“คำอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับวิธีการตัดเฉือนทั่วไปสำหรับเครื่องมือกล CNC – การตัดเฉือนแบบคว้าน”
I. บทนำ
ในด้านการตัดเฉือนด้วยเครื่องมือกล CNC การคว้านถือเป็นเทคโนโลยีที่สำคัญอย่างยิ่ง การเจาะสามารถขยายเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของรูหรือรูปทรงวงกลมอื่นๆ ด้วยเครื่องมือตัด และมีการใช้งานอย่างกว้างขวางตั้งแต่การตัดเฉือนแบบกึ่งหยาบไปจนถึงการตัดเฉือนละเอียด ผู้ผลิตเครื่องมือกล CNC จะแนะนำหลักการ วิธีการ ลักษณะเฉพาะ และการประยุกต์ใช้งานของการคว้านอย่างละเอียด
ในด้านการตัดเฉือนด้วยเครื่องมือกล CNC การคว้านถือเป็นเทคโนโลยีที่สำคัญอย่างยิ่ง การเจาะสามารถขยายเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของรูหรือรูปทรงวงกลมอื่นๆ ด้วยเครื่องมือตัด และมีการใช้งานอย่างกว้างขวางตั้งแต่การตัดเฉือนแบบกึ่งหยาบไปจนถึงการตัดเฉือนละเอียด ผู้ผลิตเครื่องมือกล CNC จะแนะนำหลักการ วิธีการ ลักษณะเฉพาะ และการประยุกต์ใช้งานของการคว้านอย่างละเอียด
II. ความหมายและหลักการของการเจาะ
การคว้าน (Boring) คือกระบวนการตัดที่ใช้หัวคว้านแบบคมเดี่ยวหมุนเพื่อขยายรูสำเร็จรูปบนชิ้นงานให้ได้ขนาดที่ต้องการ เพื่อให้ได้ความแม่นยำและความหยาบผิวตามต้องการ เครื่องมือตัดที่ใช้โดยทั่วไปคือหัวคว้านแบบคมเดี่ยว หรือที่รู้จักกันในชื่อแท่งคว้าน โดยทั่วไปการคว้านจะดำเนินการบนเครื่องคว้าน ศูนย์เครื่องจักรกล และเครื่องมือกลแบบผสม ส่วนใหญ่ใช้ในการคว้านรูทรงกระบอก รูเกลียว ร่องภายในรู และหน้าตัดปลายบนชิ้นงาน เช่น กล่อง ตัวยึด และฐานเครื่องจักร เมื่อใช้อุปกรณ์เสริมพิเศษ ก็สามารถคว้านพื้นผิวทรงกลมด้านในและด้านนอก รูเรียว และรูรูปทรงพิเศษอื่นๆ ได้เช่นกัน
การคว้าน (Boring) คือกระบวนการตัดที่ใช้หัวคว้านแบบคมเดี่ยวหมุนเพื่อขยายรูสำเร็จรูปบนชิ้นงานให้ได้ขนาดที่ต้องการ เพื่อให้ได้ความแม่นยำและความหยาบผิวตามต้องการ เครื่องมือตัดที่ใช้โดยทั่วไปคือหัวคว้านแบบคมเดี่ยว หรือที่รู้จักกันในชื่อแท่งคว้าน โดยทั่วไปการคว้านจะดำเนินการบนเครื่องคว้าน ศูนย์เครื่องจักรกล และเครื่องมือกลแบบผสม ส่วนใหญ่ใช้ในการคว้านรูทรงกระบอก รูเกลียว ร่องภายในรู และหน้าตัดปลายบนชิ้นงาน เช่น กล่อง ตัวยึด และฐานเครื่องจักร เมื่อใช้อุปกรณ์เสริมพิเศษ ก็สามารถคว้านพื้นผิวทรงกลมด้านในและด้านนอก รูเรียว และรูรูปทรงพิเศษอื่นๆ ได้เช่นกัน
III. การจำแนกประเภทของงานกลึงคว้าน
- การเจาะแบบหยาบ
การคว้านหยาบเป็นกระบวนการแรกของการกลึงคว้าน วัตถุประสงค์หลักคือการนำค่าเผื่อออกให้มากที่สุดและวางรากฐานสำหรับการคว้านแบบกึ่งละเอียดและแบบละเอียดต่อไป ในระหว่างการคว้านหยาบ พารามิเตอร์การตัดจะค่อนข้างสูง แต่ความต้องการความแม่นยำในการประมวลผลต่ำ โดยทั่วไปจะใช้หัวกัดเหล็กกล้าความเร็วสูง และมีความเร็วในการตัด 20-50 เมตรต่อนาที - การเจาะแบบกึ่งสำเร็จ
การคว้านแบบกึ่งสำเร็จจะดำเนินการหลังจากการคว้านแบบหยาบ เพื่อปรับปรุงความแม่นยำของรูและคุณภาพพื้นผิวให้ดียิ่งขึ้น ในขณะนี้ พารามิเตอร์การตัดอยู่ในระดับปานกลาง และความต้องการความแม่นยำในการประมวลผลสูงกว่าการคว้านแบบหยาบ เมื่อใช้หัวกัดเหล็กกล้าความเร็วสูง ความเร็วในการตัดจะเพิ่มขึ้นอย่างเหมาะสม - จบความน่าเบื่อ
การคว้านผิวสำเร็จเป็นกระบวนการสุดท้ายของการคว้านชิ้นงาน ซึ่งต้องการความแม่นยำสูงและความหยาบผิวสูง ในระหว่างการคว้านผิวสำเร็จ พารามิเตอร์การตัดจะแคบลงเพื่อรับประกันคุณภาพ เมื่อใช้หัวกัดคาร์ไบด์ ความเร็วในการตัดสามารถสูงกว่า 150 เมตรต่อนาที สำหรับการคว้านที่แม่นยำและต้องการความแม่นยำสูงและความหยาบผิวสูง โดยทั่วไปจะใช้เครื่องคว้านแบบจิ๊ก และเครื่องมือตัดที่ทำจากวัสดุแข็งพิเศษ เช่น คาร์ไบด์ เพชร และคิวบิกโบรอนไนไตรด์ เลือกใช้อัตราป้อนที่ต่ำมาก (0.02-0.08 มม./รอบ) และความลึกในการตัด (0.05-0.1 มม.) และความเร็วในการตัดจะสูงกว่าการคว้านแบบธรรมดา
IV. เครื่องมือสำหรับงานกลึงคว้าน
- มีดคว้านแบบคมเดี่ยว
หัวกัดคว้านคมเดี่ยวเป็นเครื่องมือที่นิยมใช้มากที่สุดในงานกลึงคว้าน มีโครงสร้างเรียบง่ายและใช้งานได้หลากหลาย สามารถเลือกวัสดุและรูปทรงเรขาคณิตที่แตกต่างกันได้ตามความต้องการในการประมวลผลที่แตกต่างกัน - เครื่องตัดเจาะนอกรีต
หัวกัดคว้านแบบนอกรีต (Eccentric Boring Cutter) เหมาะสำหรับการเจาะรูที่มีรูปร่างพิเศษ เช่น รูนอกรีต หัวกัดนี้ควบคุมขนาดการเจาะรูโดยการปรับค่าความนอกรีต - ใบมีดหมุน
ใบมีดหมุนช่วยยืดอายุการใช้งานและประสิทธิภาพการประมวลผลของเครื่องมือ ใบมีดสามารถหมุนได้อัตโนมัติระหว่างกระบวนการประมวลผล เพื่อให้คมตัดสึกหรออย่างทั่วถึง - เครื่องตัดเจาะหลังแบบพิเศษ
หัวกัดแบบ Back Boring ใช้สำหรับเจาะรูแบบ Back Boring สำหรับเครื่องมือกล CNC เรามักใช้เครื่องมือที่ไม่ได้มาตรฐาน และใช้โปรแกรม CNC Machining สำหรับการเจาะรูแบบ Back Boring
V. ลักษณะเฉพาะของกระบวนการกลึงคว้าน
- ช่วงการประมวลผลที่กว้าง
การกลึงคว้านสามารถเจาะรูได้หลากหลายรูปทรง เช่น รูทรงกระบอก รูเกลียว ร่องภายในรู และหน้าตัด นอกจากนี้ ยังสามารถเจาะรูรูปทรงพิเศษ เช่น รูทรงกลมด้านในและด้านนอก และรูเรียวได้อีกด้วย - ความแม่นยำในการประมวลผลสูง
ด้วยการเลือกใช้เครื่องมือตัด พารามิเตอร์การตัด และเทคโนโลยีการประมวลผลที่เหมาะสม จะทำให้ได้ความแม่นยำในการประมวลผลสูง โดยทั่วไป ความแม่นยำในการคว้านวัสดุเหล็กสามารถสูงถึง IT9-7 และมีความหยาบผิว Ra2.5-0.16 ไมครอน สำหรับการเจาะแบบละเอียด ความแม่นยำในการประมวลผลสามารถสูงถึง IT7-6 และมีความหยาบผิว Ra0.63-0.08 ไมครอน - ความสามารถในการปรับตัวที่แข็งแกร่ง
การเจาะสามารถทำได้กับเครื่องมือกลหลายประเภท เช่น เครื่องเจาะ ศูนย์เครื่องจักรกล และเครื่องมือกลแบบผสม ขณะเดียวกันก็สามารถเลือกใช้เครื่องมือตัดและเทคโนโลยีการประมวลผลที่แตกต่างกันตามความต้องการในการประมวลผลที่แตกต่างกัน - ระยะยื่นที่กว้างและเกิดแรงสั่นสะเทือนได้ง่าย
เนื่องจากระยะยื่นของแท่งคว้านมีขนาดใหญ่ จึงเกิดการสั่นสะเทือนได้ง่าย ดังนั้น จำเป็นต้องเลือกพารามิเตอร์การตัดที่เหมาะสมในระหว่างกระบวนการ เพื่อลดผลกระทบของการสั่นสะเทือนต่อคุณภาพการประมวลผล
VI. สาขาการประยุกต์ใช้งานการเจาะคว้าน
- อุตสาหกรรมการผลิตเครื่องจักร
ในอุตสาหกรรมการผลิตเครื่องจักร มีการใช้เครื่องจักรคว้านอย่างแพร่หลายในการแปรรูปชิ้นงาน เช่น กล่อง ตัวยึด และฐานเครื่องจักร ชิ้นงานเหล่านี้มักต้องผ่านกระบวนการที่มีความแม่นยำสูง เช่น รูทรงกระบอก รูเกลียว และร่องภายในรู - อุตสาหกรรมการผลิตยานยนต์
ในอุตสาหกรรมการผลิตยานยนต์ ส่วนประกอบสำคัญๆ เช่น เสื้อสูบและตัวเรือนเกียร์ จำเป็นต้องได้รับการเจาะด้วยความแม่นยำสูง คุณภาพการประมวลผลของส่วนประกอบเหล่านี้ส่งผลโดยตรงต่อสมรรถนะและความน่าเชื่อถือของรถยนต์ - อุตสาหกรรมการบินและอวกาศ
อุตสาหกรรมการบินและอวกาศมีความต้องการสูงในด้านความแม่นยำและคุณภาพของชิ้นส่วนในการประมวลผล การเจาะส่วนใหญ่มักใช้ในการประมวลผลชิ้นส่วนสำคัญๆ เช่น ใบพัดเครื่องยนต์และจานเทอร์ไบน์ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ - อุตสาหกรรมการผลิตแม่พิมพ์
ในอุตสาหกรรมการผลิตแม่พิมพ์ โพรงและแกนของแม่พิมพ์มักต้องผ่านกระบวนการเจาะด้วยความแม่นยำสูง คุณภาพการประมวลผลของส่วนประกอบเหล่านี้ส่งผลโดยตรงต่ออายุการใช้งานของแม่พิมพ์และคุณภาพของผลิตภัณฑ์
VII. ข้อควรระวังในการกลึงคว้าน
- การเลือกเครื่องมือ
เลือกวัสดุเครื่องมือและรูปทรงเรขาคณิตที่เหมาะสมตามความต้องการในการประมวลผลที่แตกต่างกัน สำหรับการประมวลผลที่มีความแม่นยำสูง ควรเลือกเครื่องมือที่ทำจากวัสดุแข็งพิเศษ - การเลือกพารามิเตอร์การตัด
เลือกพารามิเตอร์การตัดอย่างสมเหตุสมผลเพื่อหลีกเลี่ยงแรงตัดและการสั่นสะเทือนที่มากเกินไป ในระหว่างการคว้านหยาบ สามารถเพิ่มพารามิเตอร์การตัดได้อย่างเหมาะสมเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการประมวลผล ในระหว่างการคว้านละเอียด ควรลดพารามิเตอร์การตัดเพื่อให้มั่นใจในคุณภาพการประมวลผล - การติดตั้งชิ้นงาน
ตรวจสอบให้แน่ใจว่าชิ้นงานติดตั้งอย่างแน่นหนาเพื่อป้องกันการเคลื่อนตัวระหว่างการประมวลผล สำหรับการประมวลผลที่มีความแม่นยำสูง ควรใช้อุปกรณ์จับยึดและอุปกรณ์จัดตำแหน่งแบบพิเศษ - ความแม่นยำของเครื่องมือกล
เลือกเครื่องมือกลที่มีความแม่นยำสูงและมีเสถียรภาพสูงสำหรับงานกลึงคว้าน ควรบำรุงรักษาเครื่องมือกลอย่างสม่ำเสมอเพื่อให้มั่นใจถึงความแม่นยำและประสิทธิภาพการทำงาน - การติดตามกระบวนการประมวลผล
ในระหว่างกระบวนการแปรรูป ควรตรวจสอบสถานะการประมวลผลอย่างใกล้ชิดและปรับพารามิเตอร์การตัดและการสึกหรอของเครื่องมือให้เหมาะสม สำหรับการประมวลผลที่มีความแม่นยำสูง ควรใช้เทคโนโลยีการตรวจจับแบบออนไลน์เพื่อตรวจสอบขนาดและคุณภาพพื้นผิวของกระบวนการแบบเรียลไทม์
VIII. บทสรุป
การเจาะคว้านเป็นหนึ่งในวิธีการตัดเฉือนที่นิยมใช้กันสำหรับเครื่องมือกลซีเอ็นซี มีลักษณะเด่นคือมีช่วงการประมวลผลที่กว้าง ความแม่นยำสูง และความยืดหยุ่นสูง การเจาะคว้านถูกนำไปใช้อย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การผลิตเครื่องจักร การผลิตยานยนต์ การบินและอวกาศ และการผลิตแม่พิมพ์ ในงานเจาะคว้าน จำเป็นต้องเลือกเครื่องมือตัด พารามิเตอร์การตัด และเทคโนโลยีการประมวลผลอย่างเหมาะสม ให้ความสำคัญกับการติดตั้งชิ้นงานและความแม่นยำของเครื่องมือกล และเสริมสร้างการตรวจสอบกระบวนการ เพื่อให้มั่นใจในคุณภาพและประสิทธิภาพของกระบวนการ ด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยีซีเอ็นซี ความแม่นยำและประสิทธิภาพของการเจาะคว้านจะได้รับการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง ซึ่งจะมีส่วนช่วยในการพัฒนาอุตสาหกรรมการผลิตมากยิ่งขึ้น
การเจาะคว้านเป็นหนึ่งในวิธีการตัดเฉือนที่นิยมใช้กันสำหรับเครื่องมือกลซีเอ็นซี มีลักษณะเด่นคือมีช่วงการประมวลผลที่กว้าง ความแม่นยำสูง และความยืดหยุ่นสูง การเจาะคว้านถูกนำไปใช้อย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การผลิตเครื่องจักร การผลิตยานยนต์ การบินและอวกาศ และการผลิตแม่พิมพ์ ในงานเจาะคว้าน จำเป็นต้องเลือกเครื่องมือตัด พารามิเตอร์การตัด และเทคโนโลยีการประมวลผลอย่างเหมาะสม ให้ความสำคัญกับการติดตั้งชิ้นงานและความแม่นยำของเครื่องมือกล และเสริมสร้างการตรวจสอบกระบวนการ เพื่อให้มั่นใจในคุณภาพและประสิทธิภาพของกระบวนการ ด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยีซีเอ็นซี ความแม่นยำและประสิทธิภาพของการเจาะคว้านจะได้รับการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง ซึ่งจะมีส่วนช่วยในการพัฒนาอุตสาหกรรมการผลิตมากยิ่งขึ้น