เครื่องกัด เป็นเครื่องมือกลที่ใช้งานได้หลากหลายที่สุดในโรงงานส่วนใหญ่ และยังเป็นเครื่องมือที่มักถูกซื้ออย่างไม่คุ้มค่าที่สุด ปัญหาคือ เครื่องกัดแบบตั้งโต๊ะ เครื่องกัดแบบแท่น และเครื่องกัดแบบสะพานสองเสา ต่างก็ใช้ใบมีดหมุนในการตัดโลหะ แต่ถูกสร้างขึ้นเพื่อใช้งานที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง คู่มือนี้จะอธิบายว่าเครื่องกัดคืออะไร กลไกการตัดที่ทำให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีแตกต่างจากใบมีดที่เสียหาย ประเภทหลักของเครื่องกัด วิธีการใช้งานในอุตสาหกรรมต่างๆ และการตรวจสอบคุณสมบัติที่สำคัญก่อนซื้อ

เครื่องกัดคืออะไร?

เครื่องกัด เป็นเครื่องมือกลที่ใช้ใบมีดหมุนหลายฟันในการกำจัดวัสดุ โดยที่ชิ้นงานถูกยึดไว้กับที่บนโต๊ะและเคลื่อนที่ไปตามแกนควบคุม เป็นวิธีการมาตรฐานในการผลิตพื้นผิวเรียบ ไหล่เหลี่ยม ร่อง ช่อง โค้ง และรูที่กำหนดตำแหน่งได้อย่างแม่นยำ กล่าวโดยสรุปคือ ใช้ได้กับชิ้นส่วนเกือบทุกชนิดที่ไม่เป็นทรงกลม

การเปรียบเทียบกับงานกลึงเป็นวิธีที่ชัดเจนที่สุดในการทำความเข้าใจ ใน เครื่องกลึง ชิ้นงานจะหมุนในขณะที่เครื่องมืออยู่กับที่ ซึ่งทำให้เกิดรูปวงกลมโดยธรรมชาติ ในเครื่องกัด เครื่องมือจะหมุนในขณะที่ชิ้นงานอยู่กับที่ ซึ่งทำให้เกิดระนาบและรูปทรงปริซึมโดยธรรมชาติ ความแตกต่างนี้ยังสร้างลักษณะเฉพาะของการกัด นั่นคือ การตัดจะไม่ต่อเนื่อง ฟันแต่ละซี่จะเข้าไปในวัสดุ ตัดเศษออกเป็นรูปเครื่องหมายจุลภาค ออกมา ระบายความร้อนในอากาศ แล้วเข้าไปใหม่อีกครั้ง ซึ่งมักจะเกิดขึ้นหลายพันครั้งต่อนาที

แทบทุกอย่างที่เป็นเอกลักษณ์ของการกัดขึ้นรูปล้วนมาจากความไม่ต่อเนื่องนั้น การเข้าของฟันแต่ละซี่เป็นการกระแทกทางกล ดังนั้นวัสดุของหัวกัดและการเตรียมคมตัดจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง การรับแรงแบบวนซ้ำทำให้เกิดการสั่นสะเทือน ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมเครื่องกัดขึ้นรูปจึงถูกสร้างมาให้มีน้ำหนักมาก และทำไมการสั่นสะเทือนอย่างรุนแรงจึงเป็นลักษณะความล้มเหลวที่สำคัญของกระบวนการนี้ และเนื่องจากฟันแต่ละซี่ตัดเพียงบางส่วนของเวลา ความร้อนจึงเกิดขึ้นเป็นช่วงๆ ไม่ใช่ต่อเนื่อง ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมกลยุทธ์การใช้สารหล่อเย็นในการกัดขึ้นรูปจึงเป็นการตัดสินใจทางวิศวกรรมอย่างแท้จริง ไม่ใช่แค่ความเคยชิน

กลไกการกัด: อะไรคือปัจจัยที่แท้จริงที่กำหนดผลลัพธ์

ปัญหาการกัดขึ้นรูปส่วนใหญ่ — ความเสียหายของเครื่องมือก่อนกำหนด การสั่นสะเทือน ผิวงานไม่เรียบ ใบมีดที่ดูเหมือนจะเสียดสีแทนที่จะตัด — ล้วนเกิดจากสี่ประเด็นด้านล่างนี้ ซึ่งมีค่ามากกว่าข้อมูลจำเพาะในโบรชัวร์ใดๆ

การกัดแบบไต่ระดับเทียบกับการกัดแบบทั่วไป

นี่คือแนวคิดที่สำคัญที่สุดในการกัดขึ้นรูป และเป็นแนวคิดที่มักเข้าใจผิดมากที่สุด ความแตกต่างอยู่ที่ทิศทางการหมุนของหัวกัดเมื่อเทียบกับทิศทางการป้อนของแท่นเครื่อง

ใน การกัดแบบดั้งเดิม (กัดขึ้น) ฟันกัดจะเข้าสู่ร่องตัดที่ความหนาของเศษวัสดุเป็นศูนย์ และออกจากร่องตัดที่ความหนาสูงสุด เนื่องจากไม่สามารถกัดได้ที่ความหนาเป็นศูนย์ ฟันกัดจึงเสียดสีและขัดเงาพื้นผิวก่อนที่จะเริ่มตัด การเสียดสีนั้นก่อให้เกิดความร้อน ทำให้วัสดุแข็งตัวขึ้นก่อนที่ฟันกัดถัดไปจะเข้ามา และทำให้คมตัดสึกหรออย่างรวดเร็ว

ใน การกัดแบบลง (climb milling) ฟันกัดจะเข้าที่ความหนาของเศษวัสดุสูงสุดและออกที่ศูนย์ คมตัดจะกัดชิ้นงานทันที แรงตัดจะกดชิ้นงานลงบนโต๊ะแทนที่จะยกขึ้น ความร้อนจะถ่ายเทไปยังเศษวัสดุแทนที่จะไปยังชิ้นงาน และทั้งคุณภาพผิวงานและอายุการใช้งานของเครื่องมือจะดีขึ้นอย่างมาก

ดังนั้น การกัดแบบไต่ขึ้นจึงเป็นวิธีการมาตรฐานในเครื่องจักรสมัยใหม่ทุกเครื่อง ยกเว้นเพียงกรณีเดียวที่สำคัญ การกัดแบบไต่ขึ้นจะดึงแท่นไปในทิศทางเดียวกับการป้อนชิ้นงาน ในเครื่องจักรที่มีสกรูนำสึกหรอและมีระยะคลอน แรงดึงนั้นจะกระชากแท่นไปข้างหน้าชนกับหัวกัด ซึ่งอย่างดีที่สุดก็คือทำให้เครื่องมือเสียหาย และอย่างแย่ที่สุดก็เป็นอันตรายอย่างแท้จริง นี่คือเหตุผลว่าทำไมเครื่องจักรแบบแมนนวลรุ่นเก่าจึงมักถูกใช้งานแบบธรรมดา และทำไมตัวกำจัดระยะคลอนหรือสกรูบอลแบบปรับแรงกดล่วงหน้าจึงไม่ใช่สิ่งฟุ่มเฟือยในเครื่องจักรที่คุณตั้งใจจะใช้สำหรับการกัดแบบไต่ขึ้น

ปริมาณอาหารต่อฟันแต่ละซี่ คือตัวเลขที่สำคัญ

อัตราการป้อนโต๊ะในหน่วยมิลลิเมตร/นาที แทบจะไม่บอกอะไรเลย ปริมาณที่มีความหมายมากกว่าคือ อัตราการป้อนต่อฟัน (f z ) — ปริมาณวัสดุที่คมตัดแต่ละด้านตัดออกไป:

v f = f z × z × n
(v f = อัตราป้อนโต๊ะในหน่วยมิลลิเมตร/นาที, f z = อัตราป้อนต่อฟันในหน่วยมิลลิเมตร, z = จำนวนฟัน, n = ความเร็วรอบแกนหมุนในหน่วยรอบต่อนาที)

ผลที่ตามมาในทางปฏิบัติมักทำให้หลายคนพลาดพลั้งอยู่เสมอ ลองเปลี่ยนดอกกัด 2 ฟันเป็น 4 ฟัน โดยใช้ความเร็วรอบและอัตราป้อนโต๊ะเท่าเดิม ปริมาณเศษโลหะที่แต่ละฟันตัดจะลดลงครึ่งหนึ่ง ดอกกัดจะเสียดสีแทนที่จะตัด และจะสึกหรอเร็วขึ้นแม้จะทำงาน "เบาลง" ก็ตาม เพื่อให้ได้ปริมาณเศษโลหะเท่าเดิม คุณต้องเพิ่มอัตราป้อนโต๊ะเป็นสองเท่า ในทางกลับกัน การใช้ดอกกัดที่มีจำนวนฟันมากขึ้นเป็นวิธีที่ถูกต้องในการเพิ่มอัตราการกำจัดโลหะโดยไม่ต้องเพิ่มภาระให้กับคมตัดใดๆ

การตัดเฉือนเศษโลหะ: เหตุใดการตัดด้านข้างเบาๆ จึงทำลายใบมีดตัด

นี่คือข้อเท็จจริงที่ทำให้ช่างกลึงผู้มีประสบการณ์หลายคนประหลาดใจ เมื่อการสัมผัสในแนวรัศมี (a e ) น้อยกว่าครึ่งหนึ่งของเส้นผ่านศูนย์กลางของหัวตัด เศษโลหะที่เกิดขึ้นจริงจะ บางกว่า ระยะป้อนต่อฟันที่ตั้งโปรแกรมไว้ เนื่องจากฟันตัดกวาดเป็นส่วนโค้งตื้นๆ แทนที่จะหมุนครบหนึ่งในสี่รอบ เมื่อการสัมผัสในแนวรัศมีอยู่ที่ 10% ความหนาของเศษโลหะที่เกิดขึ้นจริงจะอยู่ที่ประมาณหนึ่งในสามของ f z

ผลที่ตามมานั้นขัดกับสามัญสำนึกแต่สำคัญมาก: การกัดเก็บรายละเอียดเบาๆ ด้วยอัตราป้อนปกติจะทำให้ใบมีดเสียดสี ไม่ใช่ตัด การเสียดสีจะสร้างความร้อนโดยไม่กำจัดโลหะ ซึ่งเป็นวิธีที่เร็วที่สุดในการทำลายคมใบมีดคาร์ไบด์เคลือบผิว วิธีแก้ปัญหาที่ถูกต้องคือการ เพิ่ม อัตราป้อนต่อฟันเมื่อการสัมผัสในแนวรัศมีลดลง ซึ่งเป็นหลักการเบื้องหลังกลยุทธ์การกัดประสิทธิภาพสูงและการกัดแบบทรอยคอยดัล ซึ่งใช้การสัมผัสในแนวรัศมีเล็กน้อยที่อัตราป้อนสูงและความลึกในแนวแกนมาก หากการกัดเก็บรายละเอียดของคุณทำให้ใบมีดสึกหรอเร็วกว่าการกัดหยาบ นี่คือสาเหตุเกือบทุกครั้ง

ส่วนที่ยื่นออกมาของเครื่องมือและกฎลูกบาศก์

การโก่งตัวของใบมีดหรือตัวจับยึดจะเพิ่มขึ้นตาม กำลังสาม ของความยาวที่ไม่ได้รับการรองรับ การเพิ่มระยะยื่นเป็นสองเท่าไม่ได้ทำให้การโก่งตัวเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า แต่จะเพิ่มขึ้นประมาณแปดเท่า ใบมีดที่สั่นสะเทือนเมื่อยื่นออกมา 60 มม. อาจตัดได้อย่างสมบูรณ์แบบเมื่อยื่นออกมา 40 มม. ก่อนที่จะเปลี่ยนความเร็ว อัตราป้อน หรือยี่ห้อเครื่องมือเพื่อแก้ปัญหาการสั่นสะเทือน ให้ลองตัดเครื่องมือให้สั้นลงก่อน การทำเช่นนี้ไม่มีค่าใช้จ่าย และมักจะเป็นคำตอบ

การรักษาฟันให้อยู่ในแผล

ความเสถียรยังขึ้นอยู่กับจำนวนฟันที่สัมผัสกับชิ้นงานในแต่ละช่วงเวลาด้วย หากการสัมผัสลดลงมากจนฟันแต่ละซี่หลุดออกจากร่องตัดก่อนที่ฟันซี่ถัดไปจะเข้าไป โหลดของแกนหมุนจะกระเพื่อมและเครื่องจักรจะถูกกระตุ้นด้วยความถี่ที่แย่ที่สุด การกัดผิวหน้าโดยทั่วไปจะราบรื่นที่สุดเมื่อวางหัวกัดเยื้องไปเล็กน้อยเพื่อให้ชิ้นงานอยู่ห่างจากเส้นศูนย์กลางของหัวกัดเล็กน้อย แทนที่จะวางสมมาตรอยู่ใต้หัวกัด ซึ่งจะช่วยควบคุมมุมเข้าและออก และทำให้การสัมผัสสม่ำเสมอยิ่งขึ้น

ส่วนประกอบสำคัญของเครื่องกัด

  1. ฐานและเสา — โครงสร้างหลักที่รับน้ำหนักการตัดทั้งหมดลงสู่พื้น
  2. แกนหมุน — ทำหน้าที่ยึดและขับเคลื่อนใบมีดตัด โดยรูปทรงเรียว (BT, CAT, HSK, NT) จะกำหนดระบบเครื่องมือตัด
  3. ส่วนหัว — ทำหน้าที่ยึดแกนหมุน อาจเป็นแบบยึดอยู่กับที่ แบบเอียงได้ หรือแบบลูกสูบและป้อมปืนบนเครื่องกัดแบบตั้งโต๊ะ
  4. ส่วน รองรับคอนโซล — ในเครื่องออกกำลังกายแบบใช้คอนโซล ส่วนหล่อที่ปรับระดับได้ในแนวตั้งซึ่งรองรับอานและโต๊ะ
  5. อุปกรณ์ยึดคอนโซล (Saddle) ช่วยให้เกิดการเคลื่อนไหวขวาง (แกน Y) ระหว่างคอนโซลและโต๊ะ
  6. โต๊ะทำงาน — พื้นผิวที่มีร่องรูปตัว T ซึ่งใช้รองรับชิ้นงานและให้การเคลื่อนที่ตามแนวยาว (แกน X)
  7. ส่วนรองรับแขนและแกนหมุน — ในเครื่องจักรแนวนอน ทำหน้าที่รองรับปลายสุดของแกนหมุนใบมีด
  8. สกรูบอลและรางนำทาง — แปลงการหมุนของมอเตอร์ให้เป็นการเคลื่อนที่ตามแกนที่แม่นยำ รางแบบกล่องช่วยลดการหน่วง ในขณะที่รางนำทางเชิงเส้นช่วยเพิ่มความเร็ว
  9. ระบบเปลี่ยนเครื่องมืออัตโนมัติ (ATC) — ในเครื่องจักร CNC จะเปลี่ยนเครื่องมือโดยไม่ต้องมีการแทรกแซงจากผู้ปฏิบัติงาน
  10. ระบบหล่อเย็น — การส่งน้ำหล่อเย็นแบบท่วม แบบผ่านแกนหมุน หรือแบบละอองฝอยไปยังบริเวณตัด
  11. การควบคุม — ตั้งแต่การแสดงผลดิจิทัลแบบง่ายๆ บนเครื่องจักรแบบแมนนวล ไปจนถึงระบบ CNC เต็มรูปแบบพร้อมฟังก์ชันมองล่วงหน้า

เครื่องกัดสามารถทำอะไรได้บ้าง?

  • การกัดผิวหน้า — การสร้างพื้นผิวเรียบขนาดใหญ่ด้วยหน้าของหัวกัด
  • การกัดขอบและการกัดไหล่ — การตัดขั้นบันไดสี่เหลี่ยมและผนังด้านข้างด้วยด้านข้างของใบมีด
  • การเซาะร่องและการทำร่องลิ่ม — การสร้างร่องด้วยดอกกัดปลายหรือดอกสว่านเซาะร่อง
  • การเซาะร่อง — การกำจัดสิ่งสกปรกออกจากช่องว่างที่ปิดสนิท ซึ่งเป็นหัวใจสำคัญของงานแม่พิมพ์และดาย
  • การเจาะ การคว้าน และการตอกเกลียว — การสร้างรูในตำแหน่งที่ควบคุมได้อย่างแม่นยำ
  • การกัดขึ้นรูปตามรูปทรงและโปรไฟล์ — การกัดตามเส้นทาง 2 มิติหรือ 3 มิติเพื่อสร้างรูปทรงโค้ง
  • การตัดเฟืองและขึ้นรูป — โดยใช้เครื่องตัดขึ้นรูปบนเครื่องจักรแนวนอนที่มีหัวแบ่ง
  • การแกะสลักและการลบคม — รายละเอียดที่ประณีตและการลบคมขอบด้วยเครื่องมือขนาดเล็ก

ประเภทของเครื่องกัด

เครื่องกัดแบ่งประเภทตามทิศทางของแกนหมุนเป็นสองประเภทหลัก ประเภทแรกคือวิธีการรองรับชิ้นงาน การเลือกสองอย่างนี้เป็นตัวกำหนดความแข็งแรงของเครื่องจักร ขอบเขตการทำงาน และประเภทของงานที่เครื่องจักรนั้นเหมาะสม

1. เครื่องกัดแนวตั้ง (แบบงอคอนโซล)

เครื่องกัดแนวตั้ง มีแกนหมุนตั้งฉากกับโต๊ะ ทำให้หัวกัดชี้ลงไปที่ชิ้นงาน ส่วนเครื่องกัดแบบตั้งโต๊ะ โต๊ะจะวางอยู่บนแท่นเลื่อน ซึ่งวางอยู่บนขาตั้งที่ปรับระดับได้ในแนวตั้ง ทำให้สามารถเคลื่อนที่ได้ 3 แกน ทั้งแบบใช้มือหรือแบบใช้พลังงาน โดยผู้ปฏิบัติงานยืนอยู่ตรงหน้าชิ้นงานโดยตรง

นี่คือเครื่องจักรที่คนส่วนใหญ่นึกถึงเมื่อได้ยินคำว่า "เครื่องกัด" และมันก็เป็นเครื่องจักรหลักในห้องเครื่องมือด้วยเหตุผลที่ดี ใบมีดและรอยตัดสามารถมองเห็นได้อย่างชัดเจน การตั้งค่าทำได้รวดเร็ว เนื่องจากปากกาจับชิ้นงานสามารถยึดติดกับโต๊ะได้ และสามารถปรับตำแหน่งชิ้นงานด้วยตัววัดได้ภายในไม่กี่นาที และหัวกัดแบบลูกสูบและป้อมปืนที่พบในหลายรุ่นสามารถหมุนและเอียงได้ ทำให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถเข้าถึงพื้นผิวที่ทำมุมได้โดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์พิเศษ เครื่องกัดแนวตั้งแบบตั้งโต๊ะ ขนาดกะทัดรัดมักเป็นเครื่องจักรที่มีประโยชน์ที่สุดในโรงงานขนาดเล็ก

ข้อจำกัดคือความแข็งทื่อ หัวคอนโซลเป็นเหมือนคานยื่น และการยกหัวคอนโซลขึ้นจะยิ่งทำให้คานยื่นนั้นยื่นออกไปอีก การตัดชิ้นงานหนักๆ ด้วยเครื่องกัดแบบหัวคอนโซลจะทำให้เกิดการสั่นสะเทือนก่อนที่มอเตอร์แกนหมุนจะหมดกำลัง และยิ่งยกหัวคอนโซลสูงเท่าไหร่ การสั่นสะเทือนก็จะยิ่งแย่ลงเท่านั้น

เหมาะสำหรับ: ห้องเครื่องมือ, ต้นแบบ, แม่พิมพ์และอุปกรณ์จับยึด, งานซ่อมบำรุง, การผลิตจำนวนน้อย และการฝึกอบรม

2. เครื่องกัดแนวนอน

เครื่องกัดแนวนอน มีแกนหมุนขนานกับโต๊ะ โดยมีใบมีดติดตั้งอยู่บนแกนที่รองรับปลายทั้งสองข้างด้วยแขนยื่น การรองรับสองด้านนี้เป็นหัวใจสำคัญ: แกนที่ยึดไว้สองปลายจะโก่งตัวน้อยกว่าใบมีดที่ยื่นออกมาจากแกนหมุนในแนวตั้ง ดังนั้นเครื่องจักรแนวนอนจึงสามารถกำจัดโลหะได้ในอัตราที่เครื่องกัดแนวตั้งทำไม่ได้

นอกจากนี้ยังช่วยให้สามารถกัดแบบกลุ่มได้ — คือใช้ใบมีดหลายใบบนแกนเดียวกันเพื่อกัดพื้นผิวหลายด้านในการผ่านโต๊ะเพียงครั้งเดียว สำหรับการผลิตชิ้นงานหล่อที่ต้องการพื้นผิวขนานสามด้าน การตั้งค่า เครื่องกัดแนวนอน เพียงครั้งเดียวจะให้ผลผลิตมากกว่าเครื่องกัดแนวตั้งหลายเท่า เศษโลหะก็จะร่วงลงจากรอยตัดแทนที่จะสะสมอยู่ในนั้น ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญในร่องลึก

เหมาะสำหรับ: การกำจัดวัสดุปริมาณมาก การเซาะร่องและการกัดแบบกลุ่ม การตัดเฟืองและรูปทรงด้วยหัวแบ่ง และการผลิตชิ้นส่วนทรงปริซึมซ้ำๆ

3. เครื่องกัดแนวตั้งและแนวนอน (แบบผสม)

เครื่องกัดแนวตั้งและแนวนอน มีแกนหมุนทั้งสองแบบอยู่ในเสาเดียวกัน ทำให้สามารถกัดผิวหน้าชิ้นงานด้วยแกนหมุนแนวนอน แล้วจึงเจาะรูหรือเซาะร่องด้วยหัวกัดแนวตั้งได้โดยไม่ต้องย้ายไปใช้เครื่องอื่น เครื่องจักรแบบผสมผสาน เช่น BMT 800VH เป็นคำตอบที่ใช้งานได้จริงสำหรับโรงงานที่ต้องการความสามารถทั้งสองอย่าง แต่ไม่มีพื้นที่หรือปริมาณงานมากพอที่จะใช้เครื่องจักรสองเครื่อง

เหมาะสำหรับ: ร้านซ่อมเครื่องจักรทั่วไปที่มีงานหลากหลายและมีพื้นที่จำกัด

4. เครื่องกัดอเนกประสงค์

เครื่องกัดอเนกประสงค์ จะเพิ่มโต๊ะที่หมุนได้รอบแกนตั้ง โดยทั่วไปประมาณ ±45° องศาอิสระพิเศษนี้เองที่ทำให้การกัดแบบเกลียวเป็นไปได้: ด้วยการหมุนโต๊ะและหัวแบ่งที่เชื่อมต่อกับตัวป้อนของโต๊ะ เครื่องจักรจะสร้างร่องเกลียวและฟันเฟืองเกลียว การตัดร่องดอกสว่านหรือเฟืองเกลียวบนเครื่องจักรที่ไม่ใช่แบบอเนกประสงค์นั้นแทบจะเป็นไปไม่ได้เลย

ดังนั้น เครื่องจักรเอนกประสงค์จึงเป็นเครื่องจักรสำหรับเครื่องมือและใบมีดโดยธรรมชาติ กล่าวคือ เครื่องกัดเอนกประสงค์ เหมาะสำหรับโรงงานที่ผลิตใบมีด เฟือง และเครื่องมือพิเศษเอง มากกว่าโรงงานที่ผลิตชิ้นส่วนสำหรับการผลิตจำนวนมาก

เหมาะสำหรับ: การกัดเกลียว, การตัดเฟือง, การผลิตและซ่อมแซมใบมีด, ห้องเครื่องมือ และสภาพแวดล้อมการฝึกอบรม

5. เครื่องกัด CNC แบบแท่น

เครื่องกัด CNC แบบแท่นตัด ส่วนโค้งเว้าออกไปโดยสิ้นเชิง แท่นจะเคลื่อนที่เฉพาะในแกน X และ Y บนแท่นยึดที่แข็งแรง และการเคลื่อนที่ในแนวดิ่งจะมาจากหัวจับที่เคลื่อนที่ขึ้นลงตามเสา การถอดส่วนโค้งเว้าออกทำให้ไม่มีคานยื่น ดังนั้นแท่นที่รับน้ำหนักจะวางอยู่บนฐานหล่อตลอดความยาวไม่ว่าตำแหน่งแกน Z จะเป็นอย่างไรก็ตาม

ข้อดีนั้นมีมากมาย เครื่องจักรแบบแท่นสามารถตัดชิ้นงานที่หนักกว่า รองรับชิ้นงานที่มีน้ำหนักมากได้โดยไม่สูญเสียความแม่นยำ และรักษาค่าความคลาดเคลื่อนได้อย่างสม่ำเสมอในระยะยาว เนื่องจากรูปทรงเรขาคณิตของโครงสร้างไม่เปลี่ยนแปลงเมื่อเคลื่อนที่ในแนวแกน Z เครื่องกัดแบบแท่น CNC จึงเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมเมื่อปริมาณงานในโรงงานเพิ่มขึ้นจนเกินกว่าที่เครื่องกัดแบบตั้งโต๊ะจะรองรับได้

เหมาะสำหรับ: งานกัดขึ้นรูปขนาดกลางถึงขนาดใหญ่ ชิ้นงานขนาดใหญ่ และงานใดๆ ที่ต้องการความแม่นยำสูงตลอดการผลิตในระยะยาว

6. โรงสีแบบเสาคู่และแบบสะพาน

สำหรับงานขนาดใหญ่มาก เสาเดี่ยวจะกลายเป็นจุดอ่อน เครื่องจักร แบบเสาคู่ หรือแบบสะพานจะรองรับหัวแกนหมุนบนรางขวางที่พาดผ่านเสาสองต้น ทำให้เกิดโครงสร้างแบบวงปิด การขยายตัวเนื่องจากความร้อนและภาระการตัดจะถูกกระจายอย่างสมมาตรแทนที่จะทำให้เสาต้นใดต้นหนึ่งงอ ดังนั้นความแม่นยำจึงคงที่ตลอดระยะการเคลื่อนที่ที่วัดเป็นเมตร สถาปัตยกรรมนี้มักพบเห็นได้ใน เครื่องจักรกลซีเอ็นซีแบบเสาคู่ ซึ่งรวมเข้ากับการเปลี่ยนเครื่องมืออัตโนมัติ

เครื่องกัดแบบคอนโซลเทียบกับเครื่องกัดแบบตั้งพื้น

เกณฑ์ ประเภทหัวคอนโซล ประเภทเตียง
การเคลื่อนที่ในแนวดิ่ง โต๊ะและคอนโซลยกขึ้นพร้อมกัน หัวเครื่องกลึงเคลื่อนที่ได้ แต่โต๊ะยังคงอยู่ที่ระดับความสูงเดิม
ความแข็งแกร่ง ล้มลงเมื่อยกคอนโซลขึ้น ค่าคงที่โดยไม่ขึ้นอยู่กับตำแหน่ง Z
น้ำหนักชิ้นงานสูงสุด มีข้อจำกัด — ข้อคอนโซลเป็นแบบคานยื่น สูง — น้ำหนักบรรทุกเต็มกระบะ
ความสามารถในการตัดลึก เล็กน้อยถึงปานกลาง หนัก
การตั้งค่าและการเข้าถึง ยอดเยี่ยม — เปิดเผย ชัดเจน รวดเร็ว ดี แต่พื้นที่ก่อสร้างลึกกว่านี้
ความแม่นยำในระยะยาว แตกต่างกันไปตามความสูงของหัวคอนโซล สม่ำเสมอ
พื้นที่ใช้สอยและค่าใช้จ่าย กะทัดรัดและประหยัด ใหญ่กว่าและแพงกว่า
การใช้งานทั่วไป ห้องเครื่องมือ, งานสั่งทำพิเศษ, งานซ่อมแซม การกัดขึ้นรูปชิ้นส่วนขนาดใหญ่

หลักการโดยทั่วไปคือ เครื่องกัดแบบใช้คอนโซลเป็นเครื่องที่คุณต้องตั้งค่าอย่างรวดเร็วและใช้งานบ่อย ในขณะที่เครื่องกัดแบบใช้แท่นเป็นเครื่องที่คุณต้องตั้งค่าอย่างระมัดระวังและใช้งานหนัก

การประยุกต์ใช้เครื่องกัดในอุตสาหกรรม

การกัดขึ้นรูปเกี่ยวข้องกับเกือบทุกภาคการผลิต แต่ละอุตสาหกรรมก็ต้องการคุณลักษณะของเครื่องจักรที่แตกต่างกัน การระบุว่าอุตสาหกรรมใดเหมาะสมกับคุณจะช่วยให้เลือกเครื่องจักรได้เร็วกว่าการเปรียบเทียบคุณสมบัติใดๆ

การผลิตแม่พิมพ์และดาย

การกัดขึ้นรูปโพรง แกน ตัวยึด และอิเล็กโทรด เป็นงานกัดขึ้นรูปพื้นฐาน: ช่องลึก พื้นผิวสามมิติที่แกะสลัก และการตกแต่งที่ละเอียดเพียงพอที่จะลดหรือขจัดความจำเป็นในการขัดเงาด้วยมือ แรงกดดันอยู่ที่ คุณภาพของพื้นผิว ความเสถียรทางความร้อน และการทำงานต่อเนื่องเป็นเวลานานโดยไม่ต้องดูแล การตกแต่งโพรงอาจใช้เวลาหลายชั่วโมง ซึ่งในระหว่างนั้นเครื่องจักรต้องไม่เบี่ยงเบน โครงสร้างแบบแท่นหรือแบบเสาคู่ที่มีพฤติกรรมทางความร้อนสมมาตรมีความสำคัญมากกว่ากำลังของแกนหมุนหลักมาก

ยานยนต์และระบบขับเคลื่อน

ฝาสูบ ท่อร่วมไอดี ขายึด ตัวเรือน และเคสเกียร์ ถูกขึ้นรูปด้วยเครื่องกัดจากชิ้นส่วนหล่อในปริมาณมาก แรงกดดันอยู่ที่ เวลาในการผลิต การจับยึดชิ้นงาน และความสม่ำเสมอ ชิ้นงานที่ส่งมามีผิวหล่อที่ไม่สม่ำเสมอ ดังนั้นการตัดครั้งแรกจึงมักไม่ต่อเนื่อง และหัวกัดต้องทนต่อความไม่เรียบนี้ได้ การผลิตที่นี่ใช้เครื่องจักรแบบแท่นแข็งและเครื่องจักรกลซีเอ็นซีที่มีอุปกรณ์จับยึดหลายชิ้น ไม่ได้ใช้เครื่องกัดแบบตั้งโต๊ะ

โครงสร้างอากาศยาน

ชิ้นส่วนต่างๆ เช่น ซี่โครง คาน ตัวยึด และตัวเรือน มักถูกขึ้นรูปด้วยเครื่องจักรจากแท่งโลหะตัน โดยวัสดุมากกว่า 90% จะถูกกำจัดออกไปในรูปของเศษโลหะ แรงกดดันที่สำคัญคือ อัตราการกำจัดโลหะในโลหะผสมที่ยากต่อการผลิต และการควบคุมการบิดเบี้ยวของผนังบาง โครงสร้างอะลูมิเนียมต้องการความเร็วรอบแกนหมุนสูงมากและการระบายเศษโลหะอย่างรวดเร็ว ในขณะที่ไทเทเนียมต้องการสิ่งที่ตรงกันข้าม คือ ความเร็วต่ำ แรงบิดสูง ความแข็งแกร่ง และสารหล่อเย็นปริมาณมาก เครื่องจักรที่เก่งในด้านหนึ่ง มักจะไม่เหมาะสำหรับอีกด้านหนึ่ง

พลังงานและการผลิตขนาดใหญ่

ตัวเรือนกังหัน ตัวเรือนวาล์ว ตัวเรือนปั๊ม ตัวเรือนเกียร์ และโครงเชื่อมต่างๆ มีขนาดใหญ่ หนัก และเทอะทะ ข้อจำกัดต่างๆ ได้แก่ พื้นที่การทำงาน ความสามารถในการรับน้ำหนักของโต๊ะ และการเข้าถึง เครื่องจักรแบบสองเสาและแบบสะพานจึงเป็นที่นิยม เนื่องจากโครงสร้างแบบปิดเท่านั้นที่ให้ความแม่นยำตลอดระยะการเคลื่อนที่หลายเมตร และเนื่องจากการยกของด้วยเครนจำเป็นต้องมีการเข้าถึงด้านบนที่ชัดเจน

งานวิศวกรรมทั่วไปและร้านรับเหมาช่วง

คุณลักษณะเด่นคือลักษณะงานที่คาดเดาไม่ได้ แรงกดดันอยู่ที่ ความยืดหยุ่นในการตั้งค่า เครื่องกัดแบบตั้งโต๊ะแนวตั้งสำหรับงานชิ้นเดียวควบคู่กับเครื่อง CNC สำหรับงานสั่งทำซ้ำยังคงเป็นชุดอุปกรณ์ที่คุ้มค่าที่สุด เนื่องจากเครื่องกัดแบบตั้งโต๊ะช่วยจัดการงานที่ยุ่งยากซึ่งอาจทำให้เครื่อง CNC ต้องเสียเวลาตั้งค่าเป็นชั่วโมงและตัดเพียงห้านาที

การผลิตเกียร์และระบบส่งกำลัง

เฟืองตรง เฟืองเกลียว ร่องฟัน และเฟืองโซ่ ล้วนอาศัยตัวตัดขึ้นรูปและหัวแบ่ง การเน้นความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่งและความสามารถในการขึ้นรูปเกลียว คือเหตุผลที่เครื่องกัดอเนกประสงค์ที่มีโต๊ะหมุนได้ยังคงใช้งานได้ดีในยุคของเครื่อง CNC สำหรับงานซ่อมแซมและการผลิตเฟืองปริมาณน้อย มันยังคงเป็นคำตอบที่ใช้งานได้จริง

การแพทย์และเครื่องมือ

เครื่องมือผ่าตัด ชิ้นส่วนฝังในร่างกาย และตัวเรือนเครื่องมือ มีขนาดเล็ก ซับซ้อน และใช้งานยาก จึงเกิดแรงกดดันใน เรื่องรายละเอียดปลีกย่อย ประสิทธิภาพของเครื่องมือขนาดเล็ก และความสมบูรณ์ของพื้นผิว เครื่องมือขนาดเล็กต้องการความเร็วรอบแกนหมุนสูงมากเพื่อให้ได้ความเร็วในการตัดที่ใช้งานได้จริง และผลกระทบจากการลดความหนาของเศษวัสดุที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้จะมีบทบาทสำคัญในการตัดสินใจตั้งโปรแกรมสำหรับเครื่องมือที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็กเหล่านี้

รับจ้างผลิตชิ้นส่วนสำหรับงานก่อสร้างและเกษตรกรรม

แผ่นโลหะ ตัวยึด ชิ้นส่วนเชื่อมต่อ และชิ้นส่วนซ่อมแซม มาถึงในรูปแบบของวัสดุที่ตัดด้วยเปลวไฟหรือเชื่อม ซึ่งมีพื้นผิวแข็ง เป็นเกล็ด และมีระยะเผื่อที่ไม่สม่ำเสมอ แรงกดดันจึงอยู่ที่ ความทนทานและการยอมรับความไม่สมบูรณ์ของวัสดุ ตลับลูกปืนแกนหมุนที่แข็งแรง การควบคุมที่ยืดหยุ่น และใบมีดที่เลือกใช้สำหรับการตัดแบบไม่ต่อเนื่อง มีความสำคัญมากกว่าสถิติความเร็ว

วิธีการเลือกเครื่องกัดที่เหมาะสม

กำหนดขอบเขตงานอย่างตรงไปตรงมา

ขนาดของโต๊ะบอกคุณว่าอะไรพอดีกับ โต๊ะ ส่วนระยะการเคลื่อนที่ในแกน X, Y และ Z บอกคุณว่าคุณสามารถกลึงชิ้นงานได้จริงแค่ไหน ตรวจสอบค่าเหล่านี้แยกกัน และอย่าลืมว่าอุปกรณ์จับยึด ปากกาจับชิ้นงาน และความยาวของเครื่องมือ ล้วนใช้ระยะการเคลื่อนที่ในแกน Z ชิ้นงานที่พอดีกับโต๊ะแต่ไม่พอดีกับระยะการเคลื่อนที่ เป็นความผิดพลาดที่พบบ่อยและมีค่าใช้จ่ายสูง

ตรวจสอบปริมาณข้อมูลที่โหลดในตาราง ไม่ใช่แค่ขนาดของตาราง

โต๊ะกลึงทุกตัวมีน้ำหนักชิ้นงานสูงสุดที่อนุญาต การใช้งานเกินน้ำหนักที่กำหนดในเครื่องกลึงแบบตั้งโต๊ะไม่เพียงแต่เสี่ยงต่อความเสียหายเท่านั้น แต่ยังทำให้รูปทรงเรขาคณิตของเครื่องเปลี่ยนไปภายใต้แรงกด ส่งผลให้ชิ้นงานไม่ได้มาตรฐานด้วยเหตุผลที่การปรับเทียบใหม่ไม่สามารถแก้ไขได้

เลือกแกนหมุนให้เหมาะสมกับวัสดุ ไม่ใช่ตามโบรชัวร์

อะลูมิเนียมต้องการความเร็ว ในขณะที่เหล็กและไทเทเนียมต้องการแรงบิดที่รอบต่ำ แกนหมุน 12,000 รอบต่อนาทีจะไม่มีประโยชน์สำหรับการกัดหยาบเหล็กหนาหากไม่สามารถส่งแรงบิดได้ต่ำกว่า 1,000 รอบต่อนาที และหัวเกียร์กำลังสูงที่ความเร็วต่ำก็ไม่สามารถใช้ประโยชน์จากหัวตัดขนาดเล็กในอะลูมิเนียมได้ ตัดสินใจก่อนว่าวัสดุใดเป็นวัสดุหลักในการทำงานของคุณก่อนที่จะเปรียบเทียบตัวเลขกำลัง

เลือกประเภทรางนำทางอย่างรอบคอบ

รางเลื่อนแบบกล่อง (ชุบแข็งและเจียร) มีพื้นที่สัมผัสขนาดใหญ่และลดแรงสั่นสะเทือนได้ดีเยี่ยม เหมาะสำหรับการตัดที่หนักและไม่ต่อเนื่อง ส่วนรางเลื่อนแบบลูกกลิ้งเชิงเส้น มีแรงเสียดทานต่ำกว่าและเคลื่อนที่ได้เร็วกว่ามาก เหมาะสำหรับการตัดแต่งรูปทรงด้วยความเร็วสูงและรอบการทำงานสั้นๆ ไม่มีแบบใดดีกว่ากันอย่างสมบูรณ์แบบ แต่ได้รับการปรับให้เหมาะสมกับความต้องการที่ตรงกันข้ามกัน

ควรพิจารณาเรื่องความเรียวของแกนหมุนตั้งแต่เนิ่นๆ

รูปทรงเรียว (BT30, BT40, BT50, HSK และอื่นๆ) เป็นตัวกำหนดหัวจับเครื่องมือทุกชิ้นที่คุณจะต้องซื้อสำหรับเครื่องจักร การใช้มาตรฐานเดียวกันทั่วทั้งโรงงานของคุณนั้นคุ้มค่ากับเงินที่จ่ายไป และรูปทรงเรียวที่หายากในภูมิภาคของคุณคือต้นทุนระยะยาวที่ไม่ปรากฏในราคาซื้อ

ชั่งน้ำหนักความแข็งแกร่งกับความเร็ว

เมื่อเปรียบเทียบเครื่องจักรสองเครื่องที่มีสเปคใกล้เคียงกัน โดยทั่วไปแล้วน้ำหนักจะเป็นตัวกำหนดเรื่องการลดแรงสั่นสะเทือนและความแม่นยำ เครื่องจักรที่หนักกว่าและมีแกนหมุนช้ากว่ามักจะให้ผลผลิตที่ดีกว่าเครื่องจักรที่เบากว่าและมีแกนหมุนเร็วในชิ้นงานจริง เพราะสามารถตัดได้ลึกกว่าโดยไม่เกิดการสั่นสะเทือน

วิธีการบำรุงรักษาเครื่องกัด

  1. ทำความสะอาดเศษโลหะออกจากโต๊ะและรางทุกครั้งหลังเลิกงาน เศษโลหะที่ติดอยู่ใต้ปากกาจับชิ้นงานหรือที่หนีบจะทำลายความเรียบของพื้นผิวและทำให้รางเป็นรอยถาวร
  2. ตรวจสอบให้แน่ใจว่าสารหล่อลื่นไหลเวียนดี ราง เลื่อนที่แห้งจะสึกหรอเร็วและไม่สม่ำเสมอ และความผิดพลาดที่เกิดขึ้นจะปรากฏเป็นรอยเรียวหรือขั้นบันไดที่ไม่สามารถแก้ไขได้ด้วยการปรับชดเชยใดๆ
  3. ตรวจสอบระยะคลายตัวเป็นระยะ ระยะคลายตัวที่เพิ่มขึ้นในสกรูนำหรือสกรูบอลจะแสดงออกมาเป็นลักษณะแรกที่เห็นได้ชัด คือ การเปลี่ยนทิศทางที่ไม่ราบรื่น และการประมาณค่าแบบวงกลมที่ไม่กลมอีกต่อไป
  4. รักษาแกนหมุนให้สะอาดหมดจด แม้แต่เศษเล็กๆ บนแกนหมุนก็อาจทำให้เครื่องมือเอียง ส่งผลให้เกิดการเบี่ยงเบนซึ่งทำลายผิวงานและลดอายุการใช้งานของเครื่องมือ ควรทำความสะอาดก่อนเปลี่ยนเครื่องมือทุกครั้ง
  5. ตรวจสอบความตรงและความได้ฉากของหัวกัดเป็นประจำทุกปี หัวกัดที่ไม่ตรงแนวจะทำให้เกิดรอยหยักที่เห็นได้ชัดบนพื้นผิวที่ผ่านการกัดขึ้นรูป และทำให้ได้ชิ้นงานที่ไม่เป็นมุมฉาก
  6. หมั่นดูแลรักษาน้ำยาหล่อเย็น ตรวจสอบความเข้มข้นทุกสัปดาห์และกำจัดน้ำมันที่ปนเปื้อน น้ำยาหล่อเย็นที่เสื่อมสภาพจะกัดกร่อนโต๊ะ ทำให้ชิ้นส่วนเป็นคราบ และลดอายุการใช้งานของเครื่องมือ

คำถามที่พบบ่อย

เครื่องกัดกับเครื่องจักรกลศูนย์กลางแตกต่างกันอย่างไร?

เครื่องจักรกลศูนย์กลาง (Machining Center) คือเครื่องกัด CNC ที่มีระบบเปลี่ยนเครื่องมืออัตโนมัติ และโดยทั่วไปจะมีตู้ครอบและระบบจัดการเศษวัสดุ เครื่องจักรกลศูนย์กลางทุกเครื่องเป็นเครื่องกัด แต่เครื่องกัดทุกเครื่องไม่จำเป็นต้องเป็นเครื่องจักรกลศูนย์กลาง ระบบเปลี่ยนเครื่องมืออัตโนมัติเป็นส่วนที่ช่วยให้สามารถผลิตชิ้นส่วนที่ซับซ้อนได้โดยไม่ต้องมีผู้ควบคุมในขั้นตอนเดียว

ฉันควรใช้การกัดแบบไต่ระดับหรือการกัดแบบธรรมดาดี?

การกัดแบบไต่ระดับให้ผิวงานที่ดีกว่าและอายุการใช้งานของเครื่องมือยาวนานกว่า และควรใช้เป็นค่าเริ่มต้นในเครื่องจักรทุกเครื่องที่มีบอลสกรูแบบปรับแรงกดล่วงหน้าหรือตัวกำจัดระยะคลอน ควรใช้การกัดแบบธรรมดาในเครื่องจักรแบบแมนนวลรุ่นเก่าที่มีระยะคลอนของสกรูนำ และเมื่อตัดผ่านชั้นผิวแข็งหรือผิวหล่อที่แรงกระแทกตอนเข้าอาจทำให้คมตัดบิ่นได้

ทำไมดอกกัดปลายของฉันถึงสึกเร็&a