drill

Indexable tools กำลังท้าทาย Solid carbide ในงานขนาดเล็กๆ

ในขณะที่เครื่องมือโซลิดคาร์ไบด์ (solid carbide tools) เป็นตัวเลือกสำหรับเครื่องมือแบบดั้งเดิมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็ก indexable tools ในวันนี้แสดงให้เห็นถึงข้อได้เปรียบหลายประการเหนือชิ้นส่วนแบบ one-piece solid tools ผู้ผลิตเครื่องมือยักษ์ใหญ่อย่าง Iscar ได้นำเสนอเม็ดมีด หรือ indexable insert หลากหลายรูปแบบสำหรับแอพพลิเคชันเหล่านี้

Rotating one-piece solid carbide tools ครองส่วนแบ่งตลาดเครื่องมือขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางไม่เกิน 20 มิลลิเมตร (0.75 ​​นิ้ว) และผู้ผลิต indexable tool ยังไม่ประสบความสำเร็จในการเจาะฐานที่มั่นนี้ หลากหลายปัจจัยสำคัญอยู่ที่การรับรู้ข้อมูลเดิมๆ ว่าโซลิดคาร์ไบด์แข็งเป็นทางเลือกที่ดีกว่าสำหรับ tooling reliability

ความแม่นยำของเครื่องมือโซลิดคาร์ไบด์เทียบได้อย่างเหมาะเจาะกับ indexable tools โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับดอกกัดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็กและสำหรับเครื่องมือที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่า อย่างไรก็ตาม ความแม่นยำที่ลดลงสำหรับเครื่องมือที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก มีผลต่ออายุการใช้งานของเครื่องมือ

Indexable tool ประกอบด้วย tool body, เม็ดมีดแบบถอดเปลี่ยนได้ (replaceable inserts) และชิ้นส่วนทางกล เช่น สกรูยึด หรือ ลิ่ม ซึ่งจะยึดเม็ดมีดเข้ากับตัวเครื่อง การลดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของเครื่องมือต้องลดขนาดของชิ้นส่วนประกอบ การลดขนาดของชิ้นส่วนจับยึดทำให้ความแข็งแรงลดลงและเครื่องมือจะไม่สามารถทนต่อแรงตัดภายใต้ machining data ตามปกติได้ นี่คือข้อจำกัดอย่างรุนแรงของ tool application การลดลงในระยะยาวอาจทำให้เกิดการเสื่อมสภาพของโครงสร้างส่วนประกอบทั้งหมด ราคาของเครื่องมือหมุนขนาดเล็กมักจะสูงเมื่อเทียบกับแนวคิดที่ประกอบขึ้น ซึ่งจะเพิ่มข้อจำกัดในการรับรู้ของ indexable tools ที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก

The indexable option

Indexable tools มีข้อดีหลายอย่างที่ทำให้การใช้เครื่องมือเหล่านี้ดึงดูดความสนใจของลูกค้า ในหลาย ๆ กรณีโดยเฉพาะอย่างยิ่ง rough machining การเปลี่ยนมุมตัดเฉือน หรือ cutting edge ที่เสื่อมสภาพหรือชำรุดด้วย simple indexing จะประหยัดได้มากกว่า เมื่อเทียบกับการเปลี่ยน solid tool ที่มีอายุการใช้งานยาวนานแบบยกชุดด้วยเครื่องมือใหม่ นอกจากนี้ไม่จำเป็นต้องเสียเวลาและทรัพยากรในการ regrinding และ recoating เครื่องตัดแบบ one-piece ที่ชำรุดด้วย

ผู้ผลิตเครื่องมือมีความคืบหน้าอย่างมากในการพัฒนารูปแบบที่เชื่อถือได้เกี่ยวกับแนวคิดของโซลิดคาไบด์ซึ่งอาจเป็นไปได้เชิงพาณิชย์ การทำงานในทิศทางนี้ได้แสดงผลลัพธ์แล้ว และการรวมงานกัดและงานเจาะด้วยหัวตัดเฉือนแบบสับปลี่ยนได้กำลังพิสูจน์ให้เห็น ว่าเป็นทางเลือกที่ปฏิบัติได้จริงสำหรับเครื่องมือโซลิดคาร์ไบด์

การเปิดตัวเครื่องมือที่มีหัวกัดโซลิดคาร์ไบด์แบบเปลี่ยนได้หมายถึงการเปลี่ยนโฟกัส ผู้ผลิตเครื่องมือตัดเฉือนอย่าง Iscar นำเสนอตัวอย่างสองแบบของแนวคิดนี้ด้วย Iscar Multi-Master milling line และ Chamdrill lineในงานขุดเจาะ

สมรรถนะและความถูกต้องแม่นยำทำให้เครื่องมือใหม่ ๆ ถูกวางตำแหน่งไว้เพื่อให้สามารถแข่งขันกับรูปแบบต่างๆ ของโซลิดคาร์ไบด์ได้ ความสามารถรอบด้านของสายการผลิตเหล่านี้ ซึ่งหัวตัดเฉือนสามารถติดตั้งใน body ที่แตกต่างกันได้และในทางกลับกัน เมื่อร่างกายเดียวสามารถใส่หัวที่แตกต่างกันได้มากมาย อำนวยความสะดวกในการประกอบชุดชิ้นส่วนต่างๆ และช่วยลดไอเท็มมากมายในสต็อคเครื่องมือด้วย

Cutting cycle time

วิธีการออกแบบที่สำคัญอีกอย่างหนึ่งก็คือ “no set-up time” แปลได้ตรงตัวว่า ไม่มีเวลาตั้งค่า หัวที่ชำรุดไม่ต้องใช้เวลาในการติดตั้งและสามารถเปลี่ยนได้ขณะที่เครื่องมือยังยึดอยู่กับแกนหมุนของ machine tool ลดเวลาในการผลิตและทำให้ต้นทุนการผลิตลดลง

ในทางตรงกันข้าม การเปลี่ยนหัวกัดโซลิดคาไบด์หรือหัวเจาะที่ชำรุดจะนำไปสู่ขั้นตอนการตั้งค่าใหม่อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ นอกจากนี้ แนวคิดนี้ยังช่วยให้มั่นใจได้ว่าจะใช้ซีเมนต์คาร์ไบด์ได้อย่างยั่งยืนด้วยข้อดีทั้งหมดที่เกี่ยวข้อง หลักการของ“indexable” carbide tools มีประโยชน์ที่แตกต่างกันและมีความโดดเด่นในการออกแบบเครื่องมือในช่วงของเส้นผ่านศูนย์กลางที่กล่าวถึง เส้นผ่านศูนย์กลางต่ำสุดของหัวกัด Multi-Master อยู่ที่ 5 มม. และหัวเจาะ Sumocham มีขนาด 4 มม. ขณะหัวกัดแบบ Multi-Master รวมหัวคว้านรูสำหรับเจาะรูศูนย์กลางมีเส้นผ่านศูนย์กลางต่ำสุด 1 มม.

Iscar เพิ่งเปิดตัว small-size indexable rotating tools รุ่นใหม่ภายใต้แคมเปญ new Logiq line นำเสนอเครื่องตัดเฉือนตระกูลต่างๆ ที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางไม่เกิน 20 มม. เครื่องมือเหล่านี้อาจทำให้เราเข้าใจได้ง่ายขึ้นว่า เครื่องมือใหม่ ๆ จะสามารถเจาะฐานที่มั่นอันมั่นคงของโซลิดคาไบด์ได้หรือไม่

ตระกูลใหม่ของ indexable milling cutters หัวกัดที่มีช่วงขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางอยู่ที่ 8-16 มม. ดึงดูดความสนใจสูงสุด ด้วยคุณสมบัติทั่วไปหลายประการ เช่น เครื่องตัดเฉือนติดตั้งเม็ดมีดรูปสามเหลี่ยมพร้อมมุมตัดเฉือน 3 มุม ขณะที่ส่วน mechanical part ที่ยึดเม็ดมีดไว้ถูกแทนที่ด้วยสกรู เครื่องมือในตระกูลเหล่านี้มีไว้สำหรับ หัวปาดฉาก หรือ milling square shoulder หรือดอกกัดแบบ fast-feed (high-feed) แต่ในที่นี้ความคล้ายคลึได้งจบลงและความแตกต่างกำลังเริ่มต้นขึ้น ในขณะที่การออกแบบของตระกูล Heli3Mill และ Micro3Feed สำหรับเครื่องมือขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 10-16 มิลลิเมตรมุ่งมั่นในหลักการคลาสสิกด้วยการยึดเม็ดมีดด้วยสกรูผ่านรูเจาะกลางของเม็ดมีด ส่วนตระกูล Nanmill และ Nan3Feed สำหรับขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางเครื่องมือ 8- 10 มม. ได้นำแนวคิดอื่นมาใช้

Heli3Mill family
The design of the Heli3Mill family is committed to the classic principle of insert-securing via a clamping screw through the central hole of an insert. (Source: Iscar)

ในช่วงที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กมาก วิธีใช้สกรูยึดผ่านรูเจาะกลางเม็ดมีดไม่ใช่โซลูชั่นที่ได้รับการยอมรับ จากแนวคิดใหม่ สกรูจะอยู่ด้านบนของเม็ดมีดโดยมีหัวสกรูทำหน้าที่เป็นตัวยึด วิธีนี้ทำให้การยึดแน่นมั่นคงแข็งแรงและเชื่อถือได้ เพื่อให้แน่ใจว่าโครงสร้างของเม็ดมีดมีความคงทนและสม่ำเสมอโดยไม่มีรู และช่วยให้เม็ดมีดตัดเฉือนงานได้อย่างรวดเร็วและง่ายดาย

คาดการณ์ว่าเครื่องมือตระกูลใหม่ๆ เหล่านี้จะมีประสิทธิภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการผลิตชิ้นส่วนขนาดกะทัดรัดและในการ machining ช่องขนาดเล็ก (small-in-size cavities) pockets และชิ้นส่วนขนาดเล็กที่ใช้ในภาคอุตสาหกรรม เช่น การทำแม่พิมพ์ (die and mould-making) รวมถึงการผลิตชิ้นส่วนขนาดเล็กมาก

Small change, large impact: จุดเปลื่ยนเล็กๆ มีผลยิ่งใหญ่

Sumocham drilling heads
The minimum diameter of Sumocham drilling heads is 4 mm. (Source: Iscar)

การเปลี่ยนแปลงขนาด 1 มม. มีขนาดเล็กมากหรือน้อย? สำหรับ indexable tools ที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก จะทำให้เห็นความแตกต่างได้ หัวเจาะ Sumocham ขนาด 4 มิลลิเมตรรุ่นใหม่ของ Iscar แสดงให้เห็นถึงก้าวย่างสำคัญในการขยายขอบเขต fields ของแอพพลิเคชันสำหรับ indexable drills

ในช่วงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก ๆ indexable tools ให้ความแม่นยำและประสิทธิภาพสูงทำให้สามารถแข่งขันกับเครื่องมือโซลิดคาร์ไบด์แบบดั้งเดิมได้มากขึ้น อาจกล่าวได้ว่า indexable tools กำลังเริ่มถากถางเข้าสู่กระบวนการผลิตโลหะ (metalworking) และอุตสาหกรรมกำลังจดจารไว้

 

  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

Categories