کولت فشنگی یا سه‌نظام

کولت‌ها و سه‌نظام‌ها دو نوع مکانیزم متداول برای نگه داشتن ابزار یا قطعه کار هستند. آن‌ها دارای مزایا و کاربردهای مشخصی هستند، اما کدام یک برای عملیات ماشینکاری شما بهتر است؟

کولت فشنگی

کولت فشنگی یک نگهدارنده ابزار چاک‌دار است که معمولاً از مواد الاستیک مانند فولاد فنری ساخته می‌شود که به کمک مهره فشنگی سفت می‌شود. متداول‌ترین کولت مورد استفاده در ماشینکاری مدرن کولت فشنگی ER است.

مزیت اصلی کولت فشنگی این است که ساختار استوانه‌ای آن در مقایسه با سه‌نظام، تعداد نقاط تماس بیشتری را ایجاد می‌کند. نقاط تماس بیشتر به معنای پایداری بیشتر است که باعث می‌شود کولت‌ها برای گرفتن ابزارهای بلند مفید باشند. نقاط تماس بیشتر دارای چندین مزیت اضافی در یک دستگاه CNC است، مانند کاهش فرسایش، حتی سایش ابزار و به طور کلی افزایش عمر ابزار.

کولت‌ها در مقایسه با سه‌نظام‌ها معمولاً برای گرفتن ابزارهای با قطر کوچک مناسب‌تر هستند. هنگام انتخاب کولت به دامنه مناسب گیره باید توجه کنید. اندازه‌ای که روی کولت فشنگی نوشته می‌شود معمولاً حداکثر قطر ابزاری است که می‌توان در آن جای گیرد.

نقطه ضعف کولت‌ها این است که به دلیل زاویه گیره کمتر، اغلب برای استفاده عمومی مناسب نیستند. برای دستیابی به محدوده مشابه یک سه‌نظام استاندارد، به چندین کولت نیاز است. کولت‌ها در کارهای تکراری که نیاز به محدوده گیره متفاوت قابل توجهی ندارد بسیار مفید هستند.

اگر تا به حال از خود پرسیده‌اید که “ER” در کولت فشنگی ER به چه معنی است باید بگوییم که “ER” از نام شهر شرکتی که این کولت را طراحی کرده است (Reigoldswil در سوئیس) می‌آید. این شرکت Rego-Fix نام داشت که توسط فریتز وبر تأسیس شد. او متوجه شد که یک کولت E معمولی هنگام خارج کردن آن از دستگاه فرز چالش‌هایی را برای ماشینکار ایجاد می‌کند. او برای این منظور یک شیار را برای تسهیل تعویض کولت ایجاد کرد.

سه‌نظام

در مقایسه با کولت‌ها، سه‌نظام‌ها یک روش قدیمی اما قابل اعتماد برای نگه‌داشتن ابزار و قطعه کار هستند. سه‌نظام‌ها محدوده گیره بیشتری دارند اما کولت‌ها ساختاری محکم‌تری دارند و معمولاً از فولاد فنری ساخته می‌شوند، اما با محدوده گیره بسیار محدود (حداکثر 1 میلی‌متر در هر کولت). از سوی دیگر، سه‌نظام‌ها توسط مکانیزمی با برد بسیار بزرگ‌تر باز و بسته می‌شوند و برای گنجاندن طیف وسیعی از اندازه‌های ابزار، بدون نیاز به وسایل تکمیلی مانند کولت‌هایی با اندازه‌های جایگزین در نظر گرفته شده‌اند.

همچنین، سه‌نظام‌ها امکان استفاده از فک‌های نرم و فک‌های سخت را فراهم می‌کنند. در حالی که کولت‌ها در این زمینه نسبتاً محدود هستند. فک‌های سخت معمولاً از فولاد سختکاری ساخته می‌شوند. اما فک‌های نرم عموماً از فولاد قابل ماشینکاری ساخته می‌شوند و به گونه‌ای طراحی می‌شوند که برای شکل یک کاربرد سفارشی قابل تغییر باشند. مزیت سه‌نظام‌ها این است که سادگی طراحی آن‌ها اجازه می‌دهد تا آزادی بیشتری در استفاده سایز ابزار داشته باشند.

مزایای کولت فشنگی در مقایسه با سه‌نظام

• دقت بالا: کولت فشنگی‌ها در مقایسه با انواع سه نظام‌ها، دقت و تمرکز بهتری ارائه می‌دهند، به خصوص هنگام کار با قطعات کوچکتر.
• تغییر سریع: کولت فشنگی‌ها برای هر قطر قطعه کار نیاز به تغییر کولت دارند، اما فرآیند تغییر ابزار یا قطعه کار در مقایسه با سایر انواع سه نظام‌ها سریع و آسان است.
• نیروی گیره بالا: کولت فشنگی‌ها می‌توانند نیروی گیره بالایی را فراهم کنند که آنها را برای عملیات ماشینکاری که نیاز به نگه داشتن ایمن قطعه کار دارند، مناسب می‌کند.
• لنگی حداقل: کولت فشنگی‌ها نیروهای گیره را به طور مساوی در اطراف قطعه کار توزیع می‌کنند و خطر لنگی^* را در حین ماشینکاری کاهش می‌دهند.

* یکی از مهم‌ترین نکات در نگه داشتن ابزار و قطعه کار در حال چرخش در ماشینکاری پدیده لنگی [به انگلیسی: Runout] است که به مفهوم عدم تقارن محور چرخشی با محور هندسی یک ابزار چرخان است. لنگی در هر سیستمی ذاتی است و نمی‌توان آن را جبران کرد، اما با استفاده از ابزارهای چرخشی با دقت بالا می‌توان آن را به حداقل رساند. لنگی کمتر به معنای سایش یکنواخت و عمر بیشتر ابزار است.

معایب کولت فشنگی در مقایسه با سه‌نظام

• بازه گیره محدود: کولت فشنگی‌ها بازه محدودی برای گرفتن ابزار دارند و برای نگه داشتن ابزارها در یک بازه محدود، معمولاً چند میلی‌متر، مناسب‌تر هستند.
• نیروی گیره محدود: نیروی گیره کولت فشنگی در مقایسه با انواع سه نظام‌ها محدود است که می‌تواند بر عملیات ماشینکاری که نیاز به نیروهای برشی بالا دارند، تأثیر بگذارد.