ตัวจับยึดเครื่องมือได้รับการออกแบบสำหรับการติดตั้งเครื่องมือตัดอย่างน่าเชื่อถือ ด้ามจับเหล่านี้ยังอำนวยความสะดวกในการส่งแรงบิดจากสปินเดิลของเครื่องจักรไปยังเครื่องมือหมุน เป็นเวลานานแล้วที่เราได้ยินการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญใด ๆ ในการถือครองเครื่องมือ ซึ่งอาจบ่งชี้ว่าเราอยู่เบื้องหลังนวัตกรรม อันที่จริง หลักการจับยึดเครื่องมือที่เป็นที่ยอมรับ ความจำเป็นในการแลกเปลี่ยนและการรวมเข้าด้วยกันอย่างกว้างขวาง และการออกแบบการปรับเครื่องมือกลให้เป็นมาตรฐานทำให้เกิดมาตรฐานที่กำหนดไว้อย่างชัดเจน ซึ่งระบุพารามิเตอร์ตัวจับยึดเครื่องมือโดยละเอียด แต่นี่ไม่ได้หมายความว่านวัตกรรมและการพัฒนาใหม่ ๆ จะสิ้นสุดลง

เวลาทำให้เกิดความต้องการใหม่ในด้านการตัดเฉือน ซึ่งได้เปลี่ยนข้อกำหนดใหม่สำหรับเครื่องมือกล และส่งผลให้เครื่องมือตัดและตัวจับยึดเครื่องมือ ทั้งสององค์ประกอบของห่วงโซ่ช่วยให้สามารถรับรู้ความสามารถของเครื่องมือเครื่องได้เมื่อชิ้นส่วนตัดเฉือนของพื้นผิว ตัวจับยึดเครื่องมือเกี่ยวข้องกับตัวเชื่อมที่ "อนุรักษ์นิยม" ที่สุดของโซ่ และผ่านการเปลี่ยนแปลงครั้งสำคัญน้อยกว่าด้วยเหตุผลที่ระบุไว้

เห็นได้ชัดว่าปรัชญา INDUSTRY 4.0 มีผลกระทบร้ายแรงต่อการถือครองเครื่องมือ การผลิตอัจฉริยะแห่งอนาคตต้องการตัวจับยึดเครื่องมืออัจฉริยะในการแลกเปลี่ยนข้อมูลใน Internet of Things (IoT) ที่จัดตั้งขึ้น ซึ่งจะนำไปสู่การสร้างความสามารถด้านข้อมูลใหม่ของตัวจับยึดเครื่องมือโดยการเพิ่มหน่วยอิเล็กทรอนิกส์มากขึ้นเรื่อย ๆ แม้กระทั่งทุกวันนี้ ชิปในตัวยังให้ข้อมูลที่หลากหลายเกี่ยวกับตัวจับยึดเครื่องมือที่สื่อสารกับเครื่องมือกล หุ่นยนต์อุตสาหกรรม อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล และอื่น ๆ

การเพิ่มฟังก์ชันข้อมูลใหม่ถือเป็นแนวทางที่สำคัญอย่างยิ่งในการพัฒนาเครื่องมือจับยึด อย่างไรก็ตาม มันไม่ได้ยกเลิกแนวทางทั่วไปของการออกแบบกลไกที่ปรับปรุงแล้ว ซึ่งอาจดูน่าเชื่อถืออยู่บ้าง เมื่อเทียบกับความฉลาดทางข้อมูลของเครื่องมืออัจฉริยะที่กระตือรือร้น อย่างไรก็ตาม ควรสังเกตว่าองค์ประกอบการพัฒนาแบบดั้งเดิมที่เกี่ยวข้องกับตัวจับยึดเครื่องมือในฐานะระบบกลไกที่ก้าวหน้านั้นอยู่ไกลมากจากการมาถึงทางตัน

การปรับปรุงล่าสุดในการออกแบบตัวจับยึดเครื่องมือมีให้เห็นอย่างชัดเจนในส่วนต่อไปนี้
1. หัวจับด้วยความร้อน
วิธีการตัดเฉือนด้วยความเร็วสูง (HSM) ได้นำความต้องการในการปรับสมดุลเครื่องมือให้สูงขึ้นไปอีก ใน HSM นั้น ไม่สามารถแยกคุณลักษณะไดนามิกของเครื่องมือออกจากตัวจับยึดเครื่องมือได้ และต้องให้ความสำคัญเป็นพิเศษกับการประกอบบนเครื่องมือและตัวจับยึดเครื่องมือ ดังนั้น การลดความไม่สมดุลขององค์ประกอบดังกล่าวให้เหลือน้อยที่สุดจึงเป็นหนึ่งในความท้าทายที่ผู้พัฒนาเครื่องมือต้องเผชิญ พวกเขาพยายามรับประกันวงจำกัดของความสมดุลที่ต้องการในขั้นตอนการออกแบบก่อนการผลิต การออกแบบความสมดุลตามหลักวิศวกรรมนี้ไม่สามารถแทนที่การปรับสมดุล "ทางกายภาพ" ของการประกอบจริงได้ แต่จะลดความไม่สมดุลของมวลของผลิตภัณฑ์ในอนาคตลงอย่างมาก และทำให้การปรับสมดุล "ทางกายภาพ" ง่ายขึ้นมาก หัวจับด้วยความร้อนแบบสมมาตรตามแนวแกนตอบสนองความต้องการของตัวจับยึดเครื่องมือแบบสมดุลสำหรับ HSM ที่อยู่ในขั้นตอนการออกแบบแล้ว สิ่งนี้อธิบายได้ว่าทำไมความก้าวหน้าของหัวจับหดด้วยความร้อนจึงมีความสำคัญ

2. การจ่ายสารหล่อเย็น
ระบบจ่ายสารหล่อเย็นแบบเจาะจงผ่านตัวเครื่องมือ เมื่อสารหล่อเย็นส่งตรงไปยังบริเวณการตัด จะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการตัดเฉือนได้อย่างมาก อุตสาหกรรมต้องการตัวจับยึดเครื่องมือขั้นสูงที่มีตัวเลือกการจัดหาภายใน โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการตัดเฉือนที่มีการระบายความร้อนด้วยแรงดันสูง (HPC)

3. เครื่องมือเปลี่ยนเร็วแบบโมดูลาร์
หลักการออกแบบโมดูลาร์ช่วยลดความยุ่งยากในการค้นหาการกำหนดค่าที่เหมาะสมของชุดเครื่องมือ และลดการร้องขอเครื่องมือพิเศษ

4. การใช้งานระยะจับยาว
การตัดเฉือนระยะจับยาว ซึ่งต้องการระยะยื่นสูงของชุดเครื่องมือ มีความเสถียรต่ำ การเพิ่มแรงสั่นสะเทือนของชุดประกอบเป็นอีกแนวทางหนึ่งของการพัฒนาตัวจับยึดเครื่องมือ

5. การเชื่อมต่อเรียวเหลี่ยม
การปรับเทเปอร์รูปหลายเหลี่ยมที่ได้มาตรฐาน ISO ได้พิสูจน์ตัวเองแล้วและกลายเป็นเรื่องปกติในเครื่องจักรที่ทำงานหลายอย่างพร้อมกันและในเครื่องกลึง

นี่เป็นเพียงคำแนะนำเล็ก ๆ น้อย ๆ สำหรับการพัฒนาตัวจับยึดเครื่องมือ ส่วนอื่น ๆ มุ่งเน้นไปที่การส่งกำลังแรงบิดสูง ป้องกันการดึงเครื่องมือออกเนื่องจากแรงตัดในแนวแกนสูง ความแม่นยำที่เพิ่มขึ้น การแก้ปัญหาตามหลักสรีรศาสตร์ที่มากขึ้น ฯลฯ ดังนั้น บทสรุปของการออกแบบกลไกของตัวจับยึดเครื่องมือที่ดูเหมือนหยุดนิ่งนั้นไม่ถูกต้อง

โดยใช้ตัวอย่าง ลองพิจารณารุ่นใหม่ล่าสุดของการจับยึดเครื่องมือโดย ISCAR ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา

เมื่อเร็วๆ นี้ ISCAR ได้ขยายกลุ่มผลิตภัณฑ์ตัวจับยึดหดด้วยความร้อนโดยเพิ่มหัวจับใหม่ที่มีด้ามเรียวรูปหลายเหลี่ยม C8 หัวจับมีขนาดรูในหลายขนาดตั้งแต่ 6 ถึง 32 มม. (.25-1.25") ผลิตภัณฑ์ที่เปิดตัวจะมีช่องจ่ายสารหล่อเย็นตามรูหัวจับเพื่อให้การจ่ายสารหล่อเย็นไปยังคมตัดของเครื่องมือจับยึดอย่างมีประสิทธิภาพ (รูปที่ 1)

เนื่องจากความนิยมที่เพิ่มขึ้นของการปรับเทเปอร์รูปหลายเหลี่ยม ISCAR ได้พัฒนากลุ่มเครื่องมือใหม่สำหรับการกลึงและการกลึงเกลียวภายนอกและภายใน (รูปที่ 2) แนวคิดโมดูลาร์ของตระกูลนี้ช่วยให้สามารถประกอบเครื่องมือต่าง ๆ ได้โดยใช้หัวตัดที่หลากหลายพร้อมเม็ดมีดแบบถอดเปลี่ยนได้ซึ่งติดตั้งบนตัวจับยึดเครื่องมือที่มีด้ามเทเปอร์รูปหลายเหลี่ยมโดยการเชื่อมต่อแบบฟันปลา

มีอะไรใหม่อีกบ้างในคอลเล็ตสปริง ER ผู้ผลิตเครื่องมือได้พัฒนาคอลเล็ตที่แม่นยำหลากหลายรูปแบบ ซึ่งให้ความสามารถในการจ่ายสารหล่อเย็น ตัวอย่างเช่น ปลอกรัดยาง ER ที่ปรับปรุงใหม่ของ ISCAR ที่มีช่วงยุบตัวที่แคบมาก ช่วยให้มั่นใจแรงจับยึดที่ดีขึ้น รักษาความแม่นยำ ค่าความเที่ยงตรงในระดับสูงที่ 0.005 มม. (.0002") และอำนวยความสะดวกให้กับไอพ่นทำความเย็น 4 ตัว (รูปที่ 3)

คอลเล็ตในตัวของ ISCAR ซึ่งเป็นเครื่องมือที่มีด้ามเทเปอร์สำหรับการติดตั้งโดยตรงในหัวจับ ER เป็นเครื่องมือที่มีความแม่นยำและแข็งแกร่ง และถือเป็นตัวจับยึดเครื่องมือ: ด้านหน้าของปลอกรัดมีการปรับตัวของตัวเองสำหรับการติดตั้งหัวตัดที่มีเม็ดมีดแบบถอดเปลี่ยนเม็ดมีดได้ หรือทำจากซีเมนต์คาร์ไบด์ทั้งตัว

หัวจับไฮดรอลิกช่วยให้มั่นใจได้ถึงแรงบิดในการยึดเกาะสูงซึ่งมีความสำคัญต่อการตัดเฉือนงานหนัก ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา ISCAR ได้ขยายกลุ่มผลิตภัณฑ์หัวจับไฮดรอลิก และตอนนี้มีจำหน่ายแล้วกับด้าม BT-MAS, DIN 69871 และ HSK นอกจากการส่งแรงบิดสูงและความสามารถในการเปลี่ยนเครื่องมือที่รวดเร็วแล้ว หัวจับไฮดรอลิกยังมีคุณสมบัติลดแรงสั่นสะเทือนที่ยอดเยี่ยมและความแม่นยำสูงอีกด้วย

ISCAR ได้พัฒนาระบบเครื่องมือประกอบแบบเปลี่ยนเร็วโดยเฉพาะสำหรับการกลึงล้ออะลูมิเนียม ชุดเครื่องมือประกอบด้วยหัวตัดและตัวจับยึด หัวถูกติดตั้งบนตัวยึดโดยใช้การเชื่อมต่อแบบประกบ กลไกประกบช่วยให้มั่นใจได้ถึงการสัมผัสแบบเต็มหน้าระหว่างตัวจับยึดและส่วนหัวด้วยแรงจับยึดที่สูงมาก และสามารถต้านทานสภาวะการตัดเฉือนที่สมบุกสมบันเมื่อหมุนล้อ ตัวจับยึดทำด้วย VDI40, VDI50 หรือด้ามกลม (รูปที่ 4)

เราจะเห็นได้ว่าความคืบหน้าในการถือครองเครื่องมือไม่ได้ทำให้ทรัพยากรของการออกแบบขั้นสูงหมดไป แม้ว่าตัวจับยึดเครื่องมือคุณภาพสูงได้มาถึงระดับประสิทธิภาพที่เหมาะสมแล้วเพื่อตอบสนองความต้องการของผู้ผลิตในปัจจุบัน แต่โรงงานอัจฉริยะแห่งอนาคตก็ต้องการระดับที่สูงขึ้นไปอีก การออกแบบที่ชาญฉลาดร่วมกับเทคโนโลยีที่ก้าวหน้า ยังคงมีบทบาทสำคัญในการปรับปรุงการจับยึดเครื่องมือ

[รูปที่ 1 -หัวจับด้วยความร้อนพร้อมด้ามเทเปอร์เหลี่ยมมีคุณสมบัติการจ่ายสารหล่อเย็นภายใน]    


[รูปที่ 2 - การรวมหัวแบบถอดเปลี่ยนได้และตัวจับยึดเครื่องมือในชุดประกอบแบบแยกส่วนทำให้การปรับแต่งเครื่องมือทำได้ง่ายขึ้น]    


[รูปที่ 3 - ER คอลเล็ต พร้อมช่องจ่ายสารหล่อเย็นแบบมีรูน้ำนอก]    


[รูปที่ 4 - เครื่องมือเปลี่ยนเร็วสำหรับการกลึงล้ออะลูมิเนียม]