กระบวนการกัดขึ้นรูปมีความสำคัญอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมการผลิต เพื่อให้ได้ชิ้นงานกัดขึ้นรูปที่แม่นยำสำหรับการกำจัดวัสดุบนพื้นผิวเพื่อควบคุมโครงสร้างและความสมบูรณ์ของชิ้นงาน การกัดขึ้นรูปหน้าและการกัดขึ้นรูปปลาย เป็นสองวิธีที่นิยมใช้ใน เทคนิค การกัดขึ้นรูป CNC หลายประเภท การเลือกเทคนิคการกัดขึ้นรูปที่เหมาะสมเป็นกุญแจสำคัญสู่ผลลัพธ์และการผลิตที่มีประสิทธิภาพ ในบทความนี้ เราจะสำรวจความแตกต่างหลักระหว่างการกัดขึ้นรูปหน้าและการกัดขึ้นรูปปลาย เพื่อพิจารณาว่าวิธีใดเหมาะสมที่สุดสำหรับโครงการของคุณ
ทำความเข้าใจเกี่ยวกับการกัดหน้า
การกัดหน้าคืออะไร?
การกัดปาดหน้าเป็นกระบวนการแปรรูปโลหะที่ใช้ในการตัดพื้นผิวเรียบหรือปาดหน้า โดยทั่วไปจะใช้หัวกัดปาดหน้า การทำงานเป็นการหมุนโดยพื้นฐาน หัวกัดปาดหน้าจะให้ขอบตัดหลายขอบบนตัวทรงกระบอกหรือขอบรอบนอก หากต้องการทำความเข้าใจการตัดประเภทนี้ได้ดีขึ้น ลองนึกภาพว่าขอบตัดของหัวกัดกำลังตัดผ่านวัสดุชิ้นงานในการเคลื่อนที่ขนานกันสองครั้ง
กระบวนการกัดหน้า
กระบวนการกัดหน้า ชิ้นงานมักจะยึดกับเครื่องมือกล ซึ่งอาจเป็นเครื่องกัดหรือศูนย์เครื่องจักรกลตามประเภท โดยจะติดตั้งหัวกัดหัวกัดและหมุนผ่านแกนหมุน หัวกัดและชิ้นงานจะได้รับการปรับอย่างถูกต้อง จากนั้นจึงตั้งค่าความลึกของการตัดที่ต้องการบนหัวกัด เมื่อหน้ากัด (โดยปกติจะมีใบมีดจำนวนมาก) หมุนไปตามแกนแนวนอน คมตัดที่ด้านล่างหน้ากัดจะดึงวัสดุออกจากพื้นผิวชิ้นงานเพื่อสร้างพื้นผิวหรือพื้นผิวที่เรียบ
เครื่องมือและอุปกรณ์ที่ใช้
เครื่องมือและเครื่องจักรกัดหลายชนิดใช้ในเทคนิคการกัดหน้า เครื่องมือหลักคือหัวกัดหน้าในรูปแบบหัวกัดหน้าที่แตกต่างกันสำหรับขนาดและวัสดุของชิ้นงานที่แตกต่างกันวัสดุหัวกัดหน้ามักทำจากเหล็กความเร็วสูง (HSS) หรือคาร์ไบด์และมีลักษณะคล้ายหัวกัดแบบใบพัดบนหัวเจาะของคุณพร้อมเม็ดมีดที่เชื่อถือได้สำหรับอะไหล่หัวกัดหน้า HSS, หัวกัดหยาบ HSSผู้ผลิตความเร็วการทำงานที่แนะนำขึ้นอยู่กับคำแนะนำของผู้ผลิตเครื่องมือตัดเฉพาะตามความแข็งแรงแรงดึงของวัสดุ
ศูนย์เครื่องจักรกลหรือเครื่องกัดอาจใช้ในการกัดหน้าชิ้นงานให้เป็นรูปร่างที่ควบคุมด้วยโปรแกรม เครื่องจักรนี้ติดตั้งแกนหมุนที่หมุนหัวกัดหน้าและโต๊ะหรืออุปกรณ์ยึดซึ่งยึดชิ้นงานให้เข้าที่อย่างแน่นหนา เครื่องกัดมีทั้งแบบควบคุมด้วยมือ (สำหรับชิ้นส่วนที่เรียบง่าย) หรือควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์เชิงตัวเลข (CNC) สำหรับชิ้นส่วนที่ซับซ้อนและ/หรือมีความแม่นยำสูง
นอกจากนี้ เครื่องมือจับยึดชิ้นงานต่างๆ เช่น แท่นจับ แคลมป์ หรืออุปกรณ์จับยึด จะจับยึดชิ้นงานระหว่างการกัด การใช้ของเหลวตัดหรือสารหล่อเย็นอาจเป็นเรื่องปกติเมื่อจำเป็นต้องระบายความร้อน ผิวสำเร็จ และอายุการใช้งานของเครื่องมือได้รับผลกระทบ แว่นตานิรภัย ถุงมือ และเสื้อผ้าเป็นเครื่องแต่งกายสำคัญที่ผู้ปฏิบัติงานเครื่องกัดทุกคนไม่ควรละเลย
ข้อดีของการกัดปาดหน้า
- เสร็จสิ้นงานพื้นผิวคุณภาพสูง
- วิธีนี้สามารถให้อัตราการกำจัดวัสดุได้สูงและรวดเร็วกว่าเนื่องจากสามารถกำจัดวัสดุได้ปริมาณมากภายในระยะเวลาสั้นๆ
-อัตราการป้อนสูง
-ทั้งงานตัดวัสดุแข็งและอ่อน
ยับยั้งการสั่นสะเทือนและทำให้พื้นผิวมั่นคง
ข้อเสียของการกัดหน้า
-ราคาซื้ออุปกรณ์จะสูงขึ้น
- เครื่องกัดปลายแบบเม็ดมีดมีปลายเพียงปลายเดียว เครื่องกัดปาดหน้ามีเม็ดมีดหรือปลายหลายอัน ซึ่งทำให้ต้นทุนเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับเครื่องกัดปลายธรรมดา
-จำกัดเฉพาะพื้นผิวที่ซับซ้อนหรือคุณสมบัติขนาดเล็กในบางส่วน
-ตัดลึกไม่ได้หรอก
ความร้อนที่เกิดขึ้นระหว่างการกัดปาดหน้าสามารถเปลี่ยนแปลงการตกแต่งพื้นผิวและความแม่นยำของขนาดของชิ้นงานได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าไม่มีการจัดการระบายความร้อนที่มีประสิทธิภาพ
การใช้งานทั่วไปของการกัดหน้า
การตกแต่งพื้นผิว
- เป้าหมาย: สิ่งที่น่าสนใจคือคุณสามารถพิมพ์พื้นผิวคุณภาพสูงได้ตามที่คุณต้องการ
- อุตสาหกรรมปลายทาง: มักใช้ในขั้นตอนสุดท้ายของกระบวนการผลิตส่วนประกอบที่จำเป็นต้องมีคุณสมบัติพื้นผิวที่พิถีพิถัน เช่น ชิ้นส่วนเครื่องจักร ชิ้นส่วนยานยนต์และการบินและอวกาศ
การกำจัดวัสดุ
- วัตถุประสงค์: กำจัดวัสดุจำนวนมากในกระบวนการที่รวดเร็วอยู่แล้ว
- ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับ: ส่วนใหญ่ใช้ในกระบวนการกลึงหยาบ เนื่องจากเป็นการสร้างแกนที่จะตามด้วยการดำเนินการตัดเฉือนอื่นๆ
การสร้างพื้นผิวเรียบ
- วัตถุประสงค์: เพื่อสร้างพื้นผิวเรียบและขนานบนชิ้นงาน
- การใช้งาน: ใช้เพื่อสร้างพื้นผิวสัมผัสสำหรับการประกอบ เช่น ในการผลิตบล็อกเครื่องยนต์ แม่พิมพ์ และตัวเรือนระบบส่งกำลัง
ขั้นตอนมิลลิ่ง
- วัตถุประสงค์: กระบวนการสร้างขั้นตอนหรือไหล่บนชิ้นงาน
- การใช้งาน: เหมาะสำหรับการผลิตชิ้นส่วนที่มีความหนาหรือลักษณะขั้นบันไดต่างกัน เช่น ขายึด หน้าแปลน และส่วนประกอบโครงสร้าง
การกัดสล็อต
- วัตถุประสงค์ : เพื่อทำร่องหรือช่องในส่วนประกอบ
- การใช้งาน: สำหรับการสร้างร่องลิ่ม ร่องสำหรับโอริง และคุณลักษณะอื่น ๆ ที่ต้องมีการเจาะร่อง
การกัดโปรไฟล์
- วัตถุประสงค์เฉพาะ: การกลึงรูปทรงและรูปทรงที่ซับซ้อน
- โดยทั่วไปจะพบการผลิตรูปทรงเรขาคณิตโดยละเอียดบนชิ้นส่วนที่ใช้ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ ยานยนต์ และการแพทย์
การปูผิวใหม่
- เป้าหมาย: ฟื้นฟูพื้นผิวที่สึกหรอหรือเสียหาย
- การใช้งาน: ใช้บ่อยครั้งในการซ่อมแซมและบำรุงรักษาพื้นผิวเรียบในแท่นเครื่องจักร อุปกรณ์และจิ๊ก
ทำความเข้าใจเกี่ยวกับการกัดปลาย
การกัดเอ็นด์คืออะไร
การกัดปลายเป็นประเภทพื้นฐานของการตัด การตัดใช้ล้อหมุนพร้อมใบมีด เครื่องกัดปลาย เพื่อกำจัดวัสดุที่เข้ามาจากด้านตรงข้าม ไม่เหมือนกับวิธีการกัดประเภทอื่นๆ เครื่องกัดปลายสามารถปรับแต่งเส้นผ่านศูนย์กลางและความลึกได้อย่างแม่นยำเพื่อให้แน่ใจว่าจะตัดได้อย่างแม่นยำด้วยรูปร่างที่เหมาะสม กระบวนการนี้มีความยืดหยุ่นสูง สามารถผลิตรูปทรงเรขาคณิตได้หลายแบบ เช่น ช่อง รูปทรง และโปรไฟล์ที่ซับซ้อน
กระบวนการกัดปลาย
ขั้นตอนแรกคือการยึดชิ้นงานเพื่อให้มั่นคงเมื่อทำการกลึง จากนั้นการกลึงจะเริ่มต้นโดยเลื่อนเครื่องกัดปลายเข้าไปในจุดแรกของการตัด วัสดุจะถูกนำออกในขณะที่เครื่องตัดหมุนและเลื่อนไปตามเส้นทางที่ตั้งโปรแกรมไว้ในเครื่องมือ ซึ่งอาจรวมถึงรูปร่างของเส้นตรง เส้นโค้ง หรือรูปทรงที่ซับซ้อน
เครื่องมือและอุปกรณ์ที่ใช้
สิ่งที่ทำให้เครื่องตัดแบบเอ็นมิลล์โดดเด่นคือคุณสมบัติที่สำคัญที่สุด นั่นก็คือตัวเครื่องตัดเอ็นมิลล์เอง เครื่องตัดเอ็นมิลล์เป็นเครื่องตัดแบบหนึ่งที่มีฟันตัดอยู่ทั้งบนหน้าและขอบ เครื่องมือนี้มีหลายขนาดและหลายรูปทรง
การกัดแบบปลายมักจะทำได้โดยใช้เครื่องกัดชนิดพิเศษที่ทำให้เครื่องมือตัดมีการเคลื่อนที่แบบหมุนตามต้องการ และความสมดุลของการทำงานจะเกิดขึ้นจากการนำชิ้นงานไปยังเครื่องมือตัด
อุปกรณ์ยึดจับจะยึดชิ้นงานที่วางอยู่ในตำแหน่งอย่างแน่นหนาและใช้แรงยึดกับโต๊ะเพื่อกลึงวัสดุออก
หน้าที่อื่นๆ ของของเหลวหล่อเย็นและหล่อลื่น ได้แก่ การปรับปรุงอายุการใช้งานของเครื่องมือ เนื่องจากแรงในการตัดลดลง และการปรับปรุงพื้นผิวสำเร็จของวัสดุชิ้นงาน รวมถึงเศษโลหะด้วย
ข้อดีของการกัดเอ็นด์
– เครื่องจักร 3D ที่มีรูปทรงซับซ้อนพร้อมส่วนโค้งและช่องว่าง
– การตัดและการกลึงร่องลึก เกลียว และรูปทรงที่ซับซ้อน
– ตั้งแต่ 0.1 มม. สำหรับขนาดไมโครไปจนถึงมากกว่า 100 มม. สำหรับงานกลึงหยาบหนัก
– มีหลากหลายมุมและทิศทาง
– สามารถตัดได้ลึกกว่าเส้นผ่านศูนย์กลาง
ข้อเสียของการกัดเอ็นด์
– อัตราการกำจัดวัสดุน้อยลง
- การกลึงจะดำเนินการในโพรงลึกด้วยเครื่องกัดปลายยาว ซึ่งจะสร้างระยะยื่นของเครื่องมือสูง และภายหลังอาจทำให้เกิดการเสียรูปหรือการสั่นได้
-การตัดแบบสะดุดด้วยการกัดปลาย (เศษวัสดุจะเกิดขึ้นทั่วทั้งเส้นรอบวงของเครื่องมือ) จึงทำให้เครื่องมือสึกหรอเร็วขึ้น
– ยากที่จะตัดชิ้นงานได้ภายในขีดจำกัดการตัดง่ายๆ
-โพรงที่ยาวและลึกอาจกักเศษโลหะไว้และอาจกัดกร่อนเครื่องมือได้
การใช้งานทั่วไปของการกัดปลาย
- รายละเอียดโพรงที่ซับซ้อนมากขึ้นซึ่งเกี่ยวข้องกับแกนและส่วนแทรกโพรง นอกจากนี้ยังรวมถึงความจำเป็นของสไลด์และลิฟเตอร์ภายในชิ้นส่วนเนื่องมาจากพื้นผิวที่มีรูปทรงสามมิติ
- โลหะผสมพิเศษสำหรับส่วนประกอบหลักของการบินและอวกาศ เช่น ใบพัดกังหัน ใบพัด บลิสก์ และชิ้นส่วนโครงสร้าง
– การปลูกถ่ายกระดูกและข้อ เครื่องมือผ่าตัด และผลิตภัณฑ์ทางทันตกรรม มักออกแบบโดยใช้รูปทรงและโพรงที่ซับซ้อน
– เครื่องกัดเอ็นด์ใช้สำหรับงานกลึงเพลา ปลอก คันโยก และรอก เพื่อสร้างร่องลิ่ม ร่องแนวแกนและแนวเส้นรอบวง โปรไฟล์ ฯลฯ
ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการกัดหน้าและการกัดปลาย
| แง่มุม | การกัดหน้า | การกัดปลาย |
|---|---|---|
| เทคนิคการตัด | ใช้เครื่องกัดปาดหน้าที่มีขอบตัดเรียงอยู่บนตัวทรงกระบอกหรือขอบรอบนอก เครื่องกัดจะหมุนและตัดวัสดุออกในแนวขนานกับพื้นผิวชิ้นงาน | ใช้หัวกัดแบบเอ็นมิลล์ที่มีขอบตัดที่หน้าตัด หัวกัดจะหมุนและตัดวัสดุออกในแนวตั้งฉากกับพื้นผิวชิ้นงาน |
| การตกแต่งพื้นผิวและความแม่นยำ | สามารถบรรลุคุณภาพการตกแต่งพื้นผิวที่สูงขึ้นและความแม่นยำของมิติเนื่องจากหัวตัดหลายคมของเครื่องตัดหน้า | โดยทั่วไปจะให้คุณภาพผิวสำเร็จที่ต่ำกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับการกัดปาดหน้า แต่สามารถให้ความแม่นยำที่สูงกว่าในการใช้งานเฉพาะเจาะจงได้ |
| อัตราการกำจัดวัสดุ | โดยทั่วไปจะมีอัตราการกำจัดวัสดุที่สูงกว่า ทำให้มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้นสำหรับการกำจัดวัสดุที่มีปริมาณมาก | อัตราการกำจัดวัสดุต่ำกว่าเมื่อเทียบกับการกัดหน้า แต่เหมาะสำหรับรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนมากกว่า |
| ต้นทุนและประสิทธิภาพ | คุ้มค่ากว่าสำหรับการกำจัดวัสดุปริมาณมากเนื่องจากอัตราการกำจัดวัสดุที่สูงขึ้นและเครื่องมือมีอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น | อาจคุ้มค่ากว่าสำหรับปริมาณที่น้อยกว่าหรือการใช้งานเฉพาะทาง แต่ก็อาจต้องเปลี่ยนเครื่องมือบ่อยขึ้น |
สรุป
บทความนี้จะอธิบายวิธีการกัดหน้าและกัดปลาย การปล่อยวิธีการกัดที่เหมาะสมจะส่งผลต่อคุณภาพของชิ้นส่วนและวงจรการประมวลผล พวกเราซึ่งเป็นทีมงานของ EASIAHOME เป็นผู้เชี่ยวชาญด้านเทคโนโลยี CNC โดยส่วนใหญ่อยู่ในด้านที่เกี่ยวข้องกับการผลิตชิ้นส่วน CNC เพื่อให้คำแนะนำในการตัดสินใจที่ดีที่สุดสำหรับวิธีการกัดชิ้นส่วนของคุณที่เหมาะสม
