1. Факторите на детайла влияят върху избора на инструментодържач
Факторите, които влияят върху избора на държач за инструменти, включват обработваемостта на материала на детайла при всяка работа и конфигурацията на крайната част, която може да определи размера на държача за инструменти, необходим за постигане на специфичен профил или характеристика. Дръжката на инструмента трябва да бъде възможно най-проста и лесна за използване, за да се сведе до минимум възможността за грешка на оператора.
Основните градивни елементи на машинния инструмент играят ключова роля - една бърза машина с линейни водачи ще се възползва от държач за инструменти, предназначен за високоскоростни приложения, докато машина с жлеб на кутията поддържа тежка обработка. Многозадачните машини могат да извършват операции по струговане и фрезоване/пробиване едновременно.
Държачът на инструмента може да бъде избран и според стратегията на обработка. Например, магазините използват различни инструменти, за да увеличат максимално производителността при високоскоростно рязане (HSC), което включва плитки дълбочини на рязане (HHS), или при високопроизводителни рязане (HPC), които се фокусират върху рязане с висока мощност. Въпреки това, машинните инструменти с ограничена скорост произвеждат високи нива на отстраняване на метал.
Ниското повторяемо биене помага да се осигури постоянно количество зацепване на инструмента, намалявайки вибрациите и максимизирайки живота на инструмента. Балансът е от решаващо значение и висококачествените държачи на инструменти трябва да бъдат прецизно динамично балансирани при G2, 5-25000 rpm маса (1 g.mm). Работните работилници могат да определят системата за държачи на инструменти, която може рентабилно да отговори на техните производствени нужди въз основа на действителните условия или като се консултира с доставчици на инструменти.
2. Всеки държач на инструменти трябва да отговаря на специфични изисквания на процеса.
Независимо дали са обикновени със странично закопчаване, с кожух, термосвиваеми, механични или хидравлични, държачите за инструменти трябва да отговарят на специфични изисквания на процеса.
Пружинните цанги и сменяемите цанги са най-често използваните технологии за кръгли държачи. Икономическият стил ER се предлага в различни размери и осигурява достатъчна сила на затягане за надеждни леки операции по фрезоване и пробиване. Високопрецизните ER цангови държачи за инструменти се отличават с ниско биене (< 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.
Свиваемите държачи осигуряват силна сила на затягане, имат 3 μm концентричност при 3xD и имат отлични балансиращи качества. Компактният дизайн на дръжката осигурява отличен достъп до трудни функции на частите.
Подсилените държачи на инструменти позволяват средно до тежко фрезоване, но силата на затягане зависи от толеранса на вътрешния диаметър на държача и държача. Инструментите за свиване изискват закупуването на специално нагревателно устройство, а процесът на нагряване/охлаждане изисква повече време за настройка, отколкото простото превключване на цангата. Механичният фрезов патронник осигурява силна сила на затягане и висока радиална твърдост чрез множество редове иглени лагери. Този дизайн позволява тежко фрезоване и бърза смяна на инструмента, но биенето може да е по-голямо, отколкото при цанговата система. Механичните патронници често са с по-големи размери от другите типове държачи за инструменти, което може да ограничи обхвата на инструмента до определени характеристики на детайла.
В сравнение с механичните патронници, хидравличните патронници, които използват налягане на маслото, за да генерират сила на затягане, имат по-малко вътрешни компоненти и следователно имат относително по-тънък профил. Хидравличните патронници имат ниско радиално биене и са ефективни за райбероване, пробиване и леко фрезоване при високи скорости на шпиндела, но са чувствителни към големи радиални натоварвания.
3. Шпинделът или заостреният край определят способността за предаване на въртящия момент и точността на подравняване на инструмента
Също толкова важно, колкото и как държачът за инструменти държи режещия инструмент, е как държачът за инструменти е монтиран към шпиндела на машинния инструмент. Традиционните BT, DIN и CAT конуси за държачи на инструменти са подходящи за по-малки машинни инструменти, но могат да бъдат ограничени при високоскоростна обработка. Версиите с двустранен контакт на конуса и крайната повърхност на държача на инструмента осигуряват по-голяма твърдост и точност, особено при големи надвеси. Надеждното предаване на повече въртящ момент изисква по-големи размери на конуса.
Изборът на модел на конус на държача за инструменти често варира според региона. HSK започва да се появява в Германия в средата на-1990, когато 5-осовите машинни инструменти стават все по-популярни. Държачите за инструменти CAT се използват предимно в Съединените щати, докато в Азия държачите за инструменти BT са много популярни и често се предлагат във версии с двоен контакт/контакт.
HSK обикновено се използва за 5-осева обработка. PSC (многоъгълна система за затягане: Capto) и KM връзките се използват главно при многофункционални металорежещи машини и се основават на стандартите ISO. И KM, и Capto са модулни системи, които позволяват сглобяването на инструменти със специфични дължини чрез комбиниране на удължителни или редуциращи пръти. Тъй като многозадачните машинни инструменти стават все по-често срещани, държачите за инструменти, които могат да извършват струговане, фрезоване, пробиване и други видове обработка в една настройка, стават все по-популярни.
4. Обобщение
Работните работилници трябва да оценят значението на държачите за инструменти в техните системи за обработка и да разберат как правилно да съчетаят правилния държач за инструменти с конкретен машинен инструмент, стратегия за обработка и детайл, за да увеличат производителността и да намалят разходите.
Бъдещите технологични подобрения вече няма да се ограничават до самата дръжка на инструмента. Управлението на инструменти с помощта на софтуер и RFID етикети е елемент от производството, базирано на данни, и става все по-разпространено. Напредъкът в технологията на държача за инструменти включва държачи за инструменти, оборудвани със сензори, които следят силите върху държача за инструменти в реално време. Събраните данни позволяват на операторите да правят корекции на параметрите на обработка по време на обработката, дори автоматично чрез изкуствен интелект (AI), свързан с блока за управление на машината. Тези и други нови технологии допълнително ще увеличат производствения принос на държачите за инструменти в процеса на обработка.
