ที่อยู่:
No.233-3 Yangchenghu Road, สวนอุตสาหกรรม Xixiashu, เขต Xinbei, เมืองฉางโจว, มณฑลเจียงซู
โปรแกรมเมอร์ CNC เคยทำลายเอ็นมิลล์ 40 ชิ้นบนชิ้นส่วนสแตนเลสชุดเดียว ปัญหาไม่ได้อยู่ที่คุณภาพของเครื่องมือ แต่เป็นการเลือก 2 ฟันแทนที่จะเป็น 4 การตัดสินใจครั้งนั้นต้องเสียค่าใช้จ่ายหลายพันในด้านเครื่องมือและการหยุดทำงาน การทำความเข้าใจความแตกต่างระหว่างดอกเอ็นมิลล์ 2 ร่องฟันและ 4 ร่องฟันไม่ได้เป็นเพียงทฤษฎีเท่านั้น มันเป็นเส้นแบ่งระหว่างการวิ่งที่ทำกำไรกับกองเครื่องมือที่พัง
ดอกเอ็นมิลล์ทุกอันต้องประนีประนอมระหว่างความแข็งแกร่งและระยะหลบเศษ เพิ่มร่องฟัน และคุณเพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางของแกน ซึ่งก็คือมวลศูนย์กลางที่มั่นคงของเครื่องมือ ซึ่งช่วยเพิ่มความแข็งแกร่งและความต้านทานต่อการโก่งตัวได้โดยตรง แต่คุณยังทำให้หุบเขาขลุ่ยเล็กลง ซึ่งเป็นช่องที่นำเศษออกจากการตัด ข้อเสียเปรียบนี้คือความเป็นจริงทางกายภาพที่อยู่เบื้องหลังการตัดสินใจคัดเลือกทุกครั้ง
โดยทั่วไป ดอกเอ็นมิลล์ 4 ร่องจะมีหน้าตัดแกนมากกว่า 15–20% เมื่อเทียบกับการออกแบบ 2 ร่องที่เทียบเคียงได้ ในทางปฏิบัติ หมายความว่าเครื่องสามารถรับแรงตัดในแนวรัศมีได้สูงขึ้น 30–40% ก่อนที่จะโก่งตัว สำหรับวัสดุ เช่น เหล็กกล้าอัลลอย 4140 หรือไทเทเนียม Ti-6Al-4V ซึ่งมีแรงกดในการตัดสูง ความแข็งที่เพิ่มขึ้นนั้นส่งผลให้ค่าเผื่อมีความคลาดเคลื่อนที่เข้มงวดมากขึ้นและมีอายุการใช้งานเครื่องมือยาวนานขึ้น เครื่องมือ 2 ฟันซึ่งมีร่องขนาดใหญ่กว่า จะทำงานได้ดีเมื่อเศษมีปริมาณมาก ลองนึกถึงการกัดหยาบอะลูมิเนียม 6061 ที่ 1,200 IPM ชิปต้องมีที่ที่จะไป และร่องฟันแคบก็อัดแน่นไปด้วย
ความสมดุลนี้แสดงออกมาในทุกมิติของเครื่องมือ ดอกเอ็นมิลล์ 2 ฟันขนาด 1/2 นิ้ว อาจมีหุบเขาร่องฟันลึก 0.120 นิ้ว รุ่น 4 ร่องที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเดียวกันมักจะลดลงเหลือ 0.080 นิ้ว พื้นที่เศษที่ลดลง 33% เป็นสาเหตุให้ช่างเครื่องมองเห็นการแพ็กเศษอย่างรวดเร็วและความล้มเหลวของเครื่องมือเมื่อใช้เครื่องมือ 4 ร่องในวัสดุเนื้ออ่อนและเหนียวโดยไม่ต้องปรับสเต็ปโอเวอร์และความเร็ว
กฎการทำงานแบบเดิมของโรงงานยึดถือได้ดีอย่างน่าทึ่ง: ใช้ 2 ฟันสำหรับโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก และ 4 ฟันสำหรับโลหะที่เป็นเหล็ก อะลูมิเนียมและทองเหลืองจะผลิตเศษที่ยาวและต่อเนื่องซึ่งต้องการร่องฟันแบบเปิด เหล็กกล้าที่มีเศษตัดสั้นกว่าและมีแรงกดเครื่องมือสูงกว่า ให้รางวัลแก่ความแข็งแกร่งของแกนกลางพิเศษของการออกแบบ 4 ฟัน แต่กฎนี้เป็นเพียงจุดเริ่มต้นเท่านั้น
ความแข็งของวัสดุเป็นตัวขับเคลื่อนตรรกะ การตัดอะลูมิเนียม 6061 ที่ต่ำกว่า 100 บริเนล — เครื่องมือแทบไม่รู้สึกถึงแรงต้าน ดังนั้นการคายเศษจึงเป็นเพียงปัญหาคอขวดเท่านั้น อย่างไรก็ตาม เหล็กโครมโมลี 4140 ที่ 28–32 HRC จำเป็นต้องมีความแข็งแกร่งอย่างมาก นี่ก ดอกเอ็นมิลล์แบน 4 ร่องประสิทธิภาพสูง ด้วยแกนเสริมจะมีประสิทธิภาพเหนือกว่าเครื่องมือ 2 ร่องใดๆ กฎนี้ใช้งานได้ 80% ของเวลา อีก 20% ขึ้นอยู่กับการใช้งานและความสามารถของเครื่องจักร
ข้อมูลอ้างอิงโดยย่อสำหรับวัสดุฐานทั่วไป:
เมทริกซ์ด้านล่างจับคู่วัสดุทางวิศวกรรมทั่วไปแปดรายการกับดอกเอ็นมิลล์ 2 ฟัน 3 ฟัน และ 4 ฟัน การให้คะแนนจะขึ้นอยู่กับผลตอบกลับการตัดเฉือนที่เกิดขึ้นจริงจากวิศวกรเครื่องมือ และสะท้อนถึงความสมดุลที่ดีที่สุดของอายุการใช้งานเครื่องมือ ผิวสำเร็จ และอัตราการขจัดวัสดุสำหรับการใช้งานทั่วไป
| วัสดุ | 2 ขลุ่ย | 3 ขลุ่ย | 4 ขลุ่ย |
|---|---|---|---|
| อะลูมิเนียม 6061 | 3 | 2 | 1 |
| อลูมิเนียม 7075 | 3 | 2 | 1 |
| 1018 เหล็กอ่อน | 1 | 2 | 3 |
| เหล็กโลหะผสม 4140 (28 HRC) | 1 | 1 | 3 |
| สแตนเลส 304 | 1 | 2 | 3 |
| Ti-6Al-4V ไทเทเนียม | 1 | 1 | 3 |
| เหล็กหล่อสีเทา | 1 | 2 | 3 |
| เหล็กแม่พิมพ์ P20 (32 HRC) | 1 | 1 | 3 |
สำหรับโลหะผสมสแตนเลส เช่น 304 หรือ 316 อัตราการชุบแข็งงานสูงต้องใช้เครื่องมือที่แข็งแกร่งและมีการควบคุมการจับเศษ รูปทรงเฉพาะทาง — เช่น ดอกเอ็นมิลล์ระยะพิทช์ฟันไม่เท่ากัน 4 ร่อง สำหรับสเตนเลส — สลายการสั่นสะเทือนฮาร์มอนิกและรักษาความสมบูรณ์ของคมตัดได้นานกว่าการออกแบบ 4 ร่องทั่วไป ในไทเทเนียม ซึ่งความร้อนรวมตัวอยู่ที่คมตัด คมตัด 4 ร่องพร้อมการเคลือบ AlTiN เป็นทางเลือกเดียวที่เชื่อถือได้สำหรับการผลิต
การเลือกจำนวนขลุ่ยจะเปลี่ยนไปอย่างมากระหว่างการกัดหยาบและการเก็บผิวละเอียด การกัดหยาบมุ่งเป้าไปที่อัตราการขจัดวัสดุสูงสุด การคายเศษเป็นสิ่งสำคัญที่สุด เครื่องมือ 2 ร่องอะลูมิเนียมสามารถรองรับการโหลดเศษ 0.020–0.025 นิ้วต่อฟันได้ เนื่องจากร่องขนาดใหญ่จะเคลียร์เศษได้ทันที การตัดแบบเดียวกันด้วยเครื่องมือ 4 ร่องจะรวมเศษ โหลดสปินเดิลของเดือย และหักเครื่องมือได้ภายในไม่กี่วินาที
การตกแต่งเป็นสิ่งที่ตรงกันข้าม ในกรณีนี้ ผิวสำเร็จและความแม่นยำของมิติมีความสำคัญที่สุด ดอกเอ็นมิลล์ 4 ฟันที่มีแกนที่ใหญ่กว่าทำให้เกิดการโก่งตัวในแนวรัศมีที่ต่ำกว่า ส่งผลให้ได้ผิวสำเร็จที่ดีขึ้นโดยตรง ระยะพิทช์ของฟันที่ละเอียดยิ่งขึ้นยังหมายความว่าคมตัดแต่ละอันจะเข้าสู่วัสดุบ่อยขึ้น ซึ่งจะทำให้ผิวสแกลลอปที่เหลือเรียบขึ้นโดยใช้ร่องน้อยลง สำหรับดอกเอ็นมิลล์ขนาด 1/2 นิ้วสำหรับการตกแต่งผนังด้วยเหล็ก 4140 เครื่องมือ 4 ร่องฟันจะให้ค่า Ra ดีกว่าเครื่องมือ 2 ร่องที่เทียบเคียงได้ 20–30% อย่างสม่ำเสมอ
ระหว่างจุดสูงสุดจะมีดอกเอ็นมิลล์ 3 ฟันอยู่ มีแกนมากกว่า 2 ฟลุตถึง 50% ในขณะที่ยังคงปริมาตรของฟลุตได้มากกว่า 4 ฟลุตประมาณ 15% ทำให้เครื่องมือนี้เป็นตัวเลือกสำหรับการเก็บผิวละเอียดอะลูมิเนียมประสิทธิภาพสูง โดยคุณต้องการความแข็งแกร่งที่ดีกว่าแบบ 2 ร่องฟัน แต่ไม่สามารถทนต่อความเสี่ยงในการปะติดชิปแบบ 4 ร่องฟันได้ ร้านค้าด้านการบินและอวกาศหลายแห่งได้กำหนดมาตรฐานเครื่องมือ 3 ร่องสำหรับชิ้นส่วนโครงสร้างอะลูมิเนียม 7075
นอกจากนี้ ร่องฟัน 3 ร่องยังแวววาวในการกัดร่องบนเหล็กเหนียว เมื่อความแข็งแกร่งของเครื่องจักรจำกัดการใช้เครื่องมือ 4 ร่องฟัน การตัดแบบอสมมาตรทำให้เกิดแรงสั่นสะเทือนอย่างเป็นธรรมชาติ สำหรับมือสมัครเล่นที่ใช้เครื่องกัดแบบตั้งโต๊ะ ดอกเอ็นมิลล์ 3 ฟันคมมักจะได้ผลในสิ่งที่ 4 ฟันไม่สามารถทำได้ นั่นก็คือการตัดที่มั่นคงโดยไม่มีการสะท้าน อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ใช่วิธีแก้ปัญหาที่เป็นสากล ในวัสดุชุบแข็งที่สูงกว่า 45 HRC ความทนทานของคมตัดของ 4 ฟันยังคงเหนือกว่า
เมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางของดอกเอ็นมิลล์ลดลงต่ำกว่า 1/8 นิ้ว (3 มม.) กฎจะกลับกัน ปริมาตรร่องฟันลดลงอย่างมาก และการคายเศษกลายมาเป็นข้อกังวลหลัก ดอกเอ็นมิลล์ 4 ร่องฟันขนาด 0.062 นิ้วมีร่องเกลียวขนาดเล็กที่น่าสมเพช ซึ่งเกือบจะอุดตันในวัสดุใดๆ ก็ตามที่สร้างเศษต่อเนื่องได้ สำหรับการตัดเฉือนระดับไมโครในอะลูมิเนียม เครื่องมือแบบ 2 ฟันหรือแม้แต่แบบร่องเดียวถือเป็นสิ่งสำคัญ เช่นเดียวกับพลาสติกและวัสดุเนื้ออ่อนที่การหลอมและการละเลงจะทำลายเครื่องมือขนาดเล็ก
สำหรับเครื่องจักรที่มีความแข็งแกร่งต่ำ เช่น เราเตอร์ CNC โรงสีแบบตั้งโต๊ะ และเครื่องแกะสลัก การโก่งตัวของเครื่องมืออาจเกินความได้เปรียบของวัสดุใดๆ ได้ ก ดอกเอ็นมิลล์ 2 ฟัน สำหรับอะลูมิเนียม สร้างแรงตัดในแนวรัศมีที่ต่ำกว่า ลดโอกาสการสะท้านและการแตกหัก แม้เมื่อตัดเหล็กเหนียวบนเราเตอร์โครงสำหรับตั้งสิ่งของ ฟัน 2 ฟันแหลมที่มีการเชื่อมต่อในแนวรัศมีเบามักจะมีประสิทธิภาพเหนือกว่า 4 ฟันที่จะทำให้ทั้งเฟรมสั่นไหว ข้อเสียคืออัตราการป้อนช้าลง แต่ทางเลือกอื่นคือไม่มีการตัดเลย
จำนวนจริงตัดผ่านทฤษฎี ตารางด้านล่างแสดงรายการพารามิเตอร์เริ่มต้นที่ใช้งานได้จริงสำหรับดอกเอ็นมิลล์คาร์ไบด์เส้นผ่านศูนย์กลาง 1/2 นิ้วในสองสถานการณ์ทั่วไป โดยถือว่าใช้เครื่องจักรเซ็นเตอร์ CAT40/BT40 ที่มีความแข็งแกร่งพร้อมระบบจ่ายน้ำหล่อเย็นแบบน้ำท่วม ปรับเชิงเส้นสำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางที่เล็กลงและลดค่าลงสูงสุด 30% สำหรับการตั้งค่าที่เข้มงวดน้อยลง
| สถานการณ์ | ความเร็ว (รอบต่อนาที) | อัตราป้อนต่อฟัน (IPT) | ความลึกของแกน (Ap) | ความลึกรัศมี (Ae) |
|---|---|---|---|---|
| 2 ขลุ่ย / 6061 Al / Roughing | 12,000 | 0.022 | 0.75 x ล | 0.40 x ล |
| 2 ขลุ่ย / 6061 Al / Finishing | 14,000 | 0.012 | 0.50 x ล | 0.05 x ล |
| 4 ขลุ่ย / 4140 Steel (30 HRC) / Roughing | 2,800 | 0.006 | 0.50 x ล | 0.25 x ล |
| 4 ขลุ่ย / 4140 Steel (30 HRC) / Finishing | 3,500 | 0.004 | 0.40 x ล | 0.03 x ล |
| 4 ขลุ่ย / 304 Stainless / Roughing | 1,800 | 0.004 | 0.35 x ล | 0.20 x ล |
| 4 ขลุ่ย / Ti-6Al-4V / Roughing | 1,200 | 0.003 | 0.30 x ล | 0.15 x ล |
การเคลือบจะขยายตัวเลขเหล่านี้ เครื่องมือ 4 ร่องที่มีการเคลือบผิว AlTiN สามารถทำงานได้เร็วกว่าเครื่องมือที่ไม่เคลือบผิวในเหล็กกล้าถึง 15–20% ในขณะที่การเคลือบ DLC บนเครื่องมืออะลูมิเนียม 2 ร่องเกือบจะขจัดการสะสมของคมตัด การทำงานร่วมกันระหว่างการนับขลุ่ยและเคมีการเคลือบเป็นตัวคูณแรง แต่ไม่เคยแทนที่ฟิสิกส์พื้นฐานของปริมาตรแกนกลางและปริมาตรขลุ่ย
การตัดสินใจระหว่าง 2 ถึง 4 ขลุ่ยไม่ใช่การลงคะแนน แต่เป็นการคำนวณ เริ่มต้นด้วยวัสดุชิ้นงานของคุณ หากเป็นอะลูมิเนียมหรือทองเหลือง ฟัน 2 ซี่จะทำให้เครื่องของคุณทำงานต่อไป หากเป็นเหล็ก สเตนเลส หรือไทเทเนียม ฟัน 4 ฟันจะให้ความแข็งแรงของคมตัดและผิวสำเร็จตามที่คุณต้องการ จากนั้นจึงคำนึงถึงความแข็งแกร่งและการทำงานของเครื่องจักรของคุณ เช่น การกัดหยาบ การเก็บผิวละเอียด หรือการกัดร่อง
ตัวเลือก 3 ร่องช่วยเติมเต็มช่องว่าง และกฎเกณฑ์จะโค้งงออย่างสมบูรณ์สำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็ก ทุกงานคือสมการใหม่ แต่ด้วยข้อมูลและตารางข้างต้น คุณจะสามารถแก้ไขได้ก่อนที่ชิปตัวแรกจะบิน