สรุปการหาความเร็วรอบและอัตราป้อนของงานกัดใน 6 ขั้นตอน

1. 1. หาว่าชิ้นงานคือวัสดุอะไร

   2. เลือกมีดกัดที่เหมาะสม

   3. กำหนดรูปแบบการกัดงาน

   4. หาค่าความเร็วตัด (Vc) จากตาราง

   5. หาค่าอัตราป้อนต่อฟัน (Fz) จากตาราง

   6. คำนวณหาค่าความเร็วรอบ (n) และอัตราป้อน (Ft)

วัสดุชิ้นงาน

มาตรฐาน ISO ได้แบ่งประเภทของวัสดุชิ้นงานไว้ 6 กลุ่ม ได้แก่

• • กลุ่ม P คือ กลุ่มของเหล็กกล้า (Steel)

  • กลุ่ม M คือ กลุ่มของสแตนเลส (Stainless)

  • กลุ่ม K คือ กลุ่มของเหล็กหล่อ (Cast Iron)

  • กลุ่ม N คือ กลุ่มของโลหะนอกกลุ่มเหล็ก (Non-Ferrous Metal)

  • กลุ่ม S คือ กลุ่มของ Super-Alloys

  • กลุ่ม H คือ กลุ่มของเหล็กชุบแข็ง (Hardened Steel)

เลือกมีดกัด

เครื่องมือตัดสำหรับกระบวนการกัดงานมีหลายรูปแบบ โดยสิ่งที่จะต้องเลือก ได้แก่

• • รูปแบบของมีดกัด เช่น Flat endmill, Ball nose endmill, Bull nose endmill

  • วัสดุของมีดกัด เช่น HSS, Carbide

  • การ Coating มีดกัด เช่น TiN, TiCN, TiAlN

  • รูปทรงและรูปแบบของคมตัด

  • ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของมีดกัด (Cutter diameter, D)

  • จำนวนคมตัด (Effective teeth, z)

เลือกรูปแบบการกัด

การกำหนดรูปแบบการกัด เป็นหนึ่งในตัวแปรที่ส่งผลต่อคุณภาพของชิ้นงานโดยตรง เราจะเริ่มพิจารณาจากลักษณะของการกัด ได้แก่

• • ขั้นตอนการกัด เช่น Roughing, Semi-Finishing, Finishing

  • รูปแบบของการกัด เช่น Facing, Full slot cutting, Side cutting

  • ลักษณะการกัด เช่น Up cut, down cut

หาค่าความเร็วตัด

ค่าความเร็วตัด (Cutting Velocity, Vc) เป็นค่าที่ได้จากตารางข้อมูลทางด้านเทคนิคของผู้ผลิต โดยทั่วไปจะเป็นค่าแนะนำ ซึ่งเราสามารถเพิ่มหรือลดค่าความเร็วตัดได้ระดับหนึ่ง เพื่อให้ได้คุณภาพงานที่ดีขึ้นตามความเหมาะสม

ค่าความเร็วตัดจะเป็นค่าที่แตกต่างไปตามวัสดุมีดกัด วัสดุชิ้นงาน รูปแบบของมีดกัด และรูปแบบของการกัดงาน

หาค่าอัตราป้อนต่อฟัน

ค่าอัตราป้อนต่อฟัน (Feed per Tooth, Fz) เป็นค่าที่ได้จากตารางข้อมูลทางด้านเทคนิคของผู้ผลิต และจะเป็นค่าแนะนำเช่นกัน ซึ่งเราสามารถเพิ่มหรือลดค่าอัตราป้อนได้ระดับหนึ่ง เพื่อการปรับปรุง Cycle time หรือคุณภาพผิวของชิ้นงาน

ค่าอัตราป้อนต่อฟันจะเป็นค่าที่แตกต่างไปตามขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของมีดกัด จำนวนคมตัด และรูปแบบของมุมคายเศษ

คำนวณความเร็วรอบและอัตราป้อน

ค่าความเร็วรอบ (Speed, n) และอัตราป้อน (Table Feed Rate, Ft) จะคำนวณหาได้จากความเร็วตัด (Vc) และอัตราป้อนต่อฟัน (Fz) ที่หามาได้ในขั้นตอนก่อนหน้านี้ โดยจะคำนวณจาก "สูตรการคำนวณความเร็วรอบและอัตราป้อน"

ตัวอย่างการคำนวน

กัดงานที่เป็น High alloyed steel ด้วยมีดกัด Carbide 4 ฟัน ขนาด Dia. 10 มม. โดยกัดแบบ Side cutting ลงลึกครั้งละ 15 มม. ระยะขยับ 1 มม.

เราจะได้ค่า Cutter diameter, D = 10

Number of teeth, z = 4

Depth of cut, ap = 15 หรือเท่ากับ 1.5 x D

Side step, ae = 1 หรือเท่ากับ 0.1 x D

จากตาราง Cutting speed recommendation จะหาค่าความเร็วตัด (Vc) ได้เท่ากับ 170 m/min และไปดูอัตราป้อนต่อฟันโดยใช้ค่าตัวแปร Fz6

จากตาราง Feed recommendation จะหาค่าอัตราป้อนต่อฟัน (Fz) ได้เท่ากับ 0.082 mm/tooth

นำมาคำนวณจะได้ค่าความเร็วรอบ (n) = 5,400 rpm และอัตราป้อน (Ft) = 1,770 mm/min

ตารางข้อมูลทางด้านเทคนิคของผู้ผลิตแต่ละราย อาจจะมีรูปแบบ ตัวแปรและสัญลักษณ์ที่แตกต่างกัน

แต่สุดท้ายแล้ว ไม่ว่าจะอยู่ในรูปแบบไหน เราจะต้องได้ข้อมูลอย่างน้อย 2 ค่า ได้แก่ ความเร็วตัดและอัตราป้อน มาเพื่อใช้ในการคำนวณเสมอ 

ค่าที่คำนวณได้เป็นเพียงค่าแนะนำที่ใช้ในการทำงานช่วงเริ่มต้นเท่านั้น

นอกจากค่าเงื่อนไขกระบวนการตัดเฉือนในการกัดงาน ยังมีตัวแปรอื่นๆ ที่ส่งผลต่อคุณภาพชิ้นงานและรอเราเข้าไปปรับปรุง แก้ไขอีกมาก