บทที่ 17
งานเซาะร่องและตัดขาด — G75 และ G74
ชนิดของมีดเซาะร่องและมีดตัดขาด รูปร่างและจำนวนคมของเม็ดมีด จุดอ้างอิงของมีด ร่องแคบที่เซาะครั้งเดียว ร่องที่มุมบ่า ร่องหลบมาตรฐาน ISO 18388 แบบ E F G H ร่องที่ต้องได้ขนาดด้วยการเซาะสามครั้งและค่าชดเชยสองชุด ร่องกว้างและการเซาะเป็นช่วงด้วย G75 การตัดขาดชิ้นงานจากเพลาอย่างปลอดภัย และร่องหน้างานด้วย G74 กับระยะหลบในแนวรัศมีของใบมีด พร้อมตัวจำลองโปรแกรมตัวอย่างทีละบรรทัด
บทที่ 16 อธิบายคำสั่งสำเร็จรูปบน Turning center ซึ่งส่วนใหญ่ใช้กับมีดกลึงผิวนอกและมีดกลึงเกลียว บทนี้อธิบายงานของ มีดเซาะร่อง (Grooving tool) และ มีดตัดขาด (Parting tool) ซึ่งพบในชิ้นงานกลึงเกือบทุกชิ้น ได้แก่ ร่องหลบมีด ร่องแหวนล็อก ร่องแหวนยาง ร่องที่ต้องได้ขนาด และการตัดชิ้นงานออกจากเพลา พร้อมคำสั่งสำเร็จรูปของงานนี้ คือ G75 และ G74
| งาน | คำสั่ง | หัวข้อ |
|---|---|---|
| ร่องที่กว้างเท่ามีด | G01 G04 |
ร่องแคบ |
| ร่องหลบที่มุมบ่า | G01 ในแนว 45° |
ร่องที่มุมบ่า |
| ร่องหลบมาตรฐาน ISO 18388 | G01 แนว 45° หรือ G01 G02 กับ G42 |
ร่องหลบมาตรฐานแบบ E F G H |
| ร่องให้มีดกลึงเกลียวหยุดและถอยออก | G01 G04 ก่อน G76 |
บทที่ 18 |
| ร่องที่ต้องได้ขนาด | G01 กับค่าชดเชยสองชุด |
ร่องที่ต้องได้ขนาด |
| ร่องกว้าง ร่องลึก เซาะเป็นช่วงในแกน X | G75 |
ร่องกว้างและการเซาะเป็นช่วง |
| ตัดชิ้นงานออกจากเพลา | G01 หรือ G75 |
ตัดขาด |
| ร่องที่หน้างาน | G74 |
ร่องหน้างาน |
ตัวอย่างในบทนี้อ้างอิงชุดควบคุม Fanuc ระบบ G-code แบบ A เหมือนบทก่อนหน้า
17.1 ชนิดของมีดเซาะร่องและมีดตัดขาด
มีดกลึงปอกผิวทั่วไป (เช่น CNMG หรือ WNMG) สัมผัสเนื้อโลหะเฉพาะส่วนโค้งที่ปลายมีด (Nose radius) โดยมีมุมเข้างาน (Lead angle) ช่วยเกลี่ยแรงตัดให้กระจายตัวในแนวแกนและแนวสัมผัส แต่มีดเซาะร่องและมีดตัดขาดทำงานด้วย คมตัดตรงด้านหน้าที่ทำมุมฉาก ตลอดความกว้างของเม็ดมีดพร้อมกัน สภาพการตัดเฉือนนี้สร้างลักษณะเฉพาะทางกลศาสตร์ 2 ประการที่ผู้เขียนโปรแกรมต้องเข้าใจ:
- แรงต้านในแนวรัศมี (Radial Thrust Force, ): การกดคมตัดตรงทั้งหน้าลงในเนื้อวัสดุจะสร้างแรงต้านที่ผลักด้ามมีดถอยหลังในแกน X โดยตรง ใบมีดจึงต้องมีหน้าตัดในแนวตั้งที่สูงเพื่อต้านทานแรงดัด แต่เนื่องจากตัวใบมีดต้องบางพอที่จะลอดผ่านร่องแคบได้ ระยะยื่นของใบมีด (Overhang) จึงทำหน้าที่เสมือนคานยื่น (Cantilever beam) หากยื่นยาวเกินไป ใบมีดจะเกิดการโก่งตัวในแนวดิ่งตามสัดส่วนระยะยื่นยกกำลังสาม () ทำให้ระดับคมมีดทรุดต่ำกว่าแนวศูนย์กลางหมุนของสปินเดิล
- การคายเศษในร่องปิด (Chip Evacuation in a Confined Slot): เศษโลหะถูกเฉือนขึ้นมาในร่องแคบที่มีผนังขนานสองข้างปิดกั้น หากเศษที่เกิดขึ้นมีความกว้างเท่ากับร่องพอดี การขยายตัวด้านข้างจากความร้อนและความเค้นจะทำให้เศษเบียดแน่นและขูดขัดกับผนังร่อง (Wedge effect) หน้าคายเศษของเม็ดมีดเซาะร่องจึงต้องมีร่องหักเศษแบบ 3 มิติ (3D chipbreaker) เพื่อบังคับให้แผ่นเศษม้วนตัวงอเข้าหากึ่งกลาง (Transverse curling) ทำให้ ความกว้างของแผ่นเศษแคบลงกว่าความกว้างของร่องจริง (Chip narrowing effect) เศษจึงหลุดร่วงออกจากร่องได้โดยไม่ติดขัด
หลักการออกแบบมีดทุกชนิดในหัวข้อนี้จึงเหมือนกันคือ ช่วงคอมีดและใบมีดที่ต้องตามคมตัดเข้าไปในร่อง ต้องมีความหนาบางกว่าคมตัดเสมอ คมตัดทำหน้าที่เปิดทางนำหน้าและลำตัวใบมีดที่บางกว่าจะตามลงไปโดยไม่เบียดขูดกับผนังร่อง สิ่งที่ทำให้มีดแต่ละชนิดมีรูปร่างต่างกันคือตำแหน่งของร่อง ว่าอยู่ที่ผิวนอก ในรู หรือที่หน้างาน
| ชนิด | ใช้กับ | ทำไมจึงมีรูปร่างแบบนี้ |
|---|---|---|
| มีดเซาะร่องนอก | ร่องหลบมีด ร่องแหวนล็อก ร่องแหวนยางที่ผิวนอก | ใบมีดยื่นลงในแกน X ความยาวของช่วงคอมีดที่แคบกว่าคมตัด () เป็นตัวจำกัดความลึกสูงสุดที่เซาะได้ |
| มีดเซาะร่องใน | ร่องในรูคว้าน | เม็ดมีดอยู่ที่ปลายด้ามคว้าน ด้ามที่เล็กลงช่วยเปิดช่องว่างให้เศษคายออกจากรู แต่ก้านที่เล็กก็มีความแข็งเกร็งลดลง |
| มีดเซาะร่องหน้างาน | ร่องที่หน้าตัดชิ้นงาน | ใบมีดป้อนในแกน Z และตัวใบมีดต้องมีความโค้งตามรัศมีวงของร่องเพื่อหลบผนัง ตามหัวข้อร่องหน้างาน |
| มีดตัดขาด | ตัดแยกชิ้นงานออกจากแท่งเพลา | ใบมีดยาวและบางเพื่อให้ตัดถึงศูนย์กลางเพลา ยึดในบล็อกจับและปรับระยะยื่นให้สั้นที่สุดเท่าที่จำเป็นเพื่อลดการสั่นสะท้าน |
| มีดเซาะร่องและกลึงข้าง | ร่องกว้างและชิ้นงานที่มีขั้นบ่าซับซ้อน | ร่องหักเศษและฐานรองรับออกแบบให้รับแรงได้ทั้งการกดลง (แกน X) และการกลึงปาดด้านข้าง (แกน Z) มีดเล่มเดียวจึงทำงานได้ต่อเนื่อง |
| มีดเซาะร่องมุม | ร่องหลบที่มุมบ่า | เม็ดมีดชี้เข้ามุมในแนว 45° จึงตัดเฉือนผิวเพลาและหน้าบ่าพร้อมกันในการป้อนครั้งเดียว ตามหัวข้อร่องที่มุมบ่า |
มีดเซาะร่องในทำงานยากกว่ามีดเซาะร่องนอก เพราะตัวด้ามคว้านต้องยื่นลึกเข้าไปในรู และเศษโลหะต้องเดินทางย้อนกลับออกมาทางปากรูโดยมีด้ามมีดขวางทางอยู่ ด้ามคว้านที่ยื่นยาวมากจึงต้องเป็นด้ามคาร์ไบด์หรือด้ามซับแรงสั่นสะท้าน (Anti-vibration bar) หากในรูมีร่องที่ต้องเซาะหลายตำแหน่ง ผู้ผลิตมีดแนะนำให้ เริ่มเซาะจากร่องที่อยู่ลึกที่สุดในรูก่อน แล้วจึงขยับไล่ออกมาทางปากรู เพื่อให้พื้นที่ว่างด้านหน้ารองรับการไหลของเศษ และเปิดทางให้น้ำหล่อเย็นแรงดันสูงช่วยดันเศษออกสู่ภายนอกโดยไม่ตกค้างในร่องเดิม
มีดเซาะร่องและกลึงข้างต่างจากมีดเซาะร่องทั่วไป มีดเซาะร่องทั่วไปใช้กลึงปาดด้านข้างได้เพียงงานเบามาก (Side turning) ส่วนมีดชนิดนี้มีฐานรองรับเม็ดมีดแบบร่องลิ่มปริซึม (Prismatic seat) ที่ทนทานต่อแรงบิดด้านข้าง แต่เนื่องจากตัวใบมีดยังคงมีความยืดหยุ่นในแนวแกน Z ความลึกตัดต่อเที่ยวในการกลึงปาดด้านข้าง () จึงไม่ควรเกิน 75% ของความกว้างเม็ดมีด หากกินลึกเกินไป ใบมีดจะเกิดการเบนตัว สั่นสะท้าน และอาจแตกหักได้
17.1.1 รูปร่างและจำนวนคมของเม็ดมีด
ร่องที่ตัดได้จะได้รูปร่างตรงตามแนวคมตัดของเม็ดมีด ร่องผนังตั้งฉากต้องใช้เม็ดมีดหน้าตรง ร่องก้นกลมต้องใช้เม็ดมีดปลายมนเต็ม (Full radius) และร่องรูปทรงพิเศษ เช่น ร่องรังผึ้งหรือร่องลิ่ม ต้องใช้เม็ดมีดที่มีมุมองศาตรงตามแบบงาน
จำนวนคมของเม็ดมีดเป็นตัวกำหนดความลึกตัดสูงสุด ( หรือ ) ตามหลักกลศาสตร์ที่ว่า เฉพาะช่วงคอมีดและใบมีดที่มีความหนาบางกว่าคมตัดเท่านั้นที่สามารถตามเข้าไปในร่องได้ เมื่อพ้นช่วงคอมีดนี้ ตัวด้ามมีดหรือตัวเรือนเม็ดมีดจะขยายหนาขึ้นเพื่อความแข็งแรงและระบบยึดสกรู หากเซาะลึกเกินระยะนี้ บ่าด้ามมีดจะชนขอบชิ้นงาน:
- เม็ดมีดคมเดียวบนใบมีดยาว (Parting Blade): ตัวแผ่นใบมีดถูกเจียให้บางกว่าเม็ดมีดตลอดทั้งแผ่น ช่วงคอมีดจึงยื่นยาวที่สุดจนถึงศูนย์กลางของเพลา ใช้ตัดขาดเพลาตันขนาดใหญ่และเซาะร่องลึกพิเศษ
- เม็ดมีดสองคม (Double-ended Insert): คมตัดด้านหลังต้องสอดอยู่ในช่องรองรับของด้ามมีด และตัวด้ามต้องมีความหนาพอสำหรับเกลียวยึดสกรู ช่วงคอมีดที่ยื่นแคบกว่าคมตัดจึงมีความยาวจำกัด เซาะได้ลึกปานกลาง (มักอยู่ที่ 15–25 มม.) แต่ให้ความประหยัดเพราะกลับด้านใช้งานได้สองคม
- เม็ดมีดสามคมหรือหลายคม (Multi-corner Insert): ตัวเรือนเม็ดมีดเป็นแผ่นหนารูปทรงสามเหลี่ยมเพื่อความแข็งเกร็ง มีเพียงปลายแหลมแต่ละมุมที่ยื่นแคบออกมา ช่วงคอมีดจึงสั้นมาก เซาะได้ตื้นเพียง 2–5 มม. จึงเหมาะกับงานร่องตื้น เช่น ร่องหลบมีด (ลึกเพียง 0.2–0.5 มม.) ร่องแหวนล็อก และร่องโอริง (ลึก 0.8–2 มม.) ให้ความมั่นคงสูงไม่สั่นสะท้าน และมีต้นทุนต่อคมตัดต่ำที่สุด
ความลึกสูงสุดที่เซาะได้จริง () ให้อ้างอิงจากแค็ตตาล็อกของผู้ผลิตด้ามมีด การเลือกความกว้างและมุมหน้าของเม็ดมีดตัดขาดอธิบายอย่างละเอียดในบทความเม็ดมีดกลึง
17.2 มีดเซาะร่องและจุดอ้างอิง
มีดเซาะร่องและมีดตัดขาดมีลักษณะทางเรขาคณิตที่ต่างจากมีดกลึงปอกผิวทั่วไป ลำตัวใบมีดจะมีความยาวและแคบ คมตัดหลักอยู่ที่ปลายด้านหน้า ส่วนด้านข้างทั้งสองด้านมีมุมหลบ (Side clearance) ประมาณ 1° ถึง 2° เพื่อป้องกันไม่ให้ผิวข้างของใบมีดเสียดสีกับผนังร่อง:
- ความแข็งแกร่งในทิศป้อนดิ่ง (แกน X): หน้าตัดของใบมีดในแนวดิ่งมีความสูงมาก จึงรองรับแรงกดในแนวรัศมีที่ผลักตรงเข้าหาศูนย์กลางได้เป็นอย่างดี
- ข้อจำกัดต่อแรงด้านข้าง (แกน Z): ตัวใบมีดมีความบางมากในแนวแกน Z จึงรับแรงดัดในแนวขวางได้ต่ำ การนำมีดเซาะร่องทั่วไปไปเดินปาดเนื้อด้านข้างจะทำให้เกิดการสั่นสะท้าน (Chatter) ผนังร่องเป็นคลื่นไม่ได้ฉาก หรือใบมีดชำรุดเสียหาย การตัดด้านข้างด้วยมีดเซาะร่องทั่วไปจึงจำกัดเฉพาะงานเบา เช่น การลบมุมขอบร่อง (Chamfering) หรือเก็บผิวผนังบางๆ เพียง 0.1–0.2 มม. เท่านั้น
เม็ดมีดเซาะร่องมีความกว้างมาตรฐาน เช่น 2, 3, 4 และ 5 มม. ร่องที่กว้างเท่าเม็ดมีดพอดีสามารถป้อนลงครั้งเดียวได้ ส่วนร่องที่กว้างกว่าเม็ดมีดจะต้องใช้วิธีเซาะหลายครั้ง
จุดที่โปรแกรมควบคุม (Tool Reference Point): มีดเซาะร่องมีมุมตัด 2 มุม คือมุมซ้ายและมุมขวา ชุดควบคุม CNC สามารถบันทึกพิกัดของจุดอ้างอิงเครื่องมือได้เพียงจุดเดียวในตารางค่าชดเชยเรขาคณิต ตัวอย่างในหนังสือเล่มนี้ใช้ มุมด้านหัวจับ (มุมซ้าย) เป็นมาตรฐานสากล เหมือนในบทที่ 14 และบทที่ 16 เมื่อโปรแกรมสั่งพิกัดแกน Z ชุดควบคุมจะพาเฉพาะ มุมซ้ายของใบมีด ไปยังพิกัดนั้นเสมอ ส่วนเนื้อวัสดุจะถูกกินต่อไปทางขวา (+Z) เท่ากับความกว้างเต็มของเม็ดมีด ():
| ระยะในแบบงาน | ค่า Z ที่เขียน (มีดกว้าง 3 มม. จุดอ้างอิงมุมซ้าย) | เหตุผลทางเรขาคณิต |
|---|---|---|
| จากหน้างานถึงผนังซ้ายของร่อง 15 มม. | Z-15. |
มุมซ้ายของมีดอยู่ตรงกับผนังซ้ายพอดี เขียนพิกัดตรงตามแบบ |
| จากหน้างานถึงผนังขวาของร่อง 11 มม. | Z-14. |
ผนังขวาอยู่ที่ Z−11 แต่มุมซ้ายต้องอยู่ถอยไปทางลบเท่าความกว้างมีด: −11 − 3 = −14 |
| ชิ้นงานยาว 40 มม. ตัดขาดที่ด้านหลัง | Z-43. |
ขอบหลังชิ้นงานอยู่ที่ Z−40 แต่มุมซ้ายต้องเลยไปอีกเท่าความกว้างมีด: −40 − 3 = −43 |
หากช่างตั้งเครื่องแตะตั้งมีดที่มุมขวา พิกัด Z ทุกค่าจะสลับด้านกันทั้งหมด ผู้เขียนโปรแกรมจึงต้องระบุในใบตั้งเครื่อง (Setup Sheet) ให้ชัดเจนเสมอ
ทำไมจึงไม่ใช้การชดเชยรัศมีปลายมีด (G41/G42): งานเซาะร่องทั่วไปมีผนังตั้งฉาก 90° กับแนวแกน และรัศมีที่มุมเม็ดมีด (Corner radius) มีขนาดเล็กมากเพียง 0.1–0.2 มม. ผู้เขียนโปรแกรมจึงคำนวณตำแหน่งขอบมุมของใบมีดลงในพิกัดตรงๆ ได้ง่ายกว่า นอกจากนี้ คำสั่งสำเร็จรูปอย่าง G74 และ G75 บนชุดควบคุม Fanuc มีวงรอบการคำนวณภายในตายตัวที่ไม่รองรับโหมด G41/G42 หากเปิดค้างไว้ ชุดควบคุมจะคำนวณทิศทางชดเชยผิดพลาดหรือส่งสัญญาณเตือน (Alarm PS0041) การคำนวณตำแหน่งพิกัดขอบมีดโดยตรงจึงเป็นวิธีที่แน่นอนและปลอดภัยที่สุด
17.3 ร่องแคบ: เซาะครั้งเดียว
ร่องที่กว้างเท่ามีดพอดี เช่น ร่องหลบมีดกว้าง 3 มม. ใช้การเคลื่อนที่พื้นฐาน 4 จังหวะ คือ เคลื่อนที่เร็วไปเหนือร่อง ป้อนลงถึงก้นร่อง หยุดรอให้ก้นร่องกลมเรียบ แล้วถอยออกจากร่อง
G00 X32. Z-28. (เหนือผิว Ø30 ด้านละ 1 มม.)
G01 X24. F0.06 (ป้อนลงถึงก้นร่อง Ø24)
G04 P100 (หยุดรอให้ก้นร่องกลมเรียบ)
G01 X32. F0.3 (ถอยออกด้วยอัตราป้อนควบคุม)
- จุดเริ่มอยู่เหนือผิวเพียงเล็กน้อย: เผื่อระยะเข้างานประมาณ 1 มม. ต่อด้าน อัตราป้อนของการเซาะร่องค่อนข้างต่ำ หากเริ่มสูงเกินไป เวลาส่วนใหญ่จะสูญเสียไปกับการป้อนกินอากาศ แต่ต้องตรวจดูว่าระยะนี้พ้นผิวงานเดิมที่ยังไม่ได้กลึงหรือไม่
- กลศาสตร์การหยุดรอที่ก้นร่องด้วย
G04: การกลึงทำงานด้วยอัตราป้อนต่อรอบ ( มม./รอบ) คมมีดจึงป้อนลึกลงไปตามแนวเกลียวลาดเอียงอย่างต่อเนื่อง หากสั่งให้มีดถอยขึ้นทันทีเมื่อถึงก้นร่อง ก้นร่องจะหลงเหลือแนวสันลาดเอียงตามอัตราป้อนต่อรอบ คำสั่งG04ทำหน้าที่หยุดการเคลื่อนที่ของแกน X ชั่วคราวเพื่อให้สปินเดิลหมุนผ่านคมตัดไปอย่างน้อย 1 ถึง 2 รอบเต็ม: ที่ความเร็วรอบ รอบ/นาที หนึ่งรอบใช้เวลา วินาที สองรอบใช้เวลา วินาที คำสั่งG04 P100(100 มิลลิวินาที) จึงรับประกันว่าชิ้นงานหมุนครบรอบพอดี ก้นร่องจึงถูกปาดจนกลมเรียบ - ข้อควรระวังเรื่องระยะเวลาหยุดรอ: การหยุดรอที่ก้นร่องต้องไม่นานเกินไป (ไม่ควรเกิน 2–3 รอบ) เพราะเมื่อไม่มีการคายเศษ การเสียดสีซ้ำๆ ระหว่างผิวหน้างานกับมุมหลบใต้คมตัดจะสร้างความร้อนสะสม ผิวโลหะเกิดการแข็งตัวจากการเสียดสี (Work-hardening) และทำให้มุมมนของเม็ดมีดสึกหรอเร็วกว่าปกติ
- ถอยออกจากร่องด้วย
G01อัตราป้อนควบคุม: ระหว่างการเซาะร่องลึก แรงต้านในแนวรัศมี () จะทำให้ชิ้นงานและระบบยึดใบมีดเกิดการโก่งตัวแบบยืดหยุ่น (Elastic deflection) เล็กน้อย เมื่อหยุดป้อนที่ก้นร่อง การคืนตัวของวัสดุ (Spring-back) จะผลักให้ผิวชิ้นงานเบียดชิดกับด้านข้างของใบมีด หากสั่งถอยออกด้วยG00ความเร่งกระชากของเซอร์โวมอเตอร์ขณะที่คมมีดยังเบียดอยู่กับผนังร่องจะทำให้มุมมีดขูดขีดเป็นรอยลากตามแนวดิ่ง การถอยออกด้วยG01ที่อัตราป้อนควบคุม เช่นF0.3ถึงF0.5จะช่วยให้ใบมีดถอยออกอย่างนุ่มนวลโดยไม่ทำให้ผิวผนังร่องเสียหาย
ร่องที่เซาะครั้งเดียวจะกว้างเท่าเม็ดมีดเสมอ เมื่อเม็ดมีดสึกหรอ ร่องจะแคบลง และผิวผนังร่องอาจไม่เรียบเท่าการเดินเก็บผิว วิธีนี้จึงเหมาะกับร่องที่ไม่ต้องการพิกัดความเผื่อที่เข้มงวด เช่น ร่องหลบปลายเกลียว
17.4 ร่องที่มุมบ่า
มีดกลึงผิวนอกทั่วไปมีรัศมีมุมมนที่ปลายมีด () ตามที่อธิบายในบทที่ 14 เมื่อกลึงผิวเพลาเข้าไปชนบ่า มุมด้านในระหว่างผิวเพลากับหน้าบ่าจึงเป็นรัศมีเท่ารัศมีปลายมีดเสมอ ไม่ใช่มุมฉากคม หากชิ้นส่วนที่นำมาสวมบนเพลา เช่น ตลับลูกปืนหรือเฟือง มีมุมลบที่ขอบรูเล็กกว่ารัศมีนี้ เมื่อสวมเข้าไป ขอบรูจะชนค้างกับรัศมีที่มุมก่อนจะถึงหน้าบ่า ชิ้นส่วนจึงไม่สามารถดันชิดหน้าบ่า และระยะบอกตำแหน่งในแนวแกนจะคลาดเคลื่อนไป
ร่องที่มุมบ่า (Corner groove หรือ Undercut) แก้ปัญหานี้โดยเฉือนเนื้อโลหะตรงมุมออกไปทั้งในส่วนของผิวเพลาและหน้าบ่า ทำให้ส่วนโค้งที่มุมหายไป ชิ้นส่วนที่นำมาสวมสามารถดันชิดหน้าบ่าได้เต็มหน้า และยังใช้เป็น ทางหลบสำหรับงานเจียระไน (Grinding run-out) เพื่อให้หินเจียระไนวิ่งเลยขอบผิวเพลาและหน้าบ่าได้โดยไม่ชนอีกด้านหนึ่ง อีกทั้งยัง กลึงง่ายกว่าแบบร่องมาตรฐานหลายจังหวะ เพราะป้อนมีดหัวกลมจิ้มเข้ามุม 45° เพียงครั้งเดียว แบบงานมักเขียนร่องนี้เป็นรัศมีพร้อมคำว่าร่องหลบขั้นต่ำ ซึ่งหมายถึงร่องที่มีจุดศูนย์กลางของรัศมีอยู่ที่จุดตัดระหว่างผิวเพลากับหน้าบ่าพอดี
มีดที่ใช้คือมีดเซาะร่องมุม ซึ่งติดตั้งเม็ดมีดปลายกลมเต็ม (Full radius) บนด้ามที่เอียง 45° ตัวอย่างนี้เป็นเพลา Ø30 ที่มีบ่าที่ Z−30 และต้องการร่องมุม R0.8 ใช้เม็ดมีดปลายกลม R0.8 โดยอ้างอิง ปลายมีดตามทฤษฎี (T3) ตามการตั้งมีดปกติในบทที่ 14:
G00 X30.4 Z-29.8 (ปลายมีดตามทฤษฎีห่างจุดหมาย 1 มม. ตามแนว 45°)
G01 X28.4 Z-30.8 F0.04 (ป้อนตามแนว 45° ถึงก้นร่อง Ø28.4 และเข้าบ่า 0.8 มม.)
G04 P100 (หยุดรอให้ก้นร่องกลมเรียบ)
G01 X30.4 Z-29.8 F0.3 (ถอยออกตามแนวเดิม)
- ไม่ต้องเปิด
G41/G42: การแทงเข้าตรงแนว 45° ไม่ได้เดินเลี้ยวตามเส้นขอบ จึงใช้โหมดG40ตามปกติ โดยโปรแกรมอ้างอิง ปลายมีดตามทฤษฎี (T3) ที่แตะตั้ง X บนผิวเพลาและ Z บนหน้างาน (ขอบล่างของเม็ดมีดลงถึง Ø28.4 คือ และขอบซ้ายเข้าบ่า 0.8 มม. ที่Z-30.8) - ป้อนเข้าและถอยออกในแนว 45° พอดี: ระยะต่อด้านในแกน X ต้องเท่ากับระยะในแกน Z เสมอ (จาก X30.4 ถึง X28.4 คือ 1 มม. ต่อด้าน และจาก Z−29.8 ถึง Z−30.8 คือ 1 มม.) แนวการป้อนต้องตรงกับแนวแกนของด้ามมีด เพราะด้ามมีดถูกออกแบบให้รับแรงตัดได้สูงสุดในแนวของตัวเอง หากป้อนเฉียงไปจากแนวนี้ ด้านข้างของใบมีดจะถูกดันเข้าหาผนัง
- รูปร่างของร่องคือทางที่เม็ดมีดกวาดผ่าน: การตัดเฉือนกลึงทำได้เฉพาะรูปร่างที่มีดเข้าถึงจากภายนอก เม็ดมีดกลมที่ป้อนในแนว 45° จึงสร้างก้นร่องเป็นครึ่งวงกลมรอบมุมบ่า และผนังสองข้างเป็นเส้นตรงตามแนวการป้อน ปากร่องจึงเปิดกว้างออกไปบนผิวเพลาและหน้าบ่าข้างละประมาณ 1.13 มม. จากมุม ()
- ร่องที่ได้มีความลึกเท่ารัศมีทั้งสองทิศทาง: ผิวเพลาลึกลงถึง Ø28.4 () และหน้าบ่าลึกเข้าไป 0.8 มม. หากแบบงานต้องการร่องลึกกว่ารัศมี ให้ป้อนต่อไปตามแนว 45° ตามระยะที่ต้องการเพิ่ม
- การเลือกขนาดรัศมี (): เนื่องจากร่องเว้าเข้าไปในเนื้อเพลาและหน้าบ่า รัศมี ใดๆ ที่มีศูนย์กลางอยู่ที่มุมบ่าจึงหลบมุมแหลม ของชิ้นส่วนคู่สวมได้อยู่แล้ว (ต่างจากมุมมนแบบนูนออก ที่มุมลบของคู่สวมต้องใหญ่กว่ารัศมีมุมบ่า) เกณฑ์ในการเลือก จึงอยู่ที่ขอบเขตล่างและบนแทน — ไม่เล็กเกินไป จนถูกเจียระไนลบหายไปหมดหรือเกิดความเค้นกระจุกตัวสูง (หากต้องเจียระไนต่อ ต้องใหญ่กว่าค่าเผื่อเจียระไนและรัศมีมุมหิน) และ ไม่ใหญ่เกินไป จนลดขนาดแกนเพลา () ให้รับแรงได้น้อยลง หรือเปิดปากร่องบนหน้าบ่ากว้างจนเหลือพื้นที่เรียบให้ชิ้นส่วนคู่สวมยันหน้าบ่าไม่พอ
17.5 ร่องหลบมาตรฐานแบบ E F G H
ร่องที่มุมบ่าในหัวข้อก่อนเป็นร่องที่ผู้เขียนแบบกำหนดขึ้นเองตามความสะดวก ในงานออกแบบเครื่องกลสากลมีมาตรฐานกำหนดรูปร่างและขนาดของร่องหลบที่มุมบ่าไว้แล้ว คือ ISO 18388 (พัฒนามาจากมาตรฐาน DIN 509 และใช้รหัส E F G H ชุดเดียวกัน) มาตรฐานนี้นิยามร่องหลบเพื่อตอบสนองความต้องการ 2 ด้านหลัก:
- การลดความเค้นกระจุกตัว (Stress Concentration): รอยต่อมุมฉากระหว่างผิวเพลากับหน้าบ่าเป็นจุดที่มีความเค้นสูงมาก เมื่อชิ้นงานต้องรับแรงดัดหรือแรงบิดสลับ (Alternating load) ความเค้นสูงสุดที่ก้นร่องจะพุ่งสูงกว่าความเค้นเฉลี่ยในเพลาเป็นเท่าตัวตามตัวคูณความเค้น: โดยที่ คืออัตราส่วนความเค้นสูงสุดต่อความเค้นเฉลี่ย (เพลาเรียบไม่มีร่องมี ), คือความลึกร่อง, คือรัศมีก้นร่อง และ คือค่าคงที่ตามรูปทรงและลักษณะการรับแรง (เช่น ประมาณ 1–2) หากนึกภาพเส้นแรงที่ไหลผ่านเนื้อเพลาเหมือนน้ำไหลในท่อ รัศมี ที่ใหญ่ จะช่วยให้เส้นแรงโค้งอ้อมร่องได้อย่างนุ่มนวล (ต่างจากมุมหักแหลมที่ ซึ่งทำให้ค่า พุ่งสูงจนเกิดรอยร้าวง่าย) ส่วน ความลึก ที่ตื้น จะขวางทางเดินของเส้นแรงน้อยที่สุด มาตรฐาน ISO 18388 จึงออกแบบให้ร่องหลบตื้นที่สุดเท่าที่จำเป็นและมีรัศมีก้นร่อง กว้าง เพื่อคุมค่า ให้ต่ำและยืดอายุการล้าของเพลา
- พื้นที่หลบสำหรับการตัดเฉือนขั้นถัดไปและการประกอบ: เช่น ผิวเพลาที่จะต้องเจียระไนต่อ หินเจียระไนทรงกระบอกต้องการพื้นที่วิ่งพ้นขอบเพลาเพื่อไม่ให้มุมของหินเจียระไนชนหน้าบ่า และช่วยให้ชิ้นส่วนคู่สวมชิดหน้าบ่าได้เต็มหน้า
ภาพรวมที่ควรจำคือ ตัวอักษรบอกว่าผิวใดได้รับการหลบ แบบ E หลบเฉพาะผิวเพลา แบบ F G H หลบทั้งผิวเพลาและหน้าบ่า โดยแบบ G และ H มีรูปทรงตรงกับปลายเม็ดมีดกลึงมาตรฐาน
| แบบ | หลบผิวใด | ใช้เมื่อ | รูปร่าง |
|---|---|---|---|
| E | ผิวเพลาเท่านั้น | หน้าบ่าไม่ต้องเจียระไน ผิวเพลาต้องนำไปเจียระไนต่อ หรือชิ้นส่วนคู่สวมสัมผัสหน้าบ่าเพียงบางส่วน | ก้นร่องเรียบ ลาดขึ้น 15° ถึงผิวเพลา |
| F | ผิวเพลาและหน้าบ่า | ทั้งสองผิวตั้งฉากกันและต้องเจียระไนเก็บละเอียดทั้งคู่ | ก้นร่องเรียบ กินลึกเข้าหน้าบ่า ผนังเอียง 8° |
| G | ผิวเพลาและหน้าบ่า | ชิ้นงานรับภาระปกติ และต้องการร่องมุมแคบ | ทรงปลายเม็ดมีด 55° ป้อนแนว 45° |
| H | ผิวเพลาและหน้าบ่า | ชิ้นงานรับภาระปกติ แต่มุมระหว่างผนังกว้างกว่า | ทรงปลายเม็ดมีด 60° ป้อนแนว 45° |
17.5.1 เลือกขนาดตามเส้นผ่านศูนย์กลางและภาระ
ขนาดของร่องระบุเป็น คือ รัศมีกับความลึกจากผิวเพลา มาตรฐานจับคู่ขนาดกับช่วงเส้นผ่านศูนย์กลางเพลา โดยแบ่งออกเป็น 2 ระดับภาระ: ภาระปกติ และ ภาระสลับ (Alternating load) เช่น เพลาที่หมุนส่งกำลังพร้อมรับแรงดัด ซึ่งแรงเค้นที่มุมบ่าจะสลับระหว่างแรงดึงและแรงกดในทุกรอบการหมุน ขนาดทั้งหมดมีระบุในตาราง 1 ของ ISO 18388
ข้อสังเกตสำคัญทางวิศวกรรมจากตารางมาตรฐาน:
- ภาระสลับจะกำหนดรัศมีที่โตกว่าแต่ความลึกตื้นกว่า: เช่น เพลา Ø40 ภาระปกติกำหนดขนาด 0.8 × 0.3 แต่หากเป็นภาระสลับจะกำหนดเป็น 1.2 × 0.2 รัศมีที่โตขึ้นช่วยลดการกระจุกตัวของความเค้นลงอย่างมีนัยสำคัญ ส่วนร่องที่ตื้นกว่าช่วยรักษาเนื้อโลหะของแกนเพลาไว้ให้มากที่สุด
- ค่า ของแบบ H ระบุอยู่ในวงเล็บ: ค่านี้ไม่ต้องป้อนในโปรแกรม เพราะเกิดจากองศาของเม็ดมีดเอง เมื่อคำนวณจากผนัง 15° รัศมี 0.8 มม. ความลึก มม. และ มม. จะได้ระยะ ทางเรขาคณิตประมาณ 1.98 มม. ตรงกับค่า 2.0 ในตารางมาตรฐาน
17.5.2 ขอบรูของชิ้นส่วนคู่สวมต้องลบมุม
ร่องหลบช่วยให้หน้าบ่าเป็นระนาบอ้างอิงที่ชิ้นส่วนอื่นสามารถแนบชิดได้ แต่ขึ้นอยู่กับแบบของร่องด้วย:
- แบบ E ไม่กินเนื้อเข้าไปในหน้าบ่า: รัศมี จึงเริ่มต้นจากหน้าบ่าที่ระดับสูงกว่าผิวเพลา ร่อง E 0.8 × 0.3 มีส่วนโค้งของรัศมีสูงพ้นผิวเพลาขึ้นมาตามหน้าบ่าเป็นระยะ มม. ชิ้นส่วนคู่สวมที่จะนำมาสวมจึงต้องลบมุมขอบรู () ให้มีขนาดใหญ่กว่าระยะนี้ มิฉะนั้นขอบรูจะชนติดกับส่วนโค้งมุมบ่าและดันไม่เข้าชิดหน้าบ่า มาตรฐานจึงกำหนดขนาดลบมุมขั้นต่ำ ของชิ้นส่วนคู่สวมไว้คู่กับร่องแต่ละขนาด
- แบบ F กินเนื้อเข้าไปในหน้าบ่า: รัศมีจึงจมลึกเข้าไปในหน้าบ่า ชิ้นส่วนที่นำมาสวมจึงแทบไม่ต้องลบมุมขอบรูมากนัก และสามารถสัมผัสหน้าบ่าได้เต็มระนาบ
ค่า ขั้นต่ำของแต่ละขนาดดูได้ในตาราง 2 ของ ISO 18388 เช่น ร่อง E 0.8 × 0.3 ชิ้นส่วนคู่สวมต้องลบมุมขอบรูอย่างน้อย 0.6 มม. หากชิ้นส่วนคู่สวมไม่สามารถลบมุมขอบรูได้มาก ควรเลือกใช้ร่องแบบ F หรือ H แทน
17.5.3 อ่านร่องหลบในแบบงาน
แบบงานสามารถระบุร่องหลบได้ 2 ลักษณะ คือ วาดขยายรูปร่างเต็มพร้อมกำหนดขนาด หรือเขียนสัญลักษณ์ย่อเป็นเส้นหนาที่มุมแล้วชี้ด้วยเส้นนำระบุชื่อมาตรฐาน ตัวอักษรของแบบ และขนาด เช่น:
Relief groove ISO 18388 – E 0.8×0.3
ข้อความนี้หมายถึงร่องหลบแบบ E รัศมี 0.8 มม. ลึก 0.3 มม. จากผิวเพลา ส่วนค่า , และ ผู้เขียนโปรแกรมต้องเปิดดูจากตารางมาตรฐาน
17.5.4 เซาะร่องแบบ G และ H ด้วยปลายเม็ดมีด
มาตรฐานระบุว่ารูปร่างของแบบ G และ H สอดคล้องกับเม็ดมีดคาร์ไบด์มาตรฐานตาม ISO 6987 คือ เม็ดมีดรูปสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูน 55° สำหรับแบบ G และสามเหลี่ยม 60° สำหรับแบบ H ผนังด้านผิวเพลาของแบบ G เอียง 17.5° และด้านหน้าบ่าเอียง 72.5° จากแนวแกน ส่วนแบบ H เอียง 15° และ 75° ทั้งสองแบบมีเส้นแบ่งครึ่งมุมอยู่ที่ 45° พอดี ((15 + 75) / 2 = 45) ดังนั้นเมื่อติดตั้งปลายเม็ดมีดให้ชี้เข้ามุมในแนว 45° แล้วป้อนเข้าตามแนวนั้น คมตัดสองข้างจะขึ้นรูปเป็นผนังทั้งสองของร่องได้ในการป้อนครั้งเดียว
ในการทำงานจริง โปรแกรมควรเขียนอ้างอิง ปลายมีดตามทฤษฎี (T3 — แตะผิวเพลาตั้ง X, แตะหน้างานตั้ง Z ตามบทที่ 14) และ ไม่ต้องเปิด G41/G42 เพราะเป็นการแทงตรงแนว 45° ครั้งเดียวแล้วถอยกลับทางเดิม รัศมีปลายเม็ดมีด R0.8 ทำหน้าที่เป็นรัศมีก้นร่องโดยตรง ตัวอย่างร่อง H 0.8 × 0.3 บนเพลา Ø30 ที่มีบ่าที่ Z−30:
G00 X31.4 Z-29.05 (ปลายมีดตามทฤษฎีห่างจุดหมาย 1 มม. ตามแนว 45°)
G01 X29.4 Z-30.05 F0.04 (แทงเข้าถึงก้นร่อง Ø29.4 และลึกเข้าบ่า 0.05)
G04 P100 (หยุดรอให้ผิวร่องกลมเรียบ)
G01 X31.4 Z-29.05 F0.3 (ถอยออกตามแนวเดิม)
- พิกัด
X29.4: ขอบล่างของปลายมีดตามทฤษฎีที่แตะตั้ง X จะลงไปถึงก้นร่อง Ø29.4 () พอดี - พิกัด
Z-30.05: ขอบซ้ายของปลายมีดตามทฤษฎีที่แตะตั้ง Z จะเดินเข้าไปถึงจุดลึกสุดในหน้าบ่าที่ มม. คือ Z−30.05 พอดี - ความแม่นยำในแนวแกน: ร่องแบบ H กินลึกเข้าหน้าบ่าเพียง 0.05 มม. ค่าชดเชย Z ของมีดจึงต้องแม่นยำมาก หากคลาดเคลื่อนไปเพียง 0.05 มม. มีดอาจไม่แตะหน้าบ่าเลย หรืออาจกินลึกเป็นสองเท่า
17.5.5 เซาะร่องแบบ E และ F ด้วยการกลึงตามรูปร่าง
ร่องแบบ E และ F มีก้นร่องเรียบขนานระหว่างส่วนโค้ง จึงไม่ตรงกับรูปทรงของเม็ดมีดสำเร็จรูปใดๆ การขึ้นรูปต้องใช้มีดกลึงปอกผิวที่มีรัศมีปลายมีดไม่เกิน และเปิดระบบชดเชยรัศมีปลายมีด G42 ตามบทที่ 14 เพื่อเดินตามแนวเส้นขอบของร่อง รัศมีปลายมีดต้องไม่เกิน เพื่อไม่ให้เกิดปัญหามีดตัดเฉือนกินเนื้อเกิน (Gouge) และมีดต้องมีมุมหลบที่สามารถเดินลงทางลาด 15° และยกขึ้นตามหน้าบ่าได้โดยด้ามมีดไม่ชนชิ้นงาน
ตัวอย่างร่อง E 0.8 × 0.3 บนเพลา Ø30 ที่มีบ่า Ø40 ที่ Z−30 ร่องกว้าง มม.:
G00 G42 X32. Z-26.5 (เปิดการชดเชยรัศมีปลายมีดเหนือผิวชิ้นงาน)
G01 X30. Z-27.5 F0.08 (ลงถึงผิว Ø30 ที่ปลายร่อง ห่างหน้าบ่า f = 2.5)
X29.455 Z-28.518 (เดินลงทางลาด 15° ไปจนถึงจุดเริ่มรัศมีก้นร่อง)
G02 X29.4 Z-28.725 R0.8 (ขึ้นรูปส่วนโค้ง R0.8 เชื่อมต่อก้นร่อง)
G01 Z-29.2 (เดินตามแนวก้นร่อง Ø29.4)
G02 X31. Z-30. R0.8 (ขึ้นรูปส่วนโค้ง R0.8 ที่มุมบ่า)
G01 X42. (ปาดขึ้นตามหน้าบ่าจนพ้นบ่า Ø40)
G00 G40 X44. Z-28. (ยกเลิกการชดเชยรัศมีปลายมีดขณะถอยออก)
พิกัดทั้งหมดคำนวณจากขนาดของร่อง E 0.8 × 0.3 ในตารางมาตรฐาน ก้นร่องอยู่ที่ Ø29.4 จุดเริ่มลาดเอียงที่ผิวอยู่ที่ Z−27.5 () ลาดเอียง 15° ลึกลง 0.3 มม. ต้องใช้ระยะแกน Z เท่ากับ มม. จุดสัมผัสของรัศมี 0.8 มม. คำนวณตามหลักเรขาคณิต ส่วนโค้งทั้งสองใช้ G02 เพราะมีดเคลื่อนที่ตามเข็มนาฬิกาเมื่อมองในระนาบ G18 ร่องแบบ F เขียนด้วยโครงสร้างเดียวกัน แต่รัศมีที่มุมบ่าจะจมลึกเข้าไปในหน้าบ่าเป็นระยะ แล้วจึงต่อด้วยผนังเอียง 8° แทนการขึ้นตรง
17.6 ร่องที่ต้องได้ขนาด
ร่องที่แบบงานกำหนดพิกัดความเผื่อความกว้างไว้แคบ เช่น ร่องแหวนล็อก (Snap ring) หรือร่องซีลไฮดรอลิก จำเป็นต้องควบคุมขนาด 3 ส่วนอย่างเป็นอิสระต่อกัน คือ ตำแหน่ง ความกว้าง และความลึก การเซาะครั้งเดียวด้วยมีดหน้ากว้างเท่าร่องไม่สามารถควบคุมขนาดได้ เพราะเมื่อเม็ดมีดสึกหรอ ร่องจะแคบลงทันที และการโก่งตัวของใบมีดอาจทำให้ผนังร่องเอียง วิธีการมาตรฐานคือการใช้มีดที่แคบกว่าร่องแล้วแบ่งการตัดออกเป็น 3 จังหวะ
17.6.1 เลือกความกว้างของมีด
อย่าเลือกมีดที่มีความกว้างเกือบเท่าร่อง: หากร่องกว้าง 4.0 มม. แล้วเลือกใช้มีดกว้าง 3.9 มม. จะเหลือเนื้อให้เก็บผิวที่ผนังแต่ละข้างเพียง 0.05 มม. ซึ่งน้อยกว่ารัศมีมุมมนของเม็ดมีด คมมีดจะครูดถูผิวโลหะแทนการตัดเฉือน ทำให้ผิวผนังไม่เรียบและเกิดการเสียรูป สำหรับร่องกว้าง 4.0 มม. ควรเลือกใช้มีดกว้าง 3.0 มม. ซึ่งจะเหลือเนื้อโลหะให้เก็บผิวผนังด้านละ 0.5 มม. ซึ่งเป็นระยะตัดเฉือนที่เหมาะสม
17.6.2 กลยุทธ์การเซาะสามจังหวะ
ตัวอย่างนี้เป็นร่องกว้าง 4.0 มม. ผนังซ้ายอยู่ที่ Z−15 ผนังขวาอยู่ที่ Z−11 ก้นร่อง Ø24 บนเพลา Ø30 และลบมุมปากร่อง 0.5 × 45° ใช้มีดเซาะร่องกว้าง 3.0 มม.:
- เซาะหยาบตรงกลางร่อง: จัดให้มุมซ้ายของมีดอยู่ที่ Z−14.5 ใบมีดจะอยู่กึ่งกลางร่องพอดี โดยเหลือเนื้อที่ผนังทั้งสองด้านเท่ากันคือ มม. ป้อนลงจนหยุดเหนือก้นร่อง 0.1 มม. ที่พิกัด Ø24.2 การเผื่อเนื้อไว้เท่ากันทั้งสองข้างช่วยให้แรงตัดในเที่ยวเก็บผิวมีความสมดุล
- เก็บผิวผนังซ้ายพร้อมลบมุม: มุมซ้ายของมีดเดินเฉียง 45° ลบมุมขอบซ้ายจากเหนือผิวลงมาถึง Z−15 แล้วป้อนตรงลงตามผนังซ้ายจนถึงก้นร่อง Ø24
- เก็บผิวผนังขวาพร้อมลบมุม: คราวนี้มุมขวาของมีดทำหน้าที่ตัดเฉือน ขอบขวาของร่องอยู่ที่ Z−11 มุมซ้ายของมีดจึงต้องอยู่ที่พิกัด มีดเดินลบมุมขอบขวาแล้วป้อนลงตามผนังขวาจนถึงก้นร่อง Ø24 รอยตัดของเที่ยวนี้จะทับซ้อนกับเที่ยวที่สองตรงกลาง (ช่วง Z−14 ถึง Z−12) ทำให้ก้นร่องเรียบต่อกันโดยไม่ต้องเดินกวาดซ้ำ
ทำไมจึงไม่เดินกวาดก้นร่องในแนว Z (และเมื่อใดที่ควรทำ): สำหรับร่องที่แคบกว่าสองเท่าของความกว้างเม็ดมีด การป้อนดิ่งทั้งสองฝั่งทับซ้อนกันที่ก้นร่องอยู่แล้ว ใบมีดเซาะร่องทั่วไปแข็งแรงในแนวรัศมี (แกน X) แต่อ่อนตัวในแนวข้าง (แกน Z) การป้อนกวาดด้านข้างจึงเสี่ยงต่อการสั่นสะท้าน และเมื่อใช้ค่าชดเชย Z สองชุดแยกกัน (T0303 กับ T0313) การเดินกวาดข้ามไปอีกฝั่งด้วยค่าชดเชยชุดเดียวอาจกินเกินผนังอีกด้านได้ ยกเว้นกรณี ร่องกว้างที่ต้องได้ผิวเรียบ (กว้างกว่าสองเท่าของเม็ดมีด หรือหลังเซาะหยาบด้วย G75 โดยเผื่อเนื้อผนังและก้นร่องไว้ 0.1–0.2 มม.) ให้ใช้ มีดเซาะร่องและกลึงข้าง ป้อนลงตามผนังด้านหนึ่งแล้วเดิน G01 กวาดก้นร่องในแนวแกน Z เพื่อลบรอยต่อจากการป้อนดิ่ง ก่อนลงเก็บผนังอีกด้านให้บรรจบกันที่ก้นร่อง
17.6.3 การใช้ค่าชดเชยสองชุดคุมความกว้าง
เมื่อเม็ดมีดเกิดการสึกหรอ ร่องจะมีขนาดแคบลง และเม็ดมีดใหม่แต่ละกล่องอาจมีขนาดความกว้างคลาดเคลื่อนเล็กน้อย การปรับค่าสึกหรอแกน Z ในตารางค่าชดเชยเพียงชุดเดียว จะเลื่อนตำแหน่งร่องทั้งร่อง แต่ไม่สามารถเปลี่ยนความกว้างของร่องได้ เพราะผนังทั้งสองข้างจะถูกขยับตามกันไป
วิธีแก้ปัญหาทางปฏิบัติคือ การใช้ค่าชดเชย 2 ชุดกับมีดเล่มเดียว ตามหลักการในบทที่ 14:
- การเซาะหยาบและเก็บผนังซ้าย เรียกใช้ค่าชดเชยชุดที่ 03 (
T0303) - การเก็บผนังขวา สลับไปเรียกใช้ค่าชดเชยชุดที่ 13 (
T0313)
| ผลการวัดขนาด | ตำแหน่งที่ต้องปรับ | ตัวอย่างการทำงาน |
|---|---|---|
| ร่องแคบหรือกว้างไป | ปรับเฉพาะค่าสึกหรอ Z ของชุด 13 | วัดได้กว้าง 3.98 มม. (แคบไป 0.02) ให้ป้อน +0.02 ในช่อง Wear Z ของชุด 13 ผนังขวาจะขยับไปทางขวา 0.02 มม. |
| ผนังซ้ายคลาดเคลื่อน | ปรับค่าสึกหรอ Z ของชุด 03 | ผนังซ้ายวัดได้ Z−15.03 ให้ป้อน +0.03 ในช่อง Wear Z ของชุด 03 |
| ตำแหน่งร่องเคลื่อนทั้งร่อง | ปรับค่าสึกหรอ Z ของทั้งสองชุดเท่าๆ กัน | ป้อนค่าเดียวกันทั้งสองชุด ทำให้ร่องขยับตำแหน่งแต่ความกว้างคงเดิม |
| ก้นร่องลึกหรือตื้นไป | ปรับค่าสึกหรอ X ของทั้งสองชุดเท่าๆ กัน | วัดก้นร่องได้ Ø24.04 (ตื้นไป 0.04) ให้ป้อน -0.04 ในช่อง Wear X ของทั้งชุด 03 และ 13 |
- ค่าแกน X ของทั้งสองชุดต้องเท่ากันเสมอ: เพราะผนังทั้งสองด้านต้องลงไปถึงก้นร่องที่ระดับเดียวกัน หากปรับค่า X ในชุดใดชุดหนึ่ง จะทำให้ก้นร่องเกิดรอยขั้น
- เปลี่ยนชุดค่าชดเชยขณะมีดอยู่เหนือชิ้นงาน: สลับคำสั่ง T ในบรรทัดเคลื่อนที่เร็วเหนือผิวงาน อย่าสลับขณะมีดอยู่ในร่อง เพราะชุดควบคุมบางรุ่นจะขยับแกนทันทีที่อ่านค่าชดเชยใหม่
- สองหลักแรกของคำสั่ง T ต้องเป็นหมายเลขสถานีมีดเดิมเสมอ: เช่น จาก
T0303สลับเป็นT0313หากเขียนผิดเป็นT1313ป้อมมีดจะหมุนเปลี่ยนสถานีทันทีขณะมีดอยู่ประชิดชิ้นงาน - เรียกคืนค่าชดเชยชุด 03 เสมอเมื่อจบงานร่อง: ก่อนที่ป้อมมีดจะถอยกลับจุดอ้างอิง หากลืมสั่งกลับเป็น
T0303ตำแหน่งของมีดจะยังอ้างอิงขอบขวาของเม็ดมีด (ชุด 13) อยู่ ทำให้ตำแหน่งแกน Z ในการทำงานครั้งถัดไปคลาดเคลื่อนไปเท่ากับความกว้างเม็ดมีด 1 ช่วง (เช่น 3 มม. ในตัวอย่างนี้)
17.6.4 ถอยออกจากร่องโดยไม่ขูดผนัง
หลังเก็บผนังแต่ละด้าน มีดต้องถอยออกจากร่องโดยไม่เสียดสีกับผนังที่เก็บผิวเสร็จแล้ว และไม่ชนเนื้อโลหะที่เหลืออยู่อีกฝั่ง ในโปรแกรมตัวอย่างใช้วิธีถอยมีดเฉียงด้วย G01 อัตราป้อนควบคุม กลับสู่แนวกึ่งกลางร่องที่พิกัด Z−14.5:
N180 X24. F0.06 (มุมซ้ายลงตามผนังซ้าย Z-15 ถึงก้นร่อง)
N190 X32. Z-14.5 F0.3 (ถอยเฉียงไปทางขวาห่างจากผนังซ้าย)
N220 X24. F0.06 (มุมขวาลงตามผนังขวา Z-11 ถึงก้นร่อง)
N230 X32. Z-14.5 F0.3 (ถอยเฉียงไปทางซ้ายห่างจากผนังขวา)
การใช้ G01 F0.3 ถอยเฉียงทำให้แกน X และแกน Z เคลื่อนที่ประสานกันเป็นเส้นตรง หากใช้ G00 แกนทั้งสองอาจเร่งความเร็วไม่พร้อมกันตามลักษณะ Non-linear rapid ทำให้ใบมีดอาจเฉือนปาดเข้าผนังร่องระหว่างทาง
17.7 ร่องกว้างและการเซาะเป็นช่วง G75
ร่องที่มีความกว้างกว่ามีดหลายเท่า เช่น ร่องกว้าง 10 มม. ด้วยมีดกว้าง 3 มม. ต้องใช้การเซาะหลายครั้งขยับเลื่อนไปในแกน Z และร่องที่ลึกต้องมีการยกถอยมีดเป็นระยะเพื่อหักเศษ คำสั่งสำเร็จรูป G75 รวมทั้งสองกระบวนการไว้ในคำสั่งเดียว คือ ป้อนลงในแกน X ทีละช่วงพร้อมถอยกลับเพื่อหักเศษ เมื่อถึงก้นร่องจะถอยยกขึ้น เลื่อนไปในแกน Z แล้วเริ่มเซาะช่วงถัดไปโดยอัตโนมัติ
G75 R_ ;
G75 X(U)_ Z(W)_ P_ Q_ R_ F_ ;
G75 ตามคู่มือ Fanuc 0i-F| ค่า | ความหมาย |
|---|---|
R บรรทัดแรก |
ระยะถอยกลับหลังป้อนแต่ละช่วงเพื่อหักเศษ (มม.) เป็นค่าคงสถานะ (Modal) |
X |
เส้นผ่านศูนย์กลางก้นร่องที่ต้องการ |
Z |
ตำแหน่งพิกัด Z ของขอบร่องในการเซาะครั้งสุดท้าย หากไม่ระบุ Z และ Q จะเป็นการเซาะลงตำแหน่งเดียว |
U W |
ระยะการเคลื่อนที่แบบสัมพัทธ์ (Incremental) จากจุดเริ่มต้นคำสั่ง โดย U คิดเป็นค่าเส้นผ่านศูนย์กลาง |
P |
ความลึกในการป้อนแต่ละช่วงในแกน X วัดเป็นรัศมี หน่วยเป็นไมโครเมตร ไม่มีจุดทศนิยม เช่น P1000 คือ 1.0 มม. |
Q |
ระยะเลื่อนในแกน Z ระหว่างการเซาะแต่ละครั้ง หน่วยเป็นไมโครเมตร ไม่มีจุดทศนิยม เช่น Q2500 คือ 2.5 มม. |
R บรรทัดที่สอง |
ระยะที่ใบมีดถอยหลบด้านข้างที่ก้นร่องก่อนถอยยกมีดขึ้น หากไม่ระบุถือเป็นศูนย์ |
F |
อัตราป้อนตัดเฉือน |
G00 X32. Z-23. (มุมซ้ายของมีดที่ Z-23 มุมขวาจึงตรงกับผนังขวา Z-20 พอดี)
G75 R0.5 (ถอยกลับ 0.5 มม. ในแต่ละช่วงเพื่อหักเศษ)
G75 X26. Z-30. P1000 Q2500 F0.06
ร่องนี้กว้าง 10 มม. ตั้งแต่ Z−30 ถึง Z−20 ลึกถึงก้นร่อง Ø26 ชุดควบคุมจะป้อนเซาะ 4 ครั้งที่พิกัด Z−23, Z−25.5, Z−28.0 และ Z−30.0 โดยเที่ยวสุดท้ายจะขยับเลื่อนเท่ากับระยะที่เหลือจริงเพื่อให้หยุดตรงพิกัด Z ที่กำหนดพอดี แต่ละครั้งจะป้อนลึกลงช่วงละ 1 มม. ต่อด้าน แล้วถอยกลับ 0.5 มม. จนถึง Ø26 จากนั้นถอยยกมีดขึ้นมาที่ Ø32 เมื่อครบทุกลูปมีดจะวิ่งกลับสู่จุดเริ่มต้น
- กฎการทับซ้อน (): ระยะเลื่อน ต้องน้อยกว่าความกว้างของเม็ดมีด เสมอ (ทั่วไปใช้ ) เพื่อให้รอยตัดของแต่ละเที่ยวทับซ้อนกัน หาก จะหลงเหลือครีบสันโลหะบางๆ คั่นกลางระหว่างเที่ยว ซึ่งจะบีบอัดใบมีดจนแตกหักในการป้อนเที่ยวถัดไป
- ห้ามใส่จุดทศนิยมใน P หรือ Q: ชุดควบคุมกำหนดให้ค่าทั้งสองเป็นจำนวนเต็มในหน่วยไมโครเมตร (Microns) การใส่
Q2.5ชุดควบคุมจะอ่านเป็น มม. หรือเกิด Alarm G75เหมาะสำหรับงานเซาะร่องหยาบ: ผนังร่องและก้นร่องที่ได้จากG75เกิดจากการป้อนดิ่งเป็นช่วงๆ จึงมักหลงเหลือรอยต่อ หากเป็นร่องที่ต้องการความแม่นยำสูง ควรใช้G75เซาะเปิดร่องหยาบโดยเผื่อเนื้อไว้ แล้วจึงใช้โปรแกรมเก็บผิวตามกลยุทธ์สามจังหวะ
หากไม่ระบุ Z และ Q คำสั่ง G75 จะทำงานเป็นการเจาะเซาะร่องดิ่งตำแหน่งเดียวแบบหักเศษ ซึ่งนิยมใช้อย่างแพร่หลายกับงานเซาะร่องแคบที่ลึกมาก หรืองานตัดขาดวัสดุที่มีเศษเหนียวและยาวยืด
17.8 การตัดขาด
การตัดขาด (Part-off) เป็นการแยกชิ้นงานที่กลึงเสร็จแล้วออกจากแท่งเพลาดิบ มีหลักการทำงานเหมือนการเซาะร่องลึกจนถึงจุดศูนย์กลาง แต่มีความสำคัญเป็นพิเศษเพราะเป็นกระบวนการสุดท้าย และหลังจากชิ้นงานหลุดออกไปแล้วจะไม่มีสิ่งใดประคองชิ้นงานอีกต่อไป
- ระดับความสูงศูนย์มีด (Center Height):
- หากมีดอยู่สูงกว่าศูนย์ (Above center): โดยปกติหน้ามีดใต้คมตัดจะเอียงหลบเข้าไปด้านในเพื่อให้มีช่องว่าง (มุมหลบ) ไม่ให้ตัวเม็ดมีดเสียดสีกับผิวงาน แต่เมื่อปลายมีดอยู่สูงกว่าแนวศูนย์กลาง ผิวเพลาที่อยู่ต่ำกว่าคมตัดจะโค้งยื่นออกมาหาหน้ามีด ยิ่งมีดป้อนตัดลึกเข้าใกล้แกนหมุนและเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กลงเท่าไร ความโค้งนี้ยิ่งชันเข้ามากินช่องว่างใต้คมตัดมากเท่านั้น จนในที่สุดช่องว่างหมดไป ผิวใต้คมมีดจึงเบียดอัดกับชิ้นงานจนตัดไม่เข้า และแรงกดในแนวรัศมีจะดันให้เม็ดมีดแตกหักได้
- หากมีดอยู่ต่ำกว่าศูนย์ (Below center): แรงตัดจะดูดให้ชิ้นงานปีนขึ้นมาบนคมตัด ทำให้เกิดการสั่นสะท้าน (Chatter) และคมตัดอาจบิ่นกะเทาะได้ง่าย
- ระดับความสูงของมีดตัดขาดจึงต้องตั้งให้อยู่ตรงแนวศูนย์กลางพอดี โดยมีพิกัดความเผื่อไม่เกิน มม.
- เลือกใบมีดที่ยาวพอถึงศูนย์กลาง แต่ไม่ยาวยื่นเกินไป: ใบมีดยิ่งยื่นยาวมากเท่าใด ความแข็งเกร็งยิ่งลดลงและสั่นสะท้านง่ายขึ้น และใบมีดยาวมักใช้เม็ดมีดที่กว้างกว่า ซึ่งทำให้สูญเสียเนื้อโลหะไปโดยเปล่าประโยชน์
- เข้าหาเหนือผิวของแท่งเพลาดิบ: จุดเริ่มต้องคำนวณจากขนาดของเพลาดิบก่อนปอก ไม่ใช่ขนาดผิวที่กลึงเสร็จแล้ว เพราะเนื้อโลหะฝั่งหัวจับยังคงเป็นผิวเดิม
- ตัดเลยจุดศูนย์กลางเล็กน้อยเสมอ (เช่น
X-0.8ถึงX-1.0): คมตัดของเม็ดมีดตัดขาดมีรัศมีมุมมน (Corner radius เช่น หรือ มม.) ไม่ใช่เหลี่ยมคมกริบ หากสั่งให้มีดหยุดตัดที่พิกัดX0พอดี ส่วนมุมมนจะไม่สามารถเฉือนเนื้อวัสดุตรงแกนกลางออกได้หมด ส่งผลให้เหลือแท่งเดือยเล็กๆ (Pip หรือ Teat) ค้างอยู่ ชิ้นงานจะไม่หลุดขาด หรืออาจฉีกขาดทิ้งรอยเสี้ยนไว้ที่ผิวหน้า การป้อนเลยจุดศูนย์กลางไปทางลบเล็กน้อย (ประมาณ มม.) ช่วยให้แนวคมตัดตรงผ่านแกนหมุนไปได้ ชิ้นงานจึงหลุดขาดโดยไม่เหลือเดือย - ต้องสั่งถอยในแกน X ให้พ้นผิวก่อน จึงค่อยเคลื่อนที่ในแกน Z: เมื่อชิ้นงานตัดขาดแล้ว ให้สั่งถอยแกน X ในแนวดิ่งขึ้นมาพ้นเส้นผ่านศูนย์กลางเพลาดิบเสียก่อน เช่น
G00 X32.แล้วจึงค่อยสั่งถอยแกน Z ไปยังตำแหน่งเปลี่ยนเครื่องมือ อย่าสั่งถอยเฉียงหลายแกนพร้อมกันในบรรทัดเดียว เพราะหากชิ้นงานยังไม่หลุดขาดอย่างสมบูรณ์ (เช่น มีเศษโลหะติดคาหรือคมมีดบิ่นก่อนถึงศูนย์กลาง) การขยับแกน Z ในแนวราบจะทำให้เกิดแรงงัดด้านข้างต่อใบมีดและชิ้นงาน ส่งผลให้ใบมีดแตกหัก ชิ้นงานบิดงอ หรือผิวสัมผัสของหัวจับและป้อมมีดเกิดความเสียหาย - ใช้
G96ร่วมกับG50เสมอ: เมื่อใช้ความเร็วตัดคงที่ (G96) เมื่อมีดตัดลึกเข้าใกล้จุดศูนย์กลาง () ความเร็วรอบสปินเดิลจะพุ่งสูงขึ้นอย่างต่อเนื่องตามสมการ จึงต้องใช้G50ล็อกความเร็วรอบสูงสุดไว้ (เช่นG50 S2000) ค่าจำกัดนี้ต้องไม่เกินพิกัดความปลอดภัยของหัวจับไฮดรอลิก เพราะที่ความเร็วรอบสูงมากๆ แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง () ที่กระทำต่อฟันจับจะต้านแรงดึงของกระบอกสูบ ทำให้แรงจับยึด (Clamping force) ของหัวจับลดลงอย่างรวดเร็ว ชิ้นงานอาจเลื่อนหลุด หรือเกิดการสั่นสะท้านจากความไม่สมดุลของเพลา - เผื่อเนื้อสำหรับการปาดหน้าเก็บละเอียด (OP2): หากชิ้นงานต้องนำกลับด้านมาจับในขั้นตอนที่สองเพื่อปาดหน้าเก็บผิว ควรเผื่อเนื้อไว้ประมาณ 0.3 ถึง 0.5 มม.
- การรองรับชิ้นงาน: ชิ้นงานที่หลุดควรถูกรองรับด้วยอุปกรณ์รับชิ้นงานอัตโนมัติ (Part catcher) เพื่อป้องกันผิวชิ้นงานเกิดรอยบุบเสียหายจากการตกกระแทกถาดรองเศษ และ ห้ามยื่นมือเข้าไปรอรับชิ้นงานขณะสปินเดิลหมุนหรือโปรแกรมกำลังทำงานอยู่
17.8.1 ลบมุมที่ขอบด้านหลังขณะตัดขาด
ขอบด้านหลังของชิ้นงานไม่สามารถลบมุมด้วยมีดกลึงปอกผิวทั่วไปได้เพราะยังติดอยู่กับแท่งเพลา ผู้เขียนโปรแกรมสามารถใช้มีดตัดขาดลบมุมขอบนี้ได้ก่อนการตัดขาด โดยดำเนินตาม 4 ขั้นตอน:
- เซาะร่องชั่วคราวที่ตำแหน่งตัดขาด ให้ลึกกว่าปลายของมุมที่จะลบ
- ถอยขึ้นเหนือผิว แล้วเลื่อนไปทาง +Z ให้มุมขวาของใบมีดอยู่ที่จุดเริ่มของการลบมุม
- ลบมุมจากด้านนอกเข้าด้านในด้วยบรรทัดเฉียง 45° บรรทัดเดียว
- ตัดขาดต่อจากปลายของมุมที่ลบลงไปจนเลยศูนย์กลาง
มุมที่ลบควรมีขนาดไม่เกิน 3/4 ของความกว้างใบมีด หากต้องการลบมุมขนาดใหญ่กว่านั้นควรแบ่งการลบมุมออกเป็นหลายครั้ง
17.9 ร่องหน้างาน G74
G74 ทำงานด้วยหลักการเดียวกับ G75 แต่สลับแกนกัน คือ ป้อนในแกน Z ทีละช่วงพร้อมถอยกลับเพื่อหักเศษ และเลื่อนในแกน X ระหว่างแต่ละครั้ง รูปแบบคำสั่งและการเจาะรูลึกที่ศูนย์กลางด้วย G74 อธิบายไว้ในบทที่ 16
ร่องที่หน้าตัดชิ้นงาน เช่น ร่องแหวนยางรอบรูบนหน้าแปลน ใช้คำสั่ง G74 ที่ระบุทั้ง X และ P ชุดควบคุมจะป้อนเซาะตามแกน Z แล้วเลื่อนในแกน X เพื่อเซาะเที่ยวถัดไป ตัวอย่างนี้เป็นร่องหน้างานบนเพลา Ø30 ด้วยมีดเซาะร่องหน้างานกว้าง 3 มม. โดยเริ่มเซาะที่วงนอกแล้วเลื่อนเข้าหาศูนย์กลาง:
G00 X20. Z2. (ขอบด้านในของใบมีดอยู่ที่ Ø20)
G74 R0.5
G74 X16. Z-4. P2000 Q1500 F0.05
ร่องนี้อยู่ระหว่าง Ø16 ถึง Ø26 ลึก 4 มม. จุดที่โปรแกรมควบคุมคือขอบด้านในของใบมีด ใบมีดกว้าง 3 มม. จึงกินเนื้อจาก Ø20 ถึง Ø26 ในเที่ยวแรก เที่ยวที่สองขยับเข้าหาศูนย์กลาง 2 มม. ต่อด้าน ตามค่า P2000 ถึงพิกัด X16 ซึ่งกินเนื้อจาก Ø16 ถึง Ø22 แต่ละเที่ยวป้อนลึกในแกน Z ช่วงละ 1.5 มม. ตามค่า Q1500 และถอยกลับ 0.5 มม. เพื่อหักเศษ
17.9.1 ระยะหลบในแนวรัศมีของมีดเซาะร่องหน้างาน
มีดเซาะร่องผิวนอกไม่มีปัญหานี้ เพราะคมตัดวางตัวอยู่ในระนาบเดียวกับแนวศูนย์กลางเพลา และใบมีดเดินตรงเข้าหาจุดศูนย์กลาง แต่มีดเซาะร่องหน้างานป้อนขนานกับแกน Z ผนังทั้งสองด้านของร่องจึงเป็น วงแหวนทรงกลมร่วมศูนย์ รอบแกนหมุน ในขณะที่ลำตัวใบมีดซึ่งต้องมีความสูงเพื่อความแข็งแกร่งจะยื่นลงไปใต้คมตัด:
- ใบมีดตรงจะชนผนังนอก: เมื่อมองตามแนวแกนหมุน ผนังวงนอกจะโค้งเข้าหาใบมีด มุมล่างด้านนอกของใบมีดตรงจะยื่นเลยแนววงกลมและขูดชนกับผนังนอก ใบมีดเซาะร่องหน้างานจึงต้องถูกสร้างให้มีความโค้งตามแนวรัศมีของร่อง (Radial clearance)
- ใบมีดที่โค้งแคบเกินไปจะชนแกนกลาง: หากนำใบมีดที่ออกแบบสำหรับร่องขนาดเล็กมาใช้กับร่องขนาดใหญ่ ด้านในของใบมีดจะโค้งเข้าหาแกนหมุนเร็วกว่าผนังด้านใน มุมล่างด้านในจึงขูดชนกับแกนกลาง
- ช่วงเส้นผ่านศูนย์กลางสำหรับการเซาะครั้งแรก ( ถึง ): ในแค็ตตาล็อกผู้ผลิตจะระบุช่วงเส้นผ่านศูนย์กลางที่ใบมีดนั้นสามารถเซาะเที่ยวแรกได้อย่างปลอดภัย การเซาะเที่ยวแรกมีผนังล้อมทั้งสองด้านจึงต้องเลือกมีดให้ตรงกับขนาดร่อง หากร่องเล็กกว่าช่วงจะชนผนังนอก หากร่องใหญ่กว่าช่วงจะชนแกนกลาง
- เลือกใช้มีดในช่วงขนาดที่ใหญ่ที่สุดที่ยังครอบคลุมร่อง: ใบมีดในช่วงเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่จะมีความโค้งน้อยกว่า จึงมีความแข็งเกร็งและทนทานต่อการสั่นสะท้านได้ดีกว่า
ลำดับการเซาะจากวงนอกเข้าหาวงใน: ผู้ผลิตแนะนำให้เริ่มเซาะที่วงนอกสุดก่อนเสมอ เพราะการเซาะเที่ยวแรกมีความยากที่สุดเนื่องจากถูกปิดล้อมด้วยผนังทั้งสองด้าน การเริ่มที่วงนอกช่วยให้แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางและพื้นที่เปิดด้านนอกช่วยสลัดเศษออกสู่อากาศเปิดได้ง่ายขึ้น เมื่อเซาะเที่ยวถัดไปเข้าหาด้านใน ร่องจะมีผนังเปิดโล่งด้านหนึ่ง ทำให้เศษคายตัวได้อย่างอิสระ โปรแกรม O1701 จึงเริ่มเซาะที่ X20 และจบที่ X16
- ไม่ควรระบุระยะถอยด้านข้างที่ก้นร่อง (R บรรทัดที่สอง): เพราะในร่องโค้ง การถอยมีดไปด้านข้างที่ก้นร่องจะทำให้ลำตัวใบมีดเสียดสีกับผนังโค้งของร่อง
17.10 ตัวอย่างโปรแกรม: ร่องและการตัดขาด
โปรแกรม O1701 ทำงานกับเพลาที่กลึงผิวนอกเป็น Ø30 เรียบร้อยแล้ว กำหนดให้จุดศูนย์ชิ้นงาน Z0 อยู่ที่ระนาบหน้าตัดชิ้นงาน มีกระบวนการทำงาน 4 ลำดับ:
- ร่องที่ต้องได้ขนาด: กว้าง 4 มม. จาก Z−15 ถึง Z−11 ก้นร่อง Ø24 ลบมุมปากร่อง 0.5 × 45° เซาะ 3 จังหวะด้วย
T0303และT0313 - ร่องกว้าง: กว้าง 10 มม. จาก Z−30 ถึง Z−20 ก้นร่อง Ø26 ด้วยคำสั่ง
G75 - ร่องหน้างาน: จาก Ø16 ถึง Ø26 ลึก 4 มม. ด้วยคำสั่ง
G74และมีดเซาะร่องหน้างานT0707 - ตัดขาด: ชิ้นงานยาว 40 มม. พร้อมลบมุม 0.5 × 45° ที่ขอบหลัง ด้วยมีดตัดขาด
T0505
%
O1701 (GROOVES G75 G74 PART-OFF)
(Z0 = FRONT FACE BAR D30 TURNED)
(T0303 GROOVING W3.0 OFFSET 03 LEFT WALL OFFSET 13 RIGHT WALL)
(T0505 PART-OFF W3.0)
(T0707 FACE GROOVING W3.0)
N10 G18 G21 G40 G99
N20 G28 U0.
N30 G28 W0.
(T0303 GROOVE W4 Z-15 TO Z-11 D24)
N100 T0303
N110 G50 S2500
N120 G96 S120 M03
N130 G00 X32. Z-14.5 M08
N140 G01 X24.2 F0.06
N150 G00 X32.
N160 Z-16.5
N170 G01 X29. Z-15. F0.05
N180 X24. F0.06
N190 X32. Z-14.5 F0.3
N200 G00 Z-12.5 T0313
N210 G01 X29. Z-14. F0.05
N220 X24. F0.06
N230 X32. Z-14.5 F0.3
N240 G00 Z-23. T0303
(T0303 WIDE GROOVE W10 Z-30 TO Z-20 D26)
N250 G75 R0.5
N260 G75 X26. Z-30. P1000 Q2500 F0.06
N270 G00 X150. Z100. M09
N275 M01
(T0707 FACE GROOVE D16 TO D26 Z-4)
N400 T0707
N410 G97 S900 M03
N420 G00 X20. Z2. M08
N430 G74 R0.5
N440 G74 X16. Z-4. P2000 Q1500 F0.05
N450 G00 X150. Z100. M09
N455 M01
(T0505 PART-OFF L40 CHAMFER 0.5)
N500 T0505
N510 G50 S2000
N520 G96 S100 M03
N530 G00 X32. Z-43. M08
N540 G01 X26. F0.05
N550 X31. F0.3
N560 G00 Z-42.
N570 G01 X29. Z-43. F0.05
N580 X-0.8 F0.04
N590 G00 X32.
N600 X150. Z100. M09
N610 M05
N620 M30
%
ดูเครื่องมือเดินตั้งแต่ N10 ถึง N620 ได้ในตัวจำลองการตัด และBackplot
| บรรทัด | สิ่งที่เกิดขึ้นและเหตุผล |
|---|---|
N130 N140 |
เซาะหยาบตรงกลางร่อง มุมซ้ายที่ Z−14.5 ลงถึง Ø24.2 เหลือเนื้อที่ผนังด้านละ 0.5 มม. และก้นร่อง 0.1 มม. |
N150 N160 |
ถอยมีดขึ้นด้วย G00 ซึ่งปลอดภัยเพราะผนังยังไม่ได้เก็บละเอียด แล้วเลื่อนไปที่ Z−16.5 เหนือผิวงาน |
N170 N180 |
ลบมุมขอบซ้ายด้วยมุมซ้ายของใบมีดในแนว 45° ถึงผนังซ้าย Z−15 แล้วป้อนลงตามผนังถึงก้นร่อง Ø24 |
N190 |
ถอยเฉียงออกจากผนังซ้ายกลับสู่กึ่งกลางร่องที่ Z−14.5 ด้วยอัตราป้อนควบคุม F0.3 |
N200 |
สลับเป็นค่าชดเชยชุด 13 ขณะเคลื่อนที่เร็วเหนือผิวไปที่ Z−12.5 สองหลักแรกยังคงเป็น 03 ป้อมมีดจึงไม่หมุน |
N210 N220 |
ลบมุมขอบขวาด้วยมุมขวาของใบมีด (มุมขวาถึง Z−11 เมื่อมุมซ้ายอยู่ที่ Z−14) แล้วลงตามผนังขวาถึงก้นร่อง Ø24 |
N230 |
ถอยเฉียงออกจากผนังขวากลับสู่กึ่งกลางร่องที่ Z−14.5 ด้วยอัตราป้อนควบคุม |
N240 |
สลับกลับเป็นค่าชดเชยชุด 03 ขณะเคลื่อนที่เร็วเหนือผิวไปสู่จุดเริ่มต้นของร่องกว้าง |
N250 N260 |
G75 เซาะร่องกว้าง 4 ครั้งที่ Z−23, Z−25.5, Z−28 และ Z−30 ป้อนลึกช่วงละ 1 มม. ถอยกลับ 0.5 มม. ถึง Ø26 แล้วกลับจุดเริ่ม |
N400 N410 |
มีดเซาะร่องหน้างาน กำหนดความเร็วรอบคงที่ 900 รอบ/นาที เพื่อเสถียรภาพในการตัดเฉือน |
N420 ถึง N440 |
เข้าหาที่ X20 Z2 แล้วใช้ G74 เซาะ 2 ครั้ง เริ่มที่วงนอก X20 แล้วขยับเข้าวงในที่ X16 แต่ละครั้งป้อนในแกน Z ช่วงละ 1.5 มม. ถอยกลับ 0.5 มม. ถึง Z−4 |
N510 N520 |
มีดตัดขาด ใช้ G96 100 ม./นาที จำกัดความเร็วรอบสูงสุดไว้ที่ 2,000 รอบ/นาที ด้วย G50 เพื่อความปลอดภัยของหัวจับ |
N530 N540 |
เข้าหาเหนือเพลาดิบที่ Z−43 (มุมขวาของใบมีดอยู่ที่ Z−40 ซึ่งคือด้านหลังชิ้นงานยาว 40 มม.) เซาะร่องนำร่องชั่วคราวถึง Ø26 |
N550 ถึง N570 |
ถอยยกขึ้นที่ Ø31 เลื่อนไปที่ Z−42 แล้วเดินเฉียง 45° ลบมุมขอบหลัง 0.5 มม. จากนอกเข้าในจนมุมขวาถึง Ø29 Z−40 |
N580 |
ตัดขาดต่อลงไปจนเลยจุดศูนย์กลางถึงพิกัด X−0.8 เพื่อกำจัดเดือยแกนกลางให้ชิ้นงานหลุดขาดสมบูรณ์ |
N590 N600 |
ถอยยกมีดในแกน X ขึ้นพ้นขนาดเพลาดิบก่อนเสมอ แล้วจึงค่อยเคลื่อนที่กลับจุดเปลี่ยนเครื่องมือ |
ในโปรแกรมจำลอง ค่าชดเชยชุด 03 และ 13 ถูกตั้งให้มีค่าเท่ากัน มีดจึงไม่ขยับเมื่อสลับชุด บนเครื่องจักรจริง ผลต่างระหว่างสองชุดนี้คือระยะที่ผนังขวาจะเลื่อนไป ซึ่งใช้ในการปรับแต่งความกว้างร่องให้ได้ตามพิกัดความเผื่อ
17.11 ข้อผิดพลาดที่พบบ่อย
| ข้อผิดพลาด | ผลที่เกิด | การป้องกันและแก้ไข |
|---|---|---|
| ตั้งค่าชดเชยมีดเซาะร่องคนละมุมกับที่โปรแกรมคิด | ร่องและตำแหน่งตัดขาดเลื่อนไปเท่าความกว้างเม็ดมีด | ระบุมุมอ้างอิงให้ชัดเจนในคำอธิบายต้นโปรแกรมและใบตั้งเครื่อง |
| เลือกมีดกว้างเกือบเท่าร่องที่ต้องได้ขนาด | คมมีดครูดถูผิวแทนการตัด ผิวผนังไม่เรียบ | เลือกมีดที่แคบกว่าเพื่อให้เหลือเนื้อตัดอย่างน้อยด้านละ 0.5 มม. |
| ปรับค่าสึกหรอ Z ของชุดเดียวเพื่อแก้ความกว้างร่อง | ร่องเคลื่อนตำแหน่งทั้งร่อง แต่ความกว้างเท่าเดิม | กำหนดค่าชดเชยชุดที่สองสำหรับผนังขวา และปรับเฉพาะชุดนั้น |
| ปรับค่า X ของชุดค่าชดเชยเพียงชุดเดียว | ก้นร่องเกิดรอยขั้น | ปรับค่า X ของทั้งสองชุดให้เท่ากันเสมอ |
| สลับชุดค่าชดเชยขณะมีดอยู่ในร่อง หรือเปลี่ยนสองหลักแรกของ T | มีดขยับเบียดในร่อง หรือป้อมมีดหมุนชนชิ้นงาน | สลับชุดค่าชดเชยขณะมีดอยู่เหนือผิวงาน และคงสองหลักแรกไว้เสมอ |
ถอยออกจากร่องที่เก็บผิวแล้วด้วย G00 |
ใบมีดขูดขีดเป็นรอยลากบนผนังร่อง | ถอยเฉียงออกจากผนังด้วย G01 อัตราป้อนควบคุม |
ใส่จุดทศนิยมในค่า P หรือ Q ของ G74 และ G75 |
เกิด Alarm หรือได้ระยะป้อนที่ผิดพลาด | ป้อนค่าเป็นจำนวนเต็มในหน่วยไมโครเมตร เช่น P1000 |
ค่า Q ของ G75 เท่ากับหรือมากกว่าความกว้างมีด |
หลงเหลือครีบสันโลหะระหว่างเที่ยวตัด | กำหนดให้ค่า Q น้อยกว่าความกว้างมีดเสมอ () |
| สั่งถอยเฉียงไปจุดเปลี่ยนมีดทันทีหลังตัดขาด | หากชิ้นงานยังไม่หลุด มีดจะงัดชิ้นงานจนเสียหาย | สั่งถอยในแกน X ให้พ้นขนาดเพลาดิบก่อนเสมอ จึงค่อยเคลื่อนที่แกน Z |
| ตัดขาดหยุดที่พิกัด X0 พอดี | ชิ้นงานไม่หลุดขาด หลงเหลือเดือยแกนกลาง | สั่งป้อนตัดเลยจุดศูนย์กลางไปทางลบเล็กน้อย เช่น X-0.8 |
ไม่จำกัดความเร็วรอบสูงสุดด้วย G50 ขณะตัดขาด |
ความเร็วรอบพุ่งสูงเกินพิกัด แรงจับยึดหัวจับลดลง | ใส่ G50 ล็อกความเร็วรอบสูงสุดไว้เสมอก่อนเรียกใช้ G96 |
| เซาะร่องมุมในแนวที่ไม่ใช่ 45° พอดี | เกิดแรงผลักด้านข้าง ใบมีดโก่งตัว ร่องผิดรูป | ควบคุมให้ระยะเคลื่อนที่ต่อด้านในแกน X เท่ากับแกน Z เสมอ |
คำนวณพิกัดร่องมุมโดยไม่รวมรัศมี R เมื่อเขียนอ้างอิงปลายมีดตามทฤษฎี |
ร่องตื้นหรือลึกผิดจากมุมบ่าไปเท่ารัศมีเม็ดมีด | ใช้พิกัดก้นร่องและหน้าบ่าจริงของปลายมีดตามทฤษฎี (T3) เช่น X28.4 Z-30.8 สำหรับร่อง R0.8 |
| ใช้ร่องหลบแบบ E แต่ชิ้นส่วนคู่สวมลบมุมขอบรูน้อยกว่า | ขอบรูชนติดส่วนโค้งมุมบ่า ชิ้นงานไม่แนบชิดหน้าบ่า | ลบมุมขอบรูอย่างน้อย ตามมาตรฐาน หรือเปลี่ยนไปใช้ร่องแบบ F |
| เซาะร่องหน้างานเที่ยวแรกนอกช่วง ถึง | ตัวใบมีดชนผนังนอกหรือชนแกนกลาง | เลือกใบมีดที่มีช่วงครอบคลุมขนาดร่องเที่ยวแรก |
| เซาะร่องหน้างานจากวงในออกสู่วงนอก | เศษโลหะอัดแน่นในร่องแคบของการตัดเที่ยวแรก | เริ่มเซาะจากวงนอกสุดก่อนเสมอ เพื่อเปิดทางระบายเศษ |
สรุป
- มีดเซาะร่องและมีดตัดขาดทำงานด้วยคมตัดตรงหน้ากว้าง จึงเกิดแรงต้านในแนวรัศมีสูง และต้องคายเศษในร่องปิดที่มีผนังขนาบ ลำตัวใบมีดที่ตามลงไปจึงต้องบางกว่าร่องเสมอ ความยาวของช่วงคอมีด () เป็นตัวกำหนดความลึกตัดสูงสุด: เม็ดมีดคมเดียวบนใบมีดยาวเซาะได้ลึกที่สุดสำหรับงานตัดขาด เม็ดมีดสองคมเซาะได้ลึกปานกลาง และเม็ดมีดสามคมเหมาะกับร่องตื้น เช่น ร่องแหวนและร่องหลบ
- จุดอ้างอิงมาตรฐานคือ มุมด้านหัวจับ (มุมซ้าย) ค่าพิกัด Z ของผนังขวาและตำแหน่งตัดขาดจึงต้องคำนวณบวกชดเชยความกว้างของเม็ดมีดเสมอ และไม่ใช้
G41/G42กับคำสั่งสำเร็จรูปG74/G75 - ร่องแคบเซาะครั้งเดียวด้วย
G01โดยมีจุดเริ่มเหนือผิวเล็กน้อย หยุดรอที่ก้นร่องด้วยG04ประมาณ 1–2 รอบเพื่อให้ก้นร่องกลมเรียบ และถอยออกด้วยG01อัตราป้อนควบคุมเพื่อไม่ให้เกิดรอยขูดขีดบนผนัง - ร่องที่มุมบ่า ช่วยขจัดรัศมีมุมมนที่เกิดจากมีดกลึงปอกผิว เพื่อให้ชิ้นส่วนคู่สวมแนบชิดหน้าบ่าได้สนิท เซาะด้วยมีด 45° ป้อนเข้าและออกตามแนว 45° โดยโปรแกรมอ้างอิงปลายมีดตามทฤษฎี (
T3) ในโหมดG40 - ร่องหลบตาม ISO 18388 แบบ E หลบเฉพาะผิวเพลา แบบ F หลบทั้งผิวเพลาและหน้าบ่า ส่วนแบบ G และ H มีรูปทรงตรงกับปลายเม็ดมีด 55° และ 60° จึงป้อนตัดแนว 45° ครั้งเดียวได้ การเลือกขนาดต้องคำนึงถึงภาระปกติเทียบกับภาระสลับ และชิ้นส่วนที่นำมาสวมต้องลบมุมขอบรูตามเกณฑ์ขั้นต่ำ
- ร่องหลบมีดปลายเกลียว ที่มีดกลึงเกลียวหยุดและถอยออก อธิบายพร้อมงานเกลียวในบทที่ 18
- ร่องที่ต้องได้ขนาดใช้ กลยุทธ์การเซาะสามจังหวะ (เซาะหยาบตรงกลาง เก็บผนังซ้าย และเก็บผนังขวา) ควบคู่กับ ค่าชดเชยสองชุด (
T0303และT0313) เพื่อให้สามารถปรับแต่งความกว้างของร่องในตาราง Wear Z ได้อย่างอิสระ G75ใช้เซาะเป็นช่วงในแกน X และขยับเลื่อนในแกน Z เหมาะกับร่องกว้างและร่องลึก โดยค่า ต้องน้อยกว่าความกว้างมีด ()G74ใช้เซาะร่องหน้างานในแกน Z ด้วยมีดที่ใบมีดโค้งตามรัศมีร่องในช่วง ถึง และเริ่มเซาะจากวงนอกเข้าสู่วงใน ค่า P และ Q ของทั้งสองคำสั่งต้องเป็นจำนวนเต็มในหน่วยไมโครเมตร- การตัดขาดต้องตั้งระดับความสูงศูนย์มีดให้แม่นยำ ป้อนตัดเลยจุดศูนย์กลางเล็กน้อยเพื่อตัดเดือยแกนกลาง จำกัดความเร็วรอบสูงสุดด้วย
G50เสมอ และ ต้องสั่งถอยแกน X ให้พ้นขนาดเพลาดิบก่อนเคลื่อนที่ในแกน Z เสมอ
พบข้อผิดพลาดหรือมีข้อเสนอแนะ? ส่งอีเมลแจ้งเรา