I. การกัดแบบ High-Feed คืออะไร?
การกัดแบบอัตราป้อนสูง (ย่อว่า HFM) เป็นกลยุทธ์การกัดขั้นสูงในเครื่องจักรกลซีเอ็นซีสมัยใหม่ จุดเด่นคือ "ความลึกตัดต่ำและอัตราป้อนสูง" เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการกัดแบบดั้งเดิม เทคโนโลยีนี้ใช้ความลึกตัดแนวแกนที่ต่ำมาก (โดยปกติจะอยู่ระหว่าง 0.1 ถึง 2.0 มม.) และอัตราป้อนต่อฟันที่สูงมาก (สูงกว่าการกัดแบบดั้งเดิมถึง 5-10 เท่า) ประกอบกับความเร็วรอบแกนหมุนที่สูง ทำให้ได้อัตราป้อนที่น่าทึ่ง
ลักษณะการปฏิวัติของแนวคิดการประมวลผลนี้อยู่ที่การเปลี่ยนแปลงทิศทางของแรงตัดอย่างสมบูรณ์ โดยแปลงแรงรัศมีที่เป็นอันตรายซึ่งเกิดจากการกัดแบบดั้งเดิมให้เป็นแรงตามแนวแกนที่เป็นประโยชน์ ทำให้สามารถประมวลผลด้วยความเร็วสูงและมีประสิทธิภาพ หัวกัดแบบป้อนเร็วเป็นเครื่องมือเฉพาะทางที่ออกแบบมาเพื่อใช้กับกลยุทธ์นี้โดยเฉพาะ และได้กลายเป็นเครื่องมือการประมวลผลที่ขาดไม่ได้ในอุตสาหกรรมการผลิตแม่พิมพ์ การบินและอวกาศ และยานยนต์สมัยใหม่ เป็นต้น
II. หลักการทำงานของเครื่องตัดกัดอัตราป้อนสูง
ความลับเบื้องหลังหัวกัดแบบป้อนสูงอยู่ที่การออกแบบมุมหลักขนาดเล็กที่เป็นเอกลักษณ์ ซึ่งแตกต่างจากหัวกัดแบบเดิมที่มีมุมหลัก 45° หรือ 90° หัวกัดแบบป้อนเร็วมักใช้มุมหลักขนาดเล็กที่ 10° ถึง 30° การเปลี่ยนแปลงทางเรขาคณิตนี้ส่งผลต่อทิศทางของแรงตัดโดยพื้นฐาน
กระบวนการแปรรูปเชิงกล: เมื่อใบมีดสัมผัสกับชิ้นงาน การออกแบบมุมคายหลักให้มีขนาดเล็กจะทำให้แรงตัดชี้ไปในทิศทางแกน (ตามแนวแกนของตัวเครื่องมือ) เป็นหลัก แทนที่จะเป็นทิศทางรัศมี (ตั้งฉากกับแกน) เหมือนในการกัดแบบดั้งเดิม การเปลี่ยนแปลงนี้ส่งผลให้เกิดผลกระทบสำคัญสามประการ ได้แก่
1. ผลกระทบด้านการลดการสั่นสะเทือน: แรงตามแนวแกนอันมหาศาลจะดึงแผ่นตัดเข้าหาเพลาหลัก ทำให้ระบบเพลาหลักของเครื่องมือตัดอยู่ในสภาวะตึงเครียด ช่วยลดการสั่นสะเทือนและการสั่นไหวได้อย่างมีประสิทธิภาพ ช่วยให้ตัดได้อย่างราบรื่นแม้ในสภาวะที่มีส่วนยื่นยื่นมาก
2. ประสิทธิภาพการปกป้องเครื่องจักร: แรงตามแนวแกนถูกแบกรับโดยตลับลูกปืนกันรุนของเพลาหลักของเครื่องจักร ความจุของตลับลูกปืนกันรุนนี้สูงกว่าตลับลูกปืนแนวรัศมีมาก ช่วยลดความเสียหายที่เกิดกับเพลาหลักและยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์
3. ประสิทธิภาพการป้อนที่ดีขึ้น: ขจัดข้อจำกัดด้านการสั่นสะเทือน ทำให้เครื่องมือสามารถรองรับอัตราป้อนต่อฟันที่สูงมาก ความเร็วป้อนสามารถสูงกว่าการกัดแบบเดิมถึง 3-5 เท่า โดยมีความเร็วสูงสุดมากกว่า 20,000 มม./นาที
การออกแบบเชิงกลอันชาญฉลาดนี้ทำให้หัวกัดแบบฟีดด่วนสามารถรักษาอัตราการกำจัดโลหะที่สูงได้ในขณะที่ลดการสั่นสะเทือนจากการตัดได้อย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งช่วยวางรากฐานสำหรับการประมวลผลพื้นผิวคุณภาพสูง
III. ข้อดีและคุณลักษณะหลักของเครื่องตัดกัดอัตราป้อนสูง
1. การประมวลผลประสิทธิภาพสูง: ข้อได้เปรียบที่โดดเด่นที่สุดของหัวกัดแบบป้อนสูงคืออัตราการกำจัดโลหะ (MRR) ที่ยอดเยี่ยม แม้ว่าความลึกในการตัดตามแนวแกนจะค่อนข้างตื้น แต่ความเร็วการป้อนที่สูงมากช่วยชดเชยข้อบกพร่องนี้ได้อย่างสมบูรณ์ ตัวอย่างเช่น เมื่อเครื่องกัดแกนทรีทั่วไปใช้หัวกัดแบบป้อนเร็วในการแปรรูปเหล็กกล้าเครื่องมือ ความเร็วการป้อนสามารถสูงถึง 4,500-6,000 มม./นาที และอัตราการกำจัดโลหะสูงกว่าหัวกัดแบบดั้งเดิมถึง 2-3 เท่า
2. คุณภาพพื้นผิวที่ยอดเยี่ยม: ด้วยกระบวนการตัดที่ราบรื่นเป็นพิเศษ การกัดแบบป้อนเร็วจึงสามารถให้พื้นผิวสำเร็จที่ยอดเยี่ยม โดยทั่วไปจะสูงถึง Ra0.8μm หรือสูงกว่า ในหลายกรณี พื้นผิวที่ผ่านการกัดด้วยหัวกัดแบบป้อนเร็วสามารถนำไปใช้งานได้โดยตรง ช่วยลดขั้นตอนกึ่งสำเร็จรูปและลดขั้นตอนการผลิตลงอย่างมาก
3. ประหยัดพลังงานอย่างน่าทึ่ง: งานวิจัยแสดงให้เห็นว่าการใช้พลังงานในการบดแบบป้อนเร็ว (Rapid Feed Mill) ต่ำกว่าการบดแบบเดิม 30% ถึง 40% แรงตัดถูกนำไปใช้อย่างมีประสิทธิภาพในการกำจัดวัสดุ แทนที่จะถูกใช้ไปกับแรงสั่นสะเทือนของเครื่องมือและเครื่องจักร ทำให้เกิดกระบวนการที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมอย่างแท้จริง
4. ช่วยยืดอายุการใช้งานของระบบเครื่องมือได้อย่างมาก: กระบวนการตัดที่ราบรื่นช่วยลดแรงกระแทกและการสึกหรอของเครื่องมือ และยืดอายุการใช้งานได้มากกว่า 50% คุณสมบัติแรงรัศมีต่ำยังช่วยลดภาระของแกนหมุนของเครื่องจักร จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับเครื่องจักรเก่าที่มีความแข็งแรงไม่เพียงพอ หรือสำหรับการประมวลผลที่มีช่วงกว้าง
5. ข้อดีของการแปรรูปชิ้นส่วนผนังบาง: แรงรัศมีที่ต่ำมากทำให้หัวกัดแบบอัตราป้อนสูงเป็นตัวเลือกที่เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการแปรรูปชิ้นส่วนผนังบางและชิ้นส่วนที่เสียรูปได้ง่าย (เช่น ชิ้นส่วนโครงสร้างอากาศยาน ชิ้นส่วนแม่พิมพ์ตัวถังรถยนต์) ลดการเสียรูปของชิ้นงานลง 60%-70% เมื่อเทียบกับการกัดแบบเดิม
ข้อมูลอ้างอิงสำหรับพารามิเตอร์การประมวลผลทั่วไปของเครื่องบดแบบอัตราป้อนสูง:
เมื่อใช้เครื่องกัดอัตราป้อนสูงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 50 มม. และมีใบมีด 5 ใบในการกลึงเหล็กเครื่องมือ P20 (HRC30):
ความเร็วรอบแกนหมุน: 1,200 รอบต่อนาที
อัตราการป้อน: 4,200 มม./นาที
ความลึกการตัดตามแนวแกน: 1.2 มม.
ความลึกการตัดแบบเรเดียล: 25 มม. (ฟีดด้านข้าง)
อัตราการกำจัดโลหะ: สูงสุด 126 ซม.³/นาที
IV. สรุป
หัวกัดแบบป้อนสูงไม่ได้เป็นเพียงเครื่องมือเท่านั้น แต่ยังเป็นแนวคิดการประมวลผลขั้นสูง ด้วยการออกแบบเชิงกลอันชาญฉลาด หัวกัดนี้เปลี่ยนข้อเสียของแรงตัดให้เป็นข้อดี ทำให้เกิดการผสมผสานที่ลงตัวระหว่างความเร็วสูง ประสิทธิภาพสูง และการประมวลผลความแม่นยำสูง สำหรับบริษัทแปรรูปเชิงกลที่กำลังเผชิญกับแรงกดดันในการเพิ่มประสิทธิภาพและตอบสนองความต้องการการประมวลผลคุณภาพสูง การนำเทคโนโลยีหัวกัดแบบป้อนเร็วมาใช้อย่างสมเหตุสมผลจึงเป็นทางเลือกเชิงกลยุทธ์เพื่อเพิ่มขีดความสามารถในการแข่งขัน
ด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยี CNC วัสดุเครื่องมือ และซอฟต์แวร์ CAM เทคโนโลยีการกัดแบบป้อนเร็วจะพัฒนาอย่างต่อเนื่อง ให้การสนับสนุนทางเทคนิคที่แข็งแกร่งสำหรับการเปลี่ยนแปลงอย่างชาญฉลาดและการยกระดับอุตสาหกรรมการผลิต ผสานรวมหัวกัดกัดแบบป้อนเร็วเข้ากับกระบวนการผลิตของคุณได้ทันที และสัมผัสผลลัพธ์อันน่าทึ่งของกระบวนการแปรรูปที่มีประสิทธิภาพ!
เวลาโพสต์: 03 ก.ย. 2568
