1. Vinnuhlutir hafa áhrif á val áhaldara
Þættir sem hafa áhrif á val verkfærahaldara eru meðal annars vinnnleiki vinnsluhlutans í hverju verki og uppsetningu lokahlutans, sem getur ákvarðað stærð verkfærahaldara sem þarf til að ná tilteknu sniði eða eiginleikum. Handfang verkfæra ætti að vera eins einfalt og auðvelt í notkun og hægt er til að lágmarka möguleikann á mistökum stjórnanda.
Grunnbyggingareiningar vélbúnaðarins gegna lykilhlutverki - hröð vél með línulegum stýrisbúnaði mun nýta sér verkfærahaldara sem er hannað fyrir háhraða notkun, á meðan vél með kassagróf styður mikla vinnslu. Fjölverkavélar geta framkvæmt beygju- og mölun/borunaraðgerðir samtímis.
Einnig er hægt að velja verkfærahaldara í samræmi við vinnslustefnuna. Til dæmis nota verslanir mismunandi verkfæri til að hámarka framleiðni í háhraðaskurði (HSC), sem felur í sér grunna skurðardýpt (HHS), eða í háafkastaskurði (HPC) forritum, sem einbeita sér að miklum krafti. Hins vegar framleiða vélar með takmarkaðan hraða háan málmflutningshlutfall.
Lítið endurtekið hlaup hjálpar til við að tryggja stöðugt magn verkfæra, dregur úr titringi og hámarkar endingu verkfæra. Jafnvægi skiptir sköpum og hágæða verkfærahaldarar ættu að vera nákvæmir á kraftmiklu jafnvægi við G2,5-25000 snúninga á mínútu (1 g.mm). Vinnubúðir geta ákvarðað verkfærahaldakerfið sem getur mætt framleiðsluþörfum þeirra á hagkvæman hátt miðað við raunverulegar aðstæður eða með samráði við verkfærabirgja.
2. Hver handhafi verkfæra ætti að uppfylla sérstakar kröfur um ferli.
Hvort sem þeir eru einfaldir hliðarfestir, með jakka, hitakreppanlega, vélræna eða vökvabundna, þá ættu verkfærahaldarar að uppfylla sérstakar vinnslukröfur.
Fjaðurspennur og skiptanlegir hyljar eru algengustu tæknina sem eru í kringlótt verkfærahald. Hagkvæmi ER stíllinn er fáanlegur í ýmsum stærðum og veitir nægjanlegan klemmukraft fyrir áreiðanlegar léttar mölunar- og borunaraðgerðir. Hánákvæmar ER-tengdir verkfærahaldarar eru með lítið úthlaup (< 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.
Skreppahaldararnir veita sterkan klemmukraft, hafa 3 μm sammiðju við 3xD og hafa framúrskarandi jafnvægiseiginleika. Fyrirferðarlítið handfangshönnun veitir framúrskarandi aðgang að erfiðum hlutum.
Styrktir verkfærahaldarar gera ráð fyrir miðlungs til þungri fræsun, en klemmakraftur fer eftir innra þvermálsþoli verkfærahaldara og verkfærahaldara. Skreppabúnaðarverkfæri krefjast þess að kaupa sérstakt hitatæki og upphitunar-/kælingarferlið krefst lengri uppsetningartíma en að skipta um hylki. Vélrænni mölunarspennan veitir sterkan klemmukraft og mikla geislalaga stífni í gegnum margar raðir af nálarlegum. Þessi hönnun gerir mikla fræsingu og fljótlegar breytingar á verkfærum kleift, en úthlaup getur verið meira en með hylkikerfi. Vélrænar spennur eru oft stærri að stærð en aðrar gerðir verkfærahaldara, sem getur takmarkað umfang verkfærsins við ákveðna eiginleika hluta.
Í samanburði við vélrænar spennur hafa vökvaspennur, sem nota olíuþrýsting til að mynda klemmukraft, færri innri íhluti og hafa því tiltölulega grennri snið. Vökvaspennur eru með lágt geislahlaup og eru áhrifaríkar til að ryðja, bora og létt mölun á miklum snúningshraða, en eru viðkvæmar fyrir miklu geislaálagi.
3. Snældan eða mjókkandi endinn ákvarðar flutningsgetu togsins og nákvæmni verkfærastillingar
Jafn mikilvægt og hvernig verkfærahaldarinn heldur skurðarverkfærinu er hvernig verkfærahaldarinn er festur á vélarsnælduna. Hefðbundin BT-, DIN- og CAT-tólhaldarasnúningur hentar fyrir smærri verkfæravélar en geta verið takmarkaðar í háhraðavinnslu. Útfærslur með tvíhliða snertingu á mjókkandi og endahlið verkfærahaldarans veita meiri stífni og nákvæmni, sérstaklega með stórum framlengingum. Til að senda meira tog á áreiðanlegan hátt þarf stærri taper stærðir.
Val á mjóknunarmynstri verkfærahaldara er oft mismunandi eftir svæðum. HSK byrjaði að koma fram í Þýskalandi um miðjan-1990s, þegar 5-axis vélar voru að verða sífellt vinsælli. CAT verkfærahaldarar eru fyrst og fremst notaðir í Bandaríkjunum, en í Asíu eru BT verkfærahaldarar mjög vinsælir og eru oft fáanlegir í tvísnerti/snertiútgáfum.
HSK er almennt notað fyrir 5-ásvinnslu. PSC (Polygonal Clamping System: Capto) og KM tengingar eru aðallega notaðar á fjölverkavélar og byggjast á ISO stöðlum. Bæði KM og Capto eru einingakerfi sem gera kleift að setja saman verkfæri af ákveðinni lengd með því að sameina framlengingar- eða minnkunarstangir. Eftir því sem fjölverkavélar verða algengari verða verkfærahaldarar sem geta framkvæmt beygju, fræsingu, borun og aðrar vinnslugerðir í einni uppsetningu sífellt vinsælli.
4. Samantekt
Vinnubúðir verða að meta mikilvægi verkfærahaldara í vinnslukerfum sínum og skilja hvernig á að passa réttan verkfærahaldara við tiltekið verkfæri, vinnslustefnu og vinnustykki til að auka framleiðni og draga úr kostnaði.
Tæknilegar endurbætur í framtíðinni munu ekki lengur takmarkast við handfangið sjálft. Verkfærastjórnun með hugbúnaði og RFID merkjum er þáttur í gagnatengdri framleiðslu og er að verða sífellt algengari. Framfarir í verkfærahaldartækni fela í sér verkfærahaldara sem eru búnir skynjurum sem fylgjast með kröftum á verkfærahaldarann í rauntíma. Gögnin sem safnað er gerir rekstraraðilum kleift að gera breytingar á vinnslubreytum meðan á vinnslu stendur, jafnvel sjálfkrafa í gegnum gervigreind (AI) sem er tengd við vélstýringareininguna. Þessi og önnur nýja tækni mun auka framleiðsluframlag verkfærahaldara enn frekar í vinnsluferlinu.
