นวัตกรรมแกนหมุนที่มีคุณภาพเพื่อการตัดเฉือนที่แม่นยำ

ในการผลิตชิ้นงานใด ๆ นั้นการเลือกอุปกรณ์ที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญ ความสามารถในการผลิตมาจากความสามารถของเครื่องมือเครื่องจักรซึ่งปัจจุบันมีความเป็นอัตโนมัติมากขึ้นเรื่อย ๆ รวมกับทักษะของผู้เชี่ยวชาญ ความต้องการในความแม่นยำยิ่งสูงจากลูกค้า อุปกรณ์ยิ่งต้องมีความสามารถสูงรองรับกับความต้องการ ทุกองค์ประกอบของเครื่องมือมีความสำคัญ แม้กระทั่งอุปกรณ์จับชิ้นงานหากไม่มีความเสถียรจะส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพในการตัดเฉือนและคุณภาพพื้นผิว

การออกแบบอุปกรณ์จับที่สามารถกระจายแรงทุกจุดได้อย่างเหมาะสม มีส่วนช่วยให้การตัดเฉือนมีประสิทธิภาพที่ดี และยืดอายุการใช้งานของเครื่องมือได้ ที่จับชิ้นงานแม้ดูด้วยตาเปล่าจะผลิตออกมาดูคล้ายกันแต่คุณสมบัติไม่เหมือนกัน ความแตกต่างนั้นอยู่ที่ขนาดของระยะต่าง ๆ เช่นองศาความชันที่แตกต่าง การกระจายแรงที่ออกแบบมาต่างกัน ทำให้ผลที่ออกมามีความแตกต่างกันมาก และความเสถียรในการจับชิ้นงานที่ไม่คลาดเคลื่อนหลังจากรับโหลดเป็นระยะเวลานานเป็นตัวชี้วัดความแตกต่างของอุปกรณ์ที่เหนือกว่า ในทางกลับกันอุปกรณ์ที่ประสิทธิภาพต่ำ ยกตัวอย่างเช่น สินค้าทำเลียนแบบ เมื่อรับโหลดจะเกิดความคลาดเคลื่อนของระยะซึ่งอาจส่งผลต่อชิ้นงานได้ และมีผลต่ออายุการใช้งานของเครื่องมือ

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา MS Feinmechanik ไม่เพียงแต่จะเห็นว่าปริมาณชิ้นส่วนเครื่องจักรที่เพิ่มขึ้นอย่างมากแล้ว ยังมีความต้องการในเรื่องของความแม่นยำและคุณภาพผลิตภัณฑ์ที่เข้มงวดมากขึ้นด้วย บริษัทใช้กลยุทธ์การลงทุนในด้านของโซลูชันเครื่องมือต่าง ๆ และเครื่องจักรอุตสาหกรรมชั้นนำอย่างต่อเนื่องเพื่อความต้องการที่เพิ่มมากขึ้น

พันธมิตรที่ประสบความสำเร็จ จากซ้ายไปขวา Alexander Hartl, Application Engineer ของ Big Daishowa และ Markus Schenk กรรมการผู้จัดการ MS Feinmechanik

(ที่มา: ITC)

MS Feinmechanik ก่อตั้งในปี 2005 โดย Markus Schenk บริษัทตั้งอยู่ในเมือง Bavarian ของ Unterammergau เป็นบริษัทขนาดกลางที่ทันสมัย เครื่องมือเครื่องจักรมีความแม่นยำสูง คุณภาพดี มีความยืดหยุ่น อีกทั้งยังมีผู้เชี่ยวชาญที่มีทักษะอีกด้วย “เครื่องจักรอัตโนมัติที่ทันสมัยทำให้สามารถตอบสนองทุกความต้องการของลูกค้าได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ 

บริษัทมุ่งเน้นความเชี่ยวชาญของเทคโนโลยีการกัดเป็นสิ่งสำคัญ “การกัด CNC 5 แกนเป็นตัวชูโรงและเป็นตัวสร้างประสิทธิภาพหลักของบริษัท แต่ก็ยังได้รับการเสริมแบบ 3 และ 4 แกนด้วย วัสดุที่ใช้ในการกัดอย่างแม่นยำ เช่น เหล็กอุณหภูมิสูง ทองเหลือง อลูมิเนียม หรือพลาสติก และบริษัทยังมีแผนก CAD/CAM อีกด้วย ลูกค้าส่วนใหญ่มาจากภาควิศวกรรมเครื่องกล การผลิตเครื่องมือ วิศวกรรมโรงงาน เทคโนโลยีทางการแพทย์และอุตสาหกรรมการบิน” Schenk กล่าวเสริม

Schenk ให้ข้อมูลโดยละเอียดว่า “ในการผลิตส่วนประกอบที่มีความแม่นยำสูง ระบบทั้งหมดต้องทำงานอย่างสมบูรณ์ ไม่มีจุดบกพร่อง หรืออีกนัยหนึ่ง คือ เครื่องจักร ระบบจับชิ้นงาน แกนหมุน ตัวจับยึดเครื่องมือ และตัวเครื่องมือ ทั้งหมดต้องรวมกันเป็นระบบอย่างสมบูรณ์เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่มีความแม่นยำที่สุด” MS Feinmechanik จึงใช้แมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์ Matsuura 5 แกน โดยใช้แกนหมุน Big-Plus เพื่อให้ได้ส่วนประกอบที่มีความแม่นยำสูงนี้ 

สิ่งสำคัญที่สุดของระบบแกนหมุนสัมผัส 2 ชั้น

ระบบแกนหมุน Big-Plus เป็นสิ่งประดิษฐ์ของ Big Kaiser มีความโดดเด่นอยู่ที่อินเตอร์เฟซที่มั่นคงระหว่างแกนหมุนเครื่องจักรและตัวจับยึดเครื่องมือ ความแข็งแกร่งของตัวจับยึดนี้เกิดจากการเชื่อมต่อที่สัมผัสพร้อมกันของส่วนหน้า (Face) และส่วนที่เรียว (Taper) ของตัวจับยึดเครื่องมือเมื่ออยู่ภายในแกนหมุนเครื่องจักร ในทางกลับกัน อินเตอร์เฟซ Taper โดยทั่วไปใช้สร้างจุดเชื่อมต่อที่แข็งแรงที่สุด ในขณะที่ตัวจับยึดเครื่องมือ Big-Plus จะคอยซัพพอร์ตเพิ่มเติมและวางไว้บนหน้าแปลน (Flange) เพื่อเพิ่มความแข็งและความเสถียรในการเชื่อมต่อได้มากขึ้น

Alexander Hartl, Application Engineer ของ Big Kaiser และ The First Point of Contact ที่ MS Feinmechanik ผู้เชี่ยวชาญในการแนะนำด้านตัวจับยึดเครื่องมือและเครื่องมือตัดเฉือน กล่าวว่า “Big-Plus นั้นออกแบบแกนหมุนได้ดีเยี่ยมกว่าแบบอื่นมาก เพราะเป็นแบบเดียวที่ให้การสัมผัสที่ส่วนเรียว (Taper) และหน้าแปลน (Flange) พร้อมกันระหว่างแกนหมุนของเครื่องจักรและตัวจับยึดเครื่องมือ การเชื่อมต่อสัมผัส 2 ชั้นที่แน่นหนาระหว่างเครื่องจักรและเครื่องมือทำให้มีความแข็งแกร่งและมีความเชื่อถือได้เป็นอย่างดี การป้องกันการสั่นสะเทือนและความแข็งแกร่งอย่างเห็นได้ชัดนั้นช่วยให้เครื่องจักรมีความแม่นยำมากยิ่งขึ้นและเพิ่มความสามารถในการผลิตซ้ำได้มากยิ่งขึ้น สิ่งนี้จะช่วยในอุตสาหกรรมการตัดเฉือนหนักและการตัดเฉือนที่มีความเร็วสูง อีกทั้งยังเพิ่มอายุการใช้งานให้เครื่องมืออีกด้วย” 

“เราใช้ Big-Plus สำหรับการตัดเฉือนที่มีประสิทธิภาพสูงและใช้ในงานการตัดเฉือนขั้นสุดท้าย และยังต้องมีความถูกต้องแม่นยำเป็นหลัก การใช้แกนหมุน Big-Plus ทำให้มีความถูกต้องแม่นยำมากยิ่งขึ้นและกำจัดความไม่แน่นอนออกไปได้” Markus Schenk กล่าว และ Alexander Hartl กล่าวเสริมว่า “เมื่อแกนหมุนอุตสาหกรรมมาตรฐานอยู่ภายใต้การโหลดที่ยาวนานอาจทำให้เกิดการขยายตัวและส่วนที่เรียว (Taper) ก็จะถูกดึงเข้าไปในแกนหมุน เราทำการทดสอบดังกล่าวครั้งหนึ่งที่ไซต์งานของลูกค้า โดยที่แกนหมุนทำงานอย่างต่อเนื่องเป็นเวลา 6 ชั่วโมง และจบลงด้วยการเปลี่ยน Z ที่ 0.02 มม. เหตุการณ์แบบนี้จะไม่เกิดขึ้นหากใช้แกนหมุน Big-Plus เพราะ Big-Plus มีความร่วมศูนย์ร่วมแกน (Concentricity) ที่สูงกว่า ความแข็งแกร่งที่เหนือกว่า และคุณสมบัติที่โดดเด่นในการลดการสั่นสะเทือน”

คุณภาพที่น่าเชื่อ

MS Feinmechanik มีการใช้เทคโนโลยีการจับยึดที่หลากหลาย เช่น ระบบคอลเล็ต หัวจับพาวเวอร์ (Power Chuck) ตลอดจนหัวจับขยายแบบไฮดรอลิก (Hydreulic Expansion Chuck) จาก Big Kaiser ขึ้นอยู่กับลักษณะการใช้งาน “การเลือกตัวจับเครื่องมือที่ถูกต้องจะส่งผลกระทบต่ออายุการใช้งานของเครื่องมือและคุณภาพของผลิตภัณฑ์ ตัวอย่างเช่น หัวจับขยายแบบไฮดรอลิกจาก Big Kaiser ที่ใช้เป็นมีดตกแต่งมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 16 มม. และความยาวขอบตัด 80 มม. ใช้หัวจับนี้สำหรับกัดชิ้นส่วนที่เป็นสเตนเลสสตีล คุณจะเห็นถึงความแตกต่างได้ชัดเจนทั้งในแง่ของการทำงานที่ราบรื่นและคุณภาพของพื้นผิว” Schenk กล่าว

“คุณ Schenk เปิดใจให้กับเครื่องมือใหม่ ๆ ตัวจับยึดเครื่องมือ และเทคโนโลยีขั้นสูงอยู่เสมอ พวกเราทั้งสองต่างก็มีภูมิหลังด้านวิศวกรรมแอปพลิเคชัน จึงแลกเปลี่ยนความคิดเห็นกันได้อย่างอิสระ เพื่อนำโซลูชันที่เหมาะสมที่สุดกับการใช้งานอยู่เสมอ” Hartl กล่าว และ Schenk กล่าวเสริมต่อว่า “ปัจจุบันพวกเราใช้เครื่องมือแกนหมุน 2 ตัวจาก Big Kaiser ซึ่งในตอนแรกผมไม่เชื่อ แต่หลังจากการทดสอบการใช้งาน ผมพูดได้เลยว่าเราสามารถยืดอายุการใช้งานของเครื่องมือที่เป็นสเตนเลสสตีลได้มากกว่า 2 เท่า อีกทั้งยังมีคุณภาพพื้นผิวที่เหนือว่าและการทำงานที่เร็วขึ้นมาก”

“คุณจะได้รับความแม่นยำที่ดีที่สุด ด้วยแพ็กเกจการผลิตที่ปรับมาอย่างดีและสมบูรณ์ที่สุด อีกหนึ่งผลิตภัณฑ์จาก Big Kaiser ที่นึกถึง คือ Torque Fit ซึ่งเป็นเครื่องมือที่ช่วยอำนวยความสะดวกในการขันที่จับยึดต่าง ๆ ได้อย่างหลากหลายและช่วยให้ทำงานได้ง่ายขึ้นมาก” Schenk กล่าว

Torque Fit จาก ITC เป็นฐานประกอบเครื่องมือสำหรับที่จับคอลเล็ตพร้อมอุปกรณ์วัดทอร์กในตัว เพื่อเพิ่มความสะดวกในการใช้งาน ค่าทอร์กทั้งหมดถูกตั้งค่าไว้ล่วงหน้าสำหรับที่จับคอลเล็ตของ Big Kaiser ที่มีความหลากหลาย และมีไฟ LED แสดงสถานะบน Torque Fit เพื่อแจ้งเตือนหากมีการขันที่แน่นเกินไป

“Torque Fit มีส่วนช่วยไม่มากแต่มีความสำคัญ เป็นตัวรับประกันว่าในการทำงานจริงนั้นจะได้รับความแม่นยำสูงสุดได้อย่างรวดเร็ว ง่ายดาย และสม่ำเสมอ ผู้ควบคุมเครื่องจักรสามารถวางเครื่องมือเข้าไปใน Torque Fit และสามารถเห็นแรงการขันนอตบนจอแสดงผลได้ทันที เป็นการป้องกันข้อผิดพลาดและความเสียหายต่อคอลเล็ตที่เกิดจากการขันที่แน่นเกินไป ผู้ควบคุมเครื่องจักรต้องการอุปกรณ์เพียงชิ้นเดียวเท่านั้นแทนที่จะเป็นประแจทอร์กหลายตัวสำหรับตัวจับยึดเครื่องมือทุกประเภท” Hartl กล่าวสรุป

คุณผู้อ่านสามารถดูคลิปวีดีโอเพื่อความเข้าใจที่ดีขึ้นได้ในลิงก์ข้างล่าง

การสัมผัส 2 ชั้นของ BIG PLUS เมื่อเทียบกับของทำเลียนแบบ

สาธิตสมรรถนะการกัดของ BIG PLUS เทียบกับ CAT40 มาตรฐาน

อุปกรณ์ Torque Fit จาก Big Kaiser

บทความอ้างอิง: https://www.etmm-online.com/

บทความอื่น ๆ

• Open Mind นำเสนอฟังก์ชันการตัดเฉือนแบบรัศมี 5 แกนใหม่ในชุดโปรแกรม CAD/CAM
• ร่วมกำหนดอนาคตการตัดเฉือน ในงาน ACM 2022
• ระบบอัตโนมัติและโซลูชั่นล่าสุดสำหรับกระบวนการตัดเฉือนที่มีประสิทธิภาพ
• การตัดเฉือนด้วยแกนหมุนแนวนอน และ Digitalization เกี่ยวกันอย่างไร?

About The Author