หากใครกำลังมองหาผลตอบแทนจากการลงทุนที่รวดเร็วและง่ายดาย การยืดอายุการใช้งานเครื่องมือตัดเฉือน (Cutting Tools) ให้นานขึ้นถือเป็นหนึ่งในทางเลือกที่ดีที่สุด สำหรับกระบวนการขึ้นรูปโลหะ (Metal Working)
ในขณะที่หลายท่านอาจมองไปที่การปรับความเร็วตัด ความเร็วรอบ อัตราป้อน การตั้งโปรแกรมที่เหมาะสม ทำให้เศษสั้นลง หรือเพิ่มเกรดเม็ดมีดและใช้การเคลือบผิวขั้นสูงเพื่อยืดอายุการใช้งานของเครื่องมือตัด
ทว่าปัจจัยอีกอย่างที่อาจถูกมองข้ามไป คือ จุดเชื่อมต่อระหว่างเครื่องมือตัด (Cutting Tool) และสปินเดิลของเครื่องจักร (Machine Spindle) ซึ่งมีบทบาทสำคัญไม่น้อยในการทำงาน Machining ให้เกิดประโยชน์สูงสุด การใช้หัวจับเครื่องมือ (Tool Holder) ที่ดีและเหมาะสมกับงาน จะช่วยปรับปรุงคุณภาพและยืดอายุการใช้งานเครื่องมือได้อย่างไร บทความนี้มีคำตอบ
เลือกอ่านประเด็นที่สนใจ
-
เลือก Tool Holder ที่ใช่ ดีอย่างไร?
การเลือก หัวจับเครื่องมือ ราคาไม่แพงเพื่อประหยัดเงิน สิ่งที่ตามมาคือปัญหาที่เกิดขึ้นจากคุณภาพของหัวจับที่ไม่ได้มาตรฐานหรือไม่เหมาะสมกับงาน ทำให้ผู้ประกอบการต้องเสียค่าใช้จ่ายและเวลาหยุดทำงานของเครื่องจักร อันเนื่องมาจากการเสื่อมสภาพของเครื่องมือตัด ซึ่งหมายถึงต้นทุนที่สูงขึ้นในระยะยาว
Tool Holder ที่ดีและเหมาะสมกับงานจึงจำเป็นอย่างมากในงาน Machining แม้หัวจับส่วนใหญ่จะมีลักษณะที่เหมือนหรือคล้ายคลึงกัน แต่แน่นอนว่าแต่ละชิ้นนั้นมีความแตกต่างกัน สามารถพิจารณาได้ตามปัจจัยสำคัญ 4 ประการของอุปกรณ์จับยึด หากต้องการให้การตัดแต่งขึ้นรูปโลหะมีคุณภาพและแม่นยำขึ้น
“ ดังนั้น การเลือกใช้ Tool Holder ที่มีคุณภาพ ทั้งด้านความสมดุล ความทนทาน แรงจับยึด และค่า Runout (Runout Accuracy) จึงเป็นโซลูชันสำหรับการจับยึดชิ้นงานที่แม่นยำ ช่วยยืดอายุการใช้งานเครื่องมือตัด และยังสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตได้อีกด้วย”
ตัวอย่าง ความแตกต่างด้านคุณภาพของอุปกรณ์จับยึดจาก BIG DAISHOWA
1. Dual Contact System
Big-Plus® Spindle System ระบบหน้าสัมผัสสองด้าน ซึ่งเป็นลิขสิทธิ์เฉพาะของ BIG DAISHOWA CO., LTD. ช่วยให้หน้าสัมผัสระหว่างเทเปอร์และหน้าแปลนแนบสนิทกันสมบูรณ์ ส่งผลให้ระยะข้อต่อระหว่าง Spindel กับ Holder ขยายใหญ่ขึ้น จึงมีความแข็งแกร่งเพิ่มขึ้น ทนต่อการโก่งตัว รองรับการผลิตที่ต้องการความแม่นยำสูง
- ยกระดับความแม่นยำของขนาดและพื้นผิวการ Machining ชิ้นงาน ความกลมในการคว้าน และช่วยให้การผลิตมีความเสถียร
- เพิ่มความแม่นยำในการเปลี่ยนทูลแบบอัตโนมัติ ATC เพิ่มความเสถียรของแนวแกน Z เมื่อใช้งานด้วย ความเร็วรอบสูง
- ป้องกันการกัดกร่อนจากการถูครูด (Fretting Corrosion) ที่มีสาเหตุมาจากการสั่นสะท้านเมื่อใช้งานแบบกัดหนัก ยืดอายุการใช้งานของเครื่องมือ
2. ความสามารถในการทำซ้ำ (Repeatability)
เนื่องจากหน้าสัมผัสของเทเปอร์และหน้าแปลนถูกยึดอย่างแน่นหนา ในขณะที่สวมหัวจับเข้ากับสปินเดิลของเครื่องจักร จึงช่วยเพิ่มความสามารถในการทำซ้ำของ ATC สามารถเปลี่ยนเครื่องมือซ้ำไปซ้ำมาได้หลายรอบ โดยไม่เกิดการเอียง คลาดเคลื่อน หรือหมุนหนีศูนย์ ส่งผลให้ขนาดของงานคว้านสำเร็จต่างๆ มีความเสถียรแม่นยำ
3. ค่า Runout ต่ำ
ไม่ว่าจะเป็นการใช้งานรูปแบบใด ค่าหนีศูนย์ที่ปลายคมตัด (Runout) ส่งผลกระทบอย่างมากต่อประสิทธิภาพการตัดและอายุการใช้งานของเครื่องมือตัด
BIG DAISHOWA จึงให้ความสำคัญกับความสมดุลของเครื่องมือ เอาใจใส่ติดตามในทุกขั้นตอนตั้งแต่การออกแบบจนถึงกระบวนการผลิต เพื่อให้ได้หัวจับยึดที่มีความเที่ยงตรงสูงและค่าการหมุนหนีศูนย์ (Runout Accuracy) ไม่เกิน 2 μm
ซึ่งค่า Runout หรือความเบี่ยงเบนของเครื่องมือเพียงเล็กน้อย ก็อาจลดขีดความสามารถในการทำซ้ำ (Repeatability) ลดอายุการใช้งาน (Tool Life) และอาจสร้างความเสียหายให้กับชิ้นงานได้ยิ่งเครื่องมือตัดมีขนาดเล็ก ค่า Runout ที่มากก็ยิ่งส่งผลกระทบมากขึ้น
ตัวอย่าง ค่า Runout สามารถสร้างความแตกต่างได้มากน้อยเพียงใด? และวิธีลดค่า Runout เพิ่มผลกำไรการผลิต
BIG Tooling System ตัวช่วยปรับปรุงคุณภาพและยืดอายุการใช้งานเครื่องมือตัด
ระบบการจับยึดเครื่องมือ (BIG Tooling System) ได้มีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง เพื่อตอบโจทย์ด้านคุณภาพของผิวชิ้นงาน ความแม่นยำ ความเที่ยงตรง พร้อมทั้งคุณภาพของเครื่องจักรและเครื่องมือที่นำมาใช้งาน ให้สอดคล้องและเหมาะสมกับการใช้งานในรูปแบบต่างๆ เพื่อให้เกิดประโยชน์สูงสุด
หัวจับเครื่องมือ แบบคอลเล็ท (Collet Chuck)
ระบบหัวจับแบบคอลเล็ท สามารถใช้งานได้หลากหลาย เป็นที่นิยมใช้ในงานที่ต้องการความแม่นยำ และความสามารถแบบ High-speed
หัวจับแบบคอลเล็ททั่วไป มักจะไม่สามารถป้องกันการเบี่ยงเบนจากการหมุน (Runout) และการสึกหรอที่เกิดจากการสะท้านได้ ยิ่ง Cutting tool มีน้ำหนักและความยาวมากขึ้น ยิ่งมีผลกระทบต่อหัวจับเครื่องมือขณะหมุน
BIG DAISHOWA จึงได้พัฒนาระบบหัวจับแบบคอลเล็ทที่มีความเที่ยงตรงสูง รองรับการใช้งานที่หลากหลายตั้งแต่ งานเจาะ งานคว้าน จนถึงงานต๊าปเกลียว ด้วยความเที่ยงตรงระดับ 1 ไมครอน
คุณสมบัติของหัวจับระบบคอลเล็ท (Collet Chuck) ที่ช่วยยืดอายุการใช้งานเครื่องมือ ได้แก่
New Baby Nut รับประกันความเที่ยงตรงสูง
การกัดเกลียวละเอียดหลังจากชุบแข็ง ร่วมกับการใช้ลูกปืนกันรุน (Thrust Ball) เพื่อไม่ให้เกิดแรงบิดภายในคอลเล็ท (Torsion) ส่งผลให้การจับยึดเครื่องมือด้วยหัวจับระบบคอลเล็ทมีความเที่ยงตรงสูง นอกจากนี้ยังมีกลไกป้องกันการหลุดกระเด็น เนื่องจากแรงเหวี่ยงหนีศูนย์ที่ความเร็วรอบสูง ทำให้สามารถกัดงานได้อย่างเสถียรแม่นยำ
รูปแบบการจ่ายน้ำหล่อเย็นที่ตรงกับการใช้งาน
รูปแบบการทำงานของ PERFECT SEAL คือ ยิ่งแรงดันน้ำหล่อเย็นสูงขึ้นเท่าใด PS Ring จะยิ่งแนบสนิทกับด้ามจับเครื่องมือมากขึ้นเท่านั้น ผลลัพธ์จากระบบซีลที่ปิดสนิท ทำให้สามารถปล่อยน้ำหล่อเย็นที่ปลายทูลได้อย่างสมบูรณ์ แม้จะเป็นการตัดโดยใช้แรงดันสูงในงาน High-speed
คอลเล็ทรุ่นใหม่มีคุณสมบัติการลดระยะความยาวยื่น (Projection Length) ทำให้ความเที่ยงตรงของงานกัดเจาะมีความเสถียรแบบที่ไม่เคยมีมาก่อน
ฝานัทสำหรับน้ำหล่อเย็นพร้อมคุณสมบัติกันน้ำมันรั่วซึม ทำให้สามารถจ่ายน้ำหล่อเย็นแบบ Jet-Through ได้ เมื่อถอด PS Ring ออก
หัวจับเครื่องมือ สำหรับงานไฮสปีด (High-Speed)
ในงาน High-speed Machining จำเป็นต้องใช้เทคโนโลยีหลายด้านร่วมกัน การนำหัวจับ (Chucks) ทั่วไปมาใช้ในการทำงานแบบ High-speed Machining มักทำให้หัวจับรับภาระมากเกินไปจนลดความแม่นยำในการทำงาน มักมีแรงจับยึดและค่า Runout ไม่ดีนัก
เมื่อใช้ความเร็วสูงขึ้น สปินเดิลย่อมได้รับผลกระทบจากแรงหนีศูนย์กลาง (Centrifugal Force) และรูแกนเพลา (Spindle Bore) ก็จะขยายตัวจากแรงหนีศูนย์กลางที่มากขึ้น นอกจากนี้แรงสั่นสะเทือนก็จะยิ่งมากขึ้นตามไปด้วย จึงเสี่ยงต่อการเกิดแรงสะท้านบนเครื่องมือตัด ทำให้ไม่สมดุลและสึกหรอก่อนเวลาอันควร
สิ่งนี้เองที่นำไปสู่การพัฒนาคุณสมบัติของหัวจับเครื่องมือสำหรับงาน High-speed Machining ที่ช่วยยืดอายุการใช้งานเครื่องมือ ได้แก่
ขีดสุดของความสมดุลของเครื่องมือ
หัวจับความแข็งเกร็งสูง ได้รับการออกแบบที่ให้มีความสมดุลสูง เจียรเก็บผิวละเอียดหลังผ่านการชุบแข็ง รวมถึงตรวจสอบความสมดุลด้วย Dynamic Balancer ความเที่ยงตรงสูง จึงมีความทนทานต่อแรงสะท้าน เหมาะกับกัดเอ็นมิล ด้วยแรงจับยึดที่มีพลังและค่า runout ที่ดีเยี่ยม
MEGA NUT ดีไซน์แบบ Notch-free ป้องกันการสั่นสะท้านและลดเสียงรบกวน
ด้วยการออกแบบรูปทรงนัทที่เหมาะสำหรับการหมุนด้วยความเร็วสูง ขันล็อกแน่นสนิทด้วยประแจ MEGA พร้อมฝานัทแบบไร้ร่องสำหรับคาดประแจ ไม่เพียงแค่ลดเสียงรบกวนและลดการกระเด็นของน้ำหล่อเย็น แต่ยังช่วยให้ได้ตัวนัทมีความแข็งแรงขึ้นด้วย จึงให้สมดุลที่เหนือกว่า ช่วยแก้อาการสั่นสะท้านเมื่อใช้ในงาน High-Speed
การออกแบบร่องระบายน้ำมัน กันลื่น
มีการใช้รูปทรงร่องขนาดใหญ่ที่ไม่เหมือนใคร (Big Slit Shape) เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพทั้งความแม่นยำของการหมุนหนีศูนย์ (Runout Accuracy) และแรงจับยึด (Gripping Force) สำหรับงานหนัก สามารถจับยึดได้อย่างมั่นคง ด้วยคุณสมบัติการเปลี่ยนรูป Elastic Deformation ทำให้วัสดุคงรูปร่างเดิมไว้ได้หรือมีขนาดเท่าเดิม และความสามารถในการขจัดฟิล์มน้ำมันออกจากด้ามเครื่องมือ
หัวจับยึดระบบไฮดรอลิค (Hydraulic Chuck)
หัวจับไฮดรอลิก (Hydraulic Chuck) เป็นตัวจับยึดเครื่องมือที่สมบูรณ์แบบเหมาะสำหรับกระบวนการตัดเฉือนที่ต้องการความแม่นยำของค่า Runout สูง พร้อมด้วยการออกแบบที่เหมาะกับการใช้งานที่หลากหลาย รวมทั้งขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางหัวจับยึดและความยาวมากมายให้เลือกใช้
โครงสร้างปลอกจับที่เป็นชิ้นเดียวกัน
HYDRAULIC CHUCK ถูกออกแบบเป็นชิ้นเดียว สร้างความแตกต่างในด้านความแม่นยำและความแข็งแกร่งทำให้ได้ความทนทานสูง บำรุงรักษาง่าย ใช้งานได้กับเครื่องจักรทุกประเภท
นอกจากนี้ ความแม่นยำของการหมุนหนีศูนย์ (Runout Accuracy) ยังเพิ่มขึ้นอย่างมาก ด้วยการออกแบบให้มีส่วนของเครื่องมือที่ยื่นออกมา (Overhang) สั้นลง ช่วยให้มีความคงทนยิ่งขึ้น อีกทั้งจับยึดเครื่องมือได้ดียิ่งขึ้นด้วยระบบไฮดรอลิก จุดแรงดันน้ำมันคู่ (Dual Oil Pressure Points) พร้อมรูน้ำมันในตัวต่อด้านหลัง สามารถฉีดออกปลายทูลได้โดยตรง
ความแม่นยำสูงด้วย Runout Accuracy ไม่เกิน 3μm
ค่า Runout ของปลายทูล 4D ไม่เกิน 3μm ช่วยยืดอายุการใช้งานของเครื่องมือให้ยาวนาน อีกทั้งยังจับยึดหรือถอดเครื่องมือตัดเฉือน (Cutting Tools) ได้ง่ายดายและปลอดภัยด้วยการบิดประแจเพียงตัวเดียว ประหยัดเวลาในการเปลี่ยนเครื่องมือตัดเฉือน
ไร้กังวลเรื่องน้ำมันรั่วซึม
ซีลลูกสูบไฮดรอลิกใช้วัสดุพิเศษโดยเฉพาะ หมดปัญหาเรื่องแรงจับยึดตกเนื่องจากน้ำมันรั่ว นอกจากนั้นโครงสร้างที่เป็นระบบปิดยังช่วยป้องกันเศษเล็กๆ จากการ เช่น วัสดุกราไฟท์ เซรามิก หรือแม้กระทั่งเศษจากงานขัดเจียรละเอียดหลุดเข้าไปในระบบ
สรุป
อายุการใช้งานเครื่องมือที่ยาวนานขึ้นจากเครื่องมือเพียงชิ้นเดียวนั้น หมายถึงการผลิตชิ้นงานได้มากขึ้นจากต้นทุนการผลิตเท่าเดิม
การเลือกซื้อหัวจับเครื่องมือ (Tool Holder ) ที่เหมาะสมและมีประสิทธิภาพสูง จะทำให้สามารถใช้งานเครื่องมือตัดได้ยาวนานกว่าเดิม โดยไม่จำเป็นต้องลดความเร็วรอบหรือความเร็วในการป้อนแต่อย่างใด จึงช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายในการเปลี่ยนเครื่องมือใหม่ได้อย่างมาก
เมื่อเทียบกันแล้วพบว่าการลงทุนที่อุปกรณ์จับยึด มีค่าใช้จ่ายต่ำกว่าการเปลี่ยนเครื่องมือตัดบ่อย ๆ นั่นหมายถึงผลตอบแทนต่อการลงทุนหรือ ROI (return on investment) ที่ดีขึ้น จากการยืดอายุการใช้งานเครื่องมือนั่นเอง
สินค้าและบริการด้านเครื่องจักรกลจากสุมิพล
สุมิพลให้คำปรึกษาเกี่ยวกับเครื่องจักรอุปกรณ์และเครื่องมือตัดแต่งขึ้นรูปโลหะ การเลือก CNC Machines, Cutting Tools, Tools Systems รวมถึงเครื่องมืออื่นๆ ที่เหมาะสมกับกระบวนการผลิตชิ้นงาน นอกจากนี้ยังมีบริการออกแบบระบบเครื่องจักรกลตามความต้องการของลูกค้า ที่ช่วยลดต้นทุนการผลิตได้อย่างมีประสิทธิภาพ ด้วยอุปกรณ์อัตโนมัติที่ทันสมัยและโปรแกรมในการออกแบบเพื่อการทำงานเสมือนจริงมากที่สุด
สนใจเกี่ยวกับข้อมูลของสินค้าหรือบริการเพิ่มเติม
สามารถพูดคุย วิเคราะห์ปัญหาเบื้องต้นกับผู้เชี่ยวชาญของสุมิพลได้โดยตรง
สามารถติดต่อได้ ที่นี่ หรือ Call Center 02-7623000
ที่มาข้อมูล : https://www.bigkaiser.eu/en/
