Hvordan bør bearbeidingssentre velge verktøyholdere riktig?

Presisjonsbearbeidingssentre, kombinert med avanserte skjæreverktøy, kan gi utmerket metallskjæringsproduktivitet. Som et avgjørende grensesnitt mellom skjæreverktøy og maskinspindler, er verktøyholderen avgjørende for å oppnå høy produktivitet. Så hvordan velger, bruker og vedlikeholder vi den mest passende verktøyholderen for produksjonsbehov?
01 Arbeidsstykkefaktorer som påvirker valg av verktøyholder
Faktorene som påvirker valget av verktøyholderen inkluderer bearbeidbarheten til arbeidsstykkematerialet i hver operasjon og konfigurasjonen av den endelige delen, som kan bestemme størrelsen på verktøyholderen som kreves for å oppnå en spesifikk profil eller funksjon. Håndtaket skal være så enkelt og lett å bruke som mulig for å minimere muligheten for operatørfeil.
De grunnleggende komponentene til verktøymaskiner spiller en avgjørende rolle - raske verktøymaskiner med lineære føringer vil utnytte verktøyholdere som er designet for høyhastighetsapplikasjoner fullt ut, mens verktøymaskiner med kassespor gir støtte for kraftig maskinering. Multi-oppgave maskinverktøy kan fullføre dreie- og frese-/boreprosesser samtidig.
Du kan også velge verktøyholder i henhold til prosesseringsstrategien. For å maksimere produktiviteten i prosesser for høyhastighetsskjæring (HSC) eller applikasjoner med høy ytelse (HPC), vil verkstedene for eksempel velge forskjellige skjæreverktøy. Førstnevnte involverer grunt skjæredybde HHS, mens sistnevnte fokuserer på å produsere høyere metallfjerningshastigheter på verktøymaskiner med tilstrekkelig kraft, men begrenset hastighet.
Lavere repeterbar radiell utløp bidrar til å sikre en konstant mengde verktøyinngrep, og reduserer dermed vibrasjoner og maksimerer verktøyets levetid. Balanse er avgjørende, og verktøyholdere av høy kvalitet bør oppnå presis dynamisk balanse ved G2,5-25000 rpm (1 g. mm). Bearbeidingsverkstedet kan bestemme verktøyholdersystemet som kan dekke dets produksjonsbehov på en økonomisk effektiv måte basert på den faktiske situasjonen eller rådføre seg med verktøyleverandøren.
02 Hver type håndtak skal oppfylle spesifikke prosesskrav
Enten det er en enkel sidefast type, kappetype, varmekrympetype, mekanisk type eller hydraulisk type, bør verktøyhåndtaket oppfylle spesifikke prosesskrav.
Fjærhylser og utskiftbare hylser er de mest brukte sirkulære verktøyholderteknikkene. Økonomisk effektiv ER gir ulike størrelser og tilstrekkelig klemkraft for å oppnå pålitelige lette frese- og boreprosesser. Den høypresisjons ER-mantlede verktøyholderen har lav radiell utløp (<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.
Det termiske ekspansjonsverktøyets håndtak kan gi sterk klemkraft, med 3 ved 3xD μ Konsentrisiteten til m og utmerket dynamisk balansemasse. Den kompakte håndtaksdesignen gir enkel tilgang til vanskelige deler.
Forbedrede verktøyholdere kan utføre middels til kraftig fresing, men klemkraften avhenger av den indre diametertoleransen til verktøyholderen og verktøyholderen. Termisk ekspansjonsskjæreverktøy krever kjøp av spesielle varmeenheter, og oppvarmings-/kjøleprosessen krever mer installasjonstid enn bare å bytte kappe.
Den mekaniske fresechucken gir sterk klemkraft og høy radiell stivhet gjennom flere rader med nålrullelagre. Denne utformingen kan oppnå kraftig fresing og raskt verktøyskifte, men utløpet kan være større enn jakkesystemet. Størrelsen på mekaniske chucker er vanligvis større enn andre typer verktøyholdere, noe som kan begrense verktøyets evne til å nå visse delegenskaper.
Sammenlignet med mekaniske chucker har hydrauliske chucker som bruker hydraulisk trykk for å generere klemkraft færre interne komponenter, noe som resulterer i et relativt slankt utseende. Den radielle utløpet til den hydrauliske chucken er relativt lav, og den kan effektivt utvide hull, bore hull og utføre lett fresing ved høye spindelhastigheter, men den er følsom for store radielle belastninger.
03-spindelen eller den koniske enden bestemmer dreiemomentoverføringsevnen og verktøyinnrettingsnøyaktigheten
Like viktig som hvordan du fester skjæreverktøyet med verktøyholderen, er hvordan du installerer verktøyholderen på maskinspindelen. Tradisjonell BT-, DIN- og CAT-skaftavsmalning er egnet for mindre verktøymaskiner, men kan være begrenset ved høyhastighetsmaskinering. Modellene som kommer i kontakt med avsmalningen og endeflaten til verktøyhåndtaket på begge sider kan gi høyere stivhet og nøyaktighet, spesielt i tilfeller med stort overheng. Pålitelig overføring av større dreiemoment krever en større konisk størrelse. For eksempel kan verktøyholderen HSK-E32 ikke erstatte HSK-A125A ved kraftig maskinering.
Valget av konisk form for håndtaket varierer vanligvis etter region. På midten av-1990-tallet ble 5-aksemaskinverktøy stadig mer populært, og det var i denne perioden at HSK begynte å dukke opp i Tyskland. CAT-verktøyholdere brukes hovedsakelig i USA, mens i Asia er BT-verktøyholdere veldig populære og kommer ofte i modeller med dobbeltsidig kjegle/endekontakt.
HSK brukes ofte til 5-aksebearbeiding. PSC (Polygonal Clamping System: Capto) og KM-forbindelsene brukes hovedsakelig for multitasking-maskinverktøy ved bruk av ISO-standarder. KM og Capto er begge modulære systemer som muliggjør montering av spesifikke lengder av verktøy ved å kombinere forlengelses- eller reduksjonsstenger. Med den økende populariteten til multitasking-maskinverktøy, blir verktøyholdere som kan oppnå maskineringstyper som dreiing, fresing og boring i én klemmeprosess mer og mer populære.
04 Sammendrag
Maskineringsverkstedet må legge vekt på viktigheten av verktøyholdere i maskineringssystemet og forstå hvordan man kan matche riktig verktøyholder med spesifikke maskinverktøy, maskineringsstrategier og arbeidsstykker for å forbedre produktiviteten og redusere kostnadene.
Fremtidige teknologiske forbedringer vil ikke lenger være begrenset til selve håndtaket. Bruken av programvare og RFID-brikker for verktøyadministrasjon er et viktig element i datadrevet produksjon og blir stadig mer vanlig. Fremskrittet innen verktøyholderteknologi inkluderer verktøyholdere utstyrt med sensorer, som kan overvåke kraften på verktøyholderen i sanntid. De innsamlede dataene lar operatører justere maskineringsparametere under maskineringsprosessen, og kan til og med justeres automatisk gjennom kunstig intelligens (AI) koblet til maskinens kontrollenhet. Disse teknologiene og andre nye teknologier vil ytterligere øke produksjonsbidragsverdien til verktøyholderen i maskineringsprosessen.