การกัดเป็นกระบวนการ CNC ที่สำคัญซึ่งใช้เครื่องตัดหลายขอบเพื่อขจัดวัสดุออกเพื่อสร้างวัตถุที่มีรูปร่างต่าง ๆ อย่างแม่นยำ การสี กระบวนการซึ่งจำเป็นในการผลิตอาจแบ่งประเภทตามทิศทางของเครื่องตัด เช่น การกัดหน้า การกัดปลาย การกัดเกลียวการกัดมุม การกัดไหล่ และประเภทอื่นๆ แต่ละประเภทมีความสามารถและการใช้งานเฉพาะของตัวเอง
ภาพรวมของประเภทกระบวนการกัด
การกัดเป็นขั้นตอนสำคัญอย่างหนึ่งในการตัดเฉือนที่ใช้กันในปัจจุบัน ซึ่งเกี่ยวข้องกับกิจกรรมต่างๆ ที่ผู้เชี่ยวชาญจะขึ้นรูปชิ้นงานโดยการแยกวัสดุออกจากชิ้นงาน การจำแนกประเภทโดยการกัดมักแยกออกตามแนวการวางแนวนอนและแนวตั้งของเครื่องตัดเพื่อสร้างแนวทางพื้นฐานที่ทำให้สามารถขึ้นรูปชิ้นงานเป็นลวดลายต่างๆ มากมาย
การดำเนินการกัดที่กล่าวถึงเป็นหลักในบทความนี้มีดังต่อไปนี้:
- การกัดหน้า
- การกัดปลาย
- การกัดเกลียว
- การกัดมุม
- การกัดไหล่
1. การกัดหน้า: เทคนิคและการใช้งาน
การกัดปาดหน้าเป็นเทคนิคที่สำคัญในการผลิตสมัยใหม่ที่ขึ้นชื่อในด้านความสามารถในการผลิตพื้นผิวเรียบอย่างสมบูรณ์แบบ เครื่องกัดปาดหน้ามีแกนที่ตั้งฉากกับชิ้นงานซึ่งช่วยขจัดวัสดุออกอย่างรวดเร็วในชุดการตัดเพื่อให้ได้พื้นผิวเรียบ การดำเนินการผลิตนี้จำเป็นสำหรับภาคส่วนที่มีความแม่นยำสูง เช่น อุตสาหกรรมการบินและยานยนต์ ซึ่งต้องมีพื้นที่กว้างในการกัดให้เท่ากัน
การประยุกต์ใช้งานของการกัดหน้ามีความหลากหลายและสามารถแบ่งออกได้เป็นหลายส่วนหลัก ดังนี้:
2.การกำจัดสินค้าหนัก: เนื่องมาจากปัจจัยด้านการออกแบบที่เกี่ยวข้องกับเครื่องตัดประเภทนี้ ทำให้สามารถตัดวัสดุออกได้อย่างรวดเร็วหรือตัดวัสดุจำนวนมากได้ โดยส่วนใหญ่แล้วจะทำเป็นขั้นตอนเริ่มต้นเมื่อต้องกลึงชิ้นส่วนหล่อหรือโลหะขึ้นรูป
3.การตกแต่ง: งานตกแต่งขั้นสุดท้ายบนชิ้นส่วนสามารถทำได้ด้วยการกัดปาดหน้าโดยใช้เครื่องมือที่เหมาะสมเพื่อให้ได้งานตกแต่งที่ละเอียดมาก จึงไม่จำเป็นต้องมีการเจียรหรือตัดเฉือนใดๆ เพิ่มเติม
4.การทำแม่พิมพ์: ความแม่นยำและการตกแต่งพื้นผิวมีความสำคัญมากขึ้นในการผลิตแม่พิมพ์และแม่พิมพ์ การใช้งานอย่างหนึ่งคือการตัดชิ้นงานเพื่อให้แม่พิมพ์และแม่พิมพ์มีขนาดและการตกแต่งพื้นผิวขั้นสุดท้าย
5.อุตสาหกรรมการบินและอวกาศและยานยนต์: การกัดหน้าใช้ในพื้นที่เหล่านี้เพื่อสร้างพื้นผิวเรียบขนาดใหญ่บนชิ้นส่วนตัวถังและโครงซึ่งความแม่นยำและความแข็งแกร่งเป็นสิ่งสำคัญ
แม้จะมีคุณภาพพื้นผิวที่น่าชื่นชมและอัตราการผลิตที่รวดเร็ว แต่ก็ยังมีอุปสรรคบางประการที่ควรทราบ ข้อเสียอีกประการหนึ่งของการกัดปาดหน้าคือต้นทุนของเครื่องมือซึ่งมักจะแพงโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเกี่ยวข้องกับงานกลึงเฉพาะทางหรือขนาดเล็ก อย่างไรก็ตาม ยังคงเป็นกระบวนการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ที่ขาดไม่ได้สำหรับผู้ผลิตที่ให้ความสำคัญกับประสิทธิภาพและความแม่นยำในการกลึง
2. การกัดปลาย
กระบวนการกัดปลายเป็นวิธีการกลึงด้วยเครื่อง CNC ที่สามารถทำงานโดยการตัดที่ปลายและพื้นผิวรอบวงของเครื่องตัดเอ็นมิลล์ ซึ่งแตกต่างจากการกัดหน้าซึ่งทำงานที่หน้าของเครื่องมือ การกัดปลายเกี่ยวข้องกับการใช้ปลายของเครื่องตัดเพื่อตัดหรือขึ้นรูปชิ้นงาน กระบวนการนี้สามารถใช้ในการทำร่อง ช่อง และรูปทรงที่ซับซ้อน
ตัวอย่างการใช้งานในงานกัดเอ็นด์ ได้แก่:
1.การวางช่อง: นี่เป็นการใช้งานเครื่องกัดเอ็นมิลที่พบบ่อยที่สุด โดยจะสร้างร่องที่มีรูปร่างและขนาดต่างกัน
2.การใส่กระเป๋า: ยังใช้งานได้ดีมากเมื่อทำการเจาะส่วนต่างๆ ภายในชิ้นงานเพื่อสร้างช่องหรือช่องว่าง
3.การสร้างโปรไฟล์: การดำเนินการสร้างโปรไฟล์ยังใช้กระบวนการนี้ โดยที่ขอบตัดที่ขอบจะกำหนดรูปร่างภายนอกของชิ้นส่วนที่กำลังผลิต
4.การสร้างคอนทัวร์: ความสามารถของเครื่องกัดปลายที่สามารถเคลื่อนที่ตามเส้นทางที่ซับซ้อน ช่วยให้สร้างรูปทรงที่ซับซ้อนและรายละเอียดละเอียดอ่อนในชิ้นงานได้
5.การเจาะและการจุ่ม: แม้ว่าการเจาะจะไม่ใช่จุดประสงค์หลัก แต่เครื่องกัดปลายสามารถเจาะเข้าไปในวัสดุได้อย่างเพียงพอที่จะสร้างรูเริ่มต้นสำหรับการกัดอื่นๆ
3. การกัดเกลียว
การกัดเกลียวหมายถึงขั้นตอนในการผลิตเกลียวภายในรูหรือรอบส่วนภายนอกของกระบอกสูบด้วยเครื่องจักรเฉพาะทาง ซึ่งเกี่ยวข้องกับการใช้เครื่องกัดเกลียว ซึ่งเป็นเครื่องตัดแบบหลายจุดหมุนชนิดหนึ่ง เพื่อสร้างรูปแบบเกลียวที่แม่นยำบน/เป็นวงกลมรอบชิ้นงานเปล่าที่อยู่ระหว่างการตรวจสอบ การกัดเกลียวสามารถปรับให้เข้ากับการผลิตเกลียวในหรือเกลียวนอก เกลียวตรงหรือเกลียวเรียว หรือแม้แต่เกลียวหลายเกลียวบนเครื่องมือเดียวที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางต่างกัน
เนื่องจากเส้นเกลียวนี้จะขึ้นหรือลงทุกครั้งที่หมุน 360 องศา จึงทำให้เกลียวทั้งหมดเกิดขึ้นภายในรอบเดียว โดยทำได้โดยการขยับเครื่องกัดเกลียวขึ้น/ลงตามลำดับ ซึ่งแตกต่างจากการต๊าปเมื่อคุณต้องเจาะรูที่มีขนาดเฉพาะบนชิ้นงาน ดังนั้นการกัดเกลียวจึงมีความยืดหยุ่นมากกว่า เนื่องจากสามารถใช้เครื่องมือเพียงชิ้นเดียวเพื่อสร้างเกลียวที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางและระยะพิทช์ต่างๆ ได้ นอกจากนี้ กระบวนการนี้ยังช่วยให้สามารถปรับค่าความคลาดเคลื่อน ความพอดีของเกลียว และความแตกต่างของวัสดุได้
ชนิดของเกลียวที่สามารถกัดได้
การกัดเกลียวเป็นกระบวนการที่แม่นยำและอเนกประสงค์ที่ใช้ในการกลึง CNC เพื่อพัฒนาชิ้นส่วนเกลียว กระบวนการนี้ขึ้นชื่อในเรื่องความแม่นยำ รวมถึงความสามารถในการสร้างเกลียวที่มีรูปร่างหลากหลาย ซึ่งประกอบด้วย:
เธรดภายใน: เครื่องกัดเกลียวสามารถผลิตเกลียวภายในที่แม่นยำและขัดเงาได้ ซึ่งโดยทั่วไปใช้ในน็อต รูเจาะ และการใช้งานเกลียวภายในอื่นๆ
Eกระทู้ภายนอก: นอกจากนี้ การกัดเกลียวยังสร้างเกลียวภายนอกที่แน่นอนบนสลักเกลียว เพลา ตลอดจนชิ้นส่วนทรงกระบอกอื่นๆ อีกด้วย
เกลียวตรง: เกลียวธรรมดาที่ใช้ในงานยึดส่วนใหญ่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใกล้เคียงกันตลอดความยาว
เกลียวเรียว: เกลียวประเภทนี้จะมีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กลงตามความยาวและสามารถกลึงได้โดยใช้เครื่องกลึงเกลียวแบบพิเศษ โดยมักพบในอุปกรณ์ท่อ
กระทู้ขวามือ: นี้เป็นประเภทที่นิยมมากที่สุด โดยทิศทางการขันเป็นตามเข็มนาฬิกา
กระทู้ซ้ายมือ: ไม่ค่อยได้ใช้กันทั่วไป เนื่องจากจะขันแบบทวนเข็มนาฬิกา โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อต้องการป้องกันการหมุน หรือแรงที่ทำให้เกลียวขวาหลุดเนื่องจากทิศทางการหมุนที่หลวม หรือแรงที่กระทำ
เส้นด้ายละเอียดและหยาบ – ขึ้นอยู่กับว่าต้องอัดแน่นหรือห่างกันมากเพียงใดสำหรับการใช้งานที่กำหนด เส้นด้ายทั้งละเอียด (เว้นระยะห่างกันอย่างใกล้ชิด) หรือหยาบ (เว้นระยะห่างกันมาก) สามารถตัดได้โดยใช้เครื่องกัดเส้นด้าย
เธรดหลายจุดเริ่มต้น - มีริบบิ้นการทำงานขนานกันสองเส้นหรือมากกว่า ซึ่งหมายความว่ามีการเข้าเธรดได้เร็วขึ้น
โปรดทราบว่านี่เป็นเพียงประเภทเธรดทั่วไปบางส่วนเท่านั้น และอาจมีประเภทเธรดพิเศษเพิ่มเติมในแอปพลิเคชันจริง สำหรับข้อมูลเธรดเพิ่มเติม โปรดดูที่ การประกอบมาตรฐาน IFI-8
ข้อดีของการกัดเกลียวเมื่อเทียบกับวิธีการกัดเกลียวแบบดั้งเดิม
เทคนิคในการปรุงอาหาร: เครื่องมือหนึ่งชิ้นสามารถผลิตเกลียวได้หลายขนาดและหลายประเภท จึงไม่จำเป็นต้องใช้ก๊อกหรือแม่พิมพ์จำนวนมาก
คุณภาพและความแข็งแกร่ง: โดยทั่วไปการกัดเกลียวจะได้เกลียวที่มีคุณภาพดีเยี่ยมทั้งในด้านความแข็งแรง ความแม่นยำของมิติ และผิวสำเร็จ
ไม่มีความเสี่ยงในการแตกหัก: ไม่เหมือนกับแท็ป เกลียวมิลล์จะไม่แตกหักภายในชิ้นงาน เนื่องจากมีโอกาสหักออกน้อยกว่า เนื่องมาจากการออกแบบที่ช่วยกระจายโหลด ทำให้ไม่รวมกันอยู่ที่จุดใดจุดหนึ่งระหว่างการกลึง
adjustability: การกัดเกลียวทำให้สามารถปรับความคลาดเคลื่อนต่างๆ ได้อย่างง่ายดาย จึงควบคุมขนาดเกลียวขั้นสุดท้ายได้ดีขึ้น
ปราศจากเสี้ยน: โดยทั่วไปแล้ว วิธีการกัดที่ใช้จะทำให้เกลียวมีพื้นผิวเรียบเสมอกัน จึงไม่จำเป็นต้องทำการตกแต่งขั้นที่สอง
การร้อยด้ายไปที่ด้านล่าง: ในทางกลับกัน เครื่องกัดเกลียวไม่จำเป็นต้องมีระยะห่างพิเศษในตอนท้าย เพราะสามารถใช้ทำเกลียวให้ใกล้กับก้นรูตันได้ ในขณะที่ก๊อกจะต้องมีระยะห่างในระดับหนึ่งในจุดนี้
อายุการใช้งานเครื่องมือที่ได้รับการปรับปรุง: เมื่อเปรียบเทียบกับก๊อก เครื่องบดเกลียวจะมีอายุการใช้งานยาวนานกว่าเนื่องจากการกระจายภาระการตัดไปยังใบมีดหลายซี่ ซึ่งสามารถเปลี่ยนรูปร่างหรือเปลี่ยนใหม่ได้เมื่อทื่อ
ดีกว่าสำหรับวัสดุที่ยากต่อการเข้าถึง: สำหรับวัสดุที่แข็งหรือเปราะซึ่งการแตะจะรุนแรงเกินไป เนื่องจากการกัดแบบคุกคามจะให้การตัดที่ไม่รุนแรงมากนัก จึงลดโอกาสที่จะเกิดความเสียหาย
4 . การกัดมุม
การกัดมุมเป็นวิธีการที่แม่นยำมากสำหรับการสร้างมุมเฉียงเฉพาะและลักษณะมุมเฉพาะบนชิ้นส่วนต่างๆ ในบรรดาด้านต่างๆ ของงานกลึง CNC การกัดมุมเฉียงและการสร้างโปรไฟล์มุมที่ซับซ้อนสามารถทำได้ด้วยกระบวนการนี้ เนื่องจากมีความสำคัญสำหรับชิ้นส่วนที่มีพื้นผิวเอียงหรือการตัดมุม เช่น วงเล็บและเฟือง
ความสามารถในการสร้างรูปทรงอากาศพลศาสตร์และรูปทรงที่ต้องประกอบในมุมที่กำหนดทำให้เป็นที่ต้องการอย่างมาก โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศและยานยนต์ เป็นที่ทราบกันดีว่าการกัดมุมมีความแม่นยำสูง ซึ่งจำเป็นมากเมื่อต้องจัดการกับการออกแบบที่ซับซ้อนซึ่งต้องใช้ฝีมือที่ยอดเยี่ยม
โรงสีนี้โดดเด่นด้วยการลดขั้นตอนการทำงานด้วยมือและข้อผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้นจากการตัดเฉือนมุมที่ซับซ้อน เทคโนโลยีการควบคุมเชิงตัวเลขด้วยคอมพิวเตอร์ขั้นสูง (CNC) ช่วยให้เวลาในการผลิตเร็วขึ้นโดยไม่กระทบต่อความแม่นยำของการตัด การเลือกใช้การกัดมุมรับประกันการตกแต่งที่ซับซ้อนพร้อมรายละเอียดที่ไม่มีใครเทียบได้บนผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย
5 . การกัดไหล่
การกัดไหล่เป็นขั้นตอนที่สำคัญในการกัดรูปแบบต่างๆ ซึ่งจะสร้างขอบเชิงมุมที่ถูกต้องบนส่วนประกอบที่ประกอบเข้าด้วยกัน มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น ยานยนต์และอวกาศ เพื่อสร้างคุณสมบัติต่างๆ เช่น ช่องเฟืองด้วยเครื่องจักร CNC ที่ให้ความแม่นยำสูงและทำซ้ำได้
ความหลากหลายคือจุดแข็งของวิธีนี้ เนื่องจากสามารถทำงานกับวัสดุได้หลายชนิด จึงสามารถผลิตชิ้นส่วนที่มีรูปร่างซับซ้อนซึ่งมีข้อกำหนดทางวิศวกรรมที่เข้มงวดได้ การกัดไหล่ยังคงมีความสำคัญในการผลิต เนื่องจากช่วยให้ได้ขอบที่คมชัดและสะอาดสำหรับการตกแต่งผลิตภัณฑ์ที่ยอดเยี่ยม
การเปรียบเทียบกระบวนการกัดประเภทต่างๆ
กระบวนการกัดแต่ละอย่างมีคุณลักษณะเฉพาะที่ทำให้เหมาะสมกับสถานการณ์การผลิตที่เจาะจง
| คุณสมบัติ (Feature) | การกัดปลาย | การกัดหน้า | การกัดเกลียว | การกัดมุม | การกัดไหล่ |
|---|---|---|---|---|---|
| การตัด | ปลายและส่วนรอบนอก | หน้าของเครื่องตัด | คมตัดแบบเกลียว | เครื่องตัดวางทำมุม | การตัดขอบด้วยการตกแต่งไหล่แบบสี่เหลี่ยม |
| การใช้งาน | ช่องใส่ของ รูปทรงที่ซับซ้อน และรายละเอียดที่ละเอียดอ่อน | พื้นผิวเรียบ, งานตกแต่งคุณภาพสูง, สต๊อกหนัก | เกลียวที่แม่นยำทั้งภายในและภายนอก | มุมเฉียง, มุมเฉียง, ลักษณะเรียว | ลักษณะพิเศษของขั้นบันได ช่องขอบเหลี่ยม และขอบละเอียด |
| การกำจัดวัสดุ | ปานกลางถึงสูง | จุดสูง | ต่ำถึงปานกลาง ขึ้นอยู่กับขนาดเกลียว | ปานกลาง | ปานกลางถึงสูง |
| เสร็จสิ้น | แตกต่างกันตั้งแต่หยาบไปจนถึงละเอียด ขึ้นอยู่กับเครื่องมือ | โดยทั่วไปจะละเอียดและเรียบเนียนมาก | เกลียวสะอาดแม่นยำ | การตัดมุมที่สะอาดมักต้องใช้การตกแต่ง | ขอบตรงแม่นยำพร้อมพื้นผิวที่เรียบเนียน |
| ความยืดหยุ่น | มีความยืดหยุ่นสูงสำหรับรูปทรงต่างๆ | จำกัดเฉพาะพื้นผิวเรียบ | เฉพาะสำหรับเธรดเท่านั้น | จำกัดเฉพาะลักษณะมุม | เหมาะสำหรับขอบ 90 องศาและโปรไฟล์ที่ซับซ้อน |
| จัดตั้งขึ้น | ซับซ้อนเนื่องจากการตัดหลายทิศทาง | การตั้งค่าที่ง่ายกว่าเนื่องจากการตัดแบบระนาบส่วนใหญ่ | การตั้งค่าเฉพาะสำหรับเธรด | จำเป็นต้องมีการตั้งค่ามุมที่แม่นยำ | มีความซับซ้อนเนื่องจากต้องจัดตำแหน่งขอบให้แม่นยำ |
สรุป
บทความนี้ได้แสดงให้เราเห็นแล้วว่าการกัดเป็นงานขนาดใหญ่และซับซ้อน ซึ่งรวมถึงรูปแบบการกัดที่แตกต่างกันมากมาย โดยแต่ละรูปแบบมีการใช้งานและข้อดีที่แตกต่างกัน ตั้งแต่การกัดปาดหน้าและการกัดปลายแบบดั้งเดิมไปจนถึงความแม่นยำของการกัดเกลียวหรือความสามารถในการปรับเปลี่ยนของการกัดไหล่ การผลิตสมัยใหม่ต้องอาศัยวิธีการเหล่านี้ในการสร้างชิ้นส่วนในอุตสาหกรรมต่างๆ
