คลังบทเรียน / การเขียนโปรแกรม CNC

บทที่ 18

งานเกลียวบนเครื่องกลึง — G76 G92 G32 และการต๊าป

กลึงเกลียวบนเครื่องกลึงด้วยชุดควบคุมแบบ Fanuc คำสั่งกลึงเกลียวหลายรอบ G76 ความลึกของแต่ละเที่ยวและการถอยมีดเฉียงออก คำสั่งรอบเดียว G92 การกลึงทีละการเคลื่อนที่ด้วย G32 ความลึกและความกว้างของร่องหลบมีดปลายเกลียว เกลียวเรียวสำหรับเกลียวท่อ NPT และ R Rc เกลียวหลายปาก ตัวอย่างการตั้งค่าเกลียว M18 และการต๊าปเกลียวบนเครื่องกลึง พร้อมโปรแกรมตัวอย่างและตัวจำลองทีละบรรทัด

บทที่ 16 อธิบายคำสั่งสำเร็จรูปที่ปอกเนื้อออกเป็นชั้น และบทที่ 17 อธิบายงานของมีดเซาะร่อง บทนี้รวมทุกเรื่องของ เกลียวบนเครื่องกลึง ไว้ที่เดียว ตั้งแต่คำสั่งกลึงเกลียว ร่องที่ปลายเกลียว เกลียวเรียว เกลียวหลายปาก จนถึงการต๊าป

ภาพที่ควรจำตลอดบทคือ แกนป้อนเดินตามการหมุนของสปินเดิล ชิ้นงานหมุนหนึ่งรอบ มีดต้องเคลื่อนไปตามแกน Z เท่ากับระยะนำพอดี และทุกเที่ยวต้องลงร่องเดิม กฎเกือบทุกข้อในบทนี้มาจากความสัมพันธ์นี้ ทั้งการใช้ G97 การเริ่มห่างจากชิ้นงาน ร่องหลบมีดที่ปลายเกลียว และเหตุที่ Feedrate override ไม่มีผลขณะกลึงเกลียว

ตารางที่ 18.1 คำสั่งและงานในบทนี้
คำสั่ง งาน หัวข้อ
G76 กลึงเกลียวหลายเที่ยวจากสองบรรทัด ป้อนตามด้านข้างของร่อง กลึงเกลียว G76
G92 กลึงเกลียวหนึ่งเที่ยวต่อบรรทัด กลึงเกลียวทีละเที่ยว
G32 การเคลื่อนที่ตัดเกลียวหนึ่งครั้ง สำหรับรูปร่างที่คำสั่งสำเร็จรูปทำไม่ได้ กลึงเกลียวทีละการเคลื่อนที่
G01 G04 ก่อน G76 ร่องให้มีดกลึงเกลียวหยุดและถอยออก ร่องหลบมีดปลายเกลียว
G76 G92 กับค่าเรียว R เกลียวท่อเรียว NPT R Rc กลึงเกลียวเรียว
G32 G84 G88 ต๊าปที่ศูนย์กลาง ต๊าปแบบซิงโครไนซ์ และต๊าปด้วยเครื่องมือหมุน ต๊าปเกลียวบนเครื่องกลึง

ตัวอย่างในบทนี้อ้างอิงชุดควบคุม Fanuc ระบบ G-code แบบ A เหมือนบทก่อนหน้า

18.1 กลึงเกลียว G76

เกลียวต้องกลึงซ้ำในร่องเดิมหลายเที่ยว โดยลึกลงทีละน้อย G76 ทำหน้าที่สองอย่างแทนผู้เขียนโปรแกรม คือ ป้อนมีดลงตามแนวด้านข้างของฟันเกลียว (Single-flank infeed) เพื่อให้คมมีดตัดเนื้อเพียงด้านเดียว และ ลดความลึกที่เพิ่มในแต่ละเที่ยวลงตามลำดับ เพื่อให้พื้นที่หน้าตัดของเศษเท่ากันทุกเที่ยว บนชุดควบคุม Fanuc Series 0i เขียนเป็นสองบรรทัด

G76 P010060 Q50 R0.05
G76 X18.16 Z-26.5 P920 Q300 F1.5
ตารางที่ 18.2 พารามิเตอร์ในคำสั่ง G76 สองบรรทัดของ Fanuc Series 0i
คำ บรรทัด ความหมาย ในตัวอย่าง
P แรก ตัวเลขหกหลัก สองหลักแรกคือจำนวนเที่ยวเก็บผิว สองหลักกลางคือระยะถอยมีดเฉียงออกที่จุดสิ้นสุดเกลียว (Thread chamfering) หน่วยเป็น 0.1 เท่าของระยะนำ เช่น 10 คือ 1.0 เท่าของระยะนำ สองหลักท้ายคือมุมของคมมีด 01 หนึ่งเที่ยว 00 ไม่ถอยเฉียง 60 มุม 60°
Q แรก ความลึกตัดต่ำสุดต่อเที่ยว เป็นไมโครเมตร 0.05 มม.
R แรก ระยะเผื่อของเที่ยวเก็บผิว 0.05 มม.
X สอง เส้นผ่านศูนย์กลางที่โคนเกลียว Ø18.16
Z สอง จุดสิ้นสุดเกลียว Z−26.5
P สอง ความสูงเกลียว เป็นรัศมี หน่วยไมโครเมตร 0.920 มม.
Q สอง ความลึกของเที่ยวแรก เป็นรัศมี หน่วยไมโครเมตร 0.3 มม.
F สอง ระยะนำ (Lead) ของเกลียว เกลียวปากเดียวเท่ากับระยะพิตช์ ส่วนเกลียวหลายปากดูหัวข้อเกลียวหลายปาก 1.5 มม.
คำสั่งกลึงเกลียว G76 ครึ่งบนของชิ้นงาน · ความลึกของเกลียววาดใหญ่กว่าจริงเพื่อให้เห็น การเคลื่อนที่ของหนึ่งเที่ยว 1 เคลื่อนที่เร็วเข้าถึงความลึกของเที่ยวนั้น 2 กลึงเกลียวถึง Z ด้วยระยะนำ F 3 ถอยเร็วออกในแกน X 4 เคลื่อนที่เร็วกลับจุดเริ่ม แล้วทำเที่ยวถัดไปให้ลึกขึ้น บ่า ร่องหลบมีด 1 2 3 4 จุดเริ่ม ถอยมีดเฉียงออก เมื่อสองหลักกลางของ P ไม่ใช่ 00 F ระยะนำ X เส้นผ่านศูนย์กลางที่โคนเกลียว Z จุดสิ้นสุดเกลียว ภาพตัดของร่องเกลียว 1 2 3 4 5 60° Q P R Q ต่ำสุด P ความสูงเกลียว (บรรทัดที่สอง) Q ความลึกของเที่ยวแรก (บรรทัดที่สอง) Q ต่ำสุด ความลึกเพิ่มต่อเที่ยวขั้นต่ำ (บรรทัดแรก) R ระยะเผื่อของเที่ยวเก็บผิว (บรรทัดแรก) 60° มุมคมมีด สองหลักท้ายของ P บรรทัดแรก = ความลึกรวมหลังเที่ยวที่ n Q n เคลื่อนที่เร็ว กลึงเกลียว เส้นหนาในภาพตัด = ร่องเกลียวที่เสร็จ · เส้นบางและจุด = คมมีดและปลายมีดในแต่ละเที่ยว
รูปที่ 18.1 การเคลื่อนที่ของหนึ่งเที่ยวและความลึกของแต่ละเที่ยวในคำสั่ง G76

สังเกตภาพขวาของรูปด้านบนว่าทำไมสองหลักท้ายของ P ในบรรทัดแรกจึงต้องระบุมุมของคมมีด (เลือกได้จาก 80 60 55 30 29 และ 00) ถ้ามีดกลึงเกลียวรูปตัววีป้อนทิ่มลงตรงๆ ในแนวแกน X (00) คมตัดทั้งด้านซ้ายและด้านขวาของเม็ดมีดจะเฉือนเนื้อโลหะพร้อมกัน เศษสองสายจากสองฝั่งจะม้วนพุ่งเข้าชนกันเองในร่องเกลียวแคบๆ ทำให้เศษอัดติด ผิวฟันเกลียวฉีกขาด และมีดสั่นสะท้าน เมื่อระบุมุมคมมีด เช่น 60 สำหรับเกลียว 60° ชุดควบคุมจะเลื่อนตำแหน่งเริ่มในแกน Z ของแต่ละเที่ยวออกไปทีละน้อย เพื่อให้ปลายมีดไต่ลึกลงไปตามผนังด้านหนึ่งของร่องเกลียว (ทำมุม 30° กับแนวแกน X) คมตัดด้านหน้าจึงเฉือนเศษออกเป็นสายเดียวและม้วนหนีออกจากร่องได้อย่างอิสระ ขณะที่คมด้านหลังเพียงเดินผ่านผนังอีกฝั่งโดยไม่รับภาระตัด

ตารางที่ 18.3 มุมคมมีดทั้งหกค่าของ G76 และชนิดเกลียวที่คู่กัน
ค่า มุมรวม ชนิดเกลียวที่ใช้
80 80° เกลียวปากกว้าง 80° (เช่น เกลียว Pg สำหรับท่อร้อยสายไฟ)
60 60° เกลียวเมตริก ISO (M), เกลียวนิ้ว (UNC UNF) และเกลียวท่อ NPT
55 55° เกลียวท่ออังกฤษ BSP (G R Rc) และเกลียว Whitworth
30 30° เกลียวสี่เหลี่ยมคางหมูเมตริก (Tr) สำหรับสกรูส่งกำลัง
29 29° เกลียวสี่เหลี่ยมคางหมูนิ้ว (Acme) สำหรับสกรูส่งกำลัง
00 0° ป้อนตรงแนวแกน X ไม่เยื้อง Z ใช้กับเกลียวฟันเหลี่ยม (Square thread)

ค่า P และ Q ของความสูงและความลึกเกลียว ไม่มีจุดทศนิยมและเป็นไมโครเมตร P920 คือ 0.920 มม. ถ้าเขียน P0.92 ชุดควบคุมจะหยุดด้วย Alarm หรืออ่านเป็นค่าที่เล็กกว่าที่ตั้งใจพันเท่า

สำหรับเกลียวเมตริก 60° ความสูงเกลียวของเกลียวนอกกับเกลียวในไม่เท่ากัน

เกลียวนอก
ความสูงเกลียว       = 0.6134 × ระยะพิตช์
เส้นผ่านศูนย์กลางโคน = ขนาดเกลียว − 2 × ความสูงเกลียว   (ค่า X ของ G76)

เกลียวใน
ความสูงเกลียว       = 0.5413 × ระยะพิตช์
เส้นผ่านศูนย์กลางโคน = ขนาดเกลียว                       (ค่า X ของ G76)
เส้นผ่านศูนย์กลางรูใน = ขนาดเกลียว − 1.0825 × ระยะพิตช์  (ขอบเขตล่างของรูคว้าน)

เกลียวนอกลึกกว่าเพราะโคนของเกลียวนอกทำโค้งมนลงไปต่ำกว่ารูปร่างพื้นฐานของเกลียว ส่วนเกลียวในวัดจากเส้นผ่านศูนย์กลางรูในถึงขนาดเกลียว ซึ่งเท่ากับความสูงของรูปร่างพื้นฐานพอดี มีดกลึงเกลียวในเริ่มตัดจากรูคว้านแล้วป้อนออกไปถึงขนาดเกลียว ค่า X ของเกลียวในจึงเป็นขนาดเกลียว ไม่ต้องลบอะไรออก

เกลียวนอก M20×1.5 มีความสูงเกลียว 0.6134 × 1.5 = 0.920 มม. และโคนเกลียว 20 − 1.84 = Ø18.16 มม. เกลียวใน M24×2 มีความสูงเกลียว 0.5413 × 2 = 1.083 มม. ค่า X คือ 24 และรูในเล็กสุด 24 − 1.0825 × 2 = Ø21.835 มม. ขนาดรูที่คว้านจริงและเหตุผลอยู่ในตัวอย่างเกลียวใน M24×2 เครื่องคำนวณกลึงเกลียวด้วย G76หาค่าเหล่านี้และความลึกของทุกเที่ยวให้จากขนาดเกลียว พร้อมบรรทัด G76 ทั้งสองบรรทัด

เกลียวนิ้วบนเครื่องที่เขียนโปรแกรมเป็นมิลลิเมตร แบบงานบอกเป็นจำนวนเกลียวต่อนิ้ว (TPI) ระยะนำคือ 25.4 ÷ TPI มม. ให้เขียน F สี่ตำแหน่งทศนิยม เช่น เกลียว 1/2-13 UNC เขียน F1.9538 ถ้าปัดเหลือ F1.954 ระยะพิตช์คลาดเคลื่อนสะสมราว 0.002 มม. ตลอดเกลียวยาว 30 มม. เกลียว UNC และ UNF มีรูปร่าง 60° แบบเดียวกับเกลียวเมตริก จึงใช้สูตรความสูงเกลียวข้างบนได้ ส่วนเกลียวท่อ BSP แบบตรง (G) มีมุม 55° ความสูงเกลียว 0.6403 × ระยะพิตช์ และสองหลักท้ายของ P ในบรรทัดแรกเป็น 55

เหตุที่งานเกลียวต้องป้อนค่าละเอียดกว่างานกลึงทั่วไป และที่มาของรหัส E ในโปรแกรมเก่า ในงานปอกหรืองานคว้านปกติ การปัดเศษอัตราป้อนแทบไม่ส่งผลต่อขนาดชิ้นงาน แต่ในงานเกลียว แกน Z เคลื่อนที่เท่ากับระยะนำต่อหนึ่งรอบสปินเดิล ความคลาดเคลื่อนจากการปัดเศษจึงทบสะสมทุกรอบตลอดความยาวเกลียว เช่น เกลียวนิ้วที่ระยะนำหารไม่ลงตัว (25.4 ÷ 13 = 1.953846... มม. หรือ 1 ÷ 13 = 0.076923... นิ้ว) หากปัดทศนิยมหยาบเกินไป ระยะพิตช์สะสมอาจเพี้ยนจนขันเข้าเกจเกลียวไม่ได้โดยเฉพาะเมื่อเกลียวยาว ชุดควบคุม Fanuc รุ่นเก่า (เช่น 6T) รับทศนิยมของ F ได้เพียง 3 ตำแหน่งในหน่วยมิลลิเมตรและ 4 ตำแหน่งในหน่วยนิ้ว จึงมีรหัส E แยกไว้สำหรับงานเกลียวโดยเฉพาะเพื่อให้ใส่ทศนิยมได้ละเอียดขึ้น (4 ตำแหน่งในหน่วยมิลลิเมตร และ 6 ตำแหน่งในหน่วยนิ้ว) ส่วนชุดควบคุมรุ่นใหม่รวมถึง Fanuc Series 0i-F ขยายให้ F รับทศนิยมละเอียดขึ้นในงานเกลียวได้โดยตรงแล้ว และในรูปแบบมาตรฐานของ 0i-F ชุดควบคุมไม่อนุญาตให้ใช้ E ใน G76 และ G92 (ยกเว้นรูปแบบ Series 10/11 ที่ยังใช้ E กับเกลียวนิ้วได้) หากเปิดเจอ E ในโปรแกรมเก่าของโรงงาน จึงให้เข้าใจว่าคือระยะนำของเกลียว แต่เมื่อเขียนโปรแกรมบน Fanuc 0i-F ให้ใช้ F เสมอ

เกร็ดเทคนิค เกลียว American National (N, NC, NF) บนแบบเก่า

แบบเก่าของเครื่องจักรอเมริกันอาจระบุเกลียวเป็น 1/2-13 NC-2 ซึ่งไม่มีตัว U และไม่มี A หรือ B ต่อท้าย เกลียวแบบนี้คือ American National ซึ่งเป็นมาตรฐานก่อนเกลียว Unified (UN) สัญลักษณ์ UNC, UNF และ UNEF ได้มาจากการเติม U หน้า NC, NF และ NEF หลังข้อตกลงรวมมาตรฐานของสหรัฐอเมริกา สหราชอาณาจักร และแคนาดาในปี 1948

รูปร่างเกลียวนอกของ American National กับ Unified เส้นประคือสามเหลี่ยมมุม 60° ที่ยังไม่ตัดยอด สูง H = 0.866P American National (N) P P/8 P/8 0.6495P 60° ยอดเกลียวและโคนเกลียวแบนกว้าง P/8 เท่ากัน ร่องลึก 3/4 H = 0.6495P Unified (UN) P P/8 r = 0.144P 0.6134P 60° โคนเกลียวโค้งมนได้ถึงรัศมี 0.144P ร่องลึก 0.6134P เส้นประ: โคนแบน P/4 ของรูปร่างพื้นฐาน ลึก 0.5413P
รูปที่ 18.2 เกลียวนอก American National กับ Unified ต่างกันที่โคนเกลียวเท่านั้น ข้างฟันและยอดเกลียวอยู่ที่เดิม
  • สองแบบขันเข้ากันได้ เมื่อขนาดและจำนวนเกลียวต่อนิ้วเท่ากัน เพราะมุม 60° ระยะพิตช์ และตำแหน่งของข้างฟันเหมือนกัน เกลียวรับแรงที่ข้างฟัน ส่วนที่ต่างกันคือโคนเกลียว ซึ่งไม่ได้สัมผัสกับยอดเกลียวของอีกฝั่ง
  • โคนเกลียวนอกของ American National แคบและลึกกว่าเล็กน้อย คือแบนกว้าง P/8 ที่ความลึก 3/4 H หรือ 0.6495 × ระยะพิตช์ ส่วนรูปร่างพื้นฐานของ Unified มีโคนแบนกว้าง P/4 ที่ความลึก 0.5413 × ระยะพิตช์ แต่มาตรฐานยอมให้โคนของเกลียวนอกโค้งมนลงไปต่ำกว่านั้น โคนที่โค้งด้วยรัศมีใหญ่สุด 0.144 × ระยะพิตช์ลึก 0.6134 × ระยะพิตช์ ซึ่งเป็นค่าที่บทนี้ใช้เขียนโปรแกรม ในโปรแกรม เกลียว American National จึงลึกกว่าเพียง 0.6495 เทียบกับ 0.6134 เช่น 13 เกลียวต่อนิ้ว ระยะพิตช์ 1.9538 มม. ได้ 1.269 มม. เทียบกับ 1.198 มม.
  • เม็ดมีดฟอร์มเต็มทำมาสำหรับรูปร่างแบบเดียว เม็ดมีดฟอร์มเต็ม UN จึงให้โคนเกลียวแบบ Unified ไม่ใช่แบบในภาพซ้าย ส่วนเม็ดมีดรูปตัว V 60° ตัดข้างฟันได้ทั้งสองแบบ และโคนเกลียวเป็นไปตามรัศมีปลายของเม็ดมีด
  • เกลียวในมีรูปร่างเดียวกันกลับด้าน แต่ไม่คว้านรูถึงความลึกเต็ม ตามรูปร่าง ยอดและโคนของเกลียวในแบนกว้าง P/8 และลึก 0.6495 × ระยะพิตช์เหมือนเกลียวนอก รูในตามรูปร่างจึงเป็น ขนาดเกลียว − 1.2990 × ระยะพิตช์ ซึ่งเล็กกว่ารูในของ Unified (ขนาดเกลียว − 1.0825 × ระยะพิตช์) ในงานจริงรูทำโตกว่านั้น ตารางดอกสว่านนำต๊าปของเกลียวแบบนี้คิดที่ 75% ของความลึกเต็ม คือ ขนาดเกลียว − 0.974 × ระยะพิตช์ เพราะรูที่เล็กลงทำให้ดอกต๊าปตัดเนื้อมากขึ้นและหักง่ายขึ้น เกลียวใน 1/2-13 NC ที่ 75% จึงมีรู 12.7 − 0.974 × 1.9538 = Ø10.80 มม. เมื่อกลึงด้วย G76 ค่า X คือขนาดเกลียว 12.7 และความสูงเกลียวคือครึ่งหนึ่งของผลต่างระหว่างขนาดเกลียวกับรูคว้าน คือ (12.7 − 10.80) ÷ 2 = 0.950 มม. เขียน P950
  • พิกัดไม่เหมือนกัน ระดับ 2 ของ American National กับ 2A และ 2B ของ Unified กำหนดระยะเผื่อ (Allowance) และพิกัดความเผื่อของเส้นผ่านศูนย์กลางพิตช์ต่างกัน จึงใช้ค่าขอบเขตของ 1/2-13 UNC-2A แทน 1/2-13 NC-2 โดยไม่ถามเจ้าของแบบไม่ได้

ความลึกของทุกเที่ยวคิดจากความลึกของเที่ยวแรก ร่องเกลียวเป็นรูปตัววี ยิ่งมีดลงลึก คมมีดยิ่งสัมผัสชิ้นงานยาวขึ้น ถ้าป้อนลึกเท่ากันทุกเที่ยว เที่ยวหลังๆ จะตัดเนื้อมากกว่าเที่ยวแรกหลายเท่า แรงตัดเพิ่มขึ้นจนปลายมีดบิ่นได้ ชุดควบคุมจึงลดความลึกที่เพิ่มในแต่ละเที่ยวลง ให้ พื้นที่หน้าตัดของเศษเท่ากันทุกเที่ยว

ทำไมความลึกที่เพิ่มในแต่ละเที่ยวของ G76 จึงลดลง ภาพตัดของร่องเกลียวหนึ่งร่อง กลึงถึงความลึกเท่ากันสองวิธี · แถบสีคือเศษของแต่ละเที่ยว ป้อนลึกเท่ากันทุกเที่ยว เศษยาวขึ้นแต่หนาเท่าเดิม พื้นที่จึงเพิ่มทุกเที่ยว 1 1 เท่า Q 2 3 เท่า 2Q 3 5 เท่า 3Q ผิวชิ้นงาน 3 เที่ยว · เที่ยวสุดท้ายตัด 5 เท่าของเที่ยวแรก กว้าง 2D tan(α/2) D α Q n คือความลึกรวมหลังเที่ยวที่ n เศษยาวขึ้นแต่บางลง พื้นที่จึงเท่ากันทุกเที่ยว 1 1 เท่า Q 2 Q 2 3 Q 3 4 Q 4 5 6 7 8 9 Q 9 ผิวชิ้นงาน 9 เที่ยว · ทุกเที่ยวตัดเท่ากับเที่ยวแรก พื้นที่ร่องที่ความลึกรวม D = ½ × กว้าง × ลึก = D² tan(α/2) · เศษของเที่ยวที่ n = ร่องหลังเที่ยวที่ n − ร่องก่อนเที่ยวนั้น ตัวเลขเหนือผิวชิ้นงาน = ลำดับเที่ยว · ตัวเลขในแถบ = พื้นที่เศษเทียบกับเที่ยวแรก · ทั้งสองภาพลึกรวม 3Q เท่ากัน
รูปที่ 18.3 เศษของแต่ละเที่ยวเมื่อป้อนลึกเท่ากัน เทียบกับเมื่อลดความลึกที่เพิ่มในแต่ละเที่ยว

สูตรได้จากการคิดร่องเกลียวเป็นสามเหลี่ยมที่มีมุมยอดเท่ากับมุมคมมีด α\alpha ตามภาพซ้าย เมื่อมีดลึกรวม DD ร่องกว้าง 2Dtan⁡(α/2)2D\tan(\alpha/2) ที่ผิวชิ้นงาน พื้นที่หน้าตัดของร่องจึงเป็น

A=12×2Dtan⁡α2×D=D2tan⁡α2A = \tfrac{1}{2} \times 2D\tan\frac{\alpha}{2} \times D = D^2 \tan\frac{\alpha}{2}

พื้นที่แปรตามกำลังสองของความลึก เศษของเที่ยวที่ nn คือส่วนต่างของร่องหลังเที่ยวที่ nn กับร่องหลังเที่ยวก่อนหน้า เมื่อ DnD_n คือความลึกรวมหลังเที่ยวที่ nn และ QQ คือความลึกของเที่ยวแรก เศษของเที่ยวแรกมีพื้นที่ Q2tan⁡(α/2)Q^2\tan(\alpha/2) การให้ทุกเที่ยวตัดเท่ากับเที่ยวแรกจึงเขียนได้เป็น

(Dn2−Dn−12)tan⁡α2=Q2tan⁡α2\left(D_n^2 - D_{n-1}^2\right)\tan\frac{\alpha}{2} = Q^2 \tan\frac{\alpha}{2}

ค่า tan⁡(α/2)\tan(\alpha/2) ตัดกันทั้งสองข้าง สูตรจึงใช้ได้กับมีดทุกมุม กำลังสองของความลึกรวมเพิ่มขึ้นเที่ยวละ Q2Q^2 เท่ากันทุกเที่ยว เริ่มจากศูนย์ หลัง nn เที่ยวจึงได้ความลึกรวมตามภาพขวา

Dn2=nQ2⟹Dn=QnD_n^2 = nQ^2 \quad\Longrightarrow\quad D_n = Q\sqrt{n}

เที่ยวกลึงหยาบต้องลงถึงความสูงเกลียว hh ลบระยะเผื่อของเที่ยวเก็บผิว rr แทนค่า DN=h−rD_N = h - r แล้วแก้หาจำนวนเที่ยว NN ได้

QN=h−r⟹N=(h−rQ)2Q\sqrt{N} = h - r \quad\Longrightarrow\quad N = \left(\frac{h - r}{Q}\right)^2

ผลที่ได้ให้ปัดขึ้นเป็นจำนวนเต็ม เพราะเที่ยวสุดท้ายตัดเท่าที่เหลือ ตัวอย่างนี้มีความสูงเกลียว 0.92 มม. ระยะเผื่อเก็บผิว 0.05 มม. และเที่ยวแรก 0.3 มม. จึงได้ (0.87÷0.3)2=8.41(0.87 \div 0.3)^2 = 8.41 คือเก้าเที่ยว แล้วตามด้วยเที่ยวเก็บผิว

ความลึกที่เพิ่มในเที่ยวที่ nn (ΔDn\Delta D_n) จึงหาได้จากผลต่างของความลึกรวมกับเที่ยวก่อนหน้า

ΔDn=Dn−Dn−1=Q(n−n−1)\Delta D_n = D_n - D_{n-1} = Q\left(\sqrt{n} - \sqrt{n - 1}\right)

ค่านี้ลดลงเรื่อยๆ เที่ยวที่สองของตัวอย่างนี้เพิ่ม 0.124 มม. เที่ยวที่สามเพิ่ม 0.095 มม. และเที่ยวที่แปดเพิ่มเพียง 0.055 มม. เที่ยวที่บางเกินไปทำให้คมมีดถูผิวแทนที่จะตัด และเสียเวลาโดยไม่ได้เนื้องาน ค่า Q ของบรรทัดแรกคือขีดต่ำสุดของความลึกที่เพิ่มต่อเที่ยว เมื่อความลึกที่คำนวณได้ของเที่ยวใดน้อยกว่าค่านี้ ชุดควบคุมใช้ค่าต่ำสุดแทน

ค่าต่ำสุดจึงเปลี่ยนจำนวนเที่ยวได้ ตารางด้านล่างเทียบตัวอย่างเดียวกัน คือความสูงเกลียว 0.92 มม. เที่ยวแรก 0.3 มม. และระยะเผื่อเก็บผิว 0.05 มม. เมื่อเทียบกับสูตร ΔDn\Delta D_n และเมื่อเขียนค่าต่ำสุดเป็น Q50 กับ Q100

ตารางที่ 18.4 ความลึกของแต่ละเที่ยวของ G76 เมื่อความลึกตัดต่ำสุดเป็น 0.05 และ 0.1 มม. หน่วยเป็นมิลลิเมตร
เที่ยวที่ จากสูตร ΔDₙ Q50 ความลึกรวม เพิ่ม Q100 ความลึกรวม เพิ่ม
1 0.3(√1−√0) = 0.300 0.300 0.300 0.300 0.300
2 0.3(√2−√1) = 0.124 0.424 0.124 0.424 0.124
3 0.3(√3−√2) = 0.095 0.520 0.095 0.524 0.100
4 0.3(√4−√3) = 0.080 0.600 0.080 0.624 0.100
5 0.3(√5−√4) = 0.071 0.671 0.071 0.724 0.100
6 0.3(√6−√5) = 0.064 0.735 0.064 0.824 0.100
7 0.3(√7−√6) = 0.059 0.794 0.059 0.870 0.046
8 0.3(√8−√7) = 0.055 0.849 0.055 0.920 เก็บผิว 0.050
9 0.3(√9−√8) = 0.051 0.870 0.021
10 เหลือเก็บผิว R0.05 0.920 เก็บผิว 0.050
  • ด้วย Q50 ค่าต่ำสุดไม่มีผลในตัวอย่างนี้ ทุกเที่ยวเพิ่มมากกว่า 0.05 มม. ตามสูตรรากที่สอง จนถึง 0.87 มม. ซึ่งคือความสูงเกลียวลบระยะเผื่อเก็บผิว จึงเป็นเก้าเที่ยวแล้วตามด้วยเที่ยวเก็บผิว
  • ด้วย Q100 ค่าต่ำสุดมีผลตั้งแต่เที่ยวที่สาม เพราะสูตรให้เพียง 0.095 มม. ทุกเที่ยวหลังจากนั้นจึงเพิ่ม 0.1 มม. เท่ากัน เหลือเจ็ดเที่ยวก่อนเที่ยวเก็บผิว และเที่ยวท้ายๆ ตัดหนักกว่าที่สูตรตั้งใจ เพราะที่ความลึกมาก คมมีดสัมผัสเนื้องานยาวขึ้น
  • สูตรจำนวนเที่ยวไม่ได้คิดค่าต่ำสุด สูตร N=((h−r)/Q)2N = ((h - r)/Q)^2 ข้างต้นถูกเฉพาะเมื่อค่าต่ำสุดเล็กพอที่จะไม่มีผล
  • อย่าตั้งค่าต่ำสุดมากกว่าระยะเผื่อเก็บผิว เที่ยวเก็บผิวเพิ่มความลึกเท่ากับระยะเผื่อ ถ้าค่าต่ำสุดมากกว่านั้น ชุดควบคุมบางรุ่นอาจจบคำสั่งโดยไม่ทำเที่ยวเก็บผิว ให้ตรวจกับคู่มือของชุดควบคุมที่ใช้

เที่ยวสุดท้ายก่อนเก็บผิวและเที่ยวเก็บผิวในตารางเพิ่มน้อยกว่าค่าต่ำสุดได้ เพราะความลึกรวมถูกจำกัดด้วยความสูงเกลียว ผลจริงของสองเที่ยวนี้ต่างกันได้ตามรุ่นของชุดควบคุม

18.1.1 การถอยมีดเฉียงออกที่จุดสิ้นสุดเกลียว

การถอยมีดเฉียงออกที่จุดสิ้นสุดเกลียว (Thread chamfering) คือสองหลักกลางของ P ในบรรทัดแรก ค่านี้กำหนดว่ามีดออกจากร่องเกลียวอย่างไรเมื่อถึงจุดสิ้นสุดเกลียว

จุดสิ้นสุดเกลียวของ G76 เมื่อไม่ถอยเฉียงและเมื่อถอยเฉียง ครึ่งบนของชิ้นงาน เที่ยวสุดท้าย · มีดกลึงจากขวาไปซ้าย · ความลึกของเกลียววาดใหญ่กว่าจริงเพื่อให้เห็น P010060 ไม่ถอยเฉียง มีดกลึงตรงถึงตำแหน่ง Z จึงต้องหยุดในร่องหลบมีด บ่า Z จุดสิ้นสุดเกลียว กลับจุดเริ่ม เกลียวเต็มความลึก ร่องหลบมีด ถอยเร็วออกตรงๆ ในแกน X P011060 ถอยเฉียง 1.0 เท่าของระยะนำ มีดเริ่มเคลื่อนออกก่อนถึงตำแหน่ง Z จึงไม่ต้องมีร่อง บ่า Z จุดสิ้นสุดเกลียว กลับจุดเริ่ม เกลียวเต็มความลึก ร่องตื้นขึ้นจนมีดพ้นผิว ระยะถอยเฉียง = 1.0 × F 45° ไม่มีร่อง กลึงเกลียว เคลื่อนที่เร็ว เส้นทางที่วาดคือปลายมีด สองหลักกลางของ P ในบรรทัดแรก = ระยะถอยเฉียง หน่วยเป็น 0.1 เท่าของระยะนำ F · 00 = ไม่ถอยเฉียง · 10 = 1.0 เท่า
รูปที่ 18.4 จุดสิ้นสุดเกลียวเมื่อสองหลักกลางของ P เป็น 00 และเป็น 10
  • 00 ไม่ถอยเฉียง มีดกลึงตรงตามแกน Z จนถึงตำแหน่ง Z ที่ความลึกของเที่ยวนั้น แล้วถอยเร็วออกในแกน X เกลียวเต็มความลึกจนสุดปลาย ตำแหน่ง Z จึงต้องอยู่ใน ร่องหลบมีด ที่ลึกกว่าโคนเกลียว ถ้าไม่มีร่อง มีดถอยออกจากเนื้องานขณะยังตัดเต็มความลึก เกลียวจบเป็นร่องลึกทันที และปลายมีดรับแรงจนบิ่นได้
  • ค่าอื่น ถอยเฉียง ก่อนถึงตำแหน่ง Z มีดเริ่มเคลื่อนออกในแกน X พร้อมกับที่ยังเคลื่อนในแกน Z ร่องเกลียวจึงตื้นขึ้นเรื่อยๆ จนมีดพ้นผิวชิ้นงาน ไม่ต้องมีร่องหลบมีด ใช้กับชิ้นงานที่แบบไม่ให้มีร่อง เช่น เพลารับแรงที่ร่องเป็นจุดอ่อน

ระยะถอยเฉียงคือ ค่าสองหลักนั้น × 0.1 × ระยะนำ เขียนได้ตั้งแต่ 00 ถึง 99 คือ 0.0 ถึง 9.9 เท่าของระยะนำ ค่าที่ใช้บ่อยคือ 10 โดยทั่วไปมีดเคลื่อนออกเป็นมุม 45° บางรุ่นตั้งมุมนี้ได้ด้วยพารามิเตอร์

เกลียวเต็มความลึกสิ้นสุดที่จุดเริ่มถอยเฉียง ไม่ใช่ที่ตำแหน่ง Z ค่า Z ในบรรทัดที่สองจึงต้องเลยความยาวเกลียวที่ต้องการไปเท่ากับระยะถอยเฉียง ถ้าเกลียว M20×1.5 ในตัวอย่างไม่มีร่องหลบมีดและเขียนบรรทัดแรกเป็น P011060 ระยะถอยเฉียงคือ 1.0 × 1.5 = 1.5 มม. ด้วย Z-26.5 มีดเริ่มถอยเฉียงที่ Z−25 เกลียวจึงเต็มความลึก 25 มม. ตามแบบ ที่มุม 45° มีดพ้นผิวชิ้นงานเมื่อเคลื่อนต่อไปในแกน Z เท่ากับความสูงเกลียว คือ 0.92 มม.

การถอยเฉียงของ G76 แบบสองบรรทัด อยู่ในตัวคำสั่ง สองหลักกลางของ P ในบรรทัดแรกเป็นทั้งตัวเปิดและระยะ 00 คือไม่ถอยเฉียง ค่าอื่นคือถอยเฉียงตามระยะนั้น จึงไม่ต้องสั่งรหัส M เพิ่ม

T0303                            (มีดกลึงเกลียว)
G97 S800 M03
G00 X24. Z6. M08                 (จุดเริ่ม)
G76 P011060 Q50 R0.05            (สองหลักกลาง 10 คือถอยเฉียง 1.0 เท่าของระยะนำ)
G76 X18.16 Z-26.5 P920 Q300 F1.5
G00 X150. Z100. M09

G76 แบบบรรทัดเดียวของรูปแบบ Series 10/11 ไม่มีค่านี้ในคำสั่ง จึงเปิดและปิดการถอยเฉียงด้วยรหัส M ตามบทที่ 10 M23 และ M24 ใช้กับ G76 แบบบรรทัดเดียวเท่านั้น

  • M23 เปิดการถอยเฉียง มีดถอยออกเฉียงสองแกนพร้อมกันที่จุดสิ้นสุดเกลียว
  • M24 ปิดการถอยเฉียง มีดถอยออกตรงในแกนเดียว จุดสิ้นสุดเกลียวจึงต้องอยู่ในร่องหลบมีด
  • รหัสสองตัวนี้ไม่ใช่มาตรฐาน ผู้ผลิตเครื่องเป็นผู้กำหนด บางเครื่องใช้รหัส M อื่น ให้ตรวจกับคู่มือของเครื่อง

ค่าระยะถอยเฉียงใน P คงสถานะเช่นกัน และใช้กับคำสั่งกลึงเกลียวรอบเดียว G92 ด้วย

18.1.2 กฎสำคัญของการกลึงเกลียวทุกแบบ

กฎของการกลึงเกลียวทุกแบบและเหตุผลทางกลมีดังนี้

  • ใช้ความเร็วรอบคงที่ G97 และห้ามเปลี่ยนค่า S ระหว่างเที่ยว แม้ชุดควบคุมจะเริ่มแต่ละเที่ยวเมื่อได้รับสัญญาณหนึ่งครั้งต่อรอบจากตัววัดมุมของสปินเดิล แต่แกน Z มีความหน่วงของระบบเซอร์โวขณะเร่งตามสปินเดิลเสมอ ถ้าความเร็วรอบเปลี่ยนไป (ไม่ว่าจากการใช้ G96 ที่ปรับรอบตามเส้นผ่านศูนย์กลางที่ลึกลงทุกเที่ยว หรือจากการแก้ค่า S เพื่อกลึงซ้ำ) ระยะหน่วงของแกน Z จะเปลี่ยนตาม ทำให้ปลายมีดลงไม่ตรงร่องเกลียวของเที่ยวก่อนหน้าและปาดสันเกลียวเดิมเสียหาย
  • เริ่มห่างจากปลายชิ้นงานอย่างน้อยเท่ากับระยะเร่ง δ1\delta_1 แกน Z ไม่สามารถเปลี่ยนความเร็วจากศูนย์เป็นความเร็วป้อนเกลียวได้ในพริบตา แต่ต้องใช้ระยะทางช่วงหนึ่งในการเร่งจนสัมพันธ์กับรอบสปินเดิล ถ้าเริ่มชิดหน้างาน มีดจะแตะชิ้นงานขณะที่แกน Z ยังเร่งไม่เต็มที่ ทำให้เกลียวช่วงแรกมีระยะพิตช์แคบกว่าแบบ ตามคู่มือ Fanuc ที่ความคลาดเคลื่อนของระยะนำไม่เกิน 1% (a=0.01a = 0.01) ระยะเร่ง δ1≈3.605×δ2\delta_1 \approx 3.605 \times \delta_2 โดย δ2=L×n÷1800\delta_2 = L \times n \div 1800 (ดูที่มาของสูตรในหัวข้อร่องหลบมีดปลายเกลียว)
  • จุดสิ้นสุดเกลียวต้องมีร่องหลบมีด หรือเปิดการถอยมีดเฉียงออก เพื่อให้มีดถอนพ้นร่องเกลียวก่อนที่แกน Z จะชะลอหยุดที่ปลายเกลียว
  • Feedrate override ถูกล็อกที่ 100% และปุ่ม FEED HOLD ไม่หยุดมีดค้างในร่องเกลียว เพราะถ้าความเร็วแกน Z เปลี่ยนไปจากค่า F ในขณะที่สปินเดิลยังหมุนเท่าเดิม ระยะพิตช์จะเปลี่ยนไป ส่วนการกดปุ่ม FEED HOLD ขณะมีดกำลังอยู่ในร่องเกลียว ถ้าระบบหยุดแกน Z ค้างไว้ขณะที่ชิ้นงานยังหมุน เม็ดมีดจะคว้านร่องกลมตัดขวางเกลียวและหัก ใน G32 เครื่องจึงรอให้ตัดจบเที่ยวนั้นก่อนแล้วจึงหยุด ส่วนใน G76 (และ G92 บนเครื่องที่เปิดฟังก์ชันถอนมีดเมื่อกด Feed hold) มีดจะถอยเฉียงออกจากร่องเกลียวทันทีแล้ววิ่งกลับไปหยุดรอที่จุดเริ่มของเที่ยวนั้น
  • กลึงผิวนอกให้เล็กกว่าขนาดระบุของเกลียวเล็กน้อย เช่น Ø19.85 สำหรับ M20×1.5 เมื่อใช้เม็ดมีดรูปตัว V (V-profile) ซึ่งเป็นแบบที่ใช้ในตัวอย่างของบทนี้ มีเหตุผลสองข้อ และเม็ดมีดฟอร์มเต็มใช้กฎต่างออกไป
    • พิกัดของเกลียวนอกอยู่ต่ำกว่าขนาดระบุทั้งช่วง ขนาดระบุ Ø20.00 เป็นขอบเขตบนของเกลียวนอก ไม่ใช่ขนาดเป้าหมาย มาตรฐานให้เกลียวนอกเล็กลงได้ทางเดียว และให้เกลียวในโตขึ้นได้ทางเดียว เกลียวสองตัวที่อยู่ในพิกัดจึงขันเข้ากันได้เสมอ พิกัด 6g ของ M20×1.5 กำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ไว้ที่ 19.732 ถึง 19.968 มม. เพลาที่กลึงไว้ Ø20.00 พอดีจึงโตเกินพิกัดตั้งแต่ก่อนกลึงเกลียว ส่วน Ø19.85 อยู่กลางช่วงพอดี
    • เนื้อโลหะถูกดันขึ้นเป็นครีบที่ยอดเกลียว เม็ดมีดรูปตัว V ตัดเฉพาะข้างฟันและโคนเกลียว ไม่แตะยอดเกลียว เมื่อคมมีดจิกเนื้อโลหะที่ข้างฟัน เนื้อส่วนหนึ่งถูกดันนูนขึ้นที่ขอบทั้งสองข้างของยอดเกลียว ยอดเกลียวที่ได้จึงโตกว่าผิวที่กลึงไว้เล็กน้อย การกลึงลดขนาดไม่ได้ทำให้ครีบหายไป แต่เหลือที่ไว้ให้ยอดเกลียวรวมครีบยังอยู่ในพิกัดและขันเข้าเกจได้
    • เม็ดมีดฟอร์มเต็ม (Full profile) ต้องเหลือเนื้อไว้ ไม่ใช่กลึงลดขนาด คมตัดของเม็ดมีดแบบนี้มีรูปร่างของยอดเกลียวอยู่ด้วย เที่ยวท้าย ๆ จึงปาดยอดเกลียวให้ได้ขนาดและไม่เหลือครีบ ผิวนอกจึงกลึงให้โตกว่าขนาดยอดเกลียวสำเร็จเล็กน้อยตามค่าในแค็ตตาล็อกของผู้ผลิตเม็ดมีด ถ้ากลึงลดขนาดไว้เหมือนที่ทำกับเม็ดมีดรูปตัว V คมส่วนที่ปาดยอดเกลียวจะไม่ถึงงาน ครีบจึงยังอยู่ และยอดเกลียวจะมีขนาดตามผิวที่กลึงไว้ ข้อแตกต่างอื่นของเม็ดมีดสองแบบนี้อยู่ในบทความเม็ดมีดกลึง
    • ต้องลบครีบที่ยอดเกลียวหรือไม่ งานทั่วไปที่ใช้เม็ดมีดรูปตัว V และกลึงลดขนาดไว้แล้วจนขันเข้าเกจได้คล่อง ไม่จำเป็นต้องปาดยอดเกลียวซ้ำ แต่อาจลูบเบาๆ ด้วยแปรงลวดหรือแผ่นขัดเพื่อเอาความคมออก ควรลบครีบออกเมื่อเป็นงานที่ห้ามมีเศษหลุดร่วง (เช่น ระบบไฮดรอลิก นิวเมติก หรือสุญญากาศ) งานวัสดุเหนียวอย่างสเตนเลสและอะลูมิเนียมที่ครีบคมอาจทำให้เกลียวครูดติดตาย (Galling) หรือชิ้นงานที่ต้องจับด้วยมือบ่อย หากปาดยอดเกลียวด้วยมีดกลึงปอกหลังกลึงเกลียว ครีบส่วนหนึ่งมักพับลงไปในร่องเกลียว จึงต้องวิ่งมีดกลึงเกลียวเก็บซ้ำอีกหนึ่งเที่ยวเพื่อกวาดเศษที่พับออก ส่วนครีบคมที่หัวและท้ายเกลียวควรลบมุม (เช่น 2×45°) หรือเก็บมุมลบซ้ำหลังกลึงเกลียว เพื่อไม่ให้ปีนเกลียวเวลาขันประกอบและไม่บาดมือ

เกร็ดเทคนิค กฎคร่าวๆ สำหรับจุดเริ่มและผิวนอกก่อนกลึงเกลียว

  • จุดเริ่ม Z: ใช้ 2–32\text{--}3 เท่าของระยะนำ เมื่อใช้ความเร็วรอบปานกลาง (เช่น 2.5×3=7.5 มม.2.5 \times 3 = 7.5\text{ มม.}) แต่ถ้าใช้รอบสูงมาก ควรเช็กด้วย δ1≈3.605×(L×n÷1800)\delta_1 \approx 3.605 \times (L \times n \div 1800) เพื่อไม่ให้ Z เริ่มใกล้กว่าระยะเร่งจริงของเครื่อง
  • จุดเริ่ม X: ไม่มีสูตรตายตัว ขอแค่พ้นผิวงานก่อนแกน Z เริ่มเร่ง — เกลียวนอกให้โตกว่าผิวนอกเล็กน้อย (เช่นโตกว่าขนาดระบุราว 4 มม.) เกลียวในให้เล็กกว่ารูคว้าน เพื่อไม่ให้ด้ามมีดชนผนังรูตอนถอยกลับ
  • ผิวนอกก่อนกลึงเกลียว: ไม่มีสูตรเดียวที่ตายตัว — ถ้าใช้เม็ดมีดรูปตัว V ให้กลึงลดจากขนาดระบุให้อยู่ในพิกัดความเผื่อ (เช่น 6g โดยมักลดราว 0.1–0.2 มม. ตามขนาดพิตช์) เพื่อเผื่อที่ให้ครีบที่ยอดเกลียว ส่วนเม็ดมีดฟอร์มเต็มให้กลึงเหลือเนื้อโตกว่ายอดเกลียวสำเร็จเล็กน้อยตามแค็ตตาล็อกของผู้ผลิตเม็ดมีด

18.2 ร่องหลบมีดปลายเกลียว

ในขณะที่ร่องหลบตามมาตรฐาน ISO 18388 ในบทที่ 17 มีไว้ให้การตัดเฉือนขั้นถัดไป เช่น การเจียระไน และการสวมประกอบทำได้ ร่องหลบมีดปลายเกลียว (Thread Relief Groove) มีบทบาททางกลศาสตร์ที่ต่างออกไป:

ร่องหลบเกลียวทำหน้าที่เป็น “ลานจอดชะลอความเร็วของมีดกลึงเกลียว” ในทุกเที่ยวของการกลึงเกลียว ปลายมีดกลึงเกลียวจะเคลื่อนเข้าไปในพื้นที่ว่างพ้นแนวตัด แล้วหยุดและถอยยกมีดออกในช่องว่างนั้น เพราะระบบขับเคลื่อนแกน Z ไม่สามารถหยุดนิ่งได้ในทันที และตัวเม็ดมีดกลึงเกลียวมีความกว้างมากกว่าปลายยอดแหลมของมัน หัวข้อกลึงเกลียว G76 อธิบายว่าเมื่อ G76 ไม่ใช้การถอยเฉียง จุดสิ้นสุดเกลียวจะต้องตั้งอยู่ในร่องนี้

นอกจากนี้ ร่องหลบเกลียวยังช่วยเรื่องการประกอบ โดยยอดเกลียวช่วงท้ายที่ไม่สมบูรณ์จะจมอยู่ในร่องหลบเกลียว ทำให้ชิ้นส่วนเกลียวตัวเมียขันเข้าไปชิดหน้าบ่าได้

ร่องหลบมีดปลายเกลียว M16×2 ของโปรแกรม O2001 ครึ่งบนของชิ้นงาน · เที่ยวสุดท้ายของ G76 X13.55 Z-19.5 … F2. ที่ S1200 ปลายมีดหยุดที่จุดจบ Z−19.5 ในร่อง แล้วถอยออกในแกน X บ่า Ø20 เกลียว M16×2 โคนเกลียว Ø13.55 ก้นร่อง Ø13 Ø16 มีดกลึงเกลียว กลึงไปทางหัวจับ ถอยใน X b c 1.5 1.5 Z−21 Z−19.5 Z−18 ช่วงขวา 1.5 จากขอบร่องถึงจุดจบ: แกน Z ชะลอ ระยะพิตช์ผิดในช่วง δ₂ δ₂ = ระยะนำ × รอบ ÷ 1800 = 2 × 1200 ÷ 1800 = 1.33 ซึ่งไม่เกิน 1.5 ช่วงที่ผิดจึงอยู่ในร่อง ช่วงซ้าย 1.5 จากจุดจบถึงผนังบ่า: ด้านข้างของเม็ดมีด b บวกระยะเผื่อ c ร่อง Ø13 ต่ำกว่าโคนเกลียว Ø13.55 ปลายมีดจึงไม่แตะเนื้อตลอดช่วงในร่อง
รูปที่ 18.5 ร่องหลบมีดปลายเกลียวของ O2001 และสามช่วงของความกว้าง

เซาะร่องหลบก่อนกลึงเกลียวเสมอ: ต้องเซาะร่องหลบให้เสร็จก่อนเริ่มคำสั่ง G76 เที่ยวแรก เพราะทุกเที่ยวของการกลึงเกลียวต้องมีพื้นที่ว่างให้ปลายมีดหยุดและถอยออก หากกลึงเกลียวก่อน ปลายมีดจะพุ่งชนเนื้อโลหะตันและถอยออกขณะตัด ร่องที่กว้างเท่ามีดสามารถเซาะครั้งเดียวด้วย G01 ส่วนร่องที่กว้างกว่ามีดให้ใช้คำสั่ง G75 ตามบทที่ 17

18.2.1 ความลึก: ต้องต่ำกว่าโคนเกลียวเสมอ

ก้นร่องของเกลียวนอกจะต้อง เล็กกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางโคนเกลียว (Minor diameter) ซึ่งเป็นระดับที่เที่ยวสุดท้ายของ G76 ป้อนลงไปถึง ในตัวอย่าง G76 X13.55 ก้นร่องต้องเซาะให้ได้ Ø13 ซึ่งอยู่ต่ำกว่าโคนเกลียว 0.275 มม. ในแนวรัศมี ปลายมีดกลึงเกลียวจึงลอยอยู่ในอากาศตลอดเวลาที่เคลื่อนที่อยู่ในร่อง

หากก้นร่องสูงกว่าโคนเกลียว ในเที่ยวท้ายๆ ปลายมีดกลึงเกลียวจะยังคงเฉือนกินเนื้อโลหะต่อไปจนถึงจุดสิ้นสุด ทั้งที่แกน Z กำลังชะลอความเร็ว แล้วถอยยกมีดออกในแกน X ขณะที่ยังกินเนื้ออยู่ ส่งผลให้ปลายมีดเกลียว 60° ที่แหลมบางต้องรับแรงกระแทกและบิ่นแตกได้ง่าย

กรณีเกลียวในจะสลับทิศกัน: โคนของเกลียวในจะอยู่ที่เส้นผ่านศูนย์กลางโต (Major diameter) ร่องหลบในรูจึงต้องมีขนาด โตกว่า ค่า X ของเที่ยวสุดท้ายในคำสั่ง G76 และต้องเซาะด้วยมีดเซาะร่องใน

18.2.2 ความกว้าง: สามระยะที่ต้องเผื่อ

ความกว้างของร่องหลบ (WW) จากขอบเกลียวถึงผนังบ่าต้องรวมสามระยะนี้เข้าด้วยกัน:

  1. ระยะชะลอความเร็ว δ2\delta_2 จากขอบร่องถึงจุดจบ: คู่มือ Fanuc อธิบายว่าความหน่วงของระบบเซอร์โว (Servo lag) ทำให้ระยะนำคลาดเคลื่อนในช่วงต้นและปลายของการกลึงเกลียว จึงต้องโปรแกรมให้ปลายมีดเคลื่อนเข้าไปชะลอความเร็วในร่องหลบ
  2. ระยะยื่นด้านข้างของเม็ดมีด bb: ตัวเรือนเม็ดมีดกลึงเกลียวมีความกว้างกว่าปลายยอดแหลม ด้านข้างของเม็ดมีดที่หันไปทางหน้าบ่าจะยื่นล้ำปลายมีดไปเป็นระยะ bb เมื่อปลายมีดหยุดที่จุดสิ้นสุด ด้านข้างนี้ต้องยังไม่ชนหน้าบ่า
  3. ระยะเผื่อความปลอดภัย cc: เพื่อป้องกันความคลาดเคลื่อนในการแตะตั้งมีดแกน Z หรือการสึกหรอของคมตัด
δ2=L×n1800\delta_2 = \frac{L \times n}{1800} W≥δ2+b+cW \ge \delta_2 + b + c

เมื่อ LL คือระยะนำ (มม.) และ nn คือความเร็วรอบ (รอบ/นาที)

สูตรคำนวณ δ2\delta_2 มาจากความเร็วในการเคลื่อนที่ของแกน Z ขณะกลึงเกลียว (Vz=L×n/60V_z = L \times n / 60 มม./วินาที) คูณด้วยค่าคงที่เวลาของระบบเซอร์โว (Ts≈0.033T_s \approx 0.033 วินาที) ในโปรแกรม O2001 ของบทที่ 20 กลึงเกลียวระยะนำ L=2L = 2 มม. ที่ความเร็วรอบ n=1,200n = 1,200 รอบ/นาที:

δ2=2×12001800=1.33 มม.\delta_2 = \frac{2 \times 1200}{1800} = 1.33 \text{ มม.}

จุดจบในโปรแกรมถูกกำหนดไว้ที่ Z-19.5 ซึ่งเลยขอบร่องที่ Z−18 เข้าไป 1.5 มม. ช่วงที่ระยะพิตช์คลาดเคลื่อนจึงตกอยู่ภายในร่องทั้งหมด ทำให้เกลียวสมบูรณ์เต็มความลึกจนถึงขอบร่อง ส่วนระยะที่เหลือจากจุดจบถึงผนังบ่าที่ Z−21 คือ 1.5 มม. ซึ่งเพียงพอสำหรับระยะยื่นของเม็ดมีด bb และระยะเผื่อ cc

  • δ2\delta_2 แปรผันตรงกับความเร็วรอบ: หากลดความเร็วรอบลงครึ่งหนึ่ง δ2\delta_2 จะลดลงครึ่งหนึ่งด้วย หากร่องในแบบงานแคบมาก การลดความเร็วรอบลงจะช่วยให้ระยะชะลอสั้นลง
  • การกลึงเกลียวออกจากบ่าต้องการร่องที่กว้างกว่ามาก: หากเริ่มมีดในร่องแล้วกลึงเกลียวออกไปทางหน้างาน ร่องจะต้องรองรับระยะเร่ง δ1\delta_1 คู่มือ Fanuc ให้ δ1=δ2×(−1−ln⁡a)\delta_1 = \delta_2 \times (-1 - \ln a) โดย aa คือสัดส่วนของระยะนำที่ยอมให้คลาดเคลื่อนได้ ที่ a=0.01a = 0.01 ตัวคูณคือ 3.605 ระยะเร่งจึงยาวกว่าระยะชะลอราว 3.6 เท่า เกลียว M16×2 ที่ S1200 ต้องการราว 4.8 มม. ซึ่งเป็นเหตุผลเดียวกับที่หัวข้อกลึงเกลียว G76 ให้เริ่มห่างจากปลายชิ้นงานสองถึงสามเท่าของระยะนำ

เกร็ดเทคนิค เมื่อแบบงานไม่มีร่องหลบ

หากแบบงานไม่ได้กำหนดร่องหลบมา ให้ใช้ฟังก์ชันถอยเฉียงออกอัตโนมัติของ G76 แทน (สองหลักกลางของ P ในบรรทัดแรกเป็น 01 ถึง 99 คือระยะถอยเฉียง 0.1 ถึง 9.9 เท่าของระยะนำ ส่วนมุมถอยตั้งด้วยพารามิเตอร์ และเป็น 45° เมื่อไม่ได้ตั้ง) เกลียวสมบูรณ์จะสิ้นสุดลงที่จุดเริ่มถอยเฉียง และช่วงถอยมีดจะเป็นเกลียวลาดเอียงที่ตื้นลงเรื่อยๆ ชิ้นส่วนตัวเมียจึงไม่สามารถขันเข้าไปจนชิดหน้าบ่าได้ นิยมใช้กับชิ้นงานรับแรงที่ผู้ออกแบบไม่ต้องการให้มีร่องตัดลดทอนความแข็งแรงของเพลา

18.3 จุดอ้างอิงของมีดกลึงเกลียว

มีดกลึงปอกทั่วไปมีปลายคมตัดอยู่ที่มุมหน้า จึงแตะตั้งแกน Z บนหน้างานได้ตรงจุดตัดพอดี แต่มีดกลึงเกลียวมีปลายยอดแหลม 60° อยู่ กลางเม็ดมีด โดยมีเนื้อเม็ดมีดยื่นล้ำปลายยอดไปด้านข้างเป็นระยะ bb เหมือนที่เห็นในร่องหลบมีดปลายเกลียว หน้าเครื่องจึงต้องตกลงให้ชัดว่าจะให้ Z0 ของค่าชดเชยมีดอยู่ที่จุดใด ส่วนแกน X ให้แตะที่ ปลายยอดจริงของเม็ดมีด เสมอ เพื่อให้ค่า X ใน G76 ตรงกับเส้นผ่านศูนย์กลางโคนเกลียว (เกลียวนอก) หรือเส้นผ่านศูนย์กลางโต (เกลียวใน) โดยไม่ต้องแปลงค่าจุดแหลมทางทฤษฎี

จุดอ้างอิงแกน Z ของมีดกลึงเกลียว (X อยู่ที่ปลายยอดมีดจริงเสมอ) หัวจับอยู่ทางซ้าย (−Z) · ด้านข้างเม็ดมีดยื่นจากแนวศูนย์กลางปลายยอดเป็นระยะ b (a) ขอบหน้าเม็ดมีด แตะตั้งด้วยมือบนหน้างาน b Z0 ที่ขอบหน้า (b) กึ่งกลางปลายยอดมีด มาตรฐานในหนังสือ & CAM b Z0 ที่ปลายยอดมีด (c) ขอบหลังเม็ดมีด แทบไม่ใช้ (เฉพาะงานพิเศษ) b Z0 ที่ขอบหลัง ทิศทางกลึงเกลียวมาตรฐาน: วิ่งจากขวาไปซ้าย (−Z เข้าหาหัวจับ) หากโปรแกรมใช้แบบ (b) แต่หน้าเครื่องแตะตั้งแบบ (a) โดยไม่เลื่อนค่าชดเชย Z เข้าไปอีก b เกลียวจะเลื่อนเข้าหาหัวจับและอาจชนบ่า
รูปที่ 18.6 จุดอ้างอิงแกน Z สามแบบของมีดกลึงเกลียว
  1. กึ่งกลางปลายยอดมีด (Tip center) — แบบ (b): เป็น มาตรฐานหลักของหนังสือเล่มนี้ ซอฟต์แวร์ CAM และโรงงานที่ใช้เครื่องตั้งศูนย์มีดหรือหัววัดมีด เพราะตำแหน่งเกลียวในโปรแกรมจะไม่เปลี่ยนเมื่อเปลี่ยนยี่ห้อเม็ดมีด เปลี่ยนขนาดด้าม หรือเปลี่ยนระยะพิตช์ของเม็ดมีดแบบ Full-profile (ซึ่งมีระยะ bb ต่างกันตามระยะพิตช์)
    • วิธีตั้งค่าหน้าเครื่อง: หากใช้เครื่องตั้งศูนย์แบบกล้อง (Optical presetter) ให้เล็งกากบาทที่กึ่งกลางปลายยอดโดยตรง หากใช้หัววัดมีด (Tool probe) ให้แตะวัดทั้งด้านซ้ายและด้านขวาของเม็ดมีดแบบสมมาตรแล้วหาจุดกึ่งกลาง หรือแตะเฉพาะขอบหน้าแล้วเลื่อนค่าชดเชย Z เข้าไปเท่ากับระยะ bb ตามแค็ตตาล็อกเม็ดมีด (มักระบุเป็น PDZ หรือ E)
  2. ขอบหน้าเม็ดมีด (Leading edge) — แบบ (a): เป็นวิธีที่พบได้ใน โรงงานที่เขียนโปรแกรมมือและแตะตั้งมีดด้วยมือบนผิวชิ้นงาน เพราะเมื่อเลื่อนมีดมาแตะหน้าชิ้นงานด้วยกระดาษหรือฟิลเลอร์เกจ ขอบด้านซ้ายของเม็ดมีดจะชนหน้างานก่อน จึงกด Z0 MEASURE ได้ทันทีโดยไม่ต้องเปิดแค็ตตาล็อกหาค่า bb หรือเสี่ยงกดเครื่องหมายบวกลบผิดหน้าเครื่อง
    • ข้อเสีย: โปรแกรมจะผูกติดกับความกว้างเม็ดมีดชุดนั้นทันที หากเปลี่ยนเม็ดมีดที่มีค่า bb ต่างไป จุดเริ่มและจุดจบเกลียวจะเลื่อนตาม และไม่ตรงกับโค้ดจาก CAM ที่สร้างจากกึ่งกลางปลายมีด
  3. ขอบหลังเม็ดมีด (Trailing edge) — แบบ (c): แทบไม่ใช้ในงานจริง ยกเว้นงานพิเศษบางกรณี เช่น เกลียวซ้ายหรือการกลึงเกลียวออกจากผนังบ่าด้านใน
ตารางที่ 18.5 เปรียบเทียบจุดอ้างอิงแกน Z ทั้งสามแบบของมีดกลึงเกลียว
จุดอ้างอิงแกน Z วิธีแตะตั้งหน้าเครื่อง ข้อดีหลัก เหมาะกับ
กึ่งกลางปลายยอด (b) กล้องตั้งศูนย์ วัดสองข้าง หรือแตะขอบหน้าแล้วบวก/ลบ bb เปลี่ยนเม็ดมีดได้โดยไม่ต้องแก้โปรแกรม ตรงกับ CAM งาน CAM และโรงงานที่มีหัววัดหรือเครื่องตั้งศูนย์
ขอบหน้าเม็ดมีด (a) แตะหน้างานหรือหัววัดตรงๆ ไม่ต้องคำนวณ ตั้งง่ายหน้าเครื่อง ลดความเสี่ยงชนบ่า งานเขียนโปรแกรมมือและแตะตั้งด้วยมือ
ขอบหลังเม็ดมีด (c) แตะด้านขวาบนหัววัด — งานเกลียวซ้ายหรือกรณีเฉพาะทาง

คำเตือน ใช้มาตรฐานเดียวกันทั้งโรงงาน

ห้ามใช้แบบ (a) ปนกับแบบ (b) — หากโปรแกรมหรือ CAM คิดตำแหน่งจาก กึ่งกลางปลายยอด (b) แต่หน้าเครื่องแตะตั้งแบบ ขอบหน้า (a) โดยไม่ได้เลื่อนค่าชดเชย Z เข้าไปอีก bb เกลียวทั้งเส้นจะเลื่อนเข้าหาหัวจับเป็นระยะ bb (ราว 1.0–1.5 มม. สำหรับเม็ด 16ER) ซึ่งอาจทำให้ขอบเม็ดมีดพุ่งชนผนังบ่าได้ จึงควรยึดมาตรฐานเดียวกันทั้งโรงงานและระบุไว้ในใบตั้งเครื่องเสมอ

18.4 ตัวอย่างการตั้งค่า G76 สำหรับเกลียวนอก M18

เกลียวนอก M18 แบบมาตรฐานมีระยะพิตช์ 2.5 มม. ตัวอย่างนี้กลึงจากเพลา Ø30 ปาดหน้า Z0 กลึงเกลียว M18×2.5 ยาว 30 มม. มีมุมลบ 2×45° ที่ปลาย และร่องหลบมีดกว้าง 5 มม. ที่ Z-30 ถึง Z-35 ก้นร่อง Ø14.2 ต่อจากบ่า Ø28

แบบงานตัวอย่าง: เกลียวนอก M18×2.5 จากเพลา Ø30 (มาตราส่วน 1:1) หัวจับอยู่ด้านซ้าย · Z0 คือหน้างานที่ปาดแล้ว เพลา Ø30 Ø28 ร่อง Ø14.2 M18×2.5 (กลึง Ø17.85) ลบมุม 2×45° Z0 Z-30 Z-35 Z-45 ยาวเกลียว 30 กว้าง 5
รูปที่ 18.7 แบบงานตัวอย่างเกลียวนอก M18×2.5

ค่าทุกค่าในคำสั่ง G76 คำนวณจากขนาดเกลียวและระยะพิตช์ตามลำดับนี้

  1. ระยะนำ F: เกลียวปากเดียว ระยะนำเท่ากับระยะพิตช์ จึงใช้ F2.5
  2. ความสูงเกลียว P: สำหรับเกลียวนอก 60° มาตรฐาน ISO 68-1 ใช้ h=0.6134×P=0.6134×2.5=1.534 มม.h = 0.6134 \times P = 0.6134 \times 2.5 = 1.534\text{ มม.} เขียนเป็นไมโครเมตรไม่มีจุดทศนิยมได้ P1534
  3. เส้นผ่านศูนย์กลางโคนเกลียว X: d3=18−2(1.534)=14.932≈14.93 มม.d_3 = 18 - 2(1.534) = 14.932 \approx 14.93\text{ มม.} จึงใช้ X14.93
  4. ร่องหลบมีดและจุดสิ้นสุด Z: ก้นร่องต้องต่ำกว่าโคนเกลียว Ø14.93 จึงเซาะร่อง Ø14.2 (ต่ำกว่าโคนเกลียว 0.365 มม. ต่อข้าง) ที่ 1000 รอบ/นาที ระยะชะลอ δ2=2.5×1000÷1800=1.39 มม.\delta_2 = 2.5 \times 1000 \div 1800 = 1.39\text{ มม.} ร่องกว้าง 5 มม. (Z-30 ถึง Z-35) จึงรับระยะชะลอและด้านข้างเม็ดมีดได้ และจบ G76 ที่กึ่งกลางร่อง Z-32.5
  5. ความลึกเที่ยวแรก Q และจำนวนเที่ยว: เลือกเที่ยวแรกลึก 0.45 มม. (Q450) เผื่อเก็บผิว R0.05 หนึ่งเที่ยว ไม่ถอยเฉียง มุม 60° (P010060) และความลึกตัดต่ำสุด Q50 (0.05 มม. ไม่เกินระยะเผื่อเก็บผิว)
N=(1.534−0.050.45)2≈10.9≈11 เที่ยว แล้วตามด้วยเที่ยวเก็บผิวN = \left(\frac{1.534 - 0.05}{0.45}\right)^2 \approx 10.9 \approx 11\text{ เที่ยว แล้วตามด้วยเที่ยวเก็บผิว}
  1. จุดเริ่ม X Z และผิวนอกก่อนกลึงเกลียว: ที่ 1000 รอบ/นาที (δ2=1.39 มม.\delta_2 = 1.39\text{ มม.}) ระยะเร่ง δ1≈3.605×1.39=5.01 มม.\delta_1 \approx 3.605 \times 1.39 = 5.01\text{ มม.} จึงเลือกเริ่มที่ Z8. เพื่อให้พ้นระยะเร่งอย่างปลอดภัย และตั้ง X22. ให้พ้นผิวนอก Ø17.85 ผิวนอกนี้กลึงลดขนาดไว้ 0.15 มม. ให้อยู่ในพิกัด 6g ของเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ (17.623 ถึง 17.958 มม.) และเหลือที่ไว้ให้ครีบที่เม็ดมีดรูปตัว V ดันขึ้นที่ยอดเกลียว ถ้าใช้เม็ดมีดฟอร์มเต็ม ให้กลึงผิวนอกเหลือเนื้อไว้ให้เม็ดมีดปาดยอดเกลียวแทน ส่วนค่าอื่นในคำสั่ง G76 คงเดิม
ตารางที่ 18.6 สรุปค่าในคำสั่ง G76 ของเกลียวนอก M18×2.5
ค่าที่ต้องหา วิธีคิด ผล
ระยะนำ เกลียวปากเดียว เท่ากับระยะพิตช์ F2.5
ความสูงเกลียว 0.6134 × 2.5 = 1.534 มม. เขียนเป็นไมโครเมตร P1534
เส้นผ่านศูนย์กลางโคนเกลียว 18 − 2 × 1.534 = 14.93 มม. X14.93
จุดสิ้นสุดเกลียว กึ่งกลางร่องหลบมีด (Z-30 ถึง Z-35) Z-32.5
ความลึกเที่ยวแรก เลือก 0.45 มม. ได้ราว 11 เที่ยว Q450
เก็บผิวและมุมคมมีด เก็บผิว 1 เที่ยว 0.05 มม. ไม่ถอยเฉียง 60° P010060 R0.05
ความลึกตัดต่ำสุด 0.05 มม. ไม่เกินระยะเผื่อเก็บผิว Q50
จุดเริ่ม ห่างหน้างาน 8 มม. เหนือผิวนอก Ø17.85 X22. Z8.
ผิวนอกก่อนกลึงเกลียว อยู่ในพิกัด 6g (17.623–17.958 มม.) กลึงไว้ที่ Ø17.85

ตรวจการคำนวณนี้ได้ในเครื่องคำนวณกลึงเกลียวที่กรอกค่าของตัวอย่างนี้ไว้แล้ว หน้านั้นแสดงความลึกของทั้ง 12 เที่ยว (กลึงหยาบ 11 เที่ยวและเก็บผิว 1 เที่ยว) และบรรทัด G76 ทั้งสองบรรทัด ค่า X ที่ได้คือ X14.932 เพราะเครื่องคำนวณไม่ปัดเหลือสองตำแหน่งเหมือนในตัวอย่าง เมื่อเปลี่ยนความลึกเที่ยวแรกในหน้านั้น จะเห็นว่าจำนวนเที่ยวเปลี่ยนตามอย่างไร

โปรแกรม O1802 รวมทุกขั้นตอนตั้งแต่ปาดหน้า กลึงหยาบ/เก็บผิวด้วย G71 G70 เซาะร่องหลบกว้าง 5 มม. ด้วยมีดกว้าง 3 มม. สองครั้ง (Z-35 และ Z-33) แล้วกลึงเกลียว G76 ที่ G97 S1000 (อัตราป้อนแกน Z เท่ากับ 2.5×1000=2500 มม./นาที2.5 \times 1000 = 2500\text{ มม./นาที})

O1802 (M18X2.5 EXTERNAL THREAD BAR D30)
N10 G21 G40 G99
G28 U0 W0
T0101 (CNMG R0.8)
G50 S2500
G96 S180 M03
G00 X32. Z1. M08
G01 Z0 F0.2
X-1.6 F0.15                  (ปาดหน้า Z0)
G00 X32. Z2.
G71 U1.5 R0.5
G71 P100 Q110 U0.4 W0.1 F0.25
N100 G00 X13.85
G01 Z0 F0.15
X17.85 Z-2.                  (ลบมุม 2×45°)
Z-35.                        (ผิวนอกก่อนกลึงเกลียว Ø17.85)
X28.
N110 Z-45.
G70 P100 Q110
G00 X150. Z100. M09

N20 T0303 (GROOVE 3MM)
G97 S800 M03
G00 X32. Z-35. M08           (เข้าตำแหน่งเหนือบ่า Ø28)
G00 X29.                     (เซาะร่องที่ 1: Z-35 ถึง Z-32)
G01 X14.2 F0.06
G04 P300
G01 X20. F0.5
G00 Z-33.                    (เซาะร่องที่ 2: Z-33 ถึง Z-30 ได้กว้าง 5 มม.)
G01 X14.2 F0.06
G04 P300
G01 X20. F0.5
G00 X150. Z100. M09

N30 T0505 (THREAD 60 DEG)
G97 S1000 M03                (ความเร็วรอบคงที่)
G00 X22. Z8. M08             (จุดเริ่ม)
G76 P010060 Q50 R0.05
G76 X14.93 Z-32.5 P1534 Q450 F2.5
G00 X150. Z100. M09
M30

ดูเครื่องมือเดินตั้งแต่ N10 ถึง N30 ได้ในตัวจำลองการตัด และBackplot

18.5 ตัวอย่างการตั้งค่า G76 สำหรับเกลียวใน M24×2

การกลึงเกลียวในมีทิศทางตรงข้ามกับเกลียวนอกทุกจุด ชิ้นงานต้องเจาะและคว้านรูไว้ที่ เส้นผ่านศูนย์กลางรูใน (Minor diameter) ก่อน แล้วใช้ G76 ป้อนมีด ออกไปในทิศ +X จนถึง ขนาดระบุ (Major diameter) ตัวอย่างนี้กลึงเกลียวใน M24×2 ลึก 25 มม. จากเพลา Ø44 มีมุมลบปากรู 2×45° และร่องหลบด้านใน Ø25 กว้าง 5 มม. ที่ Z-25 ถึง Z-30

แบบงานตัวอย่าง: เกลียวใน M24×2 จากเพลา Ø44 (ภาพตัด มาตราส่วน 1:1) หัวจับอยู่ด้านซ้าย · Z0 คือหน้างาน · เส้นประคือยอดร่องเกลียวที่ Ø24 เพลา Ø44 รูเจาะ Ø20 ร่อง Ø25 M24×2 (คว้าน Ø22.0) ลบมุม 2×45° Z0 Z-25 Z-30 Z-38 ยาวเกลียว 25 กว้าง 5
รูปที่ 18.8 แบบงานตัวอย่างเกลียวใน M24×2

ลำดับการคำนวณของเกลียวใน M24×2 มีดังนี้

  1. ขนาดรูคว้านก่อนกลึงเกลียว: ตาม ISO 68-1 รูในตามทฤษฎีของเกลียวเมตริกคือ D1=D−1.0825×P=24−1.0825(2)=21.835 มม.D_1 = D - 1.0825 \times P = 24 - 1.0825(2) = 21.835\text{ มม.} ค่านี้เป็นขอบเขตล่างของพิกัด 6H (21.835 ถึง 22.210 มม.) ไม่ใช่ขนาดเป้าหมาย เพราะรูในของเกลียวในโตขึ้นได้ทางเดียว ในงานจริงจึงคว้านไว้ที่ Ø22.0 ซึ่งอยู่ใกล้กลางพิกัด เหตุผลข้อที่สองเหมือนเกลียวนอก คือเม็ดมีดรูปตัว V ดันเนื้อโลหะเป็นครีบที่ยอดเกลียวใน ครีบนี้ยื่นเข้าหาแกนรู รูจึงเล็กกว่าที่คว้านไว้เล็กน้อย ถ้าคว้านไว้ที่ 21.835 พอดี รูจะเล็กเกินพิกัด ถ้าใช้เม็ดมีดฟอร์มเต็ม ให้คว้านรูเล็กกว่าขนาดสำเร็จเล็กน้อยตามค่าในแค็ตตาล็อกของผู้ผลิต เพื่อเหลือเนื้อให้เม็ดมีดปาดยอดเกลียวใน
  2. ความสูงเกลียว P: เกลียวในเมตริกใช้ h1=0.5413×P=0.5413×2.0=1.083 มม.h_1 = 0.5413 \times P = 0.5413 \times 2.0 = 1.083\text{ มม.} จึงเขียน P1083 (ต่างจากเกลียวนอกที่ใช้ 0.6134×P0.6134 \times P)
  3. ค่า X ใน G76: คือ เส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ (Major diameter) X24. เพราะมีดป้อนขยายออกในทิศ +X จากรูคว้าน Ø22.0 ไปถึงยอดร่องเกลียว Ø24.0
  4. ร่องหลบด้านในและจุดสิ้นสุด Z: ก้นร่องหลบต้อง โตกว่า ค่า X ของ G76 (Ø24.0) จึงเซาะร่อง Ø25.0 (โตกว่า Ø24.0 อยู่ 0.5 มม. ต่อข้าง) ช่วง Z-25 ถึง Z-30 และจบเกลียวที่กึ่งกลางร่อง Z-27.5
  5. จุดเริ่ม X Z: ค่า X ก่อนเข้า G76 ต้อง เล็กกว่า รูคว้าน Ø22.0 เพื่อไม่ให้ด้ามมีดชนผนังรูตอนถอยกลับ จึงตั้ง X18. ส่วนจุดเริ่ม Z ที่ 800 รอบ/นาที (δ2=2.0×800÷1800=0.89 มม.\delta_2 = 2.0 \times 800 \div 1800 = 0.89\text{ มม.}) ได้ระยะเร่ง δ1≈3.605×0.89=3.20 มม.\delta_1 \approx 3.605 \times 0.89 = 3.20\text{ มม.} จึงตั้ง Z6. เพื่อให้พ้นระยะเร่งอย่างปลอดภัย
  6. ความลึกเที่ยวแรก Q และจำนวนเที่ยว: เลือกเที่ยวแรกลึก 0.35 มม. (Q350) เผื่อเก็บผิว R0.05 และความลึกต่ำสุด Q50
N=(1.083−0.050.35)2≈8.7≈9 เที่ยว แล้วตามด้วยเที่ยวเก็บผิวN = \left(\frac{1.083 - 0.05}{0.35}\right)^2 \approx 8.7 \approx 9\text{ เที่ยว แล้วตามด้วยเที่ยวเก็บผิว}
ตารางที่ 18.7 สรุปค่าในคำสั่ง G76 ของเกลียวใน M24×2
ค่าที่ต้องหา วิธีคิด ผล
รูคว้านก่อนกลึงเกลียว D1=24−1.0825×2=21.835D_1 = 24 - 1.0825 \times 2 = 21.835 เผื่อในพิกัด 6H คว้าน Ø22.0
ระยะนำ เกลียวปากเดียว เท่ากับระยะพิตช์ F2.0
ความสูงเกลียว 0.5413×2.0=1.083 มม.0.5413 \times 2.0 = 1.083\text{ มม.} เขียนเป็นไมโครเมตร P1083
จุดสิ้นสุดในแกน X เส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ของเกลียวใน (ป้อนออก +X) X24.
จุดสิ้นสุดในแกน Z กึ่งกลางร่องหลบ Ø25.0 (Z-25 ถึง Z-30) Z-27.5
ความลึกเที่ยวแรก เลือก 0.35 มม. ได้ราว 9 เที่ยว Q350
จุดเริ่ม เล็กกว่ารู Ø22.0 และห่างหน้างาน 6 มม. X18. Z6.

ตรวจการคำนวณนี้ได้ในเครื่องคำนวณกลึงเกลียวที่กรอกค่าของตัวอย่างนี้ไว้แล้ว หน้านั้นแสดงความลึกของทั้ง 10 เที่ยว (กลึงหยาบ 9 เที่ยวและเก็บผิว 1 เที่ยว) และบรรทัด G76 ทั้งสองบรรทัด ช่องรูก่อนกลึงเกลียวแสดงขนาดพื้นฐาน Ø21.834 ซึ่งเป็นขอบเขตล่าง ไม่ใช่ Ø22.0 ที่คว้านจริงในตัวอย่างนี้

โปรแกรม O1803 เจาะนำรู Ø20 (ทรงกระบอกเต็มถึง Z-38 ปลายสว่านที่ Z-44) ด้วย G74 คว้านรูเป็น Ø22.0 ลึก Z-30 พร้อมลบมุมปากรู 2×45° เซาะร่องหลบด้านใน Ø25.0 ช่วง Z-25 ถึง Z-30 แล้วกลึงเกลียวใน G76 ที่ G97 S800

O1803 (M24X2 INTERNAL THREAD BAR D44 FINISHED FACE)
N10 G21 G40 G99
G28 U0 W0
T0202 (DRILL D20)
G97 S900 M03
G00 X0 Z5. M08
G74 R1.
G74 Z-44. Q5000 F0.15         (เจาะรู Ø20 ปลายสว่าน Z-44 ได้รูเต็มถึง Z-38)
G00 Z50. M09
G28 U0 W0

N20 T0404 (BORING BAR R0.4)
G97 S1200 M03
G00 X21.4 Z2. M08
G01 Z-30. F0.18              (คว้านหยาบ Ø21.4 ลึกถึง Z-30)
X19.5
G00 Z2.
G00 X26.
G01 Z0 F0.12
X22. Z-2.                    (ลบมุมปากรู 2×45°)
Z-30.                        (คว้านเก็บผิว Ø22.0)
X19.
G00 Z50. M09
G28 U0 W0

N30 T0606 (ID GROOVE 3MM)
G97 S600 M03
G00 X19. Z2. M08
G00 Z-30.                    (เซาะร่องในที่ 1: Z-30 ถึง Z-27)
G01 X25. F0.05
G04 P300
G01 X19. F0.4
G00 Z-28.                    (เซาะร่องในที่ 2: Z-28 ถึง Z-25 ได้กว้าง 5 มม.)
G01 X25. F0.05
G04 P300
G01 X19. F0.4
G00 Z50. M09
G28 U0 W0

N40 T0808 (ID THREAD 60 DEG)
G97 S800 M03                 (ความเร็วรอบคงที่)
G00 X18. Z6. M08             (จุดเริ่มเล็กกว่ารู Ø22.0)
G76 P010060 Q50 R0.05
G76 X24. Z-27.5 P1083 Q350 F2.0
G00 Z50. M09
G28 U0 W0
M30

ดูเครื่องมือเดินตั้งแต่ N10 ถึง N40 ได้ในตัวจำลองการตัด และBackplot

18.6 วิธีป้อนมีดสี่แบบของ G76 แบบบรรทัดเดียว

การป้อนมีดกลึงเกลียวมีสองเรื่องที่เลือกได้แยกกัน เรื่องแรกคือ คมใดเป็นคมที่ตัด จะให้คมเดียวตัดทุกเที่ยว หรือให้คมสองข้างสลับกันตัด เรื่องที่สองคือ แต่ละเที่ยวลึกเพิ่มเท่าใด จะลดลงทุกเที่ยวให้พื้นที่หน้าตัดของเศษเท่ากัน หรือเพิ่มเท่ากันทุกเที่ยว สองเรื่องนี้รวมกันได้สี่แบบ

G76 แบบสองบรรทัดที่บทนี้ใช้ไม่มีตัวเลือกนี้ คำสั่งป้อนคมเดียวและให้พื้นที่เศษคงที่เสมอ ตามที่อธิบายในหัวข้อกลึงเกลียว G76 ตัวเลือกทั้งสี่แบบอยู่ใน G76 แบบบรรทัดเดียวของรูปแบบ Series 10/11 ซึ่งเลือกด้วย P ในบรรทัดคำสั่ง

G76 X18.16 Z-26.5 K0.92 D300 A60 F1.5 P2   (เกลียว M20×1.5 เดิม ป้อนสลับข้าง)
ตารางที่ 18.8 วิธีป้อนมีดของ G76 แบบบรรทัดเดียว ตามคู่มือ Fanuc 0i-F
P คมที่ตัด ความลึกที่เพิ่มต่อเที่ยว
P1 หรือไม่เขียน P คมเดียว ลดลงทุกเที่ยว พื้นที่เศษคงที่
P2 สองคมสลับกัน ลดลงทุกเที่ยว พื้นที่เศษคงที่
P3 คมเดียว เท่ากันทุกเที่ยว เท่ากับ D
P4 สองคมสลับกัน เท่ากันทุกเที่ยว เท่ากับ D
วิธีป้อนมีดสี่แบบของ G76 แบบบรรทัดเดียว ภาพตัดของร่องเกลียวหนึ่งร่อง · จุดคือปลายมีดของเที่ยวที่ 1 ถึง 5 · เส้นบางคือคมมีดของเที่ยวนั้น P1 ป้อนคมเดียว · พื้นที่เศษคงที่ ค่าเริ่มต้น ความลึกที่เพิ่มลดลงทุกเที่ยว 1 2 3 4 5 P2 ป้อนสลับข้าง · พื้นที่เศษคงที่ เที่ยวแรกอยู่กลาง จากนั้นสลับด้านซ้ายและขวา 1 2 3 4 5 P3 ป้อนคมเดียว · ความลึกคงที่ ลึกเพิ่มเท่ากันทุกเที่ยว เศษใหญ่ขึ้นทุกเที่ยว 1 2 3 4 5 P4 ป้อนสลับข้าง · ความลึกคงที่ สลับซ้ายขวาแบบ P2 และลึกเพิ่มเท่ากันแบบ P3 1 2 3 4 5 ภาพแสดงรูปแบบของการป้อน ไม่ใช่ค่าความลึกจริง · ไม่ได้แสดงระยะเผื่อของเที่ยวเก็บผิว
รูปที่ 18.9 วิธีป้อนมีดสี่แบบของ G76 แบบบรรทัดเดียว เลือกด้วย P1 ถึง P4

ให้อ่านภาพเป็นตารางสองแถวสองคอลัมน์ คอลัมน์บอกว่าคมใดตัด และแถวบอกว่าความลึกเพิ่มอย่างไร

  • คอลัมน์ซ้าย ป้อนคมเดียว (P1 P3) ปลายมีดลงตามด้านข้างด้านหนึ่งของร่องทุกเที่ยว คมด้านเดียวจึงตัดตลอด เศษออกเป็นสายเดียว แต่การสึกหรอทั้งหมดตกอยู่ที่คมนั้น
  • คอลัมน์ขวา ป้อนสลับข้าง (P2 P4) เที่ยวแรกลงที่กึ่งกลางร่อง จากนั้นปลายมีดสลับไปมาระหว่างแนวด้านซ้ายกับแนวด้านขวาของร่องเป็นฟันปลา เที่ยวที่ชิดด้านซ้าย คมซ้ายตัดเป็นหลัก เที่ยวที่ชิดด้านขวา คมขวาตัดเป็นหลัก การสึกหรอจึงแบ่งไปที่คมทั้งสองข้าง วิธีนี้ใช้กับเกลียวที่มีระยะพิตช์ใหญ่ ตามหัวข้อวิธีป้อนลึกในบทความเม็ดมีดกลึง
  • แถวบน พื้นที่เศษคงที่ (P1 P2) ความลึกที่เพิ่มลดลงทุกเที่ยว คมมีดจึงรับภาระเท่ากันทุกเที่ยว ตามสูตรในหัวข้อกลึงเกลียว G76 เมื่อความลึกที่เพิ่มเล็กลงจนต่ำกว่าค่าต่ำสุด ชุดควบคุมใช้ค่าต่ำสุดแทน สำหรับ P2 ภาพในคู่มือให้เที่ยวแรกลึก 22\frac{\sqrt{2}}{2} เท่าของ D หรือราว 0.71 เท่า ไม่ใช่เท่ากับ D แบบ P1
  • แถวล่าง ความลึกคงที่ (P3 P4) ทุกเที่ยวลึกเพิ่มเท่ากับ D ร่องรูปตัววีทำให้เศษใหญ่ขึ้นทุกเที่ยว เหมือนภาพซ้ายของรูปเปรียบเทียบเศษข้างต้น เที่ยวสุดท้ายจึงเป็นเที่ยวที่หนักที่สุด ค่า D ต้องเลือกจากภาระที่คมมีดรับได้ในเที่ยวสุดท้าย ไม่ใช่เที่ยวแรก และค่าต่ำสุดไม่มีผลกับสองแบบนี้

ใน G76 แบบบรรทัดเดียว ค่าที่อยู่ในบรรทัดแรกของรูปแบบสองบรรทัดไม่ได้เขียนในคำสั่ง แต่ตั้งด้วยพารามิเตอร์ของชุดควบคุม คือความลึกตัดต่ำสุด (พารามิเตอร์ 5140) ระยะเผื่อของเที่ยวเก็บผิว (5141) และจำนวนเที่ยวเก็บผิว (5142) ก่อนใช้ P2 ถึง P4 ให้ตรวจค่าทั้งสามบนเครื่อง และทดลองกับชิ้นทดสอบก่อน เพราะลำดับความลึกเปลี่ยนไปจาก P1 ที่คุ้นเคย

บนเครื่องที่ใช้รูปแบบสองบรรทัด ทำได้ดังนี้

  • ต้องการให้คมสองข้างตัดพร้อมกัน เขียนสองหลักท้ายของ P ในบรรทัดแรกเป็น 00 มีดป้อนตรงตามแกน X วิธีนี้ไม่ใช่การสลับข้าง เศษจากสองคมยังชนกันในร่องตามที่อธิบายข้างต้น จึงเหมาะกับระยะพิตช์เล็กเท่านั้น
  • ต้องการป้อนสลับข้างหรือกำหนดความลึกของแต่ละเที่ยวเอง เขียนทีละเที่ยวด้วย G92 หรือ G32 แล้วเลื่อนจุดเริ่มในแกน Z ของแต่ละเที่ยว ตามหัวข้อกลึงเกลียวทีละเที่ยวด้วย G92
  • อย่าสลับรูปแบบของเครื่องเพื่อโปรแกรมเดียว พารามิเตอร์ที่เลือกรูปแบบมีผลกับคำสั่งสำเร็จรูปทุกคำสั่ง โปรแกรมอื่นที่เดินอยู่บนเครื่องจะถูกอ่านผิดทั้งหมด

18.6.1 เปรียบเทียบ G76 แบบสองบรรทัดกับแบบบรรทัดเดียว

ตารางที่ 18.9 เปรียบเทียบ G76 สองรูปแบบของ Fanuc
หัวข้อ แบบสองบรรทัด (Series 0i) แบบบรรทัดเดียว (Series 10/11)
เที่ยวเก็บผิวและระยะถอยเฉียง ระบุในโปรแกรม (P, Q, R บรรทัดแรก) อยู่ในพารามิเตอร์เครื่อง (5140–5142) และ M23/M24
วิธีป้อนมีด ป้อนคมเดียว หรือป้อนตรง (00) พื้นที่เศษคงที่ เลือกได้ 4 แบบ (P1–P4) รวมถึงสลับข้าง (P2)
หน่วยความสูงและตัดครั้งแรก P และ Q เป็นไมโครเมตร ไม่มีจุดทศนิยม K มีจุดทศนิยม (มม./นิ้ว) ส่วน D ไม่มีจุดทศนิยม
จุดแข็ง ค่าทุกอย่างจบในไฟล์เดียว ย้ายเครื่องไม่เพี้ยน มี P2 สลับข้างช่วยลดการสึกหรอบนพิตช์หยาบ
จุดอ่อน ไม่มีป้อนสลับข้าง รหัส P 6 หลักอ่านยาก พฤติกรรมขึ้นกับพารามิเตอร์ของเครื่องแต่ละตัว
  • ใช้แบบสองบรรทัดเป็นมาตรฐานหลัก: นิยมใช้แพร่หลายที่สุดในไทย เอเชีย ยุโรป และโพสต์ของ CAM สำหรับ Fanuc เพราะค่าความลึกต่ำสุด ระยะเผื่อเก็บผิว และจำนวนเที่ยวเก็บผิวอยู่ในโปรแกรมทั้งหมด ย้ายโปรแกรมไปเครื่องอื่นแล้วผลลัพธ์ไม่เปลี่ยน
  • เมื่อใดที่เจอแบบบรรทัดเดียว: พบได้บ่อยในโรงงานอเมริกาเหนือ (ทั้งเครื่อง Haas ที่ใช้รูปแบบบรรทัดเดียวเป็นค่าเริ่มต้น และ Fanuc รุ่นเก่า 10T/11T) รวมถึงงานเกลียวพิตช์หยาบที่ต้องการป้อนสลับข้างด้วย P2 เพื่อเฉลี่ยการสึกหรอของคมมีดทั้งสองด้าน

18.7 กลึงเกลียวทีละเที่ยวด้วย G92

G92 เป็นคำสั่งรอบเดียวในกลุ่มเดียวกับ G90 และ G94 ของบทที่ 16 หนึ่งบรรทัดคือหนึ่งเที่ยวของเกลียว ชุดควบคุมทำการเข้า ตัด ถอย และกลับให้ แต่ความลึกของแต่ละเที่ยวผู้เขียนโปรแกรมกำหนดเอง

G92 X_ Z_ F_

หนึ่งบรรทัดเดินสี่จังหวะตามคู่มือ Fanuc

  1. เคลื่อนที่เร็วในแกน X จากจุดเริ่มลงถึงค่า X ของเที่ยวนั้น
  2. กลึงเกลียวในแกน Z ถึงจุดสิ้นสุดด้วยระยะนำ F
  3. เคลื่อนที่เร็ว ในแกน X ถอยกลับถึง X ของจุดเริ่ม
  4. เคลื่อนที่เร็วในแกน Z กลับจุดเริ่ม

จังหวะที่ 3 ต่างจาก G90 ซึ่งป้อนตัดเพื่อปาดหน้าบ่า ใน G92 ปลายมีดต้องถอนพ้นร่องเกลียวที่กำลังหมุนอยู่ทันทีที่ถึงจุดสิ้นสุด จึงเป็นการเคลื่อนที่เร็ว

G92 คงสถานะเหมือน G90 บรรทัดถัดไปเขียนเพียง X ของเที่ยวใหม่ ตัวอย่างนี้กลึงเกลียว M20×1.5 เดียวกับตัวอย่าง G76 ด้วยความลึกของแต่ละเที่ยวตามตาราง Q50 ในหัวข้อก่อน

G97 S800 M03
G00 X24. Z6. M08         (จุดเริ่ม)
G92 X19.4 Z-26.5 F1.5    (เที่ยวที่ 1 ลึก 0.3 มม.)
X19.15                   (เที่ยวที่ 2)
X18.96
X18.8
X18.66
X18.53
X18.41
X18.3
X18.26
X18.16                   (เที่ยวเก็บผิวที่โคนเกลียว)
G00 X150. Z100. M09      (G00 ยกเลิก G92)
  • หนึ่งบรรทัดต่อเที่ยว เกลียวนี้ใช้สิบบรรทัด เทียบกับสองบรรทัดของ G76 และราวสี่สิบบรรทัดของ G32 ในหัวข้อถัดไป
  • มีดป้อนตรงตามแกน X คมทั้งสองด้านตัดพร้อมกันเหมือน G32 ถ้าต้องการป้อนตามด้านข้าง ต้องเคลื่อนไปจุดเริ่มใหม่ด้วย G00 ก่อนแต่ละเที่ยว แล้วเขียน G92 พร้อม X Z และ F ใหม่ เพราะรหัสกลุ่ม 01 ตัวอื่นยกเลิกคำสั่งรอบเดียว
  • ถอยเฉียงได้ คู่มือระบุว่าการถอยเฉียงทำในจังหวะที่ 2 ระยะและมุมใช้ค่าชุดเดียวกับ G76 ตามหัวข้อการถอยมีดเฉียงออกข้างต้น
  • FEED HOLD หยุดหลังจังหวะที่ 3 คือเมื่อมีดถอยพ้นร่องเกลียวแล้ว ส่วนในโหมด SINGLE BLOCK กดปุ่ม CYCLE START หนึ่งครั้งได้ทั้งสี่จังหวะ
  • เกลียวเรียวเพิ่มค่า R ตามหัวข้อกลึงเกลียวเรียว และเกลียวหลายปากใช้ Q เลื่อนมุมเริ่มได้ตามหัวข้อเกลียวหลายปาก

ข้อดีและข้อเสียของ G92

  • ข้อดี: สั้นและเขียนง่ายกว่า G32 (หนึ่งบรรทัดต่อเที่ยว) ขณะที่ยังกำหนดความลึกแต่ละเที่ยวได้เอง เช่น เพิ่มเที่ยวเก็บผิว (Spring pass) หรือลดความลึกเฉพาะเที่ยวท้ายที่สั่นง่าย และกด SINGLE BLOCK เพื่อเดินทดสอบทีละเที่ยวได้สะดวกกว่า G76
  • ข้อเสีย: มีดป้อนตรงตามแกน X โดยอัตโนมัติ ทำให้คมตัดกินเนื้อพร้อมกันทั้งสองด้าน หากต้องการป้อนตามด้านข้างสำหรับเกลียวหยาบต้องแทรก G00 เลื่อนจุดเริ่มแกน Z ใหม่ทุกเที่ยว ซึ่งเสียความกระชับของคำสั่ง และยังทำรูปร่างพิเศษอย่างเกลียวบนหน้างานหรือเกลียวหลายช่วงต่อกันไม่ได้

18.8 กลึงเกลียวทีละการเคลื่อนที่ด้วย G32

G32 คือการเคลื่อนที่ตัดเกลียวหนึ่งครั้ง เหมือน G01 ที่แกนเคลื่อนที่สัมพันธ์กับการหมุนของสปินเดิล ชุดควบคุมรอสัญญาณหนึ่งครั้งต่อรอบของสปินเดิลก่อนเริ่มเคลื่อนที่ ทุกเที่ยวจึงเริ่มที่มุมเดียวกันและลงร่องเดิม ส่วนการเคลื่อนที่เข้า ถอยออก และกลับจุดเริ่ม รวมทั้งความลึกของทุกเที่ยว ผู้เขียนโปรแกรมต้องเขียนเอง

ตารางที่ 18.10 พารามิเตอร์ในคำสั่ง G32
คำ ความหมาย
Z จุดสิ้นสุดเกลียว เกลียวตรงเขียนเฉพาะ Z
X เส้นผ่านศูนย์กลางที่จุดสิ้นสุดเกลียว เขียนคู่กับ Z สำหรับเกลียวเรียว หรือเขียนเฉพาะ X สำหรับเกลียวบนหน้างาน
F ระยะนำของเกลียว วัดตามแกนที่เคลื่อนที่ไกลกว่า

ตัวอย่างนี้กลึงเกลียว M20×1.5 เดียวกับตัวอย่าง G76 และ G92 ข้างต้น หนึ่งเที่ยวใช้สี่บรรทัด ค่า X ของแต่ละเที่ยวคือ 20 ลบสองเท่าของความลึกรวมในตารางความลึกของแต่ละเที่ยว

G97 S800 M03
G00 X24. Z6. M08     (จุดเริ่ม)
X19.4                (เที่ยวที่ 1 เข้าถึงความลึก 0.3 มม.)
G32 Z-26.5 F1.5      (กลึงเกลียวถึงร่องหลบมีด)
G00 X24.             (ถอยออก)
Z6.                  (กลับจุดเริ่ม)
X19.15               (เที่ยวที่ 2)
G32 Z-26.5 F1.5
G00 X24.
Z6.

เที่ยวที่เหลือเขียนแบบเดียวกันด้วย X18.96 X18.8 X18.66 X18.53 X18.41 X18.3 X18.26 และ X18.16 ซึ่งเป็นเที่ยวเก็บผิวที่โคนเกลียว เกลียวนี้จึงใช้ราวสี่สิบบรรทัด เทียบกับสองบรรทัดของ G76

  • G32 คงสถานะ อยู่ในกลุ่มเดียวกับ G00 และ G01 จึงต้องเขียน G00 ในบรรทัดถอยออก ไม่เช่นนั้นการถอยจะเป็นการตัดเกลียวอีกครั้ง
  • มีดป้อนตรงตามแกน X คมมีดทั้งสองด้านจึงตัดพร้อมกัน ต่างจาก G76 ที่ป้อนตามด้านข้างของร่อง ถ้าต้องการป้อนตามด้านข้าง ต้องเลื่อนจุดเริ่มในแกน Z ของแต่ละเที่ยวเอง โดยทั่วไปเลื่อนไปทางจุดเริ่ม ห่างจากเกลียว แบบเดียวกับที่ G76 ทำ ระยะระหว่างจุดเริ่มสองเที่ยวคือความลึกที่เพิ่มของเที่ยวนั้นคูณ tan ของมุมที่ป้อน
  • ไม่มีการถอยเฉียงอัตโนมัติ M23 ไม่มีผลกับ G32 จุดสิ้นสุดเกลียวต้องอยู่ในร่องหลบมีด หรือเขียนบรรทัดถัดไปให้เคลื่อนทั้ง X และ Z ต่อจากบรรทัดแรก เช่น G32 Z-25. F1.5 แล้วตามด้วย U3. W-1.5 (ถอยเฉียง 45° ออกทางรัศมี 1.5 มม. โดยไม่ต้องซ้ำ G32 และใช้ค่าเดิมได้ทุกเที่ยว) บรรทัดที่ต่อกันในโหมด G32 จะตัดต่อเนื่องโดยไม่รอสัญญาณของสปินเดิลใหม่
  • กฎของการกลึงเกลียวทุกแบบยังใช้ทั้งหมด ทั้ง G97 ค่า S เดิมทุกเที่ยว และระยะเร่งก่อนถึงชิ้นงาน

G32 ใช้เมื่อคำสั่งสำเร็จรูป G76 หรือ G92 ทำไม่ได้ เพราะคำสั่งสำเร็จรูปจะกลึงได้เพียงแนวเดียวแล้วถอยมีดกลับจุดเริ่มทันที งานที่ต้องใช้ G32 จึงได้แก่

  • เกลียวบนหน้างาน (Scroll thread) ที่ตัดเข้าหาศูนย์กลางด้วย G32 X_ F_
  • เกลียวหลายช่วงต่อกันเป็นร่องเดียว เช่น เกลียวช่วงตรงที่บานออกเป็นช่วงเรียวต่อกัน (เขียน G32 Z-20. F2. แล้วตามด้วย X24. Z-30. ทันทีโดยไม่ยกมีด) เพราะบรรทัดที่ต่อกันในโหมด G32 จะวิ่งต่อจากปลายบรรทัดแรกโดยไม่รอสัญญาณสปินเดิลรอบใหม่
  • งานที่ต้องการกำหนดความลึกหรือมุมป้อนแต่ละเที่ยวเอง ส่วนงานเกลียวทั่วไปใช้ G76

ข้อดีและข้อเสียของ G32

  • ข้อดี: ควบคุมเส้นทาง ความลึก และวิธีป้อนของแต่ละเที่ยวได้อิสระ ใช้กลึงรูปร่างที่ G76 และ G92 ทำไม่ได้ เช่น เกลียวบนหน้างาน เกลียวหลายช่วงต่อกัน และเขียนร่วมกับ Macro B เพื่อสร้างรอบกลึงเกลียวพิเศษ (เช่น เกลียวคางหมูขนาดใหญ่หรือการป้อนสลับซ้าย–ขวา) ได้
  • ข้อเสีย: โปรแกรมยาวและแก้ยาก (เกลียว 10 เที่ยวใช้ราว 40 บรรทัด เทียบกับ G76 เพียง 2 บรรทัด) หากต้องการเพิ่มหรือลดจำนวนเที่ยวต้องแก้พิกัดใหม่เกือบทั้งหมด และเสี่ยงลืมเปลี่ยนกลับเป็น G00 ในบรรทัดถอยออกจนมีดตัดซ้ำร่องเดิม

18.8.1 เกลียวบนหน้างาน

เกลียวบนหน้างาน (Scroll thread) คือร่องก้นหอยบนหน้าของชิ้นงาน เช่น จานเกลียวที่ขับฟันจับของหัวจับสามจับ ให้นึกถึงการปาดหน้าที่มีดเคลื่อนในแกน X ขณะชิ้นงานหมุน รอยมีดบนหน้างานเป็นก้นหอยอยู่แล้ว G32 X_ F_ ทำสิ่งเดียวกัน แต่ให้แกน X เคลื่อนที่สัมพันธ์กับมุมของสปินเดิล มีดจึงลงร่องก้นหอยเดิมได้ทุกเที่ยว บทบาทของสองแกนสลับกับเกลียวบนเพลา คือ แกน X เป็นแกนที่ตัดเกลียว และแกน Z เป็นแกนที่กำหนดความลึก

เกลียวบนหน้างานด้วย G32 X_ F_ มีดเคลื่อนในแกน X ขณะชิ้นงานหมุน ร่องจึงเป็นก้นหอย · ความลึกของแต่ละเที่ยวอยู่ในแกน Z มองจากหน้างาน F F คือระยะระหว่างร่องที่วัดตามรัศมี ภาพตัดครึ่งบน · หนึ่งเที่ยว 1 2 3 4 จุดเริ่ม จุดสิ้นสุด X ในร่องหลบมีด แกนหมุน 1 เข้าเร็วในแกน Z ถึงความลึก · 2 G32 ในแกน X 3 ถอยเร็วในแกน Z · 4 กลับจุดเริ่ม
รูปที่ 18.10 เกลียวบนหน้างาน: ระยะนำวัดตามรัศมี และการเคลื่อนที่ของหนึ่งเที่ยว

ตัวอย่างนี้กลึงร่องก้นหอยระยะนำ 3 มม. ลึก 1.2 มม. บนหน้างาน Ø90 เข้าหาร่องหลบมีดที่เซาะไว้ระหว่าง Ø40 ถึง Ø30

T0505                (มีดกลึงเกลียว ปลายมีดชี้เข้าหาหน้างาน)
G97 S300 M03
G00 X106. Z3. M08    (จุดเริ่ม ห่างจากผิว Ø90 ตามรัศมี 8 มม.)
Z-0.6                (เที่ยวที่ 1 ลึก 0.6 มม.)
G32 X34. F3.         (กลึงเกลียวเข้าหาศูนย์กลาง ถึงร่องหลบมีด)
G00 Z3.              (ถอยออกในแกน Z)
X106.                (กลับจุดเริ่ม)
Z-0.85               (เที่ยวที่ 2)
G32 X34. F3.
G00 Z3.
X106.

เที่ยวที่เหลือเขียนแบบเดียวกันด้วย Z−1.04 และ Z−1.2 ความลึกทั้งสี่เที่ยวคือ 0.6×n0.6 \times \sqrt{n} ตามสูตรในหัวข้อกลึงเกลียว G76

  • F วัดตามรัศมีเสมอ แม้ X จะเขียนเป็นเส้นผ่านศูนย์กลาง F3. คือมีดเคลื่อนเข้าหาศูนย์กลาง 3 มม. ต่อรอบ ร่องที่อยู่ติดกันจึงห่างกัน 3 มม. ค่า X เปลี่ยนไป 6 มม. ต่อรอบ จาก X106 ถึง X34 มีดเคลื่อนตามรัศมี 36 มม. คือสิบสองรอบ ถ้าคิด F เป็นค่าเส้นผ่านศูนย์กลาง ระยะระหว่างร่องจะผิดไปสองเท่า
  • ใช้ G97 เท่านั้น ถ้าเปิดความเร็วตัดคงที่ G96 ความเร็วรอบจะเปลี่ยนตามค่า X ตลอดเที่ยว และคู่มือของชุดควบคุมเตือนว่าระยะนำจะไม่ถูกต้อง เมื่อความเร็วรอบคงที่ ความเร็วตัดจึงลดลงเมื่อมีดเข้าใกล้ศูนย์กลาง ที่ S300 ความเร็วตัดเป็น 85 ม./นาที ที่ Ø90 และเหลือ 38 ม./นาที ที่ Ø40 ให้เลือกค่า S จากเส้นผ่านศูนย์กลางที่โตที่สุด
  • ระยะเร่งและระยะชะลออยู่ในแนวรัศมี จุดเริ่มต้องอยู่ห่างจากขอบของเกลียวสองถึงสามเท่าของระยะนำเมื่อวัดตามรัศมี ค่า X จึงห่างเป็นสองเท่าของระยะนั้น ส่วนจุดสิ้นสุดต้องอยู่ในร่องหลบมีดที่ลึกกว่าเกลียว ซึ่งเซาะไว้ก่อนด้วยมีดเซาะร่องหน้างาน ระยะชะลอคิดจากสูตรเดียวกับร่องหลบมีดปลายเกลียว ในตัวอย่างนี้คือ 3 × 300 ÷ 1800 = 0.5 มม.
  • มีดป้อนตรงตามแกน Z คมทั้งสองด้านจึงตัดพร้อมกัน ถ้าต้องการป้อนตามด้านข้าง ให้เลื่อนจุดเริ่มในแกน X ของแต่ละเที่ยว ระยะที่เลื่อนตามรัศมีคือความลึกที่เพิ่มของเที่ยวนั้นคูณ tan ของมุมที่ป้อน และค่า X เปลี่ยนเป็นสองเท่าของระยะนั้น
  • ทิศของก้นหอยขึ้นกับทิศที่มีดเคลื่อนและทิศหมุนของสปินเดิล ที่ทิศหมุนเดิม การกลึงเข้าหาศูนย์กลางกับการกลึงออกจากศูนย์กลางให้ก้นหอยวนกลับทิศกัน ให้เทียบกับแบบงานและทดลองกับชิ้นทดสอบก่อนเดินงานจริง

18.9 การกลึงเกลียวเรียว

เกลียวท่อที่ซีลด้วยเนื้อเกลียว เช่น NPT และเกลียว R กับ Rc ของเกลียวท่อมาตรฐาน ISO เป็นเกลียวบนผิวเรียว อัตราเรียว 1:16 วัดบนเส้นผ่านศูนย์กลาง คือเส้นผ่านศูนย์กลางเปลี่ยน 1 มม. ทุกความยาว 16 มม. ตามแนวแกน G92 และ G76 กลึงเกลียวเรียวได้โดยเพิ่ม ค่าเรียว R ในบรรทัดคำสั่ง ส่วน G32 เขียน X และ Z ที่จุดปลายของทุกเที่ยวเอง

G92 X_ Z_ R_ F_
G76 X_ Z_ R_ P_ Q_ F_      (บรรทัดที่สองของ G76)

18.9.1 ค่าเรียว R

หนึ่งเที่ยวของเกลียวเรียวด้วย G92 หรือ G76 (เกลียวนอก) ครึ่งบนของชิ้นงาน ไม่ตามมาตราส่วน · ความเรียวและความลึกเกลียววาดใหญ่กว่าจริง 1 2 3 4 จุดเริ่ม A R−0.8125 (เป็นรัศมี) X19.063 ⌀ โคนเกลียวที่จุดสิ้นสุด Z−20. Z0 Z6. R = รัศมีบนเส้นเกลียวที่ Z ของจุดเริ่ม − รัศมีที่จุดสิ้นสุด · เกลียวที่โตขึ้นไปทางหัวจับจึงได้ R ติดลบ
รูปที่ 18.11 ค่าความเรียว R ของ G92 และ G76 วัดที่ Z ของจุดเริ่ม
  • X และ Z คือจุดสิ้นสุดเกลียว เหมือนเกลียวตรง X เป็นเส้นผ่านศูนย์กลางที่โคนเกลียว ณ จุดนั้น
  • R คือรัศมีบนเส้นเกลียวที่ Z ของจุดเริ่ม ลบด้วยรัศมีที่จุดสิ้นสุด เป็นค่ารัศมีไม่ใช่เส้นผ่านศูนย์กลาง ชุดควบคุมเคลื่อนมีดเร็วจากจุดเริ่มลงไปที่ X ของจุดสิ้นสุดบวกค่าเรียวนี้ แล้วจึงกลึงตามเส้นเรียวไปถึงจุดสิ้นสุด
  • คิด R ตลอดระยะที่มีดเดินในแกน Z รวมระยะเร่งก่อนถึงชิ้นงาน ไม่ใช่เฉพาะความยาวเกลียวตามแบบ ถ้าคิดเฉพาะความยาวเกลียว ความเรียวที่ได้จะชันหรือลาดกว่าแบบ
  • เครื่องหมายของ R บอกทิศทางของความเรียว เกลียวนอกที่โตขึ้นไปทางหัวจับมีรัศมีที่จุดเริ่มเล็กกว่าที่จุดสิ้นสุด ค่า R จึงติดลบ ส่วนเกลียวในที่รูเล็กลงตามความลึกมีรัศมีที่จุดเริ่มใหญ่กว่าที่จุดสิ้นสุด ค่า R จึงเป็นบวก
  • G76 มี R สองตัว R ในบรรทัดแรกคือระยะเผื่อของเที่ยวเก็บผิว R ในบรรทัดที่สองคือค่าเรียว ถ้าไม่เขียน R ในบรรทัดที่สอง หรือเขียน R0 จะได้เกลียวตรง
  • G76 แบบบรรทัดเดียวของรูปแบบ Series 10/11 ใช้ I แทน R ความหมายและเครื่องหมายเหมือนกัน

18.9.2 มีดและความสูงเกลียว

  • ตั้งมีดตั้งฉากกับแกน Z เหมือนเกลียวตรง ไม่ตั้งตามความเรียว มาตรฐานเกลียวท่อทั้ง ASME B1.20.1 และ ISO 7-1 กำหนดให้เส้นแบ่งครึ่งมุมฟันตั้งฉากกับแกน ระยะนำ F ก็วัดตามแนวแกน Z
  • ความสูงเกลียววัดตั้งฉากกับแกน NPT มีมุมฟัน 60° ความสูงเกลียว 0.8 เท่าของระยะพิตช์ ส่วนเกลียว R และ Rc มีมุมฟัน 55° ความสูง 0.6403 เท่าของระยะพิตช์ สองหลักท้ายของ P ในบรรทัดแรกจึงเป็น 60 หรือ 55 ตามชนิดเกลียว
  • ตำแหน่งเริ่มต้องพ้นเส้นผ่านศูนย์กลางของเกลียวทั้งเส้น เกลียวนอกเริ่มเหนือเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่สุดที่ปลายฝั่งหัวจับ เกลียวในเริ่มต่ำกว่ารูเล็กสุดที่ก้นเกลียว เพราะขั้นที่ 3 และ 4 ถอยกลับในแนวตรง

18.9.3 ตัวอย่าง: เกลียวนอก 1/2-14 NPT

สมมติงานข้อต่อไฮดรอลิกที่กลึงจากเพลา มีปลายเกลียวอยู่ที่ Z0 เกลียวยาว 20 มม. ถึง Z−20 และไม่มีร่องหลบมีด จึงใช้การถอยมีดเฉียงออก ค่าที่ต้องคำนวณมีดังนี้

ตารางที่ 18.11 ค่าของเกลียว 1/2-14 NPT ในตัวอย่าง
ค่า วิธีคิด ผล
ระยะนำ F 25.4 ÷ 14 F1.8143
ความสูงเกลียว 0.8 × 1.8143 = 1.451 มม. P1451
โคนเกลียวที่ปลายเล็ก Z0 เส้นผ่านศูนย์กลางพิตช์ที่ปลายท่อตาม ASME B1.20.1 (19.264 มม.) ลบความสูงเกลียว Ø17.813
โคนเกลียวที่จุดสิ้นสุด Z−20 17.813 + 20 ÷ 16 X19.063
โคนเกลียวที่ Z ของจุดเริ่ม Z6 17.813 − 6 ÷ 16 Ø17.438
ค่าเรียว (17.438 − 19.063) ÷ 2 R-0.8125

จุดเริ่มอยู่ที่ Z6 ห่างจากปลายชิ้นงานกว่าสามเท่าของระยะนำ ก่อนกลึงเกลียวต้องกลึงผิวนอกให้เรียวเท่ากันก่อน คือ Ø20.716 ที่ Z0 และโตขึ้น 1 มม. ทุก 16 มม. ซึ่งเป็นเส้นผ่านศูนย์กลางพิตช์บวกความสูงเกลียว

โปรแกรม O1801 กลึงผิวนอกเรียวนี้ด้วย G71 และ G70 ของบทที่ 16 ก่อน รูปร่างเริ่มที่ Z2 ซึ่งเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากับ 20.716 − 2 ÷ 16 = Ø20.591 แล้วกลึงเรียวต่อไปจนถึง Z−26 (Ø22.341) จึงขึ้นบ่า ผิวเรียวยาวเลยปลายเกลียวไป 6 มม. เพราะเม็ดมีดกลึงเกลียวกว้างกว่าปลายมีด ด้านหน้าของเม็ดมีดต้องมีที่ว่างก่อนถึงบ่า ถ้าขึ้นบ่าที่ Z−20 พอดี เม็ดมีดจะชนบ่าทุกเที่ยว

O1801 (NPT 1/2-14 EXTERNAL THREAD)
(Z0 = SMALL END FACE)
(T0101 OD TURNING CNMG R0.8)
(T0303 OD THREAD 60 DEG)
N10 G18 G21 G40 G99
N20 G28 U0.
N30 G28 W0.
(T0101 TAPER OD 1:16)
N100 T0101
N110 G50 S2500
N120 G97 S1470 M03
N130 G00 X26. Z2. M08
N135 G96 S120
N140 G71 U1.5 R0.5
N150 G71 P160 Q180 U0.4 W0.1 F0.25
N160 G00 X20.591
N170 G01 X22.341 Z-26. F0.1
N180 X26.
N190 G70 P160 Q180
N195 G00 X150. Z100. M09
N199 M01
(T0303 NPT THREAD 60 DEG)
N300 T0303
N310 G97 S600 M03
N320 G00 X24. Z6. M08                  (จุดเริ่ม เหนือ Ø21.966 ที่ปลายฝั่งหัวจับ)
N330 G76 P011060 Q50 R0.05             (ถอยเฉียง 1.0 เท่าของระยะนำ มีด 60°)
N340 G76 X19.063 Z-20. R-0.8125 P1451 Q350 F1.8143
N350 G00 X150. Z100. M09
N360 M05
N370 M30
%

ดูเครื่องมือเดินตั้งแต่ N10 ถึง N370 ได้ในตัวจำลองการตัด และBackplot

ด้วยการถอยเฉียง 1.0 เท่าของระยะนำ เกลียวเต็มความลึกสิ้นสุดที่ราว Z−18.2 ยาวกว่าความยาวเกลียวใช้งาน L2 ของขนาดนี้ (13.56 มม.) ถ้าใช้ G92 แทน ทุกบรรทัดเขียน R ค่าเดิม เปลี่ยนเฉพาะ X ของแต่ละเที่ยว เช่น G92 X21.2 Z-20. R-0.8125 F1.8143 แล้วตามด้วย X20.75 X20.4 และต่อไปจนถึง X19.063 โดยลดความลึกที่เพิ่มต่อเที่ยวลงเรื่อยๆ

18.9.4 ตัวอย่าง: เกลียวใน Rc1/2

เกลียวในเรียวกลับทิศกับเกลียวนอก รูเล็กลงตามความลึก ระนาบอ้างอิงของเกลียว Rc อยู่ที่ผิวหน้าชิ้นงาน ที่ระนาบนั้นโคนของเกลียวใน (เส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่สุดของเกลียวใน) คือ Ø20.955 และเส้นผ่านศูนย์กลางในคือ Ø18.631 ตาม ISO 7-1 เกลียวลึก 14 มม. จุดเริ่มอยู่ที่ Z5

  • โคนเกลียวที่จุดสิ้นสุด Z−14 = 20.955 − 14 ÷ 16 = X20.08
  • ค่าเรียว = (โคนที่ Z5 คือ 20.955 + 5 ÷ 16 = 21.268 ลบ 20.08) ÷ 2 = R0.5938 เป็นบวก
  • ความสูงเกลียว 0.6403 × 1.8143 = 1.162 มม. คือ P1162 และมีด 55°
  • คว้านรูให้เรียวก่อน จาก Ø18.631 ที่ผิวหน้าถึง Ø17.756 ที่ Z−14 จุดเริ่ม X16. ต่ำกว่ารูที่เล็กที่สุด
T0505                                  (มีดกลึงเกลียวใน 55°)
G97 S500 M03
G00 X16. Z5. M08                       (จุดเริ่ม ต่ำกว่ารูเล็กสุด)
G76 P011055 Q50 R0.03
G76 X20.08 Z-14. R0.5938 P1162 Q250 F1.8143
G00 Z100. M09                          (ถอยออกจากรูในแกน Z ก่อน)
X150.

18.9.5 ตรวจเกลียวเรียวด้วยเกจ

เส้นผ่านศูนย์กลางของเกลียวเรียวเปลี่ยนไปตลอดความยาว การวัดด้วยไมโครมิเตอร์ที่ตำแหน่งเดียวจึงไม่บอกว่าเกลียวใช้ได้ ให้ตรวจด้วย ริงเกจเกลียวเรียว สำหรับเกลียวนอก หรือ ปลั๊กเกจเกลียวเรียว สำหรับเกลียวใน ขันเกจเข้าด้วยมือจนแน่น แล้วดูว่าปลายชิ้นงานอยู่ตรงไหนเทียบกับขั้นบนเกจ เกลียว NPT และเกลียว R ขนาดไม่เกิน 2 นิ้วยอมให้คลาดเคลื่อนจากตำแหน่งพอดีได้ไม่เกินหนึ่งรอบ

ความเรียว 1:16 ทำให้การปรับเล็กน้อยมีผลมาก ถ้ากลึงลึกขึ้น Δ มม. ทางรัศมี เกจจะขันเข้าได้ลึกขึ้น 32 × Δ มม. เพราะเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กลง 2Δ และความเรียว 1:16 แปลงเป็นระยะตามแกน 16 เท่า เกลียว 1/2-14 NPT ที่เกจขันเข้าไม่ถึงตำแหน่งพอดีหนึ่งรอบ (1.814 มม.) ต้องลึกขึ้นเพียง 1.814 ÷ 32 = 0.057 มม. ทางรัศมี คือลดค่าสึกหรอ X ของมีดเกลียวลง 0.11 มม. แล้วกลึงซ้ำโดยไม่เปลี่ยนความเร็วรอบ

18.10 เกลียวหลายปาก

เกลียวหลายปาก (Multi-start thread) มีร่องเกลียวหลายร่องพันขนานกันรอบชิ้นงาน หมุนหนึ่งรอบจึงเคลื่อนที่ได้ไกลกว่าเกลียวปากเดียวที่มีระยะพิตช์เท่ากัน ชุดควบคุมแบบ Fanuc ไม่มีคำสั่งเฉพาะสำหรับเกลียวชนิดนี้ วิธีทำคือ กลึงทีละปาก ด้วยคำสั่งกลึงเกลียวเดิม โดยมีค่าสองค่าที่ต้องคิดให้ถูก

  • ค่า F คือระยะนำ ไม่ใช่ระยะพิตช์ ระยะนำ = ระยะพิตช์ × จำนวนปาก เกลียวสองปากที่ระยะพิตช์ 1.5 มม. จึงใช้ F3.0
  • ความสูงเกลียวยังคิดจากระยะพิตช์ ร่องแต่ละร่องมีขนาดเท่ากับเกลียวปากเดียวที่ระยะพิตช์นั้น ระยะพิตช์ 1.5 มม. จึงยังสูง 0.920 มม. ค่า P920 และเส้นผ่านศูนย์กลางที่โคนเกลียวไม่เปลี่ยน

วิธีที่ใช้ได้กับทุกชุดควบคุมคือเลื่อนจุดเริ่มในแกน Z กลึงปากแรกจนเสร็จ แล้วสั่งคำสั่งเดิมซ้ำจากจุดเริ่มที่เลื่อนไปหนึ่งระยะพิตช์ ร่องของปากถัดไปจึงอยู่กึ่งกลางระหว่างร่องเดิมพอดี

G00 X24. Z6.                     (จุดเริ่มของปากที่ 1)
G76 P010060 Q50 R0.05
G76 X18.16 Z-26.5 P920 Q300 F3.0 (F คือระยะนำ 3 มม.)
G00 X24. Z7.5                    (ปากที่ 2 เลื่อนจุดเริ่มหนึ่งระยะพิตช์)
G76 P010060 Q50 R0.05
G76 X18.16 Z-26.5 P920 Q300 F3.0

เกลียวสามปากทำซ้ำอีกครั้งจากจุดเริ่มที่เลื่อนไปอีกหนึ่งระยะพิตช์ ให้เลื่อนจุดเริ่ม ออกห่างจากชิ้นงาน ทุกปากจึงยังมีระยะเร่งก่อนมีดแตะชิ้นงานไม่น้อยกว่าปากแรก

ชุดควบคุมที่มีฟังก์ชันกลึงเกลียวหลายปากเลื่อน มุมเริ่มของสปินเดิล แทนได้ โดยระบุพารามิเตอร์ Q ในบรรทัด G32 หรือ G92 จุดเริ่มจะอยู่ที่เดิมทุกปาก ค่า Q เป็นมุมในหน่วย 0.001° ไม่มีจุดทศนิยม เช่น เกลียวสองปากใช้ Q0 กับ Q180000 และสามปากใช้ Q0 Q120000 Q240000 ค่านี้ไม่คงสถานะ จึงต้องระบุในทุกบรรทัดของปากนั้น ส่วนใน G76 แบบสองบรรทัด Q ถูกใช้เป็นความลึกของเที่ยวแรกอยู่แล้ว จึงเลื่อนมุมเริ่มไม่ได้ G76 แบบบรรทัดเดียวของรูปแบบ Series 10/11 บอกความลึกของเที่ยวแรกด้วย D ตัวอักษร Q จึงว่าง และใช้เป็นมุมเริ่มในหน่วย 0.001° แบบเดียวกัน ก่อนใช้วิธีนี้จึงต้องดูในคู่มือของชุดควบคุมว่าเครื่องมีฟังก์ชันนี้และใช้กับคำสั่งใดได้

ข้อควรระวังของเกลียวหลายปาก

  • แกน Z เคลื่อนที่เร็วขึ้นตามระยะนำ ความเร็วของแกนเท่ากับระยะนำ × ความเร็วรอบ เกลียวสองปากจึงเร็วเป็นสองเท่าที่ความเร็วรอบเดิม ถ้าเกินขีดจำกัดของเครื่องต้องลดค่า S
  • ระยะเร่งก่อนถึงชิ้นงานยาวขึ้น สองถึงสามเท่าของระยะนำของเกลียวสองปากที่ระยะพิตช์ 1.5 มม. คือ 6 ถึง 9 มม.
  • ใช้ค่า S เดียวกันทุกปาก เหมือนการกลับมากลึงซ้ำ ถ้าเปลี่ยนค่า S ระหว่างปาก ร่องจะไม่อยู่ในตำแหน่งที่ตั้งใจ
  • มุมเอียงของเกลียวชันขึ้น ด้านข้างของคมมีดอาจเสียดสีกับร่อง ให้ตรวจมุมหลบด้านข้างของเม็ดมีดหรือเปลี่ยนแผ่นรองเม็ดมีดให้ตรงกับมุมเอียงของเกลียว

หากนำตัวอย่าง M18×2.5 ข้างต้นมาทำเป็นเกลียวสองปากที่ระยะพิตช์เท่าเดิม ระยะนำจะเป็น 5 มม. ค่าที่เปลี่ยนมีเพียงสามค่า คือ F5.0 จุดเริ่มที่ต้องห่างขึ้นเป็นอย่างน้อย 10 มม. และความเร็วรอบที่ลดลงครึ่งหนึ่งเพื่อให้แกน Z เคลื่อนที่เร็วเท่าเดิม ส่วน P1534 X14.93 และ Q450 ไม่เปลี่ยน เพราะคิดจากระยะพิตช์

G97 S500 M03
G00 X22. Z10. M08                 (ปากที่ 1)
G76 P010060 Q50 R0.05
G76 X14.93 Z-32.5 P1534 Q450 F5.0
G00 X22. Z12.5                    (ปากที่ 2 เลื่อนจุดเริ่มหนึ่งระยะพิตช์)
G76 P010060 Q50 R0.05
G76 X14.93 Z-32.5 P1534 Q450 F5.0
G00 X150. Z100. M09

18.11 ต๊าปเกลียวบนเครื่องกลึง

งานต๊าปบนเครื่องกลึงมีสองแบบที่ต่างกันมาก

  • ต๊าปที่ศูนย์กลาง ดอกต๊าปจับอยู่นิ่งบนป้อมมีด ชิ้นงานหมุน เช่น รูเกลียวที่ปลายเพลาหลังเจาะด้วย G74 ในบทที่ 16 เป็นงานที่พบบ่อยที่สุดบนเครื่องกลึงสองแกน
  • ต๊าปนอกศูนย์กลาง ด้วยเครื่องมือหมุนและแกน C เช่น รูเกลียวรอบหน้าแปลน ชิ้นงานอยู่นิ่ง ดอกต๊าปหมุน ตามบทที่ 5

ทั้งสองแบบใช้หลักเดียวกับการต๊าปบน Machining center ในบทที่ 15 คือแกนป้อนต้องเดินหนึ่งระยะพิตช์ต่อหนึ่งรอบของการหมุนสัมพัทธ์ระหว่างดอกต๊าปกับชิ้นงาน และต้องกลับทิศที่ก้นรู

18.11.1 ต๊าปที่ศูนย์กลางด้วย G32 และตัวจับแบบลอยตัว

เครื่องกลึงส่วนใหญ่ไม่มีคำสั่งต๊าปสำเร็จรูปสำหรับรูที่ศูนย์กลาง เพราะแต่ละชิ้นมักมีรูเดียว ผู้เขียนโปรแกรมจึงเขียนการเคลื่อนที่ทีละบรรทัด ดอกต๊าปต้องจับด้วย ตัวจับแบบลอยตัวที่ยืดและหดได้ ห้ามใช้หัวจับดอกสว่านหรือตัวจับแบบตายตัว เพราะสปินเดิลชะลอและกลับทิศไม่พร้อมกับแกน Z ดอกต๊าปจะหัก

รูปแบบที่ดูถูกต้องแต่มีปัญหาคือการเขียนด้วย G01

G97 S300 M03
G00 X0 Z5. M08
G01 Z-15. F1.5          (ผิด: ป้อนด้วย G01)
M05
M04
Z5.
M05
  • Feedrate override มีผลกับ G01 ถ้าสวิตช์ไม่อยู่ที่ 100% อัตราป้อนจะไม่เท่ากับระยะพิตช์ เกลียวจะเสียหรือดอกต๊าปหัก
  • ในโหมด SINGLE BLOCK เครื่องหยุดที่ก้นรูโดยสปินเดิลยังหมุน เพราะ M05 อยู่บรรทัดถัดไป ดอกต๊าปจะตัดค้างอยู่ที่ก้นรู ตอนถอยก็เช่นกัน สปินเดิลกลับทิศในบรรทัดหนึ่ง แต่แกน Z ยังไม่ขยับจนบรรทัดถัดไป

รูปแบบที่ใช้จริงคือ ป้อนด้วย G32 และ เขียนคำสั่งสปินเดิลในบรรทัดเดียวกับการเคลื่อนที่

(T0505 TAP M10X1.5 IN FLOATING HOLDER)
G97 S300 M03                 (ความเร็วรอบคงที่ ห้ามใช้ G96)
G00 X0 Z5. M08 T0505         (ระดับเริ่มสูงกว่าหน้างานสามถึงสี่เท่าของระยะพิตช์)
G32 Z-15. F1.5 M05           (ต๊าปลง หยุดสปินเดิลเมื่อถึงก้นรู)
Z5. M04                      (สปินเดิลกลับทิศ ถอยดอกต๊าปออก)
M05
G00 X200. Z100. M09
  • G32 คือคำสั่งกลึงเกลียวทีละเที่ยว แกน Z เคลื่อนที่ตามการหมุนของสปินเดิล ค่า F คือระยะพิตช์ และชุดควบคุมไม่ใช้ Feedrate override โดยอัตโนมัติ เหมือนการกลึงเกลียวในหัวข้อกลึงเกลียว จึงแก้ปัญหาข้อแรก
  • M05 และ M04 อยู่ในบรรทัดเดียวกับการเคลื่อนที่ จึงแก้ปัญหาข้อที่สอง เวลาที่คำสั่ง M ทำงานเทียบกับการเคลื่อนที่ในบรรทัดเดียวกันขึ้นกับผู้ผลิตเครื่อง ตามบทที่ 10 ตัวจับแบบลอยตัวรับระยะที่สปินเดิลหมุนเลยไปขณะชะลอ
  • ใช้ G97 เสมอ ใน G96 ความเร็วรอบที่ศูนย์กลางจะพุ่งถึงค่าสูงสุดที่ G50 อนุญาต ตามบทที่ 9
  • ความลึก เผื่อส่วนนำของดอกต๊าปและเศษที่ก้นรู เหมือนบน Machining center รูเจาะนำต้องลึกกว่าเกลียว
  • ดอกต๊าปเกลียวซ้าย สลับ M03 กับ M04

18.11.2 ต๊าปแบบซิงโครไนซ์บนเครื่องกลึง

เครื่องกลึงรุ่นใหม่จำนวนมากต๊าปแบบซิงโครไนซ์ได้ด้วยคำสั่ง G84 ชุดควบคุมขับสปินเดิลหลักเหมือนแกนเซอร์โว ให้ชิ้นงานหมุนหนึ่งรอบต่อการเดินหนึ่งระยะพิตช์ของแกน Z แม้ขณะเร่งและกลับทิศ จึงจับดอกต๊าปด้วยตัวจับแบบตายตัวได้ และได้ความลึกเกลียวแม่นยำ วิธีสั่งใช้ M29 เหมือนเครื่องกัด

G99                          (อัตราป้อนต่อรอบ F คือระยะพิตช์)
G97 S300
G00 X0 Z5. M08
M29 S300                     (เข้าโหมดซิงโครไนซ์)
G84 Z-15. R-3. F1.5          (R คือระยะจากระดับเริ่มต้น: ลงจาก Z5 ไป Z2)
G80
  • ค่า R บนเครื่องกลึงระบบ A เป็นระยะแบบสัมพัทธ์เสมอ คือระยะจากระดับเริ่มต้นถึงระดับ R เป็นรัศมี ตามคู่มือ Fanuc ต่างจาก Machining center ที่นิยมเขียน R แบบสัมบูรณ์ ตามบทที่ 15 ในตัวอย่างนี้ระดับเริ่มต้นคือ Z5 R-3. จึงหมายถึง Z2 ถ้าเขียน R2. แบบที่เขียนบนเครื่องกัด ระดับ R จะอยู่ที่ Z7 ซึ่งสูงกว่าระดับเริ่มต้น
  • ข้อกำหนดเหมือนบนเครื่องกัด ระหว่าง M29 กับ G84 ห้ามมีคำสั่ง S หรือการเคลื่อนที่ ใช้ใน G96 ไม่ได้ (Alarm PS0200) Override และ FEED HOLD ไม่มีผล และ Q ใช้ต๊าปเป็นช่วงได้
  • คำสั่งสำหรับสปินเดิลใดขึ้นกับเครื่อง เครื่องที่มีหัวสปินเดิลรองหรือเครื่องมือหมุนต้องเลือกสปินเดิลที่ใช้ต๊าปให้ถูก ซึ่งต่างกันตามผู้ผลิต ให้ตรวจจากคู่มือเครื่อง

18.11.3 ต๊าปนอกศูนย์กลางด้วยเครื่องมือหมุน

บนเครื่องที่มีเครื่องมือหมุนและแกน C ชุดควบคุม Fanuc มีคำสั่งต๊าปสองตัว

ตารางที่ 18.12 คำสั่งต๊าปของเครื่องกลึงที่มีเครื่องมือหมุน
คำสั่ง ต๊าปที่ แกนกำหนดตำแหน่ง แกนป้อน
G84 หน้างาน X และ C Z
G88 ผิวรอบชิ้นงาน Z และ C X
ต๊าปนอกศูนย์กลางด้วยเครื่องมือหมุนและแกน C ชิ้นงานอยู่นิ่ง ดอกต๊าปหมุนด้วยมอเตอร์ของเครื่องมือหมุน · แกน C หมุนชิ้นงานไปยังตำแหน่งรูแล้วล็อกระหว่างต๊าป · ไม่ตามมาตราส่วน G84 ต๊าปที่หน้างาน X และ C กำหนดตำแหน่งรู · แกน Z ป้อน เครื่องมือหมุน Z X50. หน้างาน Z0 มองที่หน้างาน C0 C270 C180 C90 C Ø50 G00 X50. C0 Z5. G84 Z-12. R-3. F900 M__ C90. M__ C180. M__ C270. M__ M__ ล็อกแกน C (ตามผู้ผลิต) G88 ต๊าปที่ผิวรอบชิ้นงาน Z และ C กำหนดตำแหน่งรู · แกน X ป้อน เครื่องมือหมุน X Z ของรู Z0 G00 X60. C0 Z-20. G88 X40. R-5. F900 M__ C120. M__ C240. M__
รูปที่ 18.12 ต๊าปนอกศูนย์กลางด้วยเครื่องมือหมุน: G84 ที่หน้างาน และ G88 ที่ผิวรอบชิ้นงาน

G88 ใช้หลักเดียวกันแต่สลับแกน ตำแหน่งรูบอกด้วย Z กับ C ค่า X คือเส้นผ่านศูนย์กลางที่ก้นรู และ R เป็นระยะจากระดับเริ่มต้นในแนวรัศมี เช่นในภาพ เครื่องมือเริ่มที่ X60 (รัศมี 30) R-5. จึงเป็นระดับ R ที่รัศมี 25 หรือ Ø50 แล้วต๊าปลงถึง Ø40

M__                          (เลือกโหมดแบ่งตำแหน่งแกน C รหัสขึ้นกับผู้ผลิต)
G98                          (อัตราป้อนต่อนาที: F = 1.5 × 600)
S600 M__                     (หมุนเครื่องมือหมุน รหัสขึ้นกับผู้ผลิต)
G00 X50. C0 Z5.
G84 Z-12. R-3. F900 M__      (รูที่ 1 ที่ Ø50 มุม 0° M__ คือรหัสล็อกแกน C)
C90. M__                     (รูที่ 2 ที่มุม 90°)
C180. M__
C270. M__
G80

ใช้อัตราป้อนต่อนาที G98 เพราะอัตราป้อนต่อรอบ G99 ของเครื่องกลึงนับรอบของสปินเดิลหลัก ขณะต๊าปด้วยเครื่องมือหมุน สปินเดิลหลักหยุดนิ่ง F จึงต้องเป็นระยะพิตช์คูณความเร็วรอบของเครื่องมือหมุน และต้องกลับเป็น G99 ก่อนกลึงด้วยมีดตัวถัดไป

หลักการเหมือน G84 บนเครื่องกัด ต่างกันที่ตำแหน่งรูบอกด้วยเส้นผ่านศูนย์กลาง X กับมุม C และมีรหัส M ล็อกแกน C ระหว่างต๊าป หลังปลดล็อก ชุดควบคุมหยุดรอตามเวลาในพารามิเตอร์ ตามหัวข้อการหยุดรอในคำสั่งเจาะสำเร็จรูป รหัส M ของแกน C และเครื่องมือหมุนต่างกันตามผู้ผลิต เครื่องมือถอยถึงระดับใดหลังต๊าปแต่ละรู ให้ตรวจจากคู่มือเครื่อง

18.12 คำสั่งเกลียวพิเศษ G34 G35 G36

นอกจาก G32 สำหรับเกลียวเส้นตรงและเกลียวบนหน้างานแล้ว ชุดควบคุมยังมีคำสั่งตัดเกลียวทีละเที่ยวที่เป็นฟังก์ชันเสริมสำหรับรูปร่างเฉพาะทางอีกสามคำสั่ง คือ G34 สำหรับเกลียวที่ระยะนำเปลี่ยนไปทุกรอบ และ G35 G36 สำหรับเกลียวบนผิวโค้ง

18.12.1 เกลียวระยะนำแปรผัน G34

G34 คือ G32 ที่ระยะนำเปลี่ยนไปทุกรอบของสปินเดิล ใช้กับสกรูที่ระยะพิตช์กว้างขึ้นหรือแคบลงตลอดความยาว คำสั่งเพิ่มค่า K ซึ่งคือ ระยะนำที่เพิ่มขึ้นหรือลดลงต่อหนึ่งรอบ ส่วน F คือระยะนำที่จุดเริ่ม

G34 Z-72. F8. K0.3   (ระยะนำเริ่มที่ 8 มม. และเพิ่มขึ้น 0.3 มม. ทุกรอบ)
เกลียวระยะนำแปรผัน G34 Z_ F_ K_ ภาพตัดครึ่งบนของชิ้นงาน · มีดกลึงจากขวาไปซ้าย · K เป็นบวก ร่องจึงห่างกันมากขึ้นทุกรอบ จุดเริ่ม ระยะนำ F ระยะนำเพิ่มขึ้น K ทุกรอบของสปินเดิล F คือระยะนำที่จุดเริ่ม ไม่ใช่ที่ร่องแรกบนชิ้นงาน · K ติดลบคือร่องชิดกันมากขึ้นทุกรอบ
รูปที่ 18.13 ระยะนำของ G34 เริ่มที่ F และเปลี่ยนไป K ทุกรอบ
  • F คือระยะนำที่จุดเริ่ม ไม่ใช่ที่ร่องแรกบนชิ้นงาน จุดเริ่มอยู่นอกชิ้นงานเพื่อให้มีระยะเร่ง ระยะนำจึงเปลี่ยนไปแล้วก่อนมีดถึงชิ้นงาน ถ้าย้ายจุดเริ่ม ระยะนำที่ทุกตำแหน่งบนชิ้นงานจะเปลี่ยนตาม

  • K ติดลบคือระยะนำลดลง ถ้าระยะนำลดลงจนติดลบหรือเพิ่มจนเกินค่าสูงสุดของเครื่องก่อนถึงจุดสิ้นสุด ชุดควบคุมหยุดด้วย Alarm PS0313 จึงต้องคิดระยะนำที่จุดสิ้นสุดก่อนเขียนโปรแกรม

  • เป็นฟังก์ชันเสริม บนชุดควบคุม Fanuc Series 0i-F ใช้ได้เมื่อบิต 1 (NVL) ของพารามิเตอร์ 8137 เป็น 0 ให้ตรวจกับคู่มือของเครื่องก่อน

  • กฎของ G32 ใช้ทั้งหมด ผู้เขียนโปรแกรมเขียนการเข้า ถอยออก และความลึกของแต่ละเที่ยวเอง และทุกเที่ยวต้องเริ่มจากจุดเริ่มเดียวกันด้วยค่า F และ K เดิม ไม่เช่นนั้นระยะนำที่แต่ละตำแหน่งจะไม่ตรงกับเที่ยวก่อนหน้า

18.12.2 เกลียวตามส่วนโค้ง G35 G36

G35 และ G36 คือ G02 และ G03 ที่แกนเคลื่อนที่สัมพันธ์กับการหมุนของสปินเดิล มีดจึงกลึงเกลียวไปตามส่วนโค้งได้ เช่น เกลียวบนผิวที่โค้งนูน G35 เดินตามเข็มนาฬิกา และ G36 เดินทวนเข็มนาฬิกา จุดสิ้นสุด จุดศูนย์กลาง I K และรัศมี R เขียนแบบเดียวกับ G02 G03 และเพิ่ม F เป็นระยะนำ

G35 X_ Z_ R_ F_       (ตามเข็มนาฬิกา แบบเดียวกับ G02)
G36 X_ Z_ I_ K_ F_    (ทวนเข็มนาฬิกา แบบเดียวกับ G03)
เกลียวตามส่วนโค้ง G35 และ G36 เขียนจุดสิ้นสุดและจุดศูนย์กลางแบบเดียวกับ G02 G03 · F คือระยะนำตามแกนหลักของส่วนโค้ง ภาพตัดครึ่งบน (ตัวอย่าง G36 ทวนเข็ม) I K R จุดเริ่ม จุดสิ้นสุด X Z จุดศูนย์กลาง F ส่วนโค้งนี้เดินตามแกน Z เป็นหลัก F จึงวัดตามแกน Z ช่วงของส่วนโค้งในหนึ่งบรรทัด มองจากจุดศูนย์กลางส่วนโค้ง Z X 45° แกนหลัก Z แกนหลัก Z แกนหลัก X แกนหลัก X ✓ ใช้ได้ ✕ ข้าม 45° ✓ อยู่ในช่วงสีเดียว: เขียนในหนึ่งบรรทัดได้ ✕ ข้ามเส้น 45°: แกนหลักเปลี่ยนกลางบรรทัด ชุดควบคุมหยุดด้วย alarm PS5058
รูปที่ 18.14 เกลียวตามส่วนโค้ง: ค่าในคำสั่ง และช่วงของส่วนโค้งที่เขียนได้ในหนึ่งบรรทัด
  • F คือระยะนำตามแกนหลักของส่วนโค้ง แกนหลักคือแกนที่มีดเคลื่อนที่ไกลกว่า แบบเดียวกับเกลียวเรียวของ G32 ส่วนโค้งในภาพซ้ายเดินตามแกน Z เป็นหลัก F จึงเป็นระยะระหว่างร่องที่วัดตามแกน Z
  • ส่วนโค้งของหนึ่งบรรทัดต้องไม่ข้ามเส้น 45° ที่เส้น 45° แกนหลักเปลี่ยนจาก Z เป็น X หรือกลับกัน ความหมายของ F จึงเปลี่ยนกลางบรรทัด ชุดควบคุมไม่รับส่วนโค้งแบบนี้และหยุดด้วย Alarm PS5058 ตามภาพขวา
  • G36 มีสองความหมาย บนเครื่องกลึง Fanuc Series 0i-F G36 เป็นคำสั่งชดเชยเครื่องมืออัตโนมัติในแกน X (Automatic tool compensation) เมื่อบิต 3 (G36) ของพารามิเตอร์ 3405 เป็น 0 และเป็นการกลึงเกลียวตามส่วนโค้งทวนเข็มนาฬิกาเมื่อบิตนี้เป็น 1 ก่อนเดินโปรแกรมที่มี G36 จากเครื่องอื่น ให้ตรวจพารามิเตอร์นี้ ไม่เช่นนั้นเครื่องจะทำคนละคำสั่งกับที่ผู้เขียนตั้งใจ
  • เป็นฟังก์ชันเสริม เครื่องที่ไม่ได้สั่งฟังก์ชันนี้ใช้ไม่ได้ ให้ตรวจกับคู่มือของเครื่องก่อน และกฎของ G32 ใช้ทั้งหมดเช่นเดียวกับ G34

18.13 การกลึงเกลียวซ้ำ

หน้างานมักเจอเหตุให้ต้องเอามีดกลับไปกลึงในร่องเกลียวเดิม เช่น ขันเกจเข้าไม่สุด หรือเม็ดมีดบิ่นกลางคัน ความยากของการกลึงซ้ำขึ้นอยู่กับเรื่องเดียวคือ ชิ้นงานยังจับอยู่ที่เดิมหรือไม่ เพราะชุดควบคุมจับจังหวะเริ่มตัดจากสัญญาณหนึ่งครั้งต่อรอบของสปินเดิล

18.13.1 กรณีที่ 1: ชิ้นงานยังจับอยู่ในหัวจับเดิม

ตราบใดที่ยังไม่คลายปากจับ ชิ้นงานยังคงหมุนสัมพันธ์กับตัววัดมุมของสปินเดิลเหมือนเดิม ร่องเกลียวจึงยังตรงตำแหน่งอยู่

  1. ห้ามเปลี่ยน S (ความเร็วรอบ), จุดเริ่ม Z และระยะนำ F: การเปลี่ยน S ทำให้ระยะหน่วงเซอร์โว (δ1\delta_1) เปลี่ยน และปลายมีดจะปาดสันเกลียวเดิมพัง
  2. ปรับเฉพาะค่าสึกหรอแกน X (หรือสั่ง G92 เก็บซ้ำหนึ่งเที่ยวที่ค่า X ใหม่) เพื่อกินลึกขึ้นตามต้องการ
  3. หากเปลี่ยนเม็ดมีดใหม่: ให้ทดลองวิ่งเหนือผิวงานก่อน เพราะความคลาดเคลื่อนของเม็ดมีดหรือบ่ารองเม็ดมีดอาจทำให้ตำแหน่งแกน Z เลื่อนเล็กน้อย

18.13.2 กรณีที่ 2: ถอดชิ้นงานออกแล้วจับใหม่

เมื่อถอดชิ้นงานออกจากหัวจับแล้วใส่กลับเข้าไปใหม่ มุมของร่องเกลียวเทียบกับสัญญาณหนึ่งครั้งต่อรอบของสปินเดิลจะสุ่มเปลี่ยนไป (เทียบเท่าการเลื่อนในแกน Z ระหว่าง 0 ถึง 1 × F) หากสั่ง G76 ทับลงไปทันที มีดจะตัดเกลียวซ้อนทับร่องเดิมจนชิ้นงานเสีย

วิธีจับร่องเดิมบนเครื่องทั่วไปมีขั้นตอนดังนี้

  1. ถอยมีดพ้นงานก่อน: เพิ่มค่าสึกหรอแกน X ให้ห่างจากผิวนอกราว 2–4 มม. (หรือลดลงสำหรับเกลียวใน) และทาสีหมึกเขียนแบบ (Layout dye) บนเกลียวเดิม
  2. ลองวิ่งเหนือร่องด้วย G92 เที่ยวเดียว: ใช้ความเร็วรอบ S และจุดเริ่ม Z เดียวกับที่จะใช้จริง (บางรุ่นที่รองรับฟังก์ชันซ่อมเกลียวสามารถจับตำแหน่งด้วยหัวจับที่หยุดนิ่งแล้วให้ชุดควบคุมคำนวณมุมเริ่มให้ได้)
  3. ปรับค่าสึกหรอแกน Z ให้ลงกลางร่อง: ค่อยๆ ขยับค่าสึกหรอแกน X เข้าไปจนปลายมีดแตะหมึกเบาๆ เพื่อดูว่าปลายมีดอยู่เยื้องไปทางซ้ายหรือขวาของร่อง จากนั้นปรับ ค่าสึกหรอแกน Z (ภายในช่วงไม่เกิน ±0.5×F\pm 0.5 \times F) จนปลายมีดวิ่งลงกลางร่องเกลียวเดิมพอดี แล้วจึงขยับแกน X ลงถึงขนาดสำเร็จ

เกร็ดเทคนิค ประเมินความคุ้มค่าก่อนจับร่องเกลียวที่ถอดออกแล้ว

การเล็งจับร่องเกลียวขนาดเล็กด้วยสายตาใช้เวลามากและมีโอกาสพลาดสูง สำหรับชิ้นงานราคาไม่สูงและระยะพิตช์เล็ก การกลึงชิ้นใหม่มักเร็วกว่าและแน่นอนกว่า วิธีนี้จึงนิยมใช้กับเพลาที่มีมูลค่าสูง เกลียวขนาดใหญ่ หรืองานซ่อมแซมเท่านั้น

18.14 ข้อผิดพลาดที่พบบ่อย

ตารางที่ 18.13 ข้อผิดพลาดของงานเกลียวบนเครื่องกลึง
ข้อผิดพลาด ผลที่เกิด ป้องกันโดย
กลึงเกลียวด้วย G96 หรือเปลี่ยน S ระหว่างเที่ยว เกลียวซ้อนไม่ตรงกัน เกลียวเสีย ใช้ G97 และ S เดียวตลอด
เริ่มกลึงเกลียวชิดปลายชิ้นงาน ระยะพิตช์ผิดในเกลียวแรกๆ เริ่มห่างอย่างน้อยสองถึงสามเท่าของระยะนำ
เขียน P Q ของ G76 ด้วยจุดทศนิยม Alarm หรือความลึกผิดพันเท่า เขียนเป็นไมโครเมตร ไม่มีจุดทศนิยม
ความลึกตัดต่ำสุดของ G76 มากเกินไป จำนวนเที่ยวน้อยกว่าที่คิด เที่ยวท้ายๆ ตัดหนัก และอาจไม่ได้เที่ยวเก็บผิว ตั้ง Q ของบรรทัดแรกไม่เกินระยะเผื่อเก็บผิว
ไม่เขียน G00 ในบรรทัดถอยออกของ G32 การถอยกลายเป็นการตัดเกลียวอีกครั้ง เขียน G00 ทุกบรรทัดที่ถอยและกลับจุดเริ่ม
ก้นร่องหลบมีดปลายเกลียวไม่ต่ำกว่าค่า X ของ G76 ปลายมีดตัดเนื้อในร่องและถอยออกขณะตัด ปลายมีดบิ่น ให้ก้นร่องต่ำกว่าโคนเกลียว (เกลียวในให้โตกว่า)
จุดจบของ G76 เลยขอบร่องน้อยกว่า δ2 ระยะพิตช์ช่วงท้ายของเกลียวเต็มผิด ให้จุดจบเลยขอบร่องอย่างน้อย L × n ÷ 1800 หรือลดรอบ
ไม่คิดด้านข้างของเม็ดมีดกลึงเกลียว เม็ดมีดชนผนังบ่าที่จุดจบ ตรวจว่า δ2 + b + c ไม่เกินความกว้างของร่อง
กลึงเกลียวก่อนเซาะร่องหลบมีด มีดกลึงเกลียวไม่มีที่ออก ปลายมีดแตกที่บ่า เซาะร่องก่อนกลึงเกลียว
คิดค่าความเรียว R ของเกลียวเรียวจากความยาวเกลียวตามแบบ ความเรียวผิด เกจขันเข้าไม่ได้หรือเข้าลึกเกิน คิด R ที่ Z ของจุดเริ่ม ตลอดระยะที่มีดเดิน
ใส่เครื่องหมายของ R สลับกัน เกลียวเรียวกลับทิศ เกลียวนอกที่โตไปทางหัวจับ R ติดลบ เกลียวในที่เล็กลงตามความลึก R เป็นบวก
เขียน F ของเกลียวหลายปากเป็นระยะพิตช์ ได้เกลียวปากเดียวที่ระยะพิตช์ผิด F คือระยะนำ = ระยะพิตช์ × จำนวนปาก
ต๊าปที่ศูนย์กลางด้วย G01 Feedrate override เปลี่ยนอัตราป้อน ดอกต๊าปหัก ป้อนด้วย G32 และเขียน M05 M04 ในบรรทัดเดียวกับการเคลื่อนที่
เขียน R ของ G84 บนเครื่องกลึงแบบสัมบูรณ์ ระดับ R อยู่สูงกว่าระดับเริ่มต้น R เป็นระยะจากระดับเริ่มต้น เช่น R-3.

สรุป

  • เกลียวคือการเดินแกน Z ให้สัมพันธ์กับการหมุนของสปินเดิล จึงใช้ G97 และค่า S เดียวตลอด เริ่มห่างจากปลายชิ้นงานสองถึงสามเท่าของระยะนำ และ Feedrate override ไม่มีผล
  • G76 กลึงเกลียวหลายเที่ยวจากสองบรรทัด ป้อนตามด้านข้างของร่อง และลดความลึกที่เพิ่มต่อเที่ยวให้เศษมีพื้นที่เท่ากัน ค่า P และ Q เป็นไมโครเมตรไม่มีจุดทศนิยม สองหลักกลางของ P บอกระยะถอยเฉียง
  • วิธีป้อนมีดแบบอื่น คือป้อนสลับข้างและป้อนลึกเท่ากันทุกเที่ยว เลือกได้ด้วย P2 ถึง P4 ใน G76 แบบบรรทัดเดียวเท่านั้น บนเครื่องที่ใช้รูปแบบสองบรรทัดต้องเขียนทีละเที่ยวด้วย G92 หรือ G32
  • G92 ทำหนึ่งเที่ยวต่อบรรทัด และ G32 คือการเคลื่อนที่ตัดเกลียวหนึ่งครั้ง ทั้งสองป้อนตรงตามแกน X และผู้เขียนโปรแกรมกำหนดความลึกของแต่ละเที่ยวเอง G32 ใช้กับรูปร่างที่คำสั่งสำเร็จรูปทำไม่ได้ เช่น เกลียวบนหน้างาน ซึ่งเขียน G32 X_ F_ และ F วัดตามรัศมี ส่วน G34 คือ G32 ที่ระยะนำเปลี่ยนไปทุกรอบ และ G35 G36 กลึงเกลียวตามส่วนโค้ง
  • ร่องหลบมีดปลายเกลียว เป็นที่จอดของมีดกลึงเกลียว ก้นร่องต่ำกว่าโคนเกลียว ความกว้างรับระยะชะลอ δ2 = L × n ÷ 1800 ด้านข้างของเม็ดมีด และระยะเผื่อ และต้องเซาะก่อนกลึงเกลียว ถ้าไม่มีร่องให้ใช้การถอยเฉียง
  • เกลียวเรียว เช่น NPT และ R Rc เพิ่มค่าความเรียว R ในบรรทัดที่สองของ G76 หรือใน G92 R เป็นรัศมี คิดจาก Z ของจุดเริ่มถึงจุดสิ้นสุด และตรวจเกลียวด้วยเกจเกลียวเรียว
  • เกลียวหลายปาก ใช้ F เป็นระยะนำ แต่คิดความสูงเกลียวจากระยะพิตช์ และกลึงทีละปากจากจุดเริ่มที่เลื่อนไปหนึ่งระยะพิตช์
  • ต๊าปที่ศูนย์กลาง ป้อนด้วย G32 กับตัวจับแบบลอยตัว หรือต๊าปแบบซิงโครไนซ์ด้วย M29 กับ G84 ซึ่ง R เป็นระยะจากระดับเริ่มต้น ต๊าปด้วยเครื่องมือหมุนใช้ G84 ที่หน้างาน G88 ที่ผิวรอบชิ้นงาน และอัตราป้อนต่อนาที G98

พบข้อผิดพลาดหรือมีข้อเสนอแนะ? ส่งอีเมลแจ้งเรา