ปัจจัยที่ส่งผลต่อคุณภาพของชิ้นงานในกระบวนการกัดปัจจัยหนึ่งมาจากมาจาก การกำหนดเงื่อนไขการตัดเฉือน (Cutting  condition) ของเครื่องมือตัดที่เหมาะสม 

จากบทความ ความเร็วรอบและอัตราป้อนในกระบวนการกัดงาน (Milling cutting speed and feed rate)

เราจะได้สูตรในการคำนวณหาความเร็วรอบที่เหมาะสมจากสมการ

n = (Vc x 1000) / (𝞹 x D)

ซึ่งค่า D คือ ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางที่เป็น Effective Cutting Diameter ซึ่งเป็นตัวแปรหนึ่งที่นำมาใช้ในการคำนวนหาความเร็วรอบของเครื่องมือตัด

- Effective cutting diameter คืออะไร -

Effective cutting diameter คือ ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของระยะคมตัดมากสุดของเครื่องมือตัด ที่กัดงานจริง

Effective cutting diameter ของ Flat endmill จะมีค่าเท่ากับขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของ Endmill

แต่สำหรับ Ball Endmill ขนาดของ Effective cutting diameter จะมีค่าเปลี่ยนไปตามระยะป้อนลึก (Depth of cut) ของมีดกัด

- การคำนวณ -

กรณีที่ Ball Endmill กัดในทิศทางตั้งฉากกับพื้นผิว จะสามารถคำนวณหา Effective cutting diameter ได้จาก

• D eff. คือ ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของระยะคมตัดมากสุดของเครื่องมือตัด (Effective cutting diameter) หน่วยเป็น มิลลิเมตร (mm.)

• ap คือ ระยะป้อนลึก (Depth of cut) ที่เรากำหนดในการกัดงาน หน่วยเป็น มิลลิเมตร (mm.)

• D คือ ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของ Ball Endmill (Cutting tool diameter) ที่เราเลือกใช้ในการกัดงาน หน่วยเป็น มิลลิเมตร (mm.)

กรณีที่ Ball Endmill กัดในทิศทางที่ไม่ตั้งฉากกับพื้นผิว จะสามารถคำนวณหา Effective cutting diameter ได้จาก

• D eff. คือ ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของระยะคมตัดมากสุดของเครื่องมือตัด (Effective cutting diameter) หน่วยเป็น มิลลิเมตร (mm.)

• D คือ ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของ Ball Endmill (Cutting tool diameter) ที่เราเลือกใช้ในการกัดงาน หน่วยเป็น มิลลิเมตร (mm.)

• β คือ ขนาดของมุมที่เอียงไปจากแนวตั้งฉากกับพื้นผิว (Tilt angle) ที่เรากำหนดในการกัดงาน หน่วยเป็น องศา (Degree)

• ap คือ ระยะป้อนลึก (Depth of cut) ที่เรากำหนดในการกัดงาน หน่วยเป็น มิลลิเมตร (mm.)

- ตัวอย่างการคำนวน -

ใช้ Ball endmill ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 12 มม. กัดงาน โดยกำหนดระยะป้อนลึก 1 มม. ค่า Effective cutting diameter ที่ใช้ในการคำนวณความเร็วรอบจะมีค่าเท่าไหร่ ถ้า (1) กัดงานในทิศทางตั้งฉากกับพื้นผิวและ (2) กัดงานเอียงไปจากแนวตั้งฉากกับพื้นผิว 30 องศา

คำนวณค่า Effective cutting diameter เมื่อกัดงานตั้งฉากกับพื้นผิว

D eff. = 2 x SQRT ( ap x ( D - ap ) )

D eff. = 2 x SQRT ( 1 x ( 12 - 1 ) )

D eff. = 6.63 mm.

คำนวณค่า Effective cutting diameter เอียงไปจากแนวตั้งฉากกับพื้นผิว 30 องศา

D eff. = D x sin ( β + arc cos ( 1 - ( ( 2 x ap ) / D ) ) )

D eff. = 12 x sin ( 30 + arc cos ( 1 - ( ( 2 x 1 ) / 12 ) ) )

D eff. = 10.74 mm.

จะเห็นว่า กรณีที่ใช้ Ball Endmill ในการกัดงาน ค่า Effective cutting diameter จะเปลี่ยนไปตามระยะป้อนลึก (Depth of cut) และมุมที่เอียงไปจากแนวตั้งฉากกับพื้นผิว (Tilt angle)

ดังนั้นการกัดงานขั้นสุดท้าย (Finishing) สำหรับงานที่เป็นผิวโค้ง (Surface machining) การใช้เครื่อง CNC 5 แกน และการใช้ CAM (Computer Aide Manufacturing) ในการกำหนดกลยุทธ์การตัดเฉือน (Machining strategy) และสร้างแนวการเดินของเครื่องมือกัด (Cutting tool path) จะทำให้พื้นผิวของชิ้นงานที่ผลิตได้มีคุณภาพดีที่สุด