การพัฒนาอุปกรณ์จับยึดเครื่องมือ (Tool Holder) เพื่อความแม่นยำที่มากขึ้น

ในภาคอุตสาหกรรมการผลิตทุกวันนี้ มีการพัฒนาและออกแบบเครื่องจักรใหม่ๆ ให้สอดคล้องกับกระบวนการผลิตมากยิ่งขึ้น จากความต้องการที่เน้นตอบสนองเรื่องเวลาในการผลิตชิ้นงาน (Cycle time) รูปแบบชิ้นงานที่มีความซับซ้อน (Complex part) และคุณภาพผิวงานที่ดีขึ้น (Good surface finish)

ดังนั้นผู้ผลิตจึงมีการเพิ่มศักยภาพต่างๆ ของเครื่องจักร ดังเช่นการเพิ่มประสิทธิภาพของความเร็วรอบของสปินเดิล (Spindle Speed) ให้สูงมากกว่า 10,000-40,000 รอบ/นาที เพื่อให้เป็นไปตามเป้าหมายการผลิตและสามารถสร้างผลกำไรได้มากขึ้น ดังนั้นจึงจำเป็นเลือกใช้รูปแบบอุปกรณ์จับยึดเครื่องมือ (Tool Holder) ให้มีคุณภาพและมีประสิทธิภาพด้วยเช่นกัน

MEGA Tech ขอแนะนำ เทคโนโลยีจับยึดเครื่องมือ อุปกรณ์จับยึดเครื่องมือตัด (Tool Holder) ที่ตอบโจทย์ทุกรูปแบบงานตัดเฉือน โดยแต่ละอุตสาหกรรมและแต่ละงานล้วนแล้วแต่ต้องการระบบจับยึดเครื่องมือตัดที่แตกต่างกันออกไป ไม่ว่าจะเป็นงานตัดเฉือนความเร็วสูงไปจนถึงงานกัดหยาบ HAIMER มีผลิตภัณฑ์อุปกรณ์จับยึดเครื่องมือตัด (Tool Holder)และเทคโนโลยีจับยึดเครื่องมือตัดที่เหมาะกับทุกความต้องการ

หากกล่าวถึงการใช้ อุปกรณ์จับยึดเครื่องมือตัด (Tool Holder) ให้เกิดประสิทธิภาพนั้น จะต้องคำนึงถึง 3 องค์ประกอบดังนี้

1. ความแข็งแรง (Rigidity & Clamping force)
2. ความแม่นยำ (Accuracy & precision)
3. ความสมดุล (Balance & safety)

ซึ่งปัจจุบันสิ่งที่ผู้ผลิตชิ้นส่วนอุตสาหกรรมต่างๆ มักมุ่งเน้น เรื่องความแข็งแรงและความแม่นยำของ อุปกรณ์จับยึดเครื่องมือตัด (Tool Holder) เป็นหลัก ซึ่งทางปฏิบัติโรงงานอุตสาหกรรมส่วนใหญ่จะตรวจสอบแต่เพียง ค่า Static Run – out เท่านั้น และนำไปใช้งานต่อ แต่ที่จริงแล้วเรื่องการตั้งค่าความสมดุลของ อุปกรณ์จับยึดเครื่องมือตัด (Tool Holder) เป็นสิ่งที่สำคัญ และ ขาดไม่ได้ด้วยเช่นกัน เมื่อเกิดกรณีการใช้ความเร็วรอบสูงมากเกินไป จะส่งผลให้เกิดความไม่สมดุล (Unbalance) ซึ่งจะมีผลกระทบต่างๆ ดังนี้

1. สปินเดิลของเครื่องจักรเกิดการสั่นสะเทือน (Vibration) ทำให้เกิดการสึกหรอก่อนกำหนด
2. อายุการใช้งานของเครื่องมือตัดสั้นลงหรือทำให้เกิดการแตกหักชำรุดเสียหาย
3. คุณภาพของผิวชิ้นงานออกมาไม่ดี ซึ่งต้องใช้เวลาในการผลิตมากขึ้น เสียเวลาในการทำงานมากขึ้น

สาเหตุต่างๆ ที่ทำให้ อุปกรณ์จับยึดเครื่องมือตัด (Tool Holder) เกิดความไม่สมดุล

1. การที่รูปแบบเครื่องมือตัดไม่สมมาตร ดังเช่น กลุ่มเครื่องมือตัดพิเศษต่างๆ (Special Tool)
2. ข้อบกพร่องต่างๆ ของการออกแบบรูปทรงของ อุปกรณ์จับยึดเครื่องมือตัด (Tool Holder) หรือวัสดุที่ใช้ไม่เหมาะสม
3. การเพิ่มอุปกรณ์ต่างๆ ไปรวมอยู่ที่ อุปกรณ์จับยึดเครื่องมือตัด (Tool Holder) เช่น การต่อความยาว , Pull stud, Screw เป็นต้น
   

หลักการทำงานสำหรับ การ Balancing อุปกรณ์จับยึดเครื่องมือตัด (Tool Holder)
1. การคำนวณหาค่า Balancing of อุปกรณ์จับยึดเครื่องมือตัด (Tool Holder) Permissible Residual Unbalance เพื่อนำค่าดังกล่าวไปถ่วงสมดุล (Balancing) โดยการเพิ่มหรือลดน้ำหนักที่ตัว อุปกรณ์จับยึดเครื่องมือตัด (Tool Holder) และทดสอบที่ Balancing Machine

2. เกณฑ์ของการ Balance แต่ละกระบวนการผลิต ตามมาตรฐาน ISO1940
   G 4000 – เพลาข้อเหวี่ยง / การขับของเครื่องยนต์ดีเซลที่มีจำนวนกระบอกสูบไม่สม่ำเสมอ
   G 100 – ระบบเครื่องยนต์ (เบนซินหรือดีเซล) สำหรับรถยนต์ รถบรรทุกและหัวรถจักร
   G 40 – ล้อรถ, ชุดล้อและเพลาขับ
   G 16 – ส่วนประกอบเฉพาะของเครื่องยนต์สำหรับรถยนต์รถบรรทุกและหัวรถจักร
   G 6.3 – เครื่องมือ เครื่องจักรและชิ้นส่วนเครื่องจักรทั่วไป
   G 2.5 – การหมุนของเครื่องมือตัดสำหรับเครื่องจักรซีเอ็นซี
   G 1 – เครื่องเจียรไน
   G .4 – แผ่นดิสก์และงานเจียระไนที่มีความละเอียดสูง ซึ่งในปัจจุบันส่วนใหญ่ในการผลิตชิ้นส่วนต่างๆ งานแม่พิมพ์ งานอากาศยาน และ งานอุตสาหกรรมยานยนต์ จะนิยมใช้เกรด G2.5 อีกทั้งยังมีเครื่องจักรที่ช่วยในการ Balancing ของ Tool Holder เพื่อเป็นมาตรฐานและสะดวกมากยิ่งขึ้น ดังรูปภาพที่ 2

3. วิธีการ balancing ของ อุปกรณ์จับยึดเครื่องมือตัด (Tool Holder) มี 4วิธีหลักๆ คือ
   1. การลดน้ำหนักโดยการเจาะ (Drilling)
   2. การลดน้ำหนักโดยการกัด (Milling)
   3. การเพิ่มน้ำหนักโดยขันสกรู
   4. การเพิ่มน้ำหนักโดยใส่แหวนรอง (Ring)ซึ่งวิธีการทั้งหมดนี้จะต้องทำการปรับพารามิเตอร์ทั้งหมดที่ซอฟต์แวร์ของ Balancing Machine เช่น ขนาดของสว่าน ความลึกรูเจาะ องศาปลายดอกสว่าน เพื่อที่จะคำนวณหามวลและทดสอบการ Balance ได้อย่างถูกต้อง

4. รูปแบบงานที่จำเป็นสำหรับการนำ Balancing ไปประยุกต์ใช้ที่ให้เกิดประสิทธิภาพ
   1. ลักษณะงานที่จับด้ามยาว ที่ความเร็วรอบต่ำ และมีรูปร่างขนาดใหญ่
   2. ลักษณะงานที่จับด้ามยาว ที่ความเร็วรอบสูง สำหรับงานเก็บละเอียด
   3. สำหรับเครื่องมือตัดที่มีขนาดเล็ก (Micro Cutting Tool)
   4. สำหรับเครื่องมือตัดพิเศษ (Special Tool)
5. ข้อดีของสำหรับการ Balancing มีหลายประการดังนี้
   1. ยึดอายุการใช้งานของสปินเดิลเครื่องจักร
   2. สามารถเพิ่มความเร็วรอบและอัตราป้อนได้มากยิ่งขึ้น
   3. สามารถลดเวลาในการทำงานได้ (Reduce Cycle time)
   4. เพิ่มอายุการใช้งานและประสิทธิภาพของเครื่องมือตัด
   5. สามารถปรับปรุงคุณภาพผิวได้ดีขึ้น
   6. ใช้งานเครื่องจักรให้มีประสิทธิภาพอย่างเต็มที่
      จากข้อมูลต่างๆ ตามที่ได้กล่าวมาเบื้องต้นนั้น การ Balancing ถือว่ามีความสำคัญเป็นอย่างมากสำหรับการผลิตสมัยใหม่ที่ต้องการควบคุมเวลา รูปร่าง และคุณภาพผิวชิ้นงาน จำเป็นจะต้องเรียนรู้หลักการและการนำไปประยุกต์ใช้อย่างถูกต้อง เพื่อจะทำให้เกิดประสิทธิภาพสูงสุดต่อการทำงานปัจจุบัน

Article by: Haimer & MEGA Tech