การเลือกหัวจับ

หัวจับใช้สำหรับจับเครื่องมือแบบด้ามกลม โดยแบ่งออกเป็นหลายประเภท ซึ่งการเลือกหัวจับจะขึ้นอยู่กับ:

• การใช้งาน: ดอกเอ็นมิล, ดอกสว่าน, ดอกต๊าป, รีมเมอร์
• วัสดุชิ้นงานและพิกัดความเผื่อ
• การผลิต: ปริมาณมากหรือแบบผสมผสาน
• น้ำหล่อเย็น: แบบแห้ง, อิมัลชั่น, MQL – จ่ายผ่านเครื่องมือหรือจากภายนอก

การเปรียบเทียบหัวจับ

ตารางด้านล่างแสดงการเปรียบเทียบระหว่างหัวจับประเภทต่างๆ เพื่อช่วยในการตัดสินใจเลือกหัวจับที่ดีที่สุด

ด้ามกลม

ด้ามกลมจะมีการจับยึดอย่างสม่ำเสมอ โดยจะใช้เพื่อให้มีการเบี่ยงเบนหนีศูนย์อย่างแม่นยำที่สุดสำหรับการกัด การเจาะ และการรีม เนื่องจากไม่มีส่วนแบนหรือการล็อค จึงมีข้อจำกัดด้านแรงบิดและแรงแนวแกนก่อนที่ด้ามจะเคลื่อนเข้าไปในตัวจับยึด

หัวจับไฮดรอลิก

แผนไฮดรอลิกให้แรงจับยึดและความแม่นยำของการเบี่ยงเบนหนีศูนย์สูง และยังใช้งานง่ายโดยไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์แยกต่างหาก สามารถใช้คอลเลทเพื่อลดจำนวนหัวจับที่ต้องใช้ลงได้ รวมถึงส่วนใช้งานสามารถจ่ายน้ำหล่อเย็นได้โดยใช้เครื่องมือ (การเจาะ) หรือใช้คอลเลท (การกัด)

หัวจับ Shrink Fit

รูของหัวจับจะมีขนาดเล็กกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางด้ามเล็กน้อย โดยหัวจับจะถูกทำให้ร้อนจนเกิดการขยายตัวเพื่อการเปลี่ยนเครื่องมือ เนื่องจากหัวจับ Shrink Fit มีการขยายตัวจากความร้อนระหว่างตัวจับยึดกับด้ามเครื่องมือ จึงใช้สำหรับเครื่องมือทรงกลมคาร์ไบด์แบบชิ้นเดียวเป็นหลัก ซึ่งต้องใช้อุปกรณ์ให้ความร้อนในการเปลี่ยนเครื่องมือ โดยจะใช้หัวจับแต่ละหัวสำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางด้ามขนาดเดียวและการจ่ายน้ำหล่อเย็นเท่านั้น หัวจับ Shrink Fit จึงเหมาะกับการผลิตที่มีพื้นที่ปรับตั้งเครื่องมือสำหรับการเปลี่ยนเครื่องมือมากที่สุด

หัวจับ Shrink Fit มีความสามารถในการเข้าถึงพื้นที่ตัดเฉือนได้ดีและให้ความแม่นยำของการเบี่ยงเบนหนีศูนย์สูง โดยมีแรงจับยึดระดับปานกลางถึงสูง

หัวจับคอลเลท ER (DIN6499)

แม้จะมีความแม่นยำของการเบี่ยงเบนหนีศูนย์และแรงจับยึดด้อยกว่าหัวจับไฮดรอลิกหรือแบบ Shrink Fit แต่หัวจับคอลเลท ER ก็มาพร้อมคอลเลทและมีความยืดหยุ่นเป็นพิเศษ จึงเป็นหัวจับแบบอเนกประสงค์ที่ช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายสำหรับงานเจาะและงานกัดแบบเบา สามารถทำการเปลี่ยนเครื่องมือได้ที่เครื่องจักรโดยใช้อุปกรณ์จับยึด ทั้งนี้ การใช้ไขควงวัดแรงบิดในการขันหัวจับจะทำให้ขันได้ไม่แน่น ซึ่งจะทำให้ความแม่นยำลดลงและหัวจับเกิดความเสียหาย

ด้ามที่มีส่วนแบน

ด้ามที่มีส่วนแบนจะใช้ในการทำงานที่มีแรงบิดสูง ซึ่งแรงบิดที่มั่นคงเป็นสิ่งสำคัญมากกว่าความแม่นยำของการเบี่ยงเบนหนีศูนย์

ตัวต่อดอกสว่านสำหรับด้าม ISO9766

ตัวต่อดอกสว่านเหมาะสำหรับงานเจาะขนาดปานกลางถึงขนาดใหญ่ มีส่วนแบนตลอดตัวด้ามเนื่องจากดอกสว่านมีเฉพาะแรงอัดตามแนวแกนเท่านั้น (ไม่มีความเสี่ยงเรื่องการหลุด) และมีหน้าสัมผัสแนวแกนกับตัวต่อ จึงมีความมั่นคงสูงสุด ตัวต่อดอกสว่านแตกต่างจากตัวต่อ Weldon ตรงที่มีหน้าสัมผัสของตัวต่อเป็นทรงกลมและมีด้ามยาวกว่า จึงมีความมั่นคงสูงสุด

ตัวต่อ Weldon สำหรับด้าม DIN 6535-HB

ตัวต่อ Weldon หรือตัวต่อสำหรับ "งานกัด" เป็นหัวจับที่นิยมใช้สำหรับงานกัด โดยมีส่วนแบนแบบสั้นซึ่งให้ความต้านทานแรงบิดและการป้องกันเครื่องมือหลุด แต่มีข้อเสียอยู่ที่ความแม่นยำของการเบี่ยงเบนหนีศูนย์ ซึ่งถือเป็นปัจจัยสำคัญสำหรับประสิทธิภาพของเครื่องมือกัด โดยทั่วไปมักใช้หัวจับ Shrink Fit หรือแบบไฮดรอลิกแทนหัวจับประเภทนี้

ระบบจับยึดแบบสกรูถอดเปลี่ยนได้

ระบบเชื่อมต่อจับยึดแบบสกรูถอดเปลี่ยนได้มีประโยชน์หลายประการสำหรับงานกัดและงานคว้าน สำหรับเครื่องจักรขนาดเล็ก การที่ไม่ต้องใช้หัวจับทำให้สามารถใช้ความยาวพิกัดได้สั้นลง ซึ่งช่วยลดการสั่นสะเทือนได้เป็นอย่างมาก สำหรับระยะยาว สามารถปรับวัสดุและรูปทรงของด้ามให้เหมาะสมได้ง่ายกว่าเมื่อเทียบกับเครื่องมือแบบชิ้นเดียว

สำหรับงานกัด เครื่องมือคาร์ไบด์ที่มีขนาดยาวจะมีค่าใช้จ่ายสูง ซึ่งการใช้เฉพาะส่วนปลายจะช่วยลดต้นทุนด้านเครื่องมือลงอย่างเห็นได้ชัด

ตัวต่อระบบเชื่อมต่อเครื่องจักร

ใช้สำหรับสปินเดลในเครื่องจักรขนาดเล็กถึงขนาดกลางเป็นหลัก (HSK40/50/63 - สเต็ปเทเปอร์ #30, 40 - C3/C4/C5/C6) หัวจับแบบอื่นๆ ทั้งหมดจะทำให้ชุดเครื่องมือมีความยาวขึ้น ลดความยาวพิกัดให้ต่ำกว่าหน้าสัมผัสของหน้าแปลนได้สามเท่า ช่วยลดการสั่นสะเทือนและเพิ่มประสิทธิภาพในการผลิต

คาร์ไบด์/เหล็กกล้า – ทรงกระบอก

มีการเลือกความยาวด้ามเพื่อได้ความยาวทำงานที่ดีที่สุดจากหัวจับ ใช้เหล็กกล้าจนถึง to 3×D และคาร์ไบด์ถึง 8×D

คาร์ไบด์/เหล็กกล้า – ทรงกรวย

รูปทรงกรวยมีผลต่อความมั่นคงเป็นอย่างมาก ควรใช้รูปทรงกรวยเสมอเมื่อมีระยะหลบที่สามารถใช้การตัดเฉือน 5 แกนได้ การใช้แทนดอกเอ็นมิลคาร์ไบด์ทรงกรวยมีผลต่อต้นทุนค่าเครื่องมือเป็นอย่างมาก ด้ามทรงกรวยมีอยู่ในด้ามทรงกระบอกและ Coromant Capto® สำหรับเหล็กกล้า

ด้ามเครื่องมือขนาดเล็กแบบ G – โลหะหนัก

เมื่อมีขนาดใหญ่กว่าเส้นผ่านศูนย์กลางด้ามสามเท่า จะเกิดปัญหาการสั่นสะเทือนอยู่เสมอ การปรับความยาวทำงานให้ต่ำที่สุดตามที่กำหนดจริงๆ จะทำให้สถานการณ์เปลี่ยนแปลงได้ ด้ามเครื่องมือขนาดเล็กแบบ G มีขนาดเล็กกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางการตัด 0.3 มม. (0.012 นิ้ว) โดยจะใช้ร่วมกับคอลเลทสำหรับหัวจับไฮดรอลิกโดยเฉพาะ ซึ่งสามารถปรับความยาวของด้ามได้อย่างสะดวก โดยมีพื้นที่ใช้งานตั้งแต่ 3–6 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางด้าม

ด้ามทรงกระบอกแบบเหลี่ยมสำหรับการต๊าป

ตัวต่อต๊าปได้รับการออกแบบสำหรับงานต๊าปในเครื่องจักรที่มีระบบเปลี่ยนเครื่องมืออัตโนมัติ โครงสร้างสำหรับการดึงและแรงดันจะช่วยชดเชยความแตกต่างระหว่างอัตราป้อนสปินเดลกับระยะพิตช์เกลียว ความแตกต่างระหว่างอัตราป้อนที่คำนวณได้กับระยะพิตช์จริงของดอกต๊าปแม้เพียงเล็กน้อยก็อาจก่อให้เกิดแรงกดเจาะสูงเป็นอย่างมากบนหน้าแปลนดอกต๊าปและทำให้แรงดันตัดเพิ่มขึ้น การกลึงเกลียวด้วยดอกต๊าปและด้ามทรงกระบอกแบบเหลี่ยมนั้นจำเป็นต้องใช้ตัวต่อต๊าปที่มีขนาดเท่ากันกับด้าม/ส่วนที่เป็นเหลี่ยม

หัวจับดอกต๊าปแบบซิงโครไนซ์

หัวจับดอกต๊าปแบบซิงโครไนซ์ เช่น CoroChuck® 970 มีอุปกรณ์ปรับขนาดเล็กมากเป็นส่วนประกอบหลัก ซึ่งจะทำหน้าที่ปรับการเบี่ยงเบนในแนวแกนและแนวรัศมีให้ตรงกัน โดยมีการลดแรงกดเจาะบนขอบข้างของดอกต๊าป ทำให้ได้ผิวสำเร็จคุณภาพดีขึ้นและมีอายุการใช้งานยาวนานขึ้น หัวจับดอกต๊าปแบบซิงโครไนซ์จะใช้คอลเลท ER แบบเหลี่ยม ไม่แนะนำให้ใช้คอลเลทแบบที่ไม่เป็นเหลี่ยม เนื่องจากมีแรงบิดสูงซึ่งจะทำให้ดอกต๊าปเกิดการหมุนในคอลเลทเมื่อไม่ได้ใช้งาน

ระบบเปลี่ยนเร็ว

สำหรับตัวต่อต๊าปแบบเปลี่ยนเร็ว จะต้องเลือกใช้ตัวต่อต๊าปที่มีขนาดถูกต้องด้วย มิฉะนั้นจะมีความเสี่ยงสูงที่ดอกต๊าปจะแตกหัก รวมถึงเกลียวที่ได้อาจมีพิกัดความเผื่อไม่ดี

เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุดจากเครื่องจักรที่ไม่ได้ทำขึ้นสำหรับการต๊าปแบบซิงโครไนซ์ ควรปฏิบัติตามคำแนะนำดังต่อไปนี้:

• วางโปรแกรมอัตราป้อนของเครื่องจักรให้ต่ำกว่าค่าทางทฤษฎี (ระยะพิตช์เกลียวเป็นรอบต่อนาที) 10% ซึ่งจะทำให้ดอกต๊าปสามารถทำการตัดบนระยะพิตช์ได้อย่างแม่นยำ
• ลดความลึกในการต๊าปลงประมาณ 10% เพื่อป้องกันไม่ให้ดอกต๊าปแตกหัก
• เมื่อทำการต๊าปรูลึกในวัสดุเนื้ออ่อน เช่น อะลูมิเนียม ควรลดอัตราป้อนและความลึกลงประมาณ 3–5%

การเลือกหัวจับ/คำแนะนำ