คำนวณความเร็วของเครื่องกัด CNC อย่างไร?
ในการคำนวณ ความเร็วของเครื่องกัด CNC ต้องอาศัยชุดพารามิเตอร์ที่โดยทั่วไปผู้ผลิตเครื่องมือกลเป็นผู้กำหนด โดยคำนึงถึง อัตราป้อน ความเร็วตัด จำนวนรอบต่อนาที คุณลักษณะของชิ้นงานที่จะตัดเฉือน ฯลฯ
พารามิเตอร์การตัดเฉือนของเครื่องมือกล
ก่อนคำนวณ ความเร็วของเครื่องกัด สำหรับตัดเฉือนชิ้นงานโลหะ ไม้ และวัสดุอื่น ๆ ควรรู้จักพารามิเตอร์ต่าง ๆ ที่ต้องพิจารณาเพื่อให้คำนวณได้อย่างถูกต้อง ความเร็วที่เหมาะสมของเครื่องกัด ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ต่อไปนี้
อัตราป้อน
อัตราป้อน (VF) เป็นคำที่ใช้กับเครื่องมือกล หมายถึง ความเร็วสัมพัทธ์ขณะใดขณะหนึ่ง ที่เครื่องมือตัด (ในที่นี้คือดอกกัด) เคลื่อนเข้าหาผิววัสดุเพื่อตัดออก กล่าวคือเป็น ความเร็วของการเคลื่อนที่ป้อน (ไม่ควรสับสนกับความเร็วตัด) พารามิเตอร์นี้คำนวณ จากระยะทางที่เครื่องมือตัดเคลื่อนที่ ในทิศทางการป้อนในหนึ่งนาที
อัตราป้อนมีหน่วยเป็น เมตรต่อนาที
ความเร็วตัด
ความเร็วตัด (VC) คือความเร็วที่คมตัดของดอกกัดหมุนบนชิ้นงานที่ตัดเฉือน พารามิเตอร์นี้มีหน่วยเป็น เมตรต่อวินาที และกำหนดระยะทางของปลายฟันเครื่องมือตัด ความเร็วตัดมักกำหนดโดยผู้ผลิตเครื่องมือ ซึ่งจะระบุ ความเร็วที่แนะนำ และขีดจำกัดของเครื่องที่ไม่ควรเกิน
ความเร็วนี้แตกต่างกันตามวัสดุของชิ้นงานและงานตัดเฉือนที่จะทำ ในการคำนวณความเร็วตัดต้องคำนึงว่า ยิ่งดอกกัดมีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ ความเร็วตัดก็ยิ่งสูง จำนวนรอบต่อนาทีก็เช่นกัน หากรอบสูงขึ้น ความเร็วตัดก็สูงขึ้นด้วย
รอบต่อนาที
ค่าที่ใช้แสดง ความเร็วของหัวสปินเดิล คือหัวสปินเดิลหมุนเร็วเพียงใดและหมุนครบรอบกี่รอบในหนึ่งนาที เครื่องกัด CNC โดยทั่วไปมีความเร็วระหว่าง 6,000 ถึง 24,000 รอบต่อนาที (RPM)
ภาระเศษ (Chip load)
หรือเรียกอีกอย่างว่า อัตราป้อนต่อฟัน คือความหนาของเนื้อวัสดุที่ฟันแต่ละซี่ของเครื่องมือตัดตัดออกจากผิวชิ้นงานในหนึ่งรอบ ภาระเศษ ที่เหมาะสมช่วยควบคุมอุณหภูมิของดอกกัดและป้องกันไม่ให้ร้อนเกินไป อัตราป้อนต่อฟันขึ้นอยู่กับ ความเร็วรอบและอัตราป้อน
ความลึกตามแนวแกน
ความลึกตามแนวแกนหรือความลึกต่อเที่ยว มีผลต่อ ความเร็วของเครื่องกัด ยิ่งความลึกน้อย การกัดยิ่งปลอดภัย แต่ต้องกัดหลายเที่ยว ทำให้เวลาตัดเฉือนเพิ่มขึ้น เมื่อต้องการ เพิ่มความลึก ซึ่งทำให้เศษมีขนาดใหญ่ขึ้น ต้องลดอัตราป้อนของเครื่องลง
ความลึกตามแนวรัศมี
ความลึกตามแนวรัศมีหรือความกว้างตัด ขึ้นอยู่กับความแข็งแกร่งของเครื่องมือกล CNC สำหรับการกัดข้างที่เหมาะสม ควรลดอัตราป้อนลงได้ถึง 25 %
ความสำคัญของความเร็วเครื่องกัด
ความเร็วของเครื่องกัด เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้ได้ผลการตัดเฉือนที่ดี หากอัตราป้อนกับรอบต่อนาทีของสปินเดิลไม่สมดุล จะได้ผิวสำเร็จที่ไม่ดี และบางครั้งเครื่องมือกลอาจเสียเสถียรภาพจนทำให้ ดอกกัดหัก ดังนั้น พารามิเตอร์การตัดทั้งหมดข้างต้นจึงต้องปรับตามความแข็งแกร่งของเครื่องกัด รวมถึงกำลังและคุณลักษณะของเครื่องด้วย
ต้องคำนึงด้วยว่าดอกกัดที่ใช้กับเครื่องควบคุมเชิงตัวเลข CNC อาจทำจาก เหล็กกล้ารอบสูง HSS ทังสเตนคาร์ไบด์ เพชร PCD ฯลฯ หมายความว่า ยิ่งเครื่องมือตัดแข็งมาก ความเร็วตัดก็เพิ่มขึ้น แต่ในทางกลับกัน อัตราป้อนอาจลดลง
ความเร็วของเครื่องกัด ไม่ได้ขึ้นอยู่กับเครื่องและพารามิเตอร์ต่าง ๆ เท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับงานที่ทำกับวัสดุและคุณลักษณะของชิ้นงาน (วัสดุ แบบ รูปทรง ฯลฯ) ดังนั้น ความเร็วของเครื่องกัดจึงแตกต่างกัน ตามว่างานเป็นการกัด การกัดร่อง ฯลฯ แล้ว ความเร็วของเครื่องกัด ส่งผลต่องานอย่างไร? ตัวอย่างเช่น ยิ่งอัตราป้อนสูง ยิ่งควบคุมการเกิดเศษได้ดีขึ้น เวลาตัดสั้นลง และการสึกหรอของเครื่องมือน้อยลง อย่างไรก็ตาม ก็เพิ่มความเสี่ยงที่ดอกกัดจะหักและโอกาสที่ผิวจะหยาบ ในทางกลับกัน หากลดอัตราป้อน เศษจะยาวขึ้นและคุณภาพการตัดเฉือนดีขึ้น ข้อเสียคือดอกกัดสึกหรอมากขึ้น ใช้เวลาและต้นทุนการตัดเฉือนมากขึ้น