“หลักการเลือกองค์ประกอบทั้งสามในการตัดด้วยเครื่องจักรกลซีเอ็นซี”
ในการตัดโลหะ การเลือกองค์ประกอบทั้งสามของเครื่องมือตัด CNC อย่างถูกต้อง ได้แก่ ความเร็วตัด อัตราป้อน และความลึกตัด ถือเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งยวด ซึ่งเป็นหนึ่งในเนื้อหาหลักของหลักสูตรหลักการตัดโลหะ ต่อไปนี้คือรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับหลักการเลือกองค์ประกอบทั้งสามนี้
I. ความเร็วในการตัด
ความเร็วในการตัด ซึ่งก็คือความเร็วเชิงเส้นหรือความเร็วรอบ (V, เมตร/นาที) เป็นหนึ่งในพารามิเตอร์สำคัญในการตัดด้วยเครื่อง CNC การเลือกความเร็วในการตัดที่เหมาะสมควรพิจารณาปัจจัยหลายประการก่อน
ความเร็วในการตัด ซึ่งก็คือความเร็วเชิงเส้นหรือความเร็วรอบ (V, เมตร/นาที) เป็นหนึ่งในพารามิเตอร์สำคัญในการตัดด้วยเครื่อง CNC การเลือกความเร็วในการตัดที่เหมาะสมควรพิจารณาปัจจัยหลายประการก่อน
วัสดุเครื่องมือ
คาร์ไบด์: เนื่องจากมีความแข็งสูงและทนความร้อนได้ดี จึงสามารถตัดด้วยความเร็วที่ค่อนข้างสูง โดยทั่วไปความเร็วจะสูงกว่า 100 เมตรต่อนาที เมื่อซื้อเม็ดมีด มักจะมีการระบุพารามิเตอร์ทางเทคนิคเพื่อชี้แจงช่วงความเร็วเชิงเส้นที่สามารถเลือกได้เมื่อประมวลผลวัสดุต่างๆ
เหล็กกล้าความเร็วสูง: เมื่อเทียบกับคาร์ไบด์ เหล็กกล้าความเร็วสูงมีประสิทธิภาพต่ำกว่าเล็กน้อย และความเร็วในการตัดค่อนข้างต่ำ ในกรณีส่วนใหญ่ ความเร็วในการตัดของเหล็กกล้าความเร็วสูงจะไม่เกิน 70 เมตรต่อนาที และโดยทั่วไปจะต่ำกว่า 20-30 เมตรต่อนาที
คาร์ไบด์: เนื่องจากมีความแข็งสูงและทนความร้อนได้ดี จึงสามารถตัดด้วยความเร็วที่ค่อนข้างสูง โดยทั่วไปความเร็วจะสูงกว่า 100 เมตรต่อนาที เมื่อซื้อเม็ดมีด มักจะมีการระบุพารามิเตอร์ทางเทคนิคเพื่อชี้แจงช่วงความเร็วเชิงเส้นที่สามารถเลือกได้เมื่อประมวลผลวัสดุต่างๆ
เหล็กกล้าความเร็วสูง: เมื่อเทียบกับคาร์ไบด์ เหล็กกล้าความเร็วสูงมีประสิทธิภาพต่ำกว่าเล็กน้อย และความเร็วในการตัดค่อนข้างต่ำ ในกรณีส่วนใหญ่ ความเร็วในการตัดของเหล็กกล้าความเร็วสูงจะไม่เกิน 70 เมตรต่อนาที และโดยทั่วไปจะต่ำกว่า 20-30 เมตรต่อนาที
วัสดุชิ้นงาน
สำหรับวัสดุชิ้นงานที่มีความแข็งสูง ควรใช้ความเร็วในการตัดต่ำ เช่น เหล็กชุบแข็ง สเตนเลส ฯลฯ เพื่อรับประกันอายุการใช้งานของเครื่องมือและคุณภาพการแปรรูป ควรตั้งค่า V ให้ต่ำลง
สำหรับวัสดุเหล็กหล่อ เมื่อใช้เครื่องมือคาร์ไบด์ ความเร็วในการตัดสามารถอยู่ที่ 70 – 80 เมตรต่อนาที
เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำมีการตัดเฉือนที่ดีกว่า และความเร็วในการตัดสามารถสูงกว่า 100 เมตรต่อนาที
การตัดโลหะที่ไม่ใช่เหล็กทำได้ค่อนข้างง่าย และสามารถเลือกความเร็วในการตัดที่สูงขึ้นได้ โดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 100 – 200 เมตรต่อนาที
สำหรับวัสดุชิ้นงานที่มีความแข็งสูง ควรใช้ความเร็วในการตัดต่ำ เช่น เหล็กชุบแข็ง สเตนเลส ฯลฯ เพื่อรับประกันอายุการใช้งานของเครื่องมือและคุณภาพการแปรรูป ควรตั้งค่า V ให้ต่ำลง
สำหรับวัสดุเหล็กหล่อ เมื่อใช้เครื่องมือคาร์ไบด์ ความเร็วในการตัดสามารถอยู่ที่ 70 – 80 เมตรต่อนาที
เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำมีการตัดเฉือนที่ดีกว่า และความเร็วในการตัดสามารถสูงกว่า 100 เมตรต่อนาที
การตัดโลหะที่ไม่ใช่เหล็กทำได้ค่อนข้างง่าย และสามารถเลือกความเร็วในการตัดที่สูงขึ้นได้ โดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 100 – 200 เมตรต่อนาที
เงื่อนไขการประมวลผล
ในงานกลึงหยาบ วัตถุประสงค์หลักคือการขจัดวัสดุออกอย่างรวดเร็ว และความต้องการคุณภาพพื้นผิวค่อนข้างต่ำ ดังนั้นจึงตั้งความเร็วในการตัดให้ต่ำลง ในงานกลึงละเอียด เพื่อให้ได้คุณภาพพื้นผิวที่ดี ควรตั้งความเร็วในการตัดให้สูงขึ้น
เมื่อระบบความแข็งแกร่งของเครื่องมือเครื่องจักร ชิ้นงาน และเครื่องมือไม่ดี ควรตั้งความเร็วในการตัดให้ต่ำลงเพื่อลดการสั่นสะเทือนและการเสียรูป
หาก S ที่ใช้ในโปรแกรม CNC คือความเร็วรอบต่อนาทีของแกนหมุน ควรคำนวณ S ตามเส้นผ่านศูนย์กลางชิ้นงานและความเร็วเชิงเส้นตัด V: S (ความเร็วรอบต่อนาทีของแกนหมุน) = V (ความเร็วเชิงเส้นตัด) × 1000 / (3.1416 × เส้นผ่านศูนย์กลางชิ้นงาน) หากโปรแกรม CNC ใช้ความเร็วเชิงเส้นคงที่ S สามารถใช้ความเร็วเชิงเส้นตัด V (เมตรต่อนาที) ได้โดยตรง
ในงานกลึงหยาบ วัตถุประสงค์หลักคือการขจัดวัสดุออกอย่างรวดเร็ว และความต้องการคุณภาพพื้นผิวค่อนข้างต่ำ ดังนั้นจึงตั้งความเร็วในการตัดให้ต่ำลง ในงานกลึงละเอียด เพื่อให้ได้คุณภาพพื้นผิวที่ดี ควรตั้งความเร็วในการตัดให้สูงขึ้น
เมื่อระบบความแข็งแกร่งของเครื่องมือเครื่องจักร ชิ้นงาน และเครื่องมือไม่ดี ควรตั้งความเร็วในการตัดให้ต่ำลงเพื่อลดการสั่นสะเทือนและการเสียรูป
หาก S ที่ใช้ในโปรแกรม CNC คือความเร็วรอบต่อนาทีของแกนหมุน ควรคำนวณ S ตามเส้นผ่านศูนย์กลางชิ้นงานและความเร็วเชิงเส้นตัด V: S (ความเร็วรอบต่อนาทีของแกนหมุน) = V (ความเร็วเชิงเส้นตัด) × 1000 / (3.1416 × เส้นผ่านศูนย์กลางชิ้นงาน) หากโปรแกรม CNC ใช้ความเร็วเชิงเส้นคงที่ S สามารถใช้ความเร็วเชิงเส้นตัด V (เมตรต่อนาที) ได้โดยตรง
II. อัตราการป้อน
อัตราป้อน หรือเรียกอีกอย่างว่าอัตราป้อนเครื่องมือ (F) ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดความหยาบของพื้นผิวในการประมวลผลชิ้นงานเป็นหลัก
อัตราป้อน หรือเรียกอีกอย่างว่าอัตราป้อนเครื่องมือ (F) ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดความหยาบของพื้นผิวในการประมวลผลชิ้นงานเป็นหลัก
การกลึงผิวสำเร็จ
ในระหว่างการกลึงละเอียด เนื่องจากต้องการคุณภาพพื้นผิวสูง อัตราป้อนจึงควรต่ำ โดยทั่วไปอยู่ที่ 0.06 – 0.12 มม. ต่อรอบของแกนหมุน วิธีนี้ช่วยให้พื้นผิวที่กลึงเรียบและลดความหยาบของพื้นผิว
ในระหว่างการกลึงละเอียด เนื่องจากต้องการคุณภาพพื้นผิวสูง อัตราป้อนจึงควรต่ำ โดยทั่วไปอยู่ที่ 0.06 – 0.12 มม. ต่อรอบของแกนหมุน วิธีนี้ช่วยให้พื้นผิวที่กลึงเรียบและลดความหยาบของพื้นผิว
การกลึงหยาบ
ในระหว่างการกลึงหยาบ งานหลักคือการนำวัสดุจำนวนมากออกอย่างรวดเร็ว และสามารถกำหนดอัตราป้อนให้สูงขึ้นได้ อัตราป้อนส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับความแข็งแรงของเครื่องมือ และโดยทั่วไปอาจสูงกว่า 0.3
เมื่อมุมบรรเทาหลักของเครื่องมือมีขนาดใหญ่ ความแข็งแกร่งของเครื่องมือจะลดลง และในเวลานี้ อัตราฟีดไม่สามารถใหญ่เกินไปได้
นอกจากนี้ ควรพิจารณากำลังของเครื่องมือกลและความแข็งแกร่งของชิ้นงานและเครื่องมือด้วย หากกำลังของเครื่องมือกลไม่เพียงพอหรือความแข็งแกร่งของชิ้นงานและเครื่องมือไม่ดี ควรลดอัตราป้อนลงอย่างเหมาะสม
โปรแกรม CNC ใช้หน่วยอัตราป้อนสองหน่วย ได้แก่ มิลลิเมตรต่อนาที และ มิลลิเมตรต่อรอบของแกนหมุน หากใช้หน่วยมิลลิเมตรต่อนาที สามารถแปลงค่าได้ด้วยสูตร: อัตราป้อนต่อนาที = อัตราป้อนต่อรอบ × ความเร็วแกนหมุนต่อนาที
ในระหว่างการกลึงหยาบ งานหลักคือการนำวัสดุจำนวนมากออกอย่างรวดเร็ว และสามารถกำหนดอัตราป้อนให้สูงขึ้นได้ อัตราป้อนส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับความแข็งแรงของเครื่องมือ และโดยทั่วไปอาจสูงกว่า 0.3
เมื่อมุมบรรเทาหลักของเครื่องมือมีขนาดใหญ่ ความแข็งแกร่งของเครื่องมือจะลดลง และในเวลานี้ อัตราฟีดไม่สามารถใหญ่เกินไปได้
นอกจากนี้ ควรพิจารณากำลังของเครื่องมือกลและความแข็งแกร่งของชิ้นงานและเครื่องมือด้วย หากกำลังของเครื่องมือกลไม่เพียงพอหรือความแข็งแกร่งของชิ้นงานและเครื่องมือไม่ดี ควรลดอัตราป้อนลงอย่างเหมาะสม
โปรแกรม CNC ใช้หน่วยอัตราป้อนสองหน่วย ได้แก่ มิลลิเมตรต่อนาที และ มิลลิเมตรต่อรอบของแกนหมุน หากใช้หน่วยมิลลิเมตรต่อนาที สามารถแปลงค่าได้ด้วยสูตร: อัตราป้อนต่อนาที = อัตราป้อนต่อรอบ × ความเร็วแกนหมุนต่อนาที
III. ความลึกในการตัด
ความลึกของการตัด คือ ความลึกของการตัด มีให้เลือกต่างกันระหว่างการกลึงละเอียดและการกลึงหยาบ
ความลึกของการตัด คือ ความลึกของการตัด มีให้เลือกต่างกันระหว่างการกลึงละเอียดและการกลึงหยาบ
การกลึงผิวสำเร็จ
โดยทั่วไปแล้ว ในระหว่างการกลึงละเอียด ค่ารัศมีอาจต่ำกว่า 0.5 ความลึกในการตัดที่น้อยลงจะช่วยรับประกันคุณภาพของพื้นผิวที่ผ่านการกลึง และลดความหยาบและความเค้นตกค้างของพื้นผิว
โดยทั่วไปแล้ว ในระหว่างการกลึงละเอียด ค่ารัศมีอาจต่ำกว่า 0.5 ความลึกในการตัดที่น้อยลงจะช่วยรับประกันคุณภาพของพื้นผิวที่ผ่านการกลึง และลดความหยาบและความเค้นตกค้างของพื้นผิว
การกลึงหยาบ
ในระหว่างการกลึงหยาบ ควรกำหนดความลึกในการตัดตามสภาพชิ้นงาน เครื่องมือ และเครื่องมือกล สำหรับเครื่องกลึงขนาดเล็ก (ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางการประมวลผลสูงสุดน้อยกว่า 400 มม.) ที่ใช้เหล็กเบอร์ 45 ในสภาวะปกติ โดยทั่วไปความลึกในการตัดในทิศทางรัศมีจะไม่เกิน 5 มม.
โปรดทราบว่าหากการเปลี่ยนความเร็วรอบของแกนหมุนของเครื่องกลึงใช้การควบคุมความเร็วการแปลงความถี่แบบปกติ เมื่อความเร็วรอบต่อนาทีของแกนหมุนต่ำมาก (ต่ำกว่า 100-200 รอบต่อนาที) กำลังขับของมอเตอร์จะลดลงอย่างมาก ในขณะนี้ ความลึกในการตัดและอัตราป้อนจะน้อยมาก
ในระหว่างการกลึงหยาบ ควรกำหนดความลึกในการตัดตามสภาพชิ้นงาน เครื่องมือ และเครื่องมือกล สำหรับเครื่องกลึงขนาดเล็ก (ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางการประมวลผลสูงสุดน้อยกว่า 400 มม.) ที่ใช้เหล็กเบอร์ 45 ในสภาวะปกติ โดยทั่วไปความลึกในการตัดในทิศทางรัศมีจะไม่เกิน 5 มม.
โปรดทราบว่าหากการเปลี่ยนความเร็วรอบของแกนหมุนของเครื่องกลึงใช้การควบคุมความเร็วการแปลงความถี่แบบปกติ เมื่อความเร็วรอบต่อนาทีของแกนหมุนต่ำมาก (ต่ำกว่า 100-200 รอบต่อนาที) กำลังขับของมอเตอร์จะลดลงอย่างมาก ในขณะนี้ ความลึกในการตัดและอัตราป้อนจะน้อยมาก
สรุปได้ว่า การเลือกองค์ประกอบทั้งสามประการของการตัดเฉือนด้วยเครื่องจักรซีเอ็นซีอย่างถูกต้องนั้น จำเป็นต้องพิจารณาปัจจัยหลายประการอย่างครอบคลุม เช่น วัสดุเครื่องมือ วัสดุชิ้นงาน และสภาวะการประมวลผล ในการประมวลผลจริง ควรมีการปรับเปลี่ยนตามสถานการณ์เฉพาะอย่างเหมาะสม เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการปรับปรุงประสิทธิภาพการประมวลผล รับประกันคุณภาพการประมวลผล และยืดอายุการใช้งานของเครื่องมือ ขณะเดียวกัน ผู้ปฏิบัติงานควรสั่งสมประสบการณ์และคุ้นเคยกับคุณลักษณะเฉพาะของวัสดุและเทคโนโลยีการประมวลผลต่างๆ อย่างต่อเนื่อง เพื่อเลือกพารามิเตอร์การตัดเฉือนและปรับปรุงประสิทธิภาพการประมวลผลของเครื่องจักรซีเอ็นซีให้ดียิ่งขึ้น