ลองจินตนาการถึงแท่งโลหะตันที่กำลังเปลี่ยนรูปเป็นส่วนประกอบที่มีความแม่นยำภายใต้การควบคุมที่เข้มงวดของเครื่อง CNC การเปลี่ยนแปลงนี้ขึ้นอยู่กับฮีโร่ที่ไม่ได้รับการยกย่องของการตัดเฉือน: มีดกัด การเลือกมีดกัดซึ่งเป็นหัวใจสำคัญของการปฏิบัติงานกัด CNC ส่งผลกระทบโดยตรงต่อประสิทธิภาพการตัดเฉือน ความแม่นยำของชิ้นส่วน และต้นทุนการผลิต ด้วยมีดกัดและวัสดุที่มีให้เลือกมากมายนับไม่ถ้วน จะเลือกอย่างไรให้เหมาะสมที่สุด? คู่มือฉบับสมบูรณ์นี้จะสำรวจโลกของเครื่องมือกัด CNC เพื่อเสริมศักยภาพในการตัดสินใจด้านการตัดเฉือนของคุณ
การกัด CNC: กระบวนการผลิตแบบลบออกที่แม่นยำ
การกัด CNC (Computer Numerical Control) เป็นเทคโนโลยีการผลิตแบบลบออกที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย เมื่อเทียบกับการทำงานด้วยตนเอง ระบบ CNC ทำได้ดีกว่าในด้านระบบอัตโนมัติ ลดการพึ่งพาอาศัยมนุษย์ในขณะที่เพิ่มประสิทธิภาพและความแม่นยำในการผลิต ในระหว่างการกัด CNC มีดกัดแบบหมุนจะค่อยๆ นำวัสดุออกจากชิ้นงานเพื่อแกะสลักรูปทรงเรขาคณิตที่ต้องการ ซึ่งแตกต่างจากการกลึง CNC ที่ชิ้นงานหมุนเทียบกับเครื่องมืออยู่กับที่
ศูนย์กลางการตัดเฉือน CNC สมัยใหม่ไม่เพียงแต่ทำให้การตัดเฉือนเป็นไปโดยอัตโนมัติเท่านั้น แต่ยังทำการเปลี่ยนเครื่องมือโดยอัตโนมัติอีกด้วย ชิ้นส่วนเดียวมักต้องใช้มีดกัดหลายประเภทเพื่อให้เสร็จสมบูรณ์ ทำให้การทำความเข้าใจเครื่องมือกัดอย่างครอบคลุมเป็นสิ่งจำเป็น
ประเภทของมีดกัด: เครื่องมือพิเศษสำหรับการทำงานที่แม่นยำ
End Mills เทียบกับ Face Mills: สองแนวทางการกัดหลัก
End Mills
โดยทั่วไปจะมีก้นแบน (แม้ว่าจะมีแบบกลมและรัศมีก็ตาม) end mills มีลักษณะคล้ายกับสว่านในการทำการตัดตามแนวแกน แต่เหนือกว่าด้วยความสามารถในการตัดด้านข้างเพื่อเพิ่มความยืดหยุ่นในการตัดเฉือน
ข้อดีหลัก:
การใช้งาน:
Face Mills
เครื่องมือเหล่านี้ไม่สามารถทำการตัดตามแนวแกนได้ โดยมีขอบตัดอยู่ตามขอบของเครื่องมือ โดยทั่วไปจะใช้เม็ดมีดคาร์ไบด์แบบเปลี่ยนได้
ข้อดีหลัก:
การใช้งาน:
| คุณสมบัติ | End Mill | Face Mill |
|---|---|---|
| โหมดการตัด | การตัดหน้าและด้านข้าง | การตัดด้านข้างเท่านั้น |
| การตัดตามแนวแกน | ใช่ | ไม่ |
| ขอบเขตการใช้งาน | รูปร่างที่ซับซ้อน, Pocket, พื้นผิว | พื้นผิวระนาบขนาดใหญ่ |
| ประสิทธิภาพ | ปานกลาง | สูง |
| ผิวสำเร็จ | ปานกลาง | ดีเยี่ยม |
| อายุการใช้งานเครื่องมือ | สั้นกว่า | นานกว่า (เม็ดมีดแบบเปลี่ยนได้) |
มีดกัดอื่นๆ ที่จำเป็น
Ball Cutters
เครื่องมือเหล่านี้มีปลายทรงกลมเป็นพิเศษในการสร้างรูปร่างและสร้างฟิลเล็ต รักษาความโค้งมนของมุมแนวตั้งเพื่อการเปลี่ยนที่ราบรื่น
ข้อดีหลัก:
Roughing End Mills
end mills พิเศษเหล่านี้มีฟันเลื่อยสำหรับการกำจัดวัสดุที่รวดเร็ว ผลิตเศษที่เล็กลงในขณะที่ลดการสั่นสะเทือนผ่านการมีส่วนร่วมของหลายฟัน
Thread Mills
เหนือกว่าก๊อกแบบดั้งเดิม เครื่องมือเหล่านี้สร้างรูที่มีเกลียวพร้อมความเสถียรที่เพิ่มขึ้นและข้อจำกัดด้านสิ่งแวดล้อมที่ลดลง
วัสดุมีดกัด: ประสิทธิภาพกำหนดการใช้งาน
| วัสดุ | ความแข็ง | ความเหนียว | ความทนทานต่อความร้อน | ต้นทุน | การใช้งาน |
|---|---|---|---|---|---|
| เหล็กกล้าคาร์บอน | ต่ำ | สูง | ต่ำ (200°C) | ต่ำ | การตัดเฉือนวัสดุอ่อนความเร็วต่ำ |
| HSS | ปานกลาง | ปานกลาง | ปานกลาง (600°C) | ปานกลาง | การตัดเฉือนทั่วไป |
| ซีเมนต์คาร์ไบด์ | สูง | ต่ำ | สูง (900°C) | สูง | วัสดุหลากหลายความเร็วสูง |
| เซรามิก | สุดขีด | ต่ำมาก | สุดขีด | สูงมาก | การใช้งานเฉพาะทางที่อุณหภูมิสูง |
การเลือกมีดกัดที่เหมาะสมที่สุด
การตัดสินใจด้านการผลิตโดยทั่วไปจะสมดุลระหว่างความเร็ว ต้นทุน และคุณภาพ การพิจารณาด้านต้นทุนรวมถึงราคาเครื่องมือ อัตราการสึกหรอ และระยะเวลาการตัดเฉือน
การเลือกวัสดุ: ในขณะที่เหล็กกล้าคาร์บอนมีความสามารถในการจ่ายได้ ข้อจำกัดของเหล็กกล้าคาร์บอนทำให้ไม่สามารถนำมาพิจารณาได้อย่างจริงจัง HSS นำเสนอทางเลือกที่ประหยัดที่สุดสำหรับการทำงานทั่วไป แม้ว่า HSS ที่เสริมโคบอลต์จะเหมาะกับการใช้งานที่ต้องการมากกว่า เครื่องมือคาร์ไบด์ แม้ว่าจะมีต้นทุนเริ่มต้นที่สูงกว่า แต่ก็ให้มูลค่าในระยะยาวที่เหนือกว่าผ่านอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น
การพิจารณาเส้นผ่านศูนย์กลาง: เส้นผ่านศูนย์กลางที่ใหญ่ขึ้นช่วยให้การกัดเร็วขึ้น แต่รูปทรงของชิ้นส่วนจะกำหนดการเลือกขนาดในท้ายที่สุด การใช้เครื่องมือหลายอย่างในเชิงกลยุทธ์—ขนาดใหญ่กว่าสำหรับการกำจัดจำนวนมาก ตามด้วยขนาดที่เล็กกว่าสำหรับการตกแต่ง—มักจะพิสูจน์ได้ว่ามีประสิทธิภาพ
การเคลือบผิว: การเคลือบผิวป้องกัน เช่น ไทเทเนียมไนไตรด์ ช่วยยืดอายุการใช้งานของเครื่องมือ (แม้ว่าจะมีต้นทุนที่เพิ่มขึ้น) ในขณะที่ลดการยึดเกาะของวัสดุ ซึ่งเป็นประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการตัดเฉือนอะลูมิเนียม ซึ่งสามารถลดการใช้น้ำมันหล่อลื่นได้
จำนวนฟัน: ฟันที่มากขึ้นช่วยให้อัตราการป้อนสูงขึ้น แต่ลดพื้นที่เศษ การเลือกที่เหมาะสมที่สุดจะสมดุลปัจจัยที่แข่งขันกันเหล่านี้
มุมเกลียว: มุมเหล่านี้รวมกับความเร็วแกนหมุน จะกำหนดความเร็วในการตัด มุมที่ใหญ่กว่าเหมาะสำหรับวัสดุที่อ่อนนุ่มกว่า
การเลือกมีดกัดที่ประสบความสำเร็จต้องอาศัยความรู้ด้านวัสดุ ความเข้าใจในพารามิเตอร์ และประสบการณ์จริง ตัวเลือกที่ดีที่สุดให้ผลผลิตอัตราการป้อนสูง ลดเวลาการทำงาน และท้ายที่สุดลดต้นทุนการผลิต
