هولدرهای الماس (Insert Holders) جزء حیاتی از سیستم‌ های تراشکاری مدرن هستند که وظیفه نگهداری ایمن اینسرت های تراشکاری را در اسپیندل ماشین بر عهده دارند. این قطعات، اتصال قوی و پایداری بین ابزار تراش و ماشین ایجاد کرده و دقت و پرداخت دقیق تراش را تضمین می‌کنند.

انواع هولدر های الماس

1. هولدرهای تعویض سریع  (Quick-Change Tool Holders)

این نوع هولدرها، امکان تعویض سریع ابزار را فراهم می‌کنند که به طور قابل توجهی کارایی عملیات ماشین‌کاری را در تنظیمات چند ابزاره افزایش داده و زمان توقف را به حداقل می‌رساند.

کاربردهای اصلی:

• عملیات تولید انبوه.
• ماشین‌ کاری قطعات پیچیده ای که نیازمند به چندین ابزار تراش دارند.
• پروژه هایی که نیاز به تعویض مکرر ابزار دارند.

2. فشنگی کولت (Collet Chucks)

فشنگی های کولت، هولدرهای همه ‌کاره‌ای هستند که از کولت‌ها برای نگهداری محکم ابزارهای تراشکاری با ساقه گرد استفاده می‌کنند. آنها هم ‌مرکزی عالی ارائه داده و برای کاربردهای ماشین‌کاری با سرعت بالا ایده‌آل هستند.

مزایا:

• دقت بالا و هم مرکزیت با ابزار تراش
• انعطاف‌پذیری در اندازه‌های مختلف ابزار
• مناسب برای عملیات سرعت بالا

3. هولدرهای فرز انگشتی  (End Mill Holders)

این هولدرها به طور خاص برای نگهداری مته های فرز انگشتی با ساقه مستقیم طراحی شده‌اند. آنها سفت کردن محکم و تراز دقیق ابزار تراش را فراهم کرده و برای عملیات فرزکاری مناسب هستند.

4. کفتراش گیر(Shell Mill Holders)

برای نگهداری کف تراش، با تیغه‌های برشی قطر بزرگ استفاده می‌شوند. گیره‌ کاری قوی ارائه داده و برای کارهای ماشین‌کاری سنگین مناسب هستند. باید در نظر داشت که این نوع هولدر، دارای دنبایه مورس می باشد.

5. چاک هیدرولیکی (Hydraulic Chucks)

چاک هیدرولیکی، از فشار هیدرولیکی برای گیره‌کاری ابزارهای تراشکاری استفاده کرده و نیروی گیره‌ای فوق‌العاده و میرایی ارتعاش ارائه می‌دهند. آنها برای کاربردهای تراشکاری با دقت بالا ایده‌آل هستند.

ویژگی‌های کلیدی:

• میرایی عالی ارتعاشات
• جذب نیروهای تراشکاری
• مناسب برای کارهای دقیق و سرعت بالا
• قابلیت انجام عملیات زبری و پرداخت

6. هولدرهای انقباض حرارتی  (Shrink Fit Holders)

از انبساط حرارتی برای گیره ‌کاری ابزارهای تراشکاری استفاده کرده و دقت بی‌نظیر و سختی عالی تضمین می‌کنند. معمولاً در ماشین‌کاری با سرعت بالا و فرزکاری مواد سخت استفاده می‌شوند.

مزایا:

• نیروی گیره‌کاری بالا
• انحراف کم ابزار
• پایداری در طول‌های بلند ابزار

7. هولدرهای مخروطی مورس  (Morse Taper Holders)

برای ایجاد سوراخ‌های دقیق، استفاده می‌شوند.این ابزار، با ساقه‌های مخروطی طراحی شده‌اند که امکان نگهداری ایمن و قابل اعتماد ابزار را در طول عملیات ماشین‌کاری فراهم می‌کنند.

معیارهای انتخاب نگهدارنده اینسرت

1. نیازهای خاص ماشین ‌کاری

• نوع مواد قطعه کار
• پارامترهای برش
• صافی سطح مطلوب
• نوع عملیات (زبری، نیمه‌پرداخت، پرداخت)

2. سازگاری با ماشین و اسپیندل

• اندازه مخروط اسپیندل
• سرعت اسپیندل
• حداکثر قطر ابزار
• قدرت و گشتاور ماشین

3. سختی و پایداری

سختی بالا برای به حداقل رساندن انحراف و ارتعاش در طول عملیات ماشین‌کاری ضروری است. سختی بهبود یافته موقعیت‌یابی پایدار ابزار و برش‌های دقیق را تضمین می‌کند.

4. دقت و تلرانس

انتخاب هولدرهایی با تلرانس‌های تولیدی دقیق برای اطمینان از موقعیت‌یابی و تراز دقیق ابزار. این امر، توجه به جزئیات نتایج ماشین‌کاری ثابت و دقیق را تضمین می‌کند.

5. تعادل

انتخاب هولدرهای متعادل برای به حداقل رساندن عدم تعادل بار اسپیندل و اطمینان از عملکرد صاف در سرعت‌های بالاتر.

6. قابلیت تنظیم طول هولدر

اطمینان از اینکه هولدر ابزار بتواند طول‌های افزایشی را برای تطبیق با طول‌های مختلف ابزار و تنظیمات ماشین‌کاری مختلف تطبیق دهد.

مواد تولید هولدر های الماس

فولاد (Steel)

انواع فولاد مورد استفاده:

• فولاد کربن ساده
• فولاد آلیاژی (مثل 4140 کرومیوم-مولیبدنوم)
• فولاد پرسرعت (HSS)

ویژگی‌ها:

• مقاومت بالا در برابر سایش
• قابلیت عملیات حرارتی
• هزینه نسبتاً پایین
• دردسترس بودن آسان

کاربردهای هولدرهای فولادی:

• کاربردهای عمومی ماشین‌کاری
• عملیات با بار متوسط
• تولیدات حجیم

کارباید (Carbide)

ویژگی‌ها:

• سختی بسیار بالا
• مقاومت عالی در برابر سایش
• پایداری ابعادی در دماهای بالا
• عمر طولانی ابزار

کاربردهای هولدرهای کاربایدی:

• ماشین‌کاری با سرعت بالا
• عملیات سنگین
• کار روی مواد سخت

سرامیک (Ceramic)

ویژگی‌ها:

• مقاومت بالا در برابر حرارت
• سختی بسیار بالا
• مقاومت شیمیایی عالی
• وزن کم

کاربردهای مناسب:

کاربردهای دمای بالا

• ماشین‌کاری مواد سوپرآلیاژ
• عملیات پرداخت دقیق
• استانداردها و مشخصات

استانداردهای بین‌المللی

ISO (سازمان بین‌المللی استاندارد):

• ISO 5608: سیستم اصالت سنجی برای هولدرهای ابزار تراشکاری
• ISO 26622: استاندارد هولدرهای ابزار تراشکاری

ANSI (موسسه استانداردهای ملی آمریکا):

• ANSI B212.4-2002: سیستم شناسایی برای اینسرت های تراشکاری
• ANSI B94.50: استاندارد برای هولدرهای ابزار مورد استفاده در ماشین‌های ابزار

استانداردهای اروپایی

DIN (موسسه استانداردهای آلمان):

• DIN 69880: هولدرهای ابزار با اتصال مخروطی
• DIN 69871: هولدرهای ابزار با فلنج تماس

استانداردهای ژاپنی

JIS (استانداردهای صنعتی ژاپن):

• JIS B6339: هولدرهای ابزار برای مراکز ماشین‌کاری
• JIS B6340: ابعاد هولدرهای ابزار

نکات مهم در هنگام انتخاب هولدر

1. مطابقت  با کاربرد: اطمینان از انتخاب هولدر مناسب برای نوع عملیات مورد نظر شما
2. کیفیت مواد: انتخاب هولدر، ساخته شده از مواد با کیفیت بالا، برای دوام طولانی
3. دقت ساخت: توجه به تلرانس‌های ساخت برای دقت مورد نظر در پروژه
4. سازگار بودن با سیستم تراشکاری شما: مطابقت با استانداردهای ماشین و تجهیزات موجود

نتیجه‌گیری

انتخاب صحیح نگهدارنده تیغه یکی از عوامل کلیدی موفقیت در عملیات ماشین‌کاری است. با در نظر گیری عوامل مختلف نظیر نوع کاربرد، مواد، دقت، و استانداردها می‌توان نگهدارنده مناسبی انتخاب کرد که بهترین نتایج را در تولید ارائه دهد.

مراجع

“Choosing the Right Tool Holder for Your Machining Needs” - Dorian Tool, April 2024. Available at: https://www.doriantool.com/tool-holder-choices/
2. “Choose the Right Toolholder for Your Operations” - Kennametal. Available at: https://www.kennametal.com/us/en/resources/blog/metal-cutting/choose-the-right-toolholder-for-your-operations-.html
3. “ISO designation for Turning toolholders” - Seco Tools. Available at: https://www.secotools.com/article/120340?language=en
4. “Understanding the Identification System for Indexable Inserts” - Cutting Tool Engineering. Available at: https://www.ctemag.com/articles/understanding-identification-system-indexable-inserts
5. “Which materials are best for manufacturing tool holders in CNC?” - CAD Design Help, February 2023. Available at: https://caddesignhelp.com/2023/02/which-materials-are-best-for-manufacturing-tool-holders-in-cnc/
6. “Tool Holders Selection Guide” - GlobalSpec. Available at: https://www.globalspec.com/learnmore/manufacturing_process_equipment/machine_tool_accessories/tool_holders
7. “Tool Holders 101: Cat, BT, HSK and More Info” - Tool Holder Exchange, May 2023. Available at: https://toolholderexchange.com/tool-holders-101/
8. “Lathe Tool Holder Types” - ETCN, August 2023. Available at: https://china-maching.com/lathe-tool-holder-types/

یادداشت مهم:

تمامی اطلاعات این راهنما بر اساس تجربیات عملی و توصیه‌های کارشناسان معتبر صنعت ماشین‌سازی جمع‌آوری شده است. برای کاربردهای خاص، می توانید با کارشناسان فنی ما در گروه ردهاک (RedHawk) تماس حاصل بفرمایید.