7 ปัญหากระบวนการกลึง CNC ที่สำคัญและแนวทางแก้ไขที่มีประสิทธิภาพ

โปรแกรมการตัดเฉือนในอุดมคติไม่เพียงแต่ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการผลิตชิ้นส่วนที่ผ่านการรับรองซึ่งตรงตามข้อกำหนดด้านการเขียนแบบ แต่ยังใช้ประโยชน์จากข้อได้เปรียบด้านการทำงานของ เครื่องมือเครื่องซีเอ็น ซี เนื่องจากเป็นอุปกรณ์อัตโนมัติที่มีประสิทธิภาพสูง เครื่องจักร CNC จึงมีประสิทธิภาพมากกว่าเครื่องจักรทั่วไปถึง 2 ถึง 3 เท่า เพื่อใช้ประโยชน์จากข้อได้เปรียบนี้อย่างเต็มที่ จะต้องดำเนินการวิเคราะห์กระบวนการที่ครอบคลุมของชิ้นงานก่อนการเขียนโปรแกรม โดยเลือกแผนกระบวนการที่ประหยัดและสมเหตุสมผลตามเงื่อนไขการตัดเฉือนเฉพาะ การออกแบบกระบวนการตัดเฉือน CNC ที่ไม่เหมาะสมเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อคุณภาพการตัดเฉือน ประสิทธิภาพการผลิต และการควบคุมต้นทุน บทความนี้อิงตามแนวปฏิบัติด้านการผลิต โดยจะสำรวจปัญหากระบวนการทั่วไปในการกลึง CNC และวิธีแก้ปัญหาที่เกี่ยวข้อง

I. แผนกปฏิบัติการเครื่องจักร CNC

เมื่อทำการกลึงชิ้นส่วน เครื่องจักร CNC การปฏิบัติงานมีแนวโน้มที่จะกระจุกตัว และการดำเนินการทั้งหมดควรจะเสร็จสิ้นในการตั้งค่าเดียวให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ โดยทั่วไปการแบ่งการดำเนินงานเป็นไปตามหลักการสองประการ:

· หลักการประกันความแม่นยำ

เนื่องจากข้อได้เปรียบของการเน้นการทำงานในการตัดเฉือน CNC การตัดเฉือนหยาบและการเก็บผิวละเอียดมักจะเสร็จสิ้นภายในการตั้งค่าครั้งเดียวเพื่อให้มั่นใจถึงความแม่นยำของชิ้นส่วนโดยรวม อย่างไรก็ตาม เมื่อการเปลี่ยนรูปเนื่องจากความร้อนหรือการเปลี่ยนรูปของแรงหมุนส่งผลต่อความแม่นยำอย่างมาก ควรแยกการตัดเฉือนหยาบและการเก็บผิวละเอียดออก เพื่อหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดสะสม

· หลักการปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิต

เพื่อลดการเปลี่ยนแปลงเครื่องมือและประหยัดเวลาในการเปลี่ยนเครื่องมือ ควรดำเนินการพื้นที่การตัดเฉือนที่ต้องการเครื่องมือเดียวกันให้เสร็จสิ้นก่อนที่จะเปลี่ยนใช้เครื่องมืออื่น นอกจากนี้ ควรลดการเคลื่อนตัวของเครื่องมือที่ไม่ได้ใช้งานให้เหลือน้อยที่สุดโดยการวางแผนเส้นทางของเครื่องมือเพื่อให้ได้เส้นทางที่สั้นที่สุดเมื่อตัดเฉือนหลายพื้นที่ด้วยเครื่องมือเดียวกัน

ในการผลิตจริง การตัดเฉือน CNC มักจะแบ่งตามประเภทเครื่องมือหรือพื้นผิวการตัดเฉือน เพื่อให้เกิดความสมดุลระหว่างความแม่นยำและประสิทธิภาพ

ครั้งที่สอง การเลือกจุดอ้างอิงเครื่องมือ

โปรแกรม CNC อธิบายการเคลื่อนที่ของเครื่องมือโดยสัมพันธ์กับชิ้นงาน ในการกลึง รูปร่างพื้นผิวชิ้นงานจะถูกกำหนดโดยขอบเขตของคมกลึง แต่โดยปกติแล้วการเขียนโปรแกรมจะอธิบายเฉพาะวิถีการเคลื่อนที่ของจุดตัวแทนที่เลือกไว้บนเครื่องมือ ซึ่งเรียกว่าจุดอ้างอิงของเครื่องมือ ตามทฤษฎีแล้ว คุณสามารถเลือกจุดใดก็ได้บนเครื่องมือได้ แต่เพื่อความสะดวกในการตั้งโปรแกรมและการรับประกันความแม่นยำ การเลือกจะเป็นไปตามกฎบางประการ:

· สำหรับดอกเอ็นมิลล์ จุดอ้างอิงคือจุดตัดของแกนเครื่องมือและพื้นผิวด้านล่างของเครื่องมือ

· สำหรับโรงสีบอลโนส จะเป็นศูนย์กลางของลูกบอล

· สำหรับการฝึกซ้อมคือปลายสว่าน

· สำหรับเครื่องมือกลึง จะเป็นปลายเครื่องมือสมมุติหรือจุดศูนย์กลางของส่วนโค้งของปลายเครื่องมือ

เมื่อเลือกจุดอ้างอิงเครื่องมือ ให้เลือกจุดที่วัดได้ง่ายและสอดคล้องกับจุดที่ตั้งค่าความยาวของเครื่องมือไว้ล่วงหน้า ควรเกี่ยวข้องกับมิติที่ต้องการความแม่นยำสูงหรือวัดยาก จุดที่เลือกควรสะท้อนถึงตำแหน่งขีดจำกัดของเครื่องมือโดยตรงในคำสั่งการเคลื่อนไหวของโปรแกรม โปรแกรมเมอร์ควรรักษานิสัยการเลือกให้สม่ำเสมอและหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนแปลงบ่อยครั้ง

III. ตำแหน่งปลายเครื่องมือในการกลึงแบบหลายชั้น

เมื่อตัดเฉือนพื้นผิวทรงกระบอกภายนอกโดยเผื่อเผื่อไว้มากซึ่งต้องใช้การกลึงหลายชั้น ตำแหน่งสิ้นสุดของการกลึงแต่ละครั้งควรได้รับการจัดเรียงอย่างสมเหตุสมผลเพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้เครื่องมือโอเวอร์โหลดกะทันหันที่จุดสิ้นสุด โดยทั่วไปแล้ว จุดสิ้นสุดของการกลึงแต่ละครั้งจะค่อยๆ ถอยกลับเป็นระยะเล็กๆ เพื่อป้องกันผลกระทบที่เกิดขึ้นกับคมกลึงหลักในทันที ซึ่งจะช่วยยืดอายุของเครื่องมือกัดหยาบ หากชั้นการกลึงทั้งหมดสิ้นสุดที่ตำแหน่งแกนเดียวกัน ก็จะได้ เครื่องมือ กลึง CNC ที่มีความแม่นยำ มีแนวโน้มที่จะเกิดการสึกหรอหรือความเสียหายอย่างรวดเร็วเนื่องจากโหลดที่พุ่งสูงขึ้น

IV. 'บัตรผ่านสปริง' ปรากฏการณ์และการปรับค่าชดเชยเครื่องมือ

ชิ้นงานที่มีผนังบาง โดยเฉพาะอย่างยิ่งชิ้นงานที่ทำจากวัสดุที่ตัดเฉือนยาก มักจะแสดง 'การผ่านสปริง' ในระหว่างการตัดเฉือน ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงมิติ เช่น เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกเพิ่มขึ้นหรือเส้นผ่านศูนย์กลางภายในลดลง ปรากฏการณ์นี้ส่วนใหญ่เป็นผลมาจากการเสียรูปแบบยืดหยุ่นของชิ้นงาน และมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับระยะกินลึกระหว่างการตัดเฉือน เมื่อใช้วิธี 'ความลึกเท่ากันของการเลี้ยว' คุณจะสามารถปรับค่าการชดเชยเครื่องมือผ่านการเลี้ยวทดลองเพื่อชดเชยข้อผิดพลาดด้านมิติที่เกิดจากการเสียรูปแบบยืดหยุ่นได้ วิธีการนี้เกี่ยวข้องกับการทดลองกลึงที่ครึ่งหนึ่งของระยะกินลึกที่ต้องการ วัดค่าเบี่ยงเบนของขนาด ปรับค่าชดเชยเครื่องมือตามนั้น จากนั้นจึงดำเนินการตัดเฉือนขั้นสุดท้ายเพื่อให้มั่นใจในความแม่นยำของขนาด

V. ปัญหาการแตกของเศษในการกลึง

การกลึง CNC เป็นแบบอัตโนมัติ ประสิทธิภาพการหักเศษต่ำจะขัดขวางการตัดเฉือนที่มั่นคงอย่างมาก ควรให้ความสำคัญเป็นอันดับแรกในการปรับปรุงความสามารถในการหักเศษของเครื่องมือ และเลือกพารามิเตอร์การกลึงที่เหมาะสมเพื่อหลีกเลี่ยงเศษริบบอนที่ยาวต่อเนื่อง เศษที่เหมาะสมควรมีความยาวปานกลาง เป็นเกลียวหรือแบ่งเป็นส่วน ช่วยให้การคายเศษและการรวบรวมเศษสะดวก หากการหักเศษไม่เพียงพอ โปรแกรมสามารถหยุดชั่วคราวเพื่อบังคับการหักเศษ หรือใช้ตัวหักเศษเพื่อปรับปรุงการควบคุมเศษ เมื่อใช้เม็ดมีดแบบถอดเปลี่ยนได้แบบจับยึด ร่องคายเศษและเม็ดมีดสามารถกดพร้อมกันด้วยแผ่นยึดเพื่อปรับปรุงการหักเศษ สำหรับการกลึงใน การกลึงโดยคว่ำหน้าของเครื่องมือลงสามารถปรับปรุงการคายเศษได้ดีขึ้น

วี. การเลือกรูปทรงเม็ดมีดที่สามารถจัดทำดัชนีได้

การตัดเฉือน CNC มีความต้องการเครื่องมือมากขึ้น โดยต้องมีความแข็งแกร่ง ความแม่นยำ ความเสถียรของขนาด ความทนทาน ประสิทธิภาพการหักเศษและการคายเศษที่ดีเยี่ยม รวมถึงการติดตั้งและปรับแต่งที่ง่ายดาย วัสดุเครื่องมือทั่วไป ของเครื่องกลึง CNC ได้แก่ เหล็กความเร็วสูงและคาร์ไบด์เกรนละเอียดพิเศษ พร้อมด้วยการใช้เม็ดมีดแบบถอดเปลี่ยนได้แบบจับยึดอย่างแพร่หลาย

ในบรรดาเม็ดมีดกลึงแบบเปลี่ยนเม็ดมีดได้นั้น เม็ดมีดรูปทรงเพชรถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย โดยมีมุมทั่วไปที่ 80°, 55° และ 35°

· เม็ดมีดเพชร 80° ให้ความสมดุลที่ดีระหว่างความแข็งแรง การกระจายความร้อน และความทนทาน เหมาะสำหรับการกลึงปาด การกลึงภายนอก รูภายใน และการกลึงขั้นบันได โดยมีความแม่นยำในการวางตำแหน่งสูงซึ่งเหมาะสำหรับการกลึง CNC

· เม็ดมีดเพชร 35° มีมุมปลายเล็ก ลดการรบกวน และเหมาะสำหรับโปรไฟล์ที่ซับซ้อนและการกลึงร่อง

ปกเกล้าเจ้าอยู่หัว เส้นทางเครื่องมือสำหรับการเซาะร่อง

สำหรับการกลึงร่องลึก มักใช้เครื่องมือเซาะร่อง หากความกว้างของเครื่องมือเท่ากับความกว้างของร่อง การกลึงครั้งเดียวก็สามารถทำการกลึงจนเสร็จสิ้นได้ หากเครื่องมือแคบกว่า จะต้องผ่านหลายครั้ง ลำดับการเลี้ยวที่สมเหตุสมผลคือหมุนตรงกลางก่อน จากนั้นจึงหมุนไปทางซ้ายและขวา วิธีนี้จะหลีกเลี่ยงปัญหาที่เกิดจากรัศมีที่ไม่ตรงกันระหว่างมุมเครื่องมือและมุมด้านล่างของร่อง และทำให้ภาระงานของเครื่องมือสมดุลเพื่อยืดอายุการใช้งานของเครื่องมือ เครื่องมือเซาะร่องแบบยึดควรใช้เส้นทางเลี้ยวตรงและหลีกเลี่ยงการเคลื่อนที่ด้านข้าง

บทสรุป

โปรแกรมการตัดเฉือน CNC คือไฟล์คำสั่งที่ควบคุมกระบวนการตัดเฉือนอัตโนมัติทั้งหมด โปรแกรมไม่เพียงแต่ครอบคลุมขั้นตอนกระบวนการของชิ้นส่วนเท่านั้น แต่ยังรวมถึงพารามิเตอร์การกลึง ทางเดินของเครื่องมือ ขนาดเครื่องมือ และการเคลื่อนตัวของเครื่องจักรด้วย คุณภาพของแผนกระบวนการส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพของเครื่องจักรและคุณภาพของชิ้นส่วน ดังนั้นควรให้ความสนใจเป็นพิเศษกับการออกแบบกระบวนการในการปฏิบัติงานด้านการผลิตเพื่อให้มั่นใจว่ามีประสิทธิภาพและ เครื่องจักรกลซีเอ็นซีคุณภาพสูง.