วันเสาร์ที่ 31 ตุลาคม พ.ศ. 2558

เรากำหนดเงื่อนไขการตัดเฉือนในงานมิลลิ่ง ในโมดูล iMachining ได้อย่างไร ?

คำถามที่พบบ่อย  






เรากำหนดเงื่อนไขการตัดเฉือนในงานมิลลิ่ง ในโมดูล iMachining  ได้อย่างไร ?
ด้วยตัวช่วยแบบพิเศษ ทำให้การปรับเปลี่ยนเงื่อนไขการตัดเฉือนเป็นไปอย่างรวดเร็ว

พื้นฐานพารามิเตอร์ตัวแรกสุดของการคำนวณเงื่อนไขในการตัดเฉือนคือ ความเร็วในการตัด (VC) หลังจากที่ตัดสินใจเลือก  Vc, ความเร็วหัวหมุนสปินเดิล (S (วัดหน่วยเป็น RPM)) จะสามารถคำนวณได้อย่าง ง่ายๆ ถ้า คุณรู้ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง (D) ของทูลคำนวณด้วยสูตร (S = Vc / πD)  เมื่อคุณรู้ค่า  Vc  และ D และ S,  ถัดไปคือการกำหนด ความหนาเศษ (CT-chip  thickness) ซึ่งถูก กำหนด ด้วยค่ากำลังสูงสุดของหัวหมุนสปินเดิลที่เครื่อง ซีเอ็นซีมีอยู่ และคุณภาพของทูล, ความแข็งแรงของทูล  โดยปกติผู้ผลิตทูลมิลลิ่ง จะเผยแพร่ข้อมูลแนะนำให้ไว้  สำหรับแต่ละ ทูลที่จะกัดงานทำความหนาเศษ (CT) ได้สูงสุดในแต่ละประเภทวัสดุ เมื่อความหนาเศษ (CT-chip thickness) ได้รับการกำหนด,ค่าอัตราป้อนกัดงาน (F-Feed) เราจะสามารถคำนวณค่าการตัดเฉือนออกมาได้ตรง

คำถามที่สำคัญก็คือ จะทำอย่างไรให้คุณตัดสินใจเลือกใช้ค่า Vc  ? ได้อย่างเหมาะสม  ความจริงที่น่าแปลกใจก็คือว่า สิ่งที่ตรงกันข้าม กับความเชื่อที่ว่า ไม่มีข้อมูลไหนจะแน่ใจได้เลยว่าได้เป็นค่าที่ถูกต้อง  ค่า VC  ที่กำหนดมาสำหรับวัสดุนั้นๆ  เป็นค่าอย่างต่ำ ที่ไม่ใช่การกัดงานด้วยความเร็วสูง  (HSM - High Speed Milling)

ถ้าคุณมีทูลที่มีคุณภาพสูง ที่มีการเคลือบที่เหมาะสมสำหรับกัดงานวัสดุนั้นๆ  มีเครื่องจักรที่แข็งแรงมากและการตั้งชิ้นงานและการระบายความร้อนที่ดีมาก คุณสามารถที่จะตัดเฉือนวัสดุได้ที่ความสามารถของเครื่องสูงสุดได้  ถ้า ในกรณีที่เส้นทางเดินตัดของทูลมีการเดินต่อเนื่องและ ภาระความร้อนที่ทูลรักษาไว้ได้คงที่ตลอด

ตัวอย่างเช่น  ส่วนใหญ่ผู้ผลิตทูลมิลลิ่งนี้ จะแนะนำให้ตัดเฉือนวัสดุ  Ti - 6Al - 4V  ที่ 50-60 เมตรต่อนาที และด้วยใช้โมดูล iMachining กับเส้นทางเดินกัดงาน ผู้ใช้งานกำหนดข้อมูลครบ ถ้วย มีเครื่องจักรที่แข็งแรงและเร็ว ทูลที่เหมาะสมและการระบายความร้อนที่ดี  จะทำให้เราประสบความสำเร็จในการมิลลิ่งตัดเฉือนวัสดุ  Ti - 6Al - 4V ได้ที่ความเร็ว  250 เมตรต่อ นาทีได้!

หมายความว่าอย่างไร ?  ก็หมายความว่าถ้ามีเส้นทางการเดินทูลที่ดี  Cutting tool ทูลที่ดีกับเครื่องจักรและการตั้งชิ้นงานที่ดี พร้อมมีระบบระบายความร้อนที่ดี คุณจะสามารถตัดเฉือนได้ทุกวัสดุ ที่ความเร็วสูง ได้ จะทำได้มากกว่าความเชื่อของผู้เชี่ยวชาญที่มีประสบการณ์

เราสามารถตัดเฉือนได้ที่ความเร็วตัดใด ๆ ก็ได้  แต่ความร้อนและการสั่นสะเทือนจะสร้างปัญหา.

สำหรับตัวอย่าง หากทุกอย่างสมบูรณ์แบบ เช่น เราสามารถตัดเฉือนไทเทเนี่ยมได้ที่ความเร็ว จาก 50 เมตร / นาที ไปถึง 500 เมตร / นาที

แต่เมื่อความเร็วตัดเฉือนเพิ่มมากขึ้น  การสั่นสะเทือน  ความร้อน และความต้องการกำลังมอเตอร์สปินเดิลเพิ่มมากขึ้น  เมื่อการสั่นสะเทือนเพิ่มขึ้น  การสึกหรอของทูลก็จะเพิ่มขึ้น และในที่สุดทูลจะแตกหัก  เมื่อความร้อน เพิ่มขึ้น ทูลจะละลายและแตกหัก  และเมื่อความต้องการกำลังมอเตอร์สปินเดิลที่เพิ่มขึ้น  จนในที่สุดก็จะเกินกำลังสูงสุดของสปินเดิลเครื่องจักร

ดังนั้น อะไรคือสิ่งที่ ใช้กำหนด ให้จำกัด ความเร็วในการตัดเฉือนวัสดุ ที่ให้เหมาะสมกับวัสดุ  ?

คำตอบคือ อุณหภูมิและการสั่นสะเทือน  ถ้ามีทูลที่ดีมาก มีการเคลือบที่เหมาะสม สำหรับวัสดุที่กำหนดมา และการระบายความร้อนที่ดีมาก จากอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น ไปถึงค่าที่จะสามารถทนทานได้แม้ในความเร็วในการตัดที่เกิดขึ้น 5-7 เท่า ของความเร็วที่แนะนำ ด้วยปัจจัยที่ซึ่งจะใช้ จำกัด ความเร็วในการตัด (ความหนาเศษและอัตราป้อนกัด)  คือการสั่นสะเทือน     การสั่นสะเทือนทำให้เกิดแรงกระแทกบนทูลและขอบตัด ซึ่งเกิดอย่างรวดเร็วทำให้ทูลเริ่มแตกหักได้  ซึ่งหมายความว่าถ้าเราต้องการที่จะตัดด้วยความเร็วสูง เราจะต้องทำให้แน่ใจว่า ไม่มีการสั่นสะเทือน .

การจำกัด อุณหภูมิและการเกิดการสั่นสะเทือนเป็นเรื่องยากมาก ในวัสดุที่ยากต่อการกัดงาน  เช่น เหล็กชุบแข็ง เหล็กสแตนเลส, ไทเทเนี่ยม, อินโคเนล, Hastaloy, Wespaloy ฯลฯ  ตามคำนิยาม  ความต้านทานของวัสดุที่จะตัดจะสูงกว่า ทำให้เกิดการเบี่ยงเบนมากขึ้นของทูลที่จะกัดจึง เริ่มมีอาการของการสั่นสะเทือนและยังก่อให้เกิดความร้อนมากขึ้น โดยทำให้เกิดแรงเสียดทานและ เปลี่ยนรูปแบบพลาสติกของเศษ นอกจากนี้ที่ความเร็วสูงความหนาของเศษและอัตราป้อนกัด  เกิดความต้านทานของการตัดเฉือนที่สูง ก่อให้เกิดความร้อนมากขึ้นและเกิดการสั่นสะเทือน

วิธีที่คุณสามารถทำให้แน่ใจได้ว่าคุณจะไม่มีการสั่นสะเทือนเกิดขึ้น ?

1 ถ้าเครื่องของคุณแข็งแรงมาก (ด้วยโครงสร้างที่ดี ที่ค่อนข้างใหม่และ การบำรุงรักษาที่ดี) และคุณมีความระมัดระวังที่จะมีการจับยึดชิ้นงานที่ดีมาก และคุณใช้อุปกรณ์เครื่องมือที่มีคุณภาพสูงและทูลที่ดี  มีความสมดุลดีแล้วนั้นไม่มีเหตุผลที่คุณจะต้องกังวลและคุณจะสามารถทำการตัดงานอย่างรวดเร็ว ได้ (ระดับ 8 เทอร์โบ)

2 ถ้าคุณไม่สามารถทำให้มีเงื่อนไขทั้งหมดข้างต้นได้ คุณจะต้องกำหนดใช้ระดับการตัดเฉือนที่ต่ำ ซึ่งจะขึ้นอยู่กับสถานะของเครื่องจักรและการจับยึดชิ้นงาน

ใน iMachining ตัวช่วยสร้างเทคโนโลยีจะคำนวณค่าออกมา 16 ชุดของเงื่อนไขการตัดเฉือน รวมทั้งหมดของค่าที่เหมาะสำหรับกับการตัดเฉือนวัสดุที่กำหนดจากทูล กับเครื่องจักรที่สมบูรณ์ และการจับยึดชิ้นงานที่ดีมากๆ

ในจำนวณของ 16  ชุดของค่าเงื่อนไขการตัดเฉือนที่รวมกัน จะ ประกอบด้วย โหมดปกติของระดับ 1 ~ 8 และ โหมด Turbo ของระดับ 1 ~ 8

สำหรับเงื่อนไขการตัดเฉือน จะแสดงรวมออกมาประกอบด้วย ค่าน้อยสุดและมากสุดของ มุมการตัด (ที่ CA) อัตราป้อนกัดสูงสุด (F)และการหมุนหัวของสปินเดิล (S), ระยะของการเดินกัดในช่วงของความหนาชิป (CT) และอื่น ๆ


ระดับที่ 1 ของโหมดเทอร์โบ จะไม่ได้แสดงออกมา ต่อจากที่ระดับ 8 ปกติ

ในทุกระดับของโหมดปกติ (ที่1-8)  ระดับเทอร์โบจะ สอดคล้องกัน โดยการเพิ่มขึ้น 25% MRR มากกว่าระดับปกติ

ถ้าคุณต้องการค่า MRR ที่มากกว่าที่คุณได้รับกับระดับ8 ปกติ คุณควรเลือกใช้งานโหมดเทอร์โบ หากองค์ประกอบทุกอย่างเป็นที่สมบูรณ์แบบ (เครื่องจักร, ทูล, การทำงานและอุปกรณ์ในการจับยึดทูลและการระบายความร้อน) มีความเป็นไปได้ที่จะเลือกใช้งานในระดับ 8 เทอร์โบโหมด



การระบายความร้อน คูลลิ่งเป็นสิ่งที่สำคัญอีก หนึ่งอย่าง สำหรับ การเลือกใช้ระดับการกัดงานที่ถูกต้อง  ที่ต้องจัดเตรียมวิธีการระบายความร้อนที่สมบูรณ์แบบ  เมื่อเลือกใช้งานที่ระดับ 8 เทอร์โบโหมด เราจะสามารถตัดเฉือนงานได้อย่างรวดเร็วมาก แต่ความร้อนกลายเป็นปัญหา และการระบายความร้อนที่ดีมากขึ้นเป็นสิ่งที่จำเป็น

การควบคุมความหนาของเศษชิปเพื่อให้ทำความเร็วได้เร็วยิ่งขึ้น

ในช่วงต้นปี 2012 เทคโนโลยี iMachining ได้สร้างการปรับปรุงอัตราป้อนกัดงานการเข้าโค้ง แก้ไขฟีดสำหรับโค้งซึ่งถูกนำมาใช้ในการรักษาความหนาของเศษชิปให้ได้อย่างต่อเนื่อง  CT  เมื่อทำการตัดเฉือนเข้าในมุมโค้ง ค่าของ  CT จะคงที่ในมุมที่จะทำ โปรแกรมปรับได้โดยอัตโนมัติโดยการลดอัตราป้อน  จาก ลูกค้าผู้ใช้งานบางคนพบว่าคุณลักษณะนี้ได้เพิ่มความเร็วลดเวลาการทำงานของพวกเขาได้ และพวกเขาได้เวลาการทำงานที่เร็วขึ้นเป็นที่น่าพอใจมาก จากการรักษาระยะอย่างต่อเนื่อง ของ CT


เมื่อตัดเฉือนงานแบบรวดเร็ว เช่น  iMachining มีความเชื่อกันว่าอัตราป้อนฟีดมีการแก้ไขสำหรับการเข้าโค้งเป็นสิ่งจำเป็น โดยการรักษา CT ให้คงที่ ป้องกัน การโหลดทูลที่ต่อเนื่องและอายุการใช้งานทูลจะเพิ่มขึ้น  นอกจากนี้โอกาสที่จะเกิดอันตรายของเงื่อนไขการตัดเฉือนที่ไม่ถูกต้องจะมีโอกาสเกิดน้องลง


ดังนั้นนักพัฒนาจึงเพิ่มตัวเลื่อนที่เรียกว่า การปรับความหนาเศษชิปคงที่ควบคุมการเข้าโค้ง ตัวเลือกนี้จะช่วยให้คุณสามารถควบคุมการแก้ไขฟีดอัตราป้อนกัดงานสำหรับการเข้าโค้ง  ตัวเลื่อนนี้สามารถพบได้ใน หัวข้อ พารามิเตอร์อื่นๆ หน้าของ iMachining Operations กล่องโต้ตอบและตำแหน่งของแถบเลื่อนถูกตั้งไว้ที่ 100% โดยเป็นค่าเริ่มต้น  หากกำหนดไว้ที่ 100% ในการควบคุม CT ให้คงที่ ตัวโปรแกรมจะควบคุมความหนาเศษในการตัดเฉือนเวลาเข้ามุมโค้งให้คงที่



ถ้าเลื่อนตัวเลื่อนไป 0% เพื่อบอกกับโปรแกรมควบคุมเพื่อรักษาอัตราป้อน กัดงาน  feed ในอัตราคงที่ระหว่างการตัดเฉือนที่เป็นเส้นทางตรง (G1) และตัดเฉือนในมุมโค้ง (G2)  ผลที่ได้คือรอบเวลาการกัดงานทำได้เร็วขึ้น   แต่ข้อควรระวังด้วย   การเพิ่ม ความหนาเศษ  CT ที่เพิ่มขึ้นมาในมุมโค้งที่เข้ากัดงาน  ทูลจะมีภาระโหลดที่เพิ่มขึ้นตามมาด้วย

By iNSolid...