اگر به ماشینکاری CNC یا مسیریابی CNC علاقه دارید، ممکن است با اصطلاح کولت فشنگی برخورد کرده باشید. در این نوشته، یاد میگیرید که کولت فشنگی ER چیست، انواع و کاربردهای آن کدام است.
.
.
کولت فشنگی ER چیست؟
قبل از درک کولت فشنگی ER باید بدانید که کولت فشنگی چیست. کولت (کلت) فشنگی (collet) یک سیستم نگهداری ابزار بر روی دستگاه CNC است که میتواند نیروی زیادی را به جسمی که روی آن سفت شده است وارد کند. سیستم کولت فشنگی ER محبوبترین سیستم گیره در جهان است که به طور گسترده برای کاربردهای مختلف استفاده میشود. کولت فشنگی ER معمولاً در دستگاههای CNC به عنوان نگهدارنده ابزار برای کاربردهای سوراخکاری، فرزکاری و سنگ زنی با دقت بالا استفاده میشود.
.
قبلاً به آنها کولت “E” میگفتند که بر اساس ترتیب حروف الفبا استاندارد میشدند. بعدها Rego-Fix، یک سازنده ابزار دقیق سوئیسی، عملکرد کولت E را اصلاح کرد و آن را به عنوان کولت فشنگی ER به ثبت رساند. “R” مخفف Rego-Fix است.
.
طراحی کولت فشنگی ER
کولتهای ER در سطح بینالمللی با عنوان ISO-15488 استاندارد شدهاند، اما در بازار، بیشتر با استاندارد آلمانی DIN-6499 شناخته میشوند. این امر به شما این امکان را میدهد تا سیستمهای کولت فشنگی ER مختلف را از تولید کنندگان مختلف با یکدیگر تعویض کنید چرا که همه آنها از یک استاندارد مشترک پیروی میکنند. کولت ER با مکانیزم ترکیبی از مخروط پشتی 8 درجه و مخروطی نوک 30 درجه جلویی قدرت نگهداری بالایی را به ابزار اعمال میکند.
.
.
برخلاف سیستمهای کولت ER، سایر سیستمهای نگهدارنده، تلورانسهای را که سازندگان مختلف استفاده میکنند، در نظر نمیگیرند. به این معنا که کولتهای ER میتوانند ابزارهایی با قطرهای مختلف را در یک محدوده مشخص نگهداری کنند، برخلاف نگهدارندههای معمولی که فقط میتوانند یک ابزار با یک اندازه مشخص را در خود جای دهند. اگرچه کولتهای ER معمولاً بهعنوان نگهدارنده ابزار استفاده میشوند، اما میتوانند به عنوان نگهدارنده قطعات کار استوانهای نیز استفاده شوند.
.
روکش افزوده شده به سطح کولتها محافظت در برابر خوردگی، مقاومت در برابر آب، کیفیت پرداخت سطح بالا و دقت طولانی مدت را فراهم میکند. انقباض حرارتی یک پیشرفت برای سیستمهای کولت موجود است که برای بستن سخت ابزارها استفاده میکند. مهرههای کولت فشنگی ER دارای یک مکانیزم اصطکاک دو تکه منحصر به فرد دارند که حرکات زاویهای و شعاعی خود محور را ترکیب میکند. این مکانیزم نیروی محکمی را به ابزار اعمال میکند که حدود 50 تا 100 درصد بیشتر از مهرههای معمولی است.
.
هنگامی که صحبت از کولتهای آببندی شده به میان میآید، به طور کلی از دو نوع کولت استفاده میشود. یکی دارای منبع خنک کننده داخلی (آب صابون خور) است و برای ابزارهای برش ساقه مستقیم با سوراخ خنککننده استفاده میشود. دومی با نازلهای دوتایی زاویهدار عرضه میشود که برای ابزارهای برش با یک ساقه مستقیم استاندارد استفاده میشود که سوراخ مایع خنککننده ندارند.
.
.
اندازههای استاندارد کولت فشنگی ER
کولت فشنگی ER در اندازههای مختلف برای نگهداری اندازههای متنوع ابزار برش وجود دارد. شما باید اندازه کولت را متناسب با دوک دستگاهی که کولت بر روی آن بسته میشود، انتخاب کنید.
.
به عنوان مثال، کولت فشنگی ER11 میتواند ابزاری با قطری از 0.5 تا 7 میلیمتر را نگه دارد. اندازه روی کولت بزرگترین اندازهای است که میتواند نگه دارد.
.
زیرسیستمهای کولت فشنگی ER
قبل از پرداختن به سیستمهای فرعی کولت ER، میخواهم چند کلمه پیچیده را توضیح دهم تا درک آن آسان شود.
.
پاکت کولت (collet pocket)
فضایی است برای قرارگیری ابزار روی کولت. اندازه پاکت کولت نشان دهنده حداکثر قطر ابزاری است که میتواند در کولت جای بگیرد.
.
تلورانس
مقدار تلورانس به این اشاره میکند که تا چه حد میتوان یک کولت را سفت کرد یا اینکه یک کولت چقدر میتواند منقبض شود.
.
محدوده گیره
محدوده گیره مستقیماً با مقدار تحمل مرتبط است و محدوده قطر ابزارهایی را که یک کولت ER میتواند در خود جای دهد را مشخص می کند. به عنوان مثال، مجموعه کولت ER8 دارای محدوده گیره 0.5 تا 5 میلیمتر است. یعنی یک مجموعه کولت ER8 میتواند ابزارهایی با قطر 0.5 تا 5 میلیمتر را در خود جای دهد.
.
بسیاری از زیرسیستمهای کولت فشنگی ER در یک سری استاندارد وجود دارند. این زیرسیستمها با اندازههای پاکت کولت متفاوت هستند. به عنوان مثال، یک کولت ER8-1mm یک کولت زیر سیستم ER8 است و نمیتواند ابزاری با قطر بزرگتر از 1 میلیمتر را نگه دارد.
.
نمودار زیر مطابق با استاندارد DIN-6499 است و تصویر واضحتری از اندازههای مختلف کولت فشنگی ER و ظرفیت نگهداری آنها را به شما ارائه میدهد.
.
.
اندازههای کولت فشنگی بزرگ بیشتر در فرزکاری مواد سخت استفاده میشوند زیرا میتوانند ابزارهای با قطر بزرگ را نگه دارند.
.
سیستم شناسایی کولت فشنگی ER
خرید سیستم کولت مناسب برای دستگاه شما بسیار مهم است و با مراجعه به شماره شناسایی آن میتوانید سیستم مناسب را پیدا کنید. از یک سیستم با پنج آیتم برای شناسایی کولت فشنگی ER استفاده میشود که عبارتند از:
.
1. اندازه کولت فشنگی
اندازه سیستم در اعداد 8، 11، 16، 20، 25، 32، 40، 50 میباشد. آنها به طور گسترده به صورت ER8، ER11، ER16، و … نشان داده میشوند. این اعداد نشان دهنده قطر کولت بر حسب میلیمتر است. اما آنها مقادیر دقیق قطر خارجی بزرگ مخروطی کولت فشنگی ER نیستند، و با تلورانس حدود 0.5 تا 2 میلیمتر از اندازه واقعی اختلاف دارند. به عنوان مثال، ER8 دارای قطر 8.5 میلیمتر و ER50 دارای قطر 52 میلیمتر است.
.
2. سبک کولت
این آیتم با عنوان “ER” تحت استاندارد DIN-6499 شناخته میشود.
.
3. ویژگیهای خاص
این مورد به ویژگیهایی اشاره دارد که کولت پشتیبانی میکند. به طور معمول، کولتهای متصل به مایع خنککننده با حرف C مشخص میشوند.
.
4. اندازه سوراخ کولت فشنگی
این بخش اندازه سوراخ را بر حسب میلیمتر یا اینچ بیان میکند.
.
5. واحد
اگر از واحد متریک برای ذکر اندازه سوراخ کولت استفاده شود، با حرف M مشخص میشود. اگر از واحد اینچ استفاده شود، این آیتم، که آیتم پنجم است، خالی میماند.
.
به عنوان مثال، 16-ER-C-300-M برای اشاره به یک کولت فشنگی نوع ER16 متصل به خنککننده با سوراخ 30 میلیمتری استفاده میشود. اگر همان کولت در واحد اینچ ذکر شده باشد، به صورت 16-ER-C-1181 نوشته میشود.
.
کاربردهای کولت فشنگی ER
کولتهای ER به طور گسترده در صنایع مختلف برای کمک به انجام عملیات فرزکاری و سوراخکاری استفاده میشوند. کولتهای فشنگی ER به طور موثر نیروی دستگاه را مستقیماً به ابزار برای عملیات فرزکاری و سوراخکاری فلزات منتقل میکنند. قطر کولت فشنگی ER و گشتاور اعمال شده توسط آن ارتباط مستقیمی با یکدیگر دارند. کولتهای ER با قطر بالاتر میتوانند گشتاور بیشتری اعمال کنند. کولتهای ER عموماً در عملیات فرزکاری با سرعت بالا استفاده میشوند. این کولتها برای اندازه ابزار با قطر بزرگتر از 36 میلیمتر مناسب نیستند.
.
نصب کولت
هنگامی که ابزار را درون کولت فشنگی جا دادید مهره را سفت کنید تا سیستم کولت در اطراف ساقه ابزار محکم شود و چسبندگی عالی بر روی ابزار ایجاد کند و آن را به خوبی در جای خود ثابت نگه دارد. هنگام تعویض کولت آن را به خوبی تمیز کنید. این کار به افزایش عمر کولت شما کمک خواهد کرد. سفت کردن بیش از حد مهره کولت یک اشتباه رایج است و باعث تغییر شکل رزوههای کولت میشود و بر دقت ماشینکاری تاثیر منفی میگذارد. اگر قطر ابزار و طول ساقه آن با اندازه کولت مطابقت نداشته باشد کولت شما آسیب خواهد دید.
.
هنگام قرار دادن کولت درون مهره، کولت را کمی کج کنید تا در جای خود محکم شود. مهره را فقط در صورتی سفت کنید که به درستی با رزوه تراز شده باشد. در غیر این صورت به مهره و به نوبه خود به کولت آسیب میرساند. قرار دادن انتهای برش ابزار در کولت می تواند به کولت آسیب برساند.
.
.
مزایای کولت فشنگی ER
برای کاربردهای با سرعت بالا، سیستمهای کولت ER بهترین هستند و تطبیق پذیری خوبی با اندازههای متریک و امپریالیستی ارائه میکنند.
.
کولتهای ER انعطاف پذیری زیادی را برای کار شما ارئه میدهند و بسیار مقرون به صرفه هستند.
.
کولتهای ER نسبت به سایر نگهدارندهها کارایی بیشتری دارند و بنابراین در دستگاههای CNC و سایر ماشینها که به دقت بالایی نیاز دارند، استفاده میشوند.
.
معایب کولت فشنگی ER
کولتهای ER برای نگهداشتن قطعات استوانهای ساخته شدهاند، بنابراین نمیتوان آنها را با ابزارهایی با هندسههای مختلف مطابقت داد، مانند ابزارهای مربعی و شش ضلعی.
.
بهینهسازی دقت فشار گیره بزرگترین چالشی است که کولتهای ER با آن مواجه هستند. برای دستیابی به این امر، کولت فشنگی ER باید به درستی نگهداری شود.
.
سفت کردن بیش از حد مهره منجر به ایجاد ترک در کولت میشود. این کار دقت کار شما را تحت تاثیر قرار میدهد.
.
کولتهای ER نیاز به تمیز کردن و نگهداری منظم دارند. برای دستیابی به عملکرد مناسب آنها را چربی زدایی ER کنید.
.
کولتهای ER به طول ساقه ابزار بلندتری برای اعمال چسبندگی بیشتر روی آن نیاز دارند تا محکم آن را نگه دارند.
.
کولتهای ER را نمیتوان برای عملیاتهای ماشینکاری سنگین استفاده کرد، آنها فقط برای عملیات فرزکاری سبک با سرعت بالا و سوراخکاری مناسب هستند.
.
نتیجهگیری
کولت فشنگی ER یکی از سیستمهای استاندارد شده و کالیبره شده در صنعت است که برای نگهداری ابزارهای برش کاربرد دارد.
.
طراحی کولت فشنگی ER به آن قدرت نگهداری عالی میدهد و گشتاور دستگاه را به طور مداوم و کارآمد به ابزار منتقل میکند.
.
کولتهای فشنگی ER در اندازههای مختلف برای قرار گرفتن در کلاسهای مختلف دستگاهها و کاربردهای مختلف موجود هستند.
.
سوالات متداول
1. آیا همه کولتهای فشنگی ER یکسان هستند؟
تمام کولتهای ER با یک اندازه خاص از تولید کنندگان مختلف یکسان هستند. این به این دلیل است که همه تولید کنندگان از یک استاندارد مشترک برای ساخت کلت های ER پیروی می کنند. به عنوان مثال، یک کولت ER25-10mm از تولید کنندگان مختلف دارای ابعاد یکسان است. کولتهای ER برای اندازههای مختلف قطر ابزار یکسان نیستند و هر کدام ظرفیت نگهداری ابزار متفاوتی دارند. به عنوان مثال، کولتهای مانند ER8، ER11 و ER16 ابعاد متفاوتی از ابزارهای برشی را میتوانند بگیرند.
.
2. چگونه میتوان کولتهای ER را شناسایی کرد؟
کولت فشنگی ER را میتوان با اندازهگیری قطر مخروطی بزرگ و سایز سوراخ داخل شناسایی کرد.
.
3. تفاوت بین کولت فشنگی و سه نظام چیست؟
کولت فشنگی ابزار را در سراسر ساقه خود نگه میدارد و چسبندگی خوبی را فراهم میکند. اما سه نظام گیره یکنواختی را در سرتاسر ساقه ایجاد نمیکند. سه نظام تنها دارای سه نقطه تماس است که با ابزار درگیر میشود و این باعث کاهش راندمان انتقال قدرت دستگاه به ابزار میگردد. کولت فشنگی ها برای مصارف خاص استفاده میشوند، اما سه نظامها بیشترین استفاده را برای کاربردهای عمومی دارند. کولت فشنگی ها معمولاً برای نگه داشتن ابزارهایی با قطر کمتر از 34 میلیمتر استفاده میشوند، میتوانند ابزار را با چسبندگی بیشتری نگه دارند و دقت بهتری نسبت به سه نظام ها دارند.