การกัดบ่าฉาก

การปฏิบัติงานกัดบ่าฉากประกอบไปด้วย:

• การกัดบ่าฉาก/ กัดปาดหน้า
• การกัดขอบข้าง
• การกัดบ่าฉากผนังเบี่ยงแบบบาง

 

การกัดบ่าฉาก/ กัดปาดหน้า

งานกัดบ่าฉาก / กัดปาดหน้าที่ประสบความสำเร็จเป็นอย่างไร

การกัดบ่าฉากจะทำให้เกิดผิวหน้าสองผิวพร้อมกัน ซึ่งต้องใช้การกัดขอบข้างร่วมกับการกัดปาดหน้า การกัดบ่าฉากให้ได้เก้าสิบองศาโดยไม่ผิดเพี้ยนถือเป็นหนึ่งในข้อกำหนดที่สำคัญที่สุด การกัดบ่าฉากสามารถทำได้โดยใช้หัวกัดสี่เหลี่ยมแบบหัวตัดดั้งเดิม หัวกัดขอบยาว หรือหัวกัดข้างและหัวกัดปาดหน้า ด้วยตัวเลือกที่มีให้มากมายจึงจำเป็นอย่างยิ่งที่จะพิจารณาข้อกำหนดในการปฏิบัติงานอย่างรอบคอบเพื่อให้ตัดสินใจได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ตัวเลือกเครื่องมือ

หัวกัดบ่าฉาก

หัวกัดบ่าฉากและปาดหน้าแบบดั้งเดิมมักสามารถกัดมุม 90 องศา "เที่ยงตรง" บนบ่าแบบตื้นได้ หัวกัดบ่าฉากและปาดหน้าหลายรุ่นมักเป็นหัวกัดอเนกประสงค์ และมีข้อดีที่สามารถนำมาใช้เจาะรูได้ หัวกัดเหล่านี้เป็นตัวเลือกทดแทนหัวกัดปาดหน้าที่ดี เมื่อต้องกัดผิวงานที่มีแกนเบี่ยงหรือกัดใกล้กับผิวงานแนวตั้ง

หัวกัดแบบหัวตัด:

เม็ดมีดที่ถอดเปลี่ยนได้หัวกัดคาร์ไบด์แบบหัวตัดเป็นตัวเลือกที่ดีสำหรับบ่าที่ต้องการการเข้าถึงพื้นที่ตัดเฉือน

หัวกัดขอบยาว

หัวกัดขอบยาวมักใช้สำหรับการกัดบ่าฉากแบบลึก

วิธีการทำงาน

การกัดบ่าฉากแบบตื้น

การปฏิบัติงานนี้โดยทั่วไปจะใช้หัวกัดบ่าฉากและปาดหน้า และหัวกัดแบบหัวตัด การกัดตื้นทำให้ใช้รัศมีตัดที่ใหญ่ได้ ส่วนมากหัวกัดเหล่านี้สามารถนำมาใช้แทนหัวกัดปาดหน้าได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งนกรณีที่แรงดันแนวแกนบนชิ้นงานเป็นข้อจำกัด และในกรณีที่ต้องการการเข้าถึงชิ้นงานที่ใกล้กับผิวงานแนวตั้งหรือส่วนที่อยู่กับที่ หัวกัดบ่าฉากขนาดใหญ่กว่ามาตรฐานเป็นตัวเลือกที่ให้การเข้าถึงชิ้นงานที่ดี เมื่อทำการกัดบ่าฉากแบบตื้นในบริเวณที่อยู่ลึก

การกัดบ่าฉากแบบลึก

ทำการกัดแบบซ้ำแนวเดิมด้วยหัวกัดบ่าฉากและปาดหน้าและหัวกัดแบบหัวตัด เพื่อให้เกิดความผิดพลาดที่ผิวงาน เช่น ผิวคลื่นและการเปลี่ยนแปลงส่วนขอบให้น้อยที่สุดในระหว่างการซ้ำแนวเดิมแต่ละรอบ หัวกัดซึ่งมีความแม่นยำสูงที่สามารถผลิตบ่า 90º อย่างเที่ยงตรงจึงเป็นสิ่งสำคัญ หากความลึกของบ่าต่ำกว่า 75% ของความยาวของคมตัด คุณภาพของผิวงานในแนวตั้งโดยปกติจะไม่จำเป็นต้องเก็บผิวละเอียดเป็นพิเศษ

การกัดผ่านรอบเดียวด้วยหัวกัดขอบยาว

​หัวกัดขอบยาวเป็นเครื่องมือที่เหมาะสำหรับการกัดบ่าฉากที่ลึกกว่า ขนาดใหญ่กว่า และโดยมากมักเป็นงานที่หนักกว่าปกติด้วย หัวกัดชนิดนี้มีปริมาณการขจัดเนื้อโลหะสูง และโดยมากมักใช้ในการกัดหยาบเพราะผลที่ได้คือพื้นผิวงานจะมีคุณลักษณะของการกัดข้างที่อัตราการป้อนสูง

หัวกัดเหล่านี้ต้องการ:

• ความมั่นคง
• สภาพของสปินเดิล
• การคายเศษ
• การจับยึดเครื่องมือ
• กำลังเครื่องจักร

แรงรัศมีจะทำให้ทำการกัดข้างยากขึ้นมาก

หัวกัดขอบยาวที่ความยาวน้อยจะเหมาะสำหรับ:

• บ่าที่รัศมีกว้างแต่ตื้น
• กัดร่องเต็มที่ความลึกเท่ากับเส้นผ่านศูนย์กลางซึ่งสามารถชดเชยข้อจำกัดของเครื่องจักรได้

หัวกัดขอบยาวที่ความยาวสูงจะเหมาะสำหรับ:

• การกัดบ่าฉากที่มีรัศมีความลึกปานกลาง
• การกัดขอบข้างด้วยเครื่องจักรที่กำลังสูงและมั่นคง

การกัดบ่าฉากที่อยู่ลึก

หัวกัดบ่าฉากขนาดใหญ่เป็นตัวเลือกที่ให้การเข้าถึงชิ้นงานที่ดี เมื่อทำการกัดบ่าฉากแบบตื้นในบริเวณที่อยู่ลึก สำหรับบ่าที่อยู่ลึกยิ่งขึ้นไปอีก ให้ใช้ตัวต่อเพิ่มความยาวกับระบบจับยึด Coromant Capto หัวกัดขอบยาวยังมีแบบขนาดใหญ่กว่ามาตรฐานให้เลือกใช้สำหรับบ่าลึกกว่าปกติที่อยู่ลึก อย่างไรก็ตาม รัศมีความลึกของการกัดจะจำกัดกว่า

รายการตรวจสอบการใช้งานและคำแนะนำ

• การกัดตามถือเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดเสมอ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในงานกัดบ่าฉากซึ่งต้องใช้มุมเข้างาน 90°
• ควรทำการกัดโดยให้ทิศทางของแรงกัดกระทำไปยังจุดรองรับของส่วนคงที่ให้มากที่สุดเท่าที่จะทำได้ ด้วยเหตุนี้ การกัดทวนจึงเป็นอีกทางเลือกที่นิยมใช้ในบางกรณี
• การเลือกระยะพิทช์ของหัวกัดจะขึ้นอยู่กับความมั่นคงของทั้งระบบ ซึ่งรวมถึง: เครื่องมือตัดเฉือน ชิ้นงาน ตัวยึดจับชิ้นงาน รวมถึงวัสดุชิ้นงาน
• ในเครื่องจักร ISO 40 และขนาดเล็กกว่า แนะนำให้ใช้หัวกัดระยะพิทช์ห่างพร้อมเม็ดมีดเนื่องจากความมั่นคงจำกัด
• นอกจากนี้ยังแนะนำให้ใช้หัวกัดระยะพิทช์ห่างพร้อมเม็ดมีดในการกัดชิ้นงานที่ติดตั้งอยู่สูงบนส่วนคงที่ทรงสี่เหลี่ยมจัตุรัส
• ตำแหน่งการตัดบนชิ้นงานมีความสำคัญเอย่างมากและควรใส่ใจเป็นพิเศษ
• เมื่อ Dc/ae >10 การป้อน fz ควรถูกปรับให้สอดคล้องกับค่า hex เพื่อใด้ผลลัพธ์ที่ดีและกันไม่ให้คมตัดเสียหาย
• หากความลึกของบ่าต่ำกว่า 75% ของความยาวของคมตัด คุณภาพของผิวงานในแนวตั้งโดยปกติจะไม่จำเป็นต้องเก็บผิวละเอียดเป็นพิเศษ
• เลือกเกรดเม็ดมีดคาร์ไบด์ที่แข็งแรงกว่าสำหรับงานกัดปาดหน้า
• หากใช้หัวกัดขอบยาวและสภาวะการทำงานยากลำบาก อาจจำเป็นต้องใช้เกรดที่แข็งแรงยิ่งขึ้น
• ยิ่งมีระยะกินลึกเท่าไรการใช้ความเร็วในการตัดที่ต่ำยิ่งสำคัญมากขึ้นเท่านั้นเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดการสั่นสะท้าน
• เมื่อเกิดการสั่นสะท้านให้ลด vc และเพิ่ม fz แล้วตรวจสอบค่า hex ที่แนะนำอีกครั้ง
• ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเครื่องจักรมีกำลังมากพอสำหรับค่าการตัดที่เลือก

การจับยึดเครื่องมือ

• ให้ความสำคัญกับกำลังที่ต้องการเป็นพิเศษเมื่อกัดพื้นที่ขนาดใหญ่ โดยเฉพาะเมื่อใช้หัวกัดขอบยาว
• ​การติดตั้งเครื่องมือมีอิทธิพลอย่างยิ่งต่อผลลัพธ์ของการกัดด้วยหัวกัดขนาดเล็กกว่า 50 มม.
• เมื่อระยะกินลึกเพิ่มมากขึ้น ขนาดและความมั่นคงของระบบจับยึดก็จะยิ่งสำคัญมากขึ้นตามไปด้วย เนื่องจากแรงในแนวรัศมีเป็นสิ่งที่ต้องคำนึงถึงเมื่อใช้หัวกัดปาดหน้าบ่าฉาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับหัวกัดขอบยาว
• ใช้ระบบจับยึด Coromant Capto ที่ให้ความมั่นคงดีเยี่ยมและเกิดการเบี่ยงเบนน้อยที่สุดกับหัวกัดทุกประเภท ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญมากสำหรับระบบเครื่องมือที่ยาวหรือมีระยะยื่นยาว

การเดินหัวกัดเป็นแนวโค้ง

 

 

• การเข้าตัดชิ้นงานอย่างนุ่มนวลเป็นปัจจัยสำคัญที่จะช่วยป้องกันการสั่นสะท้านและช่วยยืดอายุการใช้งานเครื่องมือ โดยเฉพาะเมื่อทำการกัดบ่าฉาก
• ตั้งโปรแกรมการกัดเป็นการเดินหัวกัดเป็นแนวโค้ง ช่วยให้ความหนาของเศษขณะออกจากชิ้นงานเป็นศูนย์: ส่งผลให้ใช้อัตราป้อนได้สูงขึ้นและยืดอายุการใช้งานของเครื่องมือ
• วิธีการนี้เหมาะสมที่สุดสำหรับการปฏิบัติงานที่ต้องกัดรอบมุมด้านนอกเนื่องจากไม่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างรุนแรงระหว่างกัด
• รักษาหน้าสัมผัสของหัวกัดให้กัดอย่างต่อเนื่อง

การกัดบ่าฉากด้วยหัวกัดข้างและหัวกัดปาดหน้า

หัวกัดข้างและหัวกัดปาดหน้าก็ถูกนำมาใช้ในการกัดบ่าฉากด้วยเช่นกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าการปรับตั้งค่าแคบแต่รัศมีกว้าง หัวกัดเหล่านี้มักเป็นเพียงตัวเลือกเดียวสำหรับการกัดปาดหน้าพื้นผิวด้านหลังและผิวด้านหน้าของบ่างานที่ซ่อนอยู่

ขวา	ซ้าย

 

การกัดขอบข้าง

การกัดขอบข้างที่ประสบความสำเร็จเป็นอย่างไร

การกัดขอบข้างที่แท้จริงแล้วคือการนำการกัดข้างมาใช้ทางเดินเครื่องมือแบบคอนทัวร์ การกัดข้างและการกัดขอบข้างเป็นตัวเลือกสำหรับการกัดขอบข้าง

ตัวเลือกเครื่องมือ

• โดยมากมักนิยมใช้หัวกัดแบบหัวตัดในการกัดขอบแบบบาง ในขณะที่ขอบที่ลึกหรือหนาขึ้นจะใช้หัวกัดแบบหัวตัดทำการ "กัดบ่าฉาก" ซ้ำหลายรอบหรือใช้หัวกัดขอบยาวกัดรอบเดียว
• บ่าที่มีความลึกสองเท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางจะสามารถกัดได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยใช้หัวกัดขอบยาวหรือหัวกัดคาร์ไบด์ สำหรับบ่าที่มีความลึกในลักษณะดังกล่าวหรือชิ้นงานที่ขอบหนา แนะนำให้ใช้รัศมีความลึกในการกัด 0.5 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลาง
• หัวกัดข้างและหัวกัดปาดหน้าก็สามารถใช้ในการกัดขอบหรือกัดขอบข้างได้เช่นกัน
• การเลือกใช้มุมเอียงขนาดใหญ่จะช่วยให้มีจำนวนฟันตัดเพียงพอในการเข้าตัดชิ้นงาน และช่วยให้สามารถกัดขอบชิ้นงานได้อย่างนุ่มนวลเมื่อใช้ระยะกินลึกในแนวรัศมีน้อย
• หัวกัดประเภทระยะพิทช์ชิดหรือระยะพิทช์ชิดเป็นพิเศษเหมาะสำหรับการกัดขอบเป็นพิเศษ นอกจากนี้ในการกัดขอบที่บางกว่าหรือบ่าประเภทขอบตื้นโดยใช้หัวกัดแบบหัวตัด 90º ก็ให้ผลลัพธ์ที่ดีเยี่ยมไม่ต่างกัน

วิธีการทำงาน

ผิวงาน – สร้างหยักรัศมี

 

​เมื่อหัวกัดไม่มีการเบี่ยงเบนหนีศูนย์ ความสูงของรอยหยัก h
จะสูงเท่ากันและสามารถคำนวณได้ด้วยสูตรต่อไปนี้:
ความลึกของโปรไฟล์ / ความสูงของรอยหยัก

 

เมื่อหัวกัดไม่มีการเบี่ยงเบนหนีศูนย์ อัตราป้อนต่อฟันตัด, fz,
และความสูงของรอยหยัก h จะเปลี่ยนแปลงไปตาม TIR

 

fz	fz การเบี่ยงเบนหนีศูนย์

 

ดังที่กล่าวไว้แล้วว่าผิวงานและโอกาสที่จะเกิดการปีนอาจเป็นตัวจำกัดอัตราการป้อน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อรัศมีความลึกในการกัดเล็ก

เมื่อใช้ด้านข้างของหัวกัดแบบหัวตัดเพื่อกัดโปรไฟล์จะทำให้เกิดกลุ่ม ‘รอยหยัก’ ขึ้น จะคำนวณความสูงขอรอยหยัก - h ได้จากสูตร:

• เส้นผ่านศูนย์กลางของหัวกัด, Dc
• อัตราป้อนงานต่อฟันตัด, fz
• ค่าการเบี่ยงเบนหนีศูนย์รวมที่วัดได้ (TIR)

เม็ดมีดที่ถอดเปลี่ยนได้จะมีค่า TIR สูงกว่าหัวกัดคาร์ไบด์เสมอ รวมทั้งเส้นผ่านศูนย์กลางการกัดที่ใหญ่ขึ้น จำนวนฟันตัดที่มากขึ้น ซึ่งเป็นการเพิ่มระยะห่างระหว่างจุดบนและจุดล่างของรอยหยักจะทำให้ค่าเพิ่มขึ้นด้วยเช่นกัน

เพื่อให้ได้ผิวสำเร็จคุณภาพสูงสุด:

• ใช้หัวกัดคาร์ไบด์
• ใช้กำลังชักความแม่นยำสูงกับระบบจับยึด Coromant Capto
• ใช้ระยะยื่นให้สั้นที่สุด

อัตราการป้อนที่แนะนำ (ไม่คำนึงถึงค่า hex):

• เม็ดมีดที่ถอดเปลี่ยนได้, ค่าเริ่มต้น fz = 0.15 มม./ฟันตัด
• เม็ดมีดคาร์ไบด์, ค่าเริ่มต้น fz = 0.10 มม./ฟันตัด

หมายเหตุ: หากผิวงานถูกกัดด้วยคมตัดเพียงคมเดียวจะเกิดคุณภาพพื้นผิวที่แย่ที่สุด เนื่องจากหัวกัดมีค่าการเบี่ยงเบนหนีศูนย์ไม่ดี

รายการตรวจสอบการใช้งานและคำแนะนำ

• ปัจจัยสำคัญเป็นพิเศษในการกัดขอบข้างคือการทำให้มีอัตราป้อนงานต่อฟันตัด, fz ที่เหมาะสม
• จะต้องชดเชยอัตราการป้อน fz สำหรับหน้าสัมผัสหัวกัดซึ่งส่งผลต่อความหนาของเศษด้วย
• อัตราป้อนงานต่อฟันตัด fz ควรนำไปคูณด้วยตัวคูณปรับด้วย ซึ่งจะทำให้ได้อัตราการป้อนที่สูงขึ้นเพราะมีอาร์คของการเข้าตัดชิ้นงานเล็กลง และในขณะเดียวกันก็ช่วยให้ความหนาของเศษใหญ่เพียงพอด้วย อย่างไรก็ตามอาจไม่สามารถใช้ตัวคูณปรับได้อย่างเต็มที่: ผิวงานและโอกาสที่จะเกิดการปีนอาจเป็นตัวจำกัดอัตราการป้อน

การกัดบ่าฉากผนังเบี่ยงแบบบาง

สำหรับการกัดบ่าของ:

• ความสูงต่ำจนถึงอัตราส่วนความหนา < 15:1:
• ความสูงปานกลางจนถึงอัตราส่วนความหนา < 30:1:
• ความสูงมากจนถึงอัตราส่วนความหนา > 30:1:
• ฐานผนังบาง

 

ข้อควรพิจารณา:

• กลยุทธ์การตัดเฉือนสำหรับส่วนผนังที่บางจะแตกต่างกันขึ้นอยู่กับความสูงและความหนาของผนัง
• ในทุกกรณี จำนวนรอบการผ่านจะถูกกำหนดโดยขนาดของผนังและระยะกินลึกของการตัด
• คำนึงถึงความมั่นคงของทั้งหัวกัดและผนัง
• ใช้เทคนิคความเร็วสูง เช่น ap/ae น้อยและ vc สูงในการกัดผนังที่บาง เนื่องจากจะช่วยลดเวลาที่เครื่องมือสัมผัสกับชิ้นงานจึงทำให้เกิดการผลักและการเบี่ยงน้อยลงด้วย
• ควรใช้การกัดตามด้วย
• วิธีการลักษณะเดียวกันนี้ยังใช้ในการกัดอะลูมิเนียมและไทเทเนียมอีกด้วย

ความสูงต่ำจนถึงอัตราส่วนความหนา < 15:1:

การกัดแต่ละรอบควรเป็นเส้นทางซิกแซก

การกัด ​"ผนังบาง":

• กัดผนังด้านหนึ่งโดยไม่กัดผ่านซ้ำที่เดิม
• ทำซ้ำที่อีกด้านของชิ้นงาน
• เหลือขนาดเผื่อทั้งสองด้านเพื่อเก็บผิวละเอียดต่อไป

ความสูงปานกลางจนถึงอัตราส่วนความหนา < 30:1:

การกัดตาม "แนวระดับน้ำ":

• กัดอีกด้านให้ได้ความลึกที่กำหนดโดยไม่กัดซ้ำที่เดิม

การกัดแบบรองรับเป็นขั้นตอน:

• ใช้วิธีการลักษณะใกล้เคียงกันแต่กัดซ้ำตำแหน่งเดิมในที่ผนังฝั่งตรงกันข้ามในแต่ละรอบการผ่าน: วิธีการนี้จะให้การรองรับบริเวณจุดที่ทำการกัดมากกว่า การกัดรอบแรกควรกัดด้วยระยะกินลึกในการตัด, ap/2 ลดลง
• ไม่ว่าจะกรณีใด ควรเหลือระยะเผื่อไว้ทั้งสองฝั่ง 0.2 – 1.0 มม. เพื่อเก็บผิวงานต่อไป

ความสูงมากจนถึงอัตราส่วนความหนา > 30:1:

 

นอกเหนือจากการเข้าชิ้นงานที่อีกด้านของผนังขณะทำการกัดแล้ว ให้กัดชิ้นงานด้านที่ต้องการโดยลดความหนาเป็นขั้นๆ ไปด้วยการกัดแบบ "ต้นคริสต์มาส"

• ส่วนที่บางที่สุดจะได้รับการรองรับจากส่วนหนากว่าที่อยู่ด้านล่างเสมอในขณะทำการกัด
• กัดผนังต่ำลงมาเป็นลำดับขั้น

ผนังบาง

ระยะเผื่อการเก็บผิวงาน

ระดับน้ำ

ระยะเผื่อการเก็บผิวงาน

ผนังบาง

ระยะเผื่อการเก็บผิวงาน

 

การกัดบ่าฉากของฐานผนังบาง

 

การกัดฐานแบบาง:

• ใช้การกัดวงกลมไล่ระดับที่ศูนย์กลางของบริเวณฐานจนได้ระยะลึกที่ต้องการ
• กัดออกด้านนอกเป็นวงกลมไล่ระดับจากจุดดังกล่าว

หากต้องกัดผิวงานที่ด้านตรงข้ามกัดผิวงานเรียบร้อยแล้ว:

• ใช้เครื่องมือที่มีจำนวนคมตัดน้อยที่สุด
• ใช้แรงสัมผัสที่ด้านดังกล่าวให้น้อยที่สุดเท่าที่จะทำได้

หากชิ้นงานมีรูบริเวณกึ่งกลางฐาน:

• ปล่อยส่วนรองรับไว้ขณะกัดด้านแรก
• กัดด้านที่สอง
• กำจัดส่วนรองรับออกหลังจากกัดทั้งสองด้านเสร็จสิ้นแล้ว

ที่มา : https://www.sandvik.coromant.com/th-th/knowledge/milling/pages/shoulder-milling.aspx