สูตรคำนวณและความหมายสำหรับงานกัด

กระบวนการกัด – ความหมาย

ความเร็วตัด, v_c​

หมายถึง ความเร็วพื้นผิวที่คมตัดทำการตัดเฉือนชิ้นงาน

ความเร็วตัดใช้งานหรือความเร็วตัดจริง, v_e

หมายถึง ความเร็วพื้นผิวที่เส้นผ่านศูนย์กลางใช้งาน (DC_ap) ค่านี้จำเป็นสำหรับการระบุค่าการตัดจริงที่ระยะกินลึกจริง (a_p) และเป็นค่าที่มีความสำคัญเป็นพิเศษในกรณีที่ใช้หัวกัดแบบเม็ดมีดทรงกลม ดอกเอ็นมิลปลายมน และหัวกัดทุกรูปแบบที่มีรัศมีมุมขนาดใหญ่ รวมถึง หัวกัดที่มีมุมเข้างานน้อยกว่า 90 องศา​

ความเร็วสปินเดิล, n

จำนวนรอบการหมุนต่อนาทีของเครื่องมือกัดบนสปินเดิล ค่านี้เป็นค่าจากทางฝั่งเครื่องจักร ซึ่งคำนวณจากค่าความเร็วตัดที่แนะนำสำหรับการทำงาน

อัตราป้อนงานต่อฟันตัด, f_z

ค่าสำหรับคำนวณอัตราป้อนงาน ค่าอัตราป้อนงานต่อฟันตัดคำนวณจากค่าความหนาสูงสุดที่แนะนำของเศษ

อัตราป้อนงานต่อรอบ, f_n

ค่าเพิ่มเติม ซึ่งใช้ระบุว่าเครื่องมือมีการเคลื่อนที่มากน้อยเท่าใดในระหว่างการหมุนหนึ่งรอบ ค่านี้ใช้สำหรับการคำนวณอัตราป้อนงานโดยเฉพาะ และมักจะใช้สำหรับการระบุความสามารถในการเก็บผิวละเอียดของหัวกัด

อัตราป้อนงานต่อนาที, v_f

บางครั้งเรียกว่า อัตราป้อนงาน อัตราป้อนงานเครื่องจักร หรือความเร็วป้อน ค่านี้เป็นอัตราป้อนของเครื่องมือเมื่อเทียบกับชิ้นงาน โดยมีหน่วยเป็นระยะทางต่อหน่วยเวลา และสัมพันธ์กับอัตราป้อนงานต่อฟันตัดและจำนวนฟันตัดของหัวกัด จำนวนฟันตัดของเครื่องมือ (z_n) แต่ละชิ้นอาจแตกต่างกันอย่างมากโดยจะใช้สำหรับการคำนวณอัตราป้อนงาน ในขณะที่จำนวนฟันตัดใช้งาน (z_c) หมายถึง จำนวนฟันตัดที่เข้าตัดชิ้นงาน อัตราป้อนงานต่อรอบ (f_n) มีหน่วยเป็น มม./รอบ (นิ้ว/รอบ) โดยเป็นค่าที่ใช้สำหรับการคำนวณอัตราป้อนงานโดยเฉพาะ และมักจะใช้สำหรับการระบุความสามารถในการเก็บผิวละเอียดของหัวกัด

ความหนาสูงสุดของเศษ, h_ex

ค่านี้เป็นผลมาจากการเข้าตัดงานของหัวกัด โดยจะสัมพันธ์กับ (f_z), (a_e) และ (k_r) ความหนาของเศษเป็นปัจจัยสำคัญที่ต้องพิจารณาสำหรับการเลือกอัตราป้อนงานต่อฟันตัด เพื่อให้แน่ใจว่าจะมีการใช้อัตราป้อนงานที่ให้ประสิทธิภาพสูงสุด

ความหนาเฉลี่ยของเศษ, h_m

ค่าที่มีประโยชน์สำหรับใช้ในการคำนวณแรงตัดจำเพาะ ซึ่งใช้สำหรับการคำนวณกำลังสุทธิ​

อัตราการขจัดเนื้อโลหะ, Q  (ซม.³/นาที)

ปริมาตรของเนื้อโลหะที่ตัดเฉือนออกในหน่วย ลบ.มม. ต่อนาที (นิ้ว³/นาที) ค่านี้สามารถคำนวณได้โดยใช้ค่าระยะกินลึก ความกว้างของการตัด และอัตราป้อนงาน

แรงตัดจำเพาะ, k_ct

ค่าคงที่ของวัสดุ ซึ่งใช้สำหรับการคำนวณกำลัง ค่านี้มีหน่วยเป็น นิวตัน/มม.²

เวลาที่ใช้ในการตัดเฉือน, T_c (นาที)

ระยะการตัดเฉือน (l_m) หารด้วยอัตราป้อนงาน (v_f)​

กำลังสุทธิ, P_c และประสิทธิภาพ, η_mt

ค่าที่ได้จากฝั่งเครื่องจักร โดยเป็นค่าที่ช่วยในการคำนวณกำลังสุทธิ เพื่อให้แน่ใจว่าเครื่องจักรสามารถใช้ได้กับหัวกัดและวิธีการทำงานที่ต้องการ​

เทคนิคการกัด – ความหมาย

การกัดไล่ระดับแนวตรง

การเคลื่อนที่แนวตรงพร้อมกันในทิศทางการป้อนแนวแกนและแนวรัศมี

การกัดวงกลม

การเดินเครื่องมือเป็นวงกลมคงที่ในระนาบ z (การเดินเครื่องมือแบบวงกลม)

การกัดวงกลมไล่ระดับ

การกัดวงกลมไล่ระดับ (การกัดแบบเฮลิคอล)

การกัดตามแนวระดับน้ำ

การกัดคงที่บนระนาบ z

การกัดแบบจุด

การกัดตื้นในแนวรัศมีด้วยเม็ดมีดทรงกลมหรือดอกกัดปลายมน โดยมีการขยับบริเวณการตัดออกจากจุดศูนย์กลางของเครื่องมือ

ผิวคลื่น

ลักษณะผิวงานที่เป็นรอยหยัก ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อทำการกัดแต่งผิวงาน

สูตรคำนวณเฉพาะสำหรับหัวกัด

สูตรคำนวณสำหรับหัวกัดแบบคมตัดตรง

สูตรคำนวณสำหรับหัวกัดแบบเม็ดมีดทรงกลม

ดอกเอ็นมิลปลายมน

การกัดวงกลมไล่ระดับด้านใน (3 แกน) หรือการกัดวงกลม (2 แกน)

แบบมีการคำนวณ

สำหรับชิ้นงานเนื้อตันที่มี D_w = 0 และ a_{e eff} = D_m/2​

อัตราป้อนงานต่อฟันตัด (มม.)

สำหรับการขยายรู

สูตรคำนวณสำหรับการกัดวงกลมไล่ระดับด้านนอก (3 แกน) หรือการกัดวงกลม (2 แกน)​

แบบมีการคำนวณ

ความหมายในส่วนของเม็ดมีดกัด

หน้าลายเม็ดมีด

การศึกษารูปทรงคมตัดในระดับจุลภาคทำให้เห็นถึงมุมสำคัญสองมุมของเม็ดมีด :

• มุมคาย (γ)

• มุมคมตัด (β)

หน้าลายโดยรวมได้รับการพัฒนาสำหรับการทำงานเบา ปานกลาง หรืองานหนัก

• หน้าลาย L (งานเบา) มีคมตัดที่มีมุมบวกมากกว่า แต่แข็งแรงน้อยกว่า (γ ใหญ่, β เล็ก)

• หน้าลาย H (งานหนัก) มีความแข็งแรงมากกว่า แต่คมตัดมีมุมบวกน้อยกว่า (γ เล็ก, β ใหญ่)

หน้าลายโดยรวมส่งผลต่อปัจจัยหลายๆ อย่างของกระบวนการตัด เม็ดมีดที่มีคมตัดแข็งแรงสามารถรับแรงการทำงานได้สูงกว่า แต่ก็จะทำให้เกิดแรงตัดสูงขึ้น ใช้กำลังเครื่องจักรมากขึ้น และเกิดความร้อนมากขึ้นด้วยเช่นกัน หน้าลายที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับวัสดุแต่ละชนิดจะมีการระบุโดยใช้ตัวอักษรแบ่งประเภทตามมาตรฐาน ISO ตัวอย่างเช่น หน้าลายสำหรับเหล็กหล่อ : -KL, -KM และ -KH

การออกแบบส่วนมุมของเม็ดมีด

ส่วนที่สำคัญที่สุดของคมตัดในการสร้างผิวงาน คือ ขอบคมตัดแบบขนาน b_s1 หรือขอบคมตัดไวเปอร์แบบนูน b_s2 (ถ้ามี) หรือรัศมีมุม r_ε

รัศมีมุม, r ขอบคมตัดแบบขนาน (b_s1)ขอบคมตัดแบบไวเปอร์ (b_s2)

ความหมายในส่วนของหัวกัด

มุมเข้างาน, (k_r) (องศา)

มุมคมตัดหลัก (k_r) ของหัวกัดเป็นปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อทิศทางแรงตัดและความหนาของเศษ​

เส้นผ่านศูนย์กลางหัวกัด – D_c (มม.)

เส้นผ่านศูนย์กลางหัวกัด (D_c) เป็นการวัดเหนือจุด (PK) ซึ่งเป็นจุดที่คมตัดบรรจบกับขอบคมตัดแบบขนาน

เส้นผ่านศูนย์กลางที่สำคัญที่สุดที่ต้องพิจารณา คือ (D_cap) ซึ่งหมายถึง เส้นผ่านศูนย์กลางการตัดใช้งานที่ระยะกินลึกจริง (a_p) โดยเส้นผ่านศูนย์กลางนี้ใช้สำหรับการคำนวณหาความเร็วตัดจริง D₃ เป็นเส้นผ่านศูนย์กลางส่วนที่มีขนาดใหญ่ที่สุดของเม็ดมีด โดยสำหรับหัวกัดบางรุ่น จะมีค่าเท่ากับ D_c​

ระยะกินลึก – a_p (มม.)

ระยะกินลึก (a_p) หมายถึง ผลต่างในทิศทางแนวแกนระหว่างพื้นผิวที่ยังไม่ได้กัดกับพื้นผิวที่กัดแล้ว ค่า a_p สูงสุดมักจะถูกจำกัดโดยขนาดของเม็ดมีดและกำลังของเครื่องจักร

ปัจจัยสำคัญอีกปัจจัยหนึ่งของการกัดหยาบ ได้แก่ แรงบิด และสำหรับการเก็บผิวละเอียด ได้แก่ การสั่นสะท้าน​

ความกว้างของการตัด, a_e (มม.)

ความกว้างในแนวรัศมีของหัวกัด (a_e) ที่มีการเข้าตัดชิ้นงาน ค่านี้มีความสำคัญเป็นพิเศษสำหรับการกัดแนวดิ่งแบบขั้นบันได และมีผลต่อการสั่นสะท้านสำหรับการกัดมุม ซึ่งค่า a_e สูงสุดถือว่ามีความสำคัญเป็นพิเศษ

หน้าสัมผัสในแนวรัศมี, a_e/D_c

หน้าสัมผัสในแนวรัศมี (a_e / D_c) หมายถึง อัตราส่วนระหว่างความกว้างของการตัดเมื่อเทียบกับเส้นผ่านศูนย์กลางของหัวกัด

จำนวนคมตัดใช้งานของเครื่องมือ, z_c

ใช้สำหรับคำนวณหาอัตราป้อนงาน (v_f) และประสิทธิภาพการทำงาน โดยส่วนใหญ่แล้ว ค่านี้จะมีผลอย่างมากต่อการคายเศษและความมั่นคงของการทำงาน

จำนวนคมตัดรวมของเครื่องมือ, z_n

ระยะห่างระหว่างคมตัดใช้งาน, u

หัวกัดแต่ละเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดจะมีระยะพิทช์ขนาดต่างๆ ให้เลือก : ห่าง (-L) ชิด (-M) ชิดมาก (- H) ตัวอักษร X ท้ายรหัสสินค้าหมายถึงหัวกัดรุ่นที่มีระยะพิทช์ชิดกว่าการออกแบบพื้นฐานเล็กน้อย​​

ระยะพิทช์แบบไม่เท่ากัน

หมายถึง ระยะห่างไม่เท่ากันระหว่างฟันตัดของหัวกัด การออกแบบในลักษณะนี้มีประสิทธิภาพสูงเป็นพิเศษในการช่วยลดการสั่นสะท้าน​