CNC旋盤コレクトを選択するための明快なガイド

高度な切削工具と組み合わせた高精度CNC旋盤は、優れた材料除去率と生産性を提供します。旋盤と切削工具の間のコネクタとして、ツールハンドルは望ましい結果を得るために重要な役割を果たします。では、最高のメンテナンスと使いやすさを目的として、適切なツールハンドルを選択するにはどうすればよいでしょうか。

ワークに依存します

コレクトの選択に影響を与える最大の要因は、機械加工されたワークピースの作業性と最終的な状態です。これにより、カッターの先端が機械加工全体で要求される正しい位置に到達するのに役立つ最も合理的なサイズのツールハンドルを決定できます。ハンドルは、オペレーターのミスの可能性を最小限に抑えるために、できるだけシンプルで使いやすいものにする必要があります。

The basic components of the machine tool play a key role – the fast machine tool with linear guide rail will make full use of the tool handle specially designed for high-speed application, while the machine tool with box groove will provide support for heavy-duty machining. Multi task machine tool can complete turning and milling / drilling processes at the same time.

工具ホルダーは、加工戦略に応じて選択することもできます。たとえば、高速切削（HSC）プロセスまたは高性能切削（HPC）アプリケーションで生産性を最大化するために、ワークショップではさまざまな切削工具が選択されます。前者はより浅い切削深さのHHSを含み、後者は十分な出力を備えているが速度が制限されている機械でより高い金属除去率を生み出すことに焦点を当てています。

再現性の低いラジアル振れは、一定の工具係合を保証するのに役立ち、それによって振動を低減し、工具寿命を最大化します。バランスは非常に重要です。高品質のツールハンドルは、g2,5-25000 RPM（1 g.mm）で正確な動的バランスに達する必要があります。実際の状況に応じて、または工具サプライヤーに相談して、機械加工工場は、経済的かつ効率的な方法でその生産ニーズを満たすことができる工具ハンドルシステムを決定することができます。

各ハンドルには独自の市場セグメントがあります

シンプルサイド固定タイプ、ジャケットタイプ、熱収縮タイプ、メカニカルタイプ、油圧タイプのいずれの場合でも、ツールハンドルは特定のプロセス要件を満たす必要があります。

春のコレットと交換可能なジャケット

これは、最も一般的に使用されるラウンドハンドルテクノロジーです。経済的で効率的なErタイプは、さまざまなサイズと十分なクランプ力を提供して、信頼性の高い軽いフライス盤と穴あけプロセスを実現します。高精度のErジャケットシャンクはラジアル振れが少なく（先端<5μm）、高速工程での対称設計のためにバランスをとることができ、強化タイプは大型加工に使用できます。 Erハンドルは高速変換に便利で、さまざまな工具径に使用できます。

熱膨張ハンドル

強力なクランプ力、3 XDで3μmの同心度、優れた動的バランス品質を提供できます。小さなハンドルのデザインは、難しい部品の特徴にうまく到達できます。

強化されたハンドル

ミディアムからヘビーデューティーのフライス盤が可能ですが、クランプ力はシャンクとシャンクの内径公差に依存します。拡張ツールには特別な加熱装置が必要であり、加熱/冷却プロセスでは、単にジャケットを切り替えるよりも多くの設置時間が必要です。

機械フライス盤コレット

It provides strong clamping force and high radial rigidity through multi row needle roller bearings. The design can realize heavy load milling and rapid tool change, but the runout may be larger than the jacket system. The size of the mechanical collet is usually larger than other shank types, which may limit the tool’s access to certain part features.

メカニカルチャックに比べ、油圧を利用してクランプ力を発生させる油圧チャックは、内部部品が少ないため、形状が比較的薄くなっています。油圧チャックはラジアル振れが少なく、高いスピンドル速度で効果的にリーミング、ドリル、ライトミルを行うことができますが、大きなラジアル荷重に敏感です。

主軸またはテーパー端がトルク伝達能力と工具のセンタリング精度を決定します

ツールホルダーが切削工具を固定する方法と同じくらい重要なのは、ツールホルダーを機械のスピンドルに取り付ける方法です。従来のBT、DIN、および猫用工具シャンクは、小型の工作機械に適していますが、高速加工では制限される場合があります。テーパーとシャンクの端面の両方に接触するモデルは、特に大きなオーバーハングの場合に、より高い剛性と精度を提供します。より大きなトルクの信頼性の高い伝達には、より大きなテーパーサイズが必要です。たとえば、hsk-e32ツールシャンクは、ヘビーデューティー加工でhsk-a125aを置き換えることはできません。

シャンクのテーパー形状の選択は、通常、地域によって異なります。 1990年代半ばには、5軸工作機械の人気が高まり、その間にHSKがドイツで登場し始めました。キャットシャンクは主にアメリカで使用されていますが、アジアではBTシャンクが非常に人気があり、両面コーン/エンドコンタクト付きのモデルであることがよくあります。

HSKは一般的に5軸加工で使用されます。 PSC（ポリゴンクランプシステム：capto）とKMは、主にマルチタスク工作機械に使用され、ISO規格を採用しています。 Kmとcaptoは、延長バーまたは縮小バーを組み合わせることにより、特定の長さのツールを組み立てることができるモジュラーシステムです。マルチタスク工作機械の人気が高まるにつれ、旋削、フライス盤、穴あけ、その他の機械加工タイプを1回のクランプで実現することがますます一般的になっています。

まとめ

ワークショップでは、加工システムにおける工具ホルダーの重要性に注意を払い、正しい工具ホルダーを特定の工作機械、加工戦略、およびワークピースと一致させて生産性を向上させ、コストを削減する方法を知っている必要があります。

将来の技術的改善は、ハンドル自体に限定されなくなります。ソフトウェアとRFIDタグを使用したツール管理は、データベースの製造の重要な要素であり、ますます一般的になっています。ツールホルダー技術の進歩には、ハンドルにかかる力をリアルタイムで監視できるセンサーを備えたツールホルダーが含まれます。収集されたデータにより、オペレーターは、機械制御ユニットに接続された人工知能（AI）を介しても、処理中に処理パラメーターを調整できます。これらの技術やその他の新技術は、加工工程における工具シャンクの生産貢献価値をさらに高めます。