιμοποιούνται κυρίως στις Ηνωμένες Πολιτείες, ενώ στην Ασία, οι θήκες εργαλείων BT είναι πολύ δημοφιλείς και συχνά διατίθενται σε μοντέλα με διπλή όψη επαφής κώνου/άκρου.
Το HSK χρησιμοποιείται συνήθως για 5-κατεργασία αξόνων. Οι συνδέσεις PSC (Polygonal Clamping System: Capto) και KM χρησιμοποιούνται κυρίως για εργαλειομηχανές πολλαπλών εργασιών, χρησιμοποιώντας πρότυπα ISO. Το KM και το Capto είναι και τα δύο αρθρωτά συστήματα που επιτρέπουν τη συναρμολόγηση συγκεκριμένων μηκών εργαλείων συνδυάζοντας ράβδους επέκτασης ή μείωσης. Με την αυξανόμενη δημοτικότητα των εργαλειομηχανών πολλαπλών εργασιών, οι θήκες εργαλείων που μπορούν να επιτύχουν τύπους μηχανικής κατεργασίας όπως τόρνευση, φρεζάρισμα και διάτρηση σε μία διαδικασία σύσφιξης γίνονται όλο και πιο δημοφιλείς.
04 Περίληψη
Το συνεργείο μηχανουργικής κατεργασίας πρέπει να αποδίδει σημασία στη σημασία των στηρίξεων εργαλείων στο σύστημα μηχανικής κατεργασίας και να κατανοεί πώς να ταιριάζει σωστά τη σωστή βάση εργαλείων με συγκεκριμένες εργαλειομηχανές, στρατηγικές μηχανικής κατεργασίας και τεμάχια εργασίας για τη βελτίωση της παραγωγικότητας και τη μείωση του κόστους.
Οι μελλοντικές τεχνολογικές βελτιώσεις δεν θα περιορίζονται πλέον στην ίδια τη λαβή. Η χρήση λογισμικού και ετικετών RFID για τη διαχείριση εργαλείων είναι ένα ουσιαστικό στοιχείο της παραγωγής που βασίζεται σε δεδομένα και γίνεται ολοένα και πιο κοινή. Η πρόοδος της τεχνολογίας εργαλειοθήκης περιλαμβάνει θήκες εργαλείων εξοπλισμένες με αισθητήρες, οι οποίοι μπορούν να παρακολουθούν τη δύναμη που ασκείται στη βάση εργαλείων σε πραγματικό χρόνο. Τα δεδομένα που συλλέγονται επιτρέπουν στους χειριστές να προσαρμόζουν τις παραμέτρους μηχανικής κατεργασίας κατά τη διαδικασία μηχανικής κατεργασίας και μπορούν ακόμη και να ρυθμιστούν αυτόματα μέσω της τεχνητής νοημοσύνης (AI) που είναι συνδεδεμένη στη μονάδα ελέγχου του μηχανήματος. Αυτές οι τεχνολογίες και άλλες νέες τεχνολογίες θα αυξήσουν περαιτέρω την αξία συνεισφοράς στην παραγωγή του κατόχου εργαλείων στη διαδικασία κατεργασίας.