การคำนวณหา ความเร็วรอบ Speed และอัตราป้อน Feed

ช่วงนี้มีงานออกแบบและแก้ไขเครื่องจักร จิ๊ก ฟิกเจอร์และออกแบบผลิตภัณฑ์ใหม่ๆ ค่อนข้างเยอะ บทความก็เลยมาแบบขาดๆ หายๆ (จริงๆ ก็ขาดๆ หายๆ เป็นปกติอยู่แล้ว 555++) ตอนนี้มีงานปรับปรุงเครื่องจักร ต้องมีการคำนวณหาความเร็วรอบของมีดกัดเพื่อเลือก Spindle Motor (บทความที่เกี่ยวข้อง การคำนวณหา ความเร็วรอบ Speed และอัตราป้อน Feed ของงานกลึง จะพูดถึง การคำนวณความเร็วรอบ Speed และอัตราป้อน Feed ของงานกลึง Turning และ ตัวอย่างการคำนวณความเร็วรอบและอัตราป้อนของงานกัด Milling)

วันนี้เลยจะขอเขียนเป็นบทความเกี่ยวกับการผลิตบ้าง ปกติแล้วในงานกัด (Milling) ผู้ปฏิบัติงานจะต้อง คำนวณความเร็วรอบ (Speed) และอัตราป้อน (Feed) ของมีดกัดก่อนทำงาน เนื่องจากความเร็วรอบและอัตราป้อน จะส่งผลต่อคุณภาพผิวของชิ้นงาน ขนาดของชิ้นงาน อายุของมีดกัด ฯลฯ

โดยที่การคำนวณความเร็วรอบและอัตราป้อนของชิ้นงานจะใช้สูตรในการคำนวณในระดับพื้นฐาน 2 สูตรคือ

  1. สูตรคำนวณความเร็วรอบ (ซึ่งสามารถคำนวณได้จากสมการที่แสดงในภาพ)
  2. สูตรคำนวณอัตราป้อน (ซึ่งสามารถคำนวณได้จากสมการที่แสดงในภาพ)

Speed and feed defining - 2ขั้นตอนแรก หาข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับมีดกัดก่อน ได้แก่ ความเร็วตัด (Cutting Velocity, Vc) ซึ่งมีหน่วยเป็น เมตรต่อนาที และ อัตราป้อนต่อฟัน (Feed per tooth) ซึ่งมีหน่วยเป็น มิลลิเมตรต่อฟัน … ไม่ได้นับจำนวนคมตัด แต่นับจำนวนคมตัดที่กัดงานจริง (Effective Teeth) โดยข้อมูลทั้งสองได้จากข้อมูลทางด้านเทคนิคของบริษัทผู้ผลิตมีดกัด

ขั้นตอนที่สอง กำหนดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง (Tool Diameter, D) ซึ่งมีหน่วยเป็น มิลลิเมตร และจำนวนคมตัด (Number of teeth, Z) ของมีดกัด โดยการพิจารณาจากความแข็งแรงของเครื่องจักร การจับยึดชิ้นงาน ลักษณะของการตัดเฉือน ฯลฯ

ขั้นตอนสุดท้าย คือการคำนวณ โดยที่เราจะคำนวณหาค่าความเร็วรอบ (Speed, N) ก่อน ใช้ตัวย่อ N ซึ่งมาจากคำว่าจำนวนรอบ (Number of Revolution) และผลการคำนวณจะถูกปัดเศษให้เป็นตัวเลขที่ลงตัว เช่น คำนวณได้ 1845.99 ปัดเป็น 1850 หรือ 1983.45 ปัดเป็น 2000 เป็นต้น หลังจากนั้นจึงเอาค่าความเร็วรอบที่ได้ ไปเป็นข้อมูลในการคำนวณหาค่าอัตราป้อน ซึ่งสูตรการคำนวณในภาพจะเป็นอัตราป้อนของโต๊ะงาน (Table Feed, Ft) ผลลัพธ์ที่คำนวณได้สำหรับความเร็วรอบ (Speed, N) จะเป็นค่าของ Code ในเครื่องกัด CNC คือ G97 ส่วนอัตราป้อนของโต๊ะงาน (Table Feed, Ft) คือ G94

กัดหยาบ กัดละเอียด

Metal Cutting Technology 1

ขั้นตอนการผลิตชิ้นงานด้วยเครื่องมือตัด (Cutting Tool) บนเครื่องกัด (Milling) จะมีขั้นตอนในการกัด 3 ขั้นตอน ดังนี้

  1. ขั้นตอนการกัดหยาบ (Rough Process) มีจุดประสงค์เพื่อกำจัดเนื้อวัสดุที่ไม่ต้องการออกไปให้มากที่สุดและเร็วที่สุด หรือมีอัตราการกำจัดเศษ (Chip Remove Rate) ที่มากที่สุด
  2. ขั้นตอนการกัดกึ่งละเอียด (Semi-Finish Process) มีจุดประสงค์เพื่อปรับค่าเผื่อเก็บละเอียด (Stock Allowance) ให้มีขนาดใกล้เคียงกันมากที่สุดก่อนทำการกัดละเอียด ในบางกรณี อาจจะไม่มีขั้นนี้ ถ้าขั้นตอนการกัดหยาบทำให้ค่าเผื่อเก็บละเอียดของพื้นผิวมีค่าใกล้เคียงกัน
  3. ขั้นตอนการกัดละเอียด (Finishing Process) มีจุดประสงค์เพื่อปรับพื้นผิวให้มีค่าความหยาบผิว (Roughness) รูปทรง (Form) ทิศทาง (Orientation) ตำแหน่ง (Location) และขนาด (Size) ของพื้นผิวให้ได้ค่าตามที่กำหนดในแบบงาน

นรเศรษฐ์ คำบำรุง
N-Tris Solutions & Engineering Co., Ltd. และ N-Tris Precision Part Co., Ltd.

4 comments