การตัดเฉือนความแม่นยำ ปรับมุมตัดช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของเครื่องมือ

ในการปฏิบัติงานเครื่องจักรกล มุมคราด—หรือที่เรียกว่ามุมเข้าหรือมุมเข้าหา—แสดงถึงมุมระหว่างขอบตัดของเครื่องมือกับพื้นผิวชิ้นงานในทิศทางการป้อน พารามิเตอร์ทางเรขาคณิตพื้นฐานนี้มีอิทธิพลโดยตรงต่อหลายแง่มุมที่สำคัญของกระบวนการตัด ซึ่งท้ายที่สุดแล้วส่งผลต่ออายุการใช้งานของเครื่องมือ ประสิทธิภาพการตัดเฉือน และคุณภาพการตกแต่งพื้นผิว การวิเคราะห์นี้จะตรวจสอบผลกระทบทางกลไกของมุมคราดต่อประสิทธิภาพการตัด และสำรวจกลยุทธ์การเพิ่มประสิทธิภาพเพื่อเพิ่มผลผลิตและอายุการใช้งานของเครื่องมือพร้อมกัน

ผลกระทบของมุมคราดต่อพารามิเตอร์การตัด

อิทธิพลของมุมคราดแสดงให้เห็นเป็นหลักผ่านปัจจัยการดำเนินงานเหล่านี้:

• ภาระชิป: ในฐานะที่เป็นตัวกำหนดแรงตัดที่สำคัญ ความหนาของชิปจะรักษาความสัมพันธ์โดยตรงกับอัตราการป้อนต่อฟัน (Fz ในการกัด) หรืออัตราการป้อนต่อการปฏิวัติ (F ในการกลึง) มุมคราดที่เล็กกว่าจะสร้างเอฟเฟกต์ "การทำให้ชิปบางลงตามแนวแกน"—ลดความหนาของชิปจริงที่อัตราการป้อนที่เทียบเท่ากัน ความสัมพันธ์ทางคณิตศาสตร์แสดงเป็น:

CL = F × SIN(KAPR°)

ตัวอย่างเช่น มุมคราด 45° ให้ความหนาของชิปที่ 70.7% ของค่าการป้อนที่ตั้งโปรแกรมไว้ ในขณะที่มุม 12° จะลดลงเหลือเพียง 20.8%—ซึ่งเปลี่ยนแปลงพลวัตการตัดอย่างมาก

• แรงตัด: มุมคราดที่ลดลงจะลดความหนาของชิป ซึ่งจะช่วยลดแรงตัดโดยรวม อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้มาพร้อมกับการแลกเปลี่ยนทิศทาง—มุมที่เล็กกว่าจะเปลี่ยนเวกเตอร์แรงไปทางทิศทางตามแนวแกน ซึ่งอาจทำให้เกิดการสั่นสะเทือนและการเสียรูปของชิ้นงาน
• การใช้พลังงาน: ในขณะที่ความหนาของชิปลดลงบ่งบอกถึงการประหยัดพลังงาน เวกเตอร์แรงที่เปลี่ยนแปลงและการสร้างความร้อนที่เพิ่มขึ้นที่มุมคราดที่เล็กกว่ามักจะเพิ่มความต้องการพลังงานทั้งหมด ผลกระทบทางความร้อนนี้เร่งการสึกหรอของเครื่องมือ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการใช้งานความเร็วสูง

การเลือกเครื่องมือตามมุมคราด

ในขณะที่เครื่องมือคราด 90° แบบดั้งเดิมยังคงเป็นมาตรฐานสำหรับการตัดเฉือนทั่วไป รูปทรงเรขาคณิตพิเศษได้เกิดขึ้นสำหรับการใช้งานเฉพาะ:

• เครื่องมือคราด 45°: สิ่งเหล่านี้ให้ประสิทธิภาพที่สมดุลพร้อมการกำจัดชิปที่ดีขึ้นและการสั่นสะเทือนที่ลดลงเมื่อเทียบกับเครื่องมือ 90° รูปทรงเรขาคณิตของพวกมันพิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการดำเนินการคอนทัวร์และการทำงานโปรไฟล์ที่ซับซ้อน
• เครื่องมือคราดต่ำ (เช่น 12°): ออกแบบมาสำหรับสภาวะที่ท้าทาย รวมถึงวัสดุแข็งและการตัดเฉือนด้วยความเร็วสูง เครื่องมือเหล่านี้ช่วยลดแรงตัดผ่านการทำให้ชิปบางลงอย่างมาก ประโยชน์ด้านเสถียรภาพที่เกิดขึ้นทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่มีความแม่นยำซึ่งการควบคุมการสั่นสะเทือนเป็นสิ่งสำคัญ

กลยุทธ์การเพิ่มประสิทธิภาพ

• วัสดุชิ้นงานที่แข็งกว่าได้รับประโยชน์จากมุมคราดที่เล็กกว่าเพื่อลดการสึกหรอของเครื่องมือ
• การทำงานด้วยความเร็วสูงต้องการมุมคราดต่ำเพื่อลดการสั่นสะเทือน
• อัตราการป้อนที่รุนแรงจำเป็นต้องมีมุมที่ใหญ่กว่าเพื่อรักษาการไหลของชิป
• ข้อกำหนดการตกแต่งพื้นผิวอาจกำหนดมุมที่เล็กกว่าเพื่อลดการเบี่ยงเบนของเครื่องมือ
• การเพิ่มประสิทธิภาพอายุการใช้งานของเครื่องมือมักเกี่ยวข้องกับการปรับมุมซ้ำๆ ตามรูปแบบการสึกหรอ

บทสรุป

ในฐานะที่เป็นพารามิเตอร์การตัดเฉือนที่สำคัญ การเพิ่มประสิทธิภาพมุมคราดนำเสนอโอกาสในการปรับปรุงประสิทธิภาพการตัด ความทนทานของเครื่องมือ และคุณภาพของชิ้นงานพร้อมกัน ความก้าวหน้าในอนาคตในการออกแบบเครื่องมือสัญญาว่าจะมีการออกแบบรูปทรงเรขาคณิตมุมที่ซับซ้อนมากขึ้น ซึ่งอาจรวมเข้ากับระบบเครื่องมืออัจฉริยะสำหรับการปรับประสิทธิภาพแบบเรียลไทม์ เมื่อรวมกับวัสดุและสารเคลือบเครื่องมือที่ทันสมัย มุมคราดที่เหมาะสมจะยังคงขยายขอบเขตความสามารถในการตัดเฉือนในการใช้งานทางอุตสาหกรรม