การกัด CNC เทียบกับการกลึง CNC เทียบกับการกลึงและกัดแบบมัลติฟังก์ชั่น: การเลือกกระบวนการที่เหมาะสม

ชิ้นส่วนโลหะสำหรับอุตสาหกรรมการบินและอวกาศที่ผ่านการกัดขึ้นรูป กลึง และกลึง-กัดแบบมัลติฟังก์ชั่นอย่างแม่นยำ ถูกจัดแสดงบนแท่นตรวจสอบด้านหน้าเครื่องจักร CNC ขั้นสูงในเมืองเซินเจิ้น ประเทศจีน

กระบวนการผลิต CNC แบบใดที่เหมาะสมกับชิ้นส่วนของคุณ?

ทางเลือกระหว่างการกัด CNC,การกลึง CNC, และการทำงานหลายอย่างพร้อมกันของเครื่องกลึงขึ้นอยู่กับรูปทรงเรขาคณิตของชิ้นส่วน ความสมมาตรแบบหมุน ข้อกำหนดด้านความคลาดเคลื่อน และปริมาณการผลิต:

1.การกัด CNC (ชิ้นงานอยู่กับที่ เครื่องมือหมุน):เหมาะที่สุดสำหรับชิ้นส่วนทรงปริซึม ทรงเหลี่ยม และไม่สมมาตรตามแกน(กล่องหุ้มอิเล็กทรอนิกส์ ท่อร่วมไฮดรอลิก ตัวยึด แผ่นแม่พิมพ์) การกัดขึ้นรูป 3 แกนถึง 5 แกน สามารถจัดการกับรูปทรงพื้นผิว 3 มิติที่ซับซ้อน ช่องลึก และพื้นผิวเรียบด้วยความคลาดเคลื่อนต่ำถึง ±0.010 มม. (±0.0004 นิ้ว) อย่างไรก็ตาม การกัดขึ้นรูปแกนทรงกระบอกนั้นช้ากว่าและได้ความกลมที่ด้อยกว่าเมื่อเทียบกับการกลึง

2.การกลึง CNC (ชิ้นงานหมุน เครื่องมืออยู่กับที่):เหมาะที่สุดสำหรับชิ้นส่วนทรงกระบอก หมุนได้ และสมมาตรตามแกน(เพลาความแม่นยำสูง, หมุด, บูช, ตัวยึด, อุปกรณ์ต่างๆ) เนื่องจากเครื่องมือตัดแบบจุดเดียวตัดโลหะอย่างต่อเนื่องในขณะที่ชิ้นงานหมุนด้วยความเร็วสูงสุดถึง 6,000 รอบต่อนาที การกลึงจึงให้ความกลมที่เหนือกว่า (≤0.003 มม. / 0.0001 นิ้ว) ความแม่นยำของศูนย์กลางที่ยอดเยี่ยม และผิวสำเร็จที่ละเอียด (Ra 0.4 µm ถึง 0.8 µm) ด้วยต้นทุนเครื่องจักรต่อชั่วโมงที่ต่ำที่สุด

3.การทำงานหลายฟังก์ชันของเครื่องกลึงและเครื่องกัด (ชิ้นงานและเครื่องมือหมุนไปบนแกนหมุนหลายแกน):เหมาะที่สุดสำหรับส่วนประกอบไฮบริดที่ซับซ้อนต้องใช้ทั้งการกลึงแบบหมุนและการกัดนอกแกน (เช่น ท่อส่งของเหลวในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ สกรูยึดกระดูก เพลาลูกเบี้ยวแบบเยื้องศูนย์ ตัวเรือนข้อต่อหุ่นยนต์) โดยการรวมแกนหมุนแรงบิดสูง (แกน C) ป้อมมีดแบบขับเคลื่อน หัวกัดแบบข้อต่อ (แกน B) และแกนหมุนย่อยที่ซิงโครไนซ์กัน เครื่องกลึง-กัดจึงสามารถผลิตชิ้นส่วนทั้งหมดได้ในขั้นตอนเดียว"ทำเสร็จในครั้งเดียว"รูปแบบการผลิตแบบใหม่นี้ช่วยขจัดขั้นตอนการปรับแต่งชิ้นส่วนด้วยมืออย่างสิ้นเชิง หลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดในการเรียงซ้อนจุดอ้างอิง (รักษาความเที่ยงตรงของศูนย์กลางไว้ได้ภายใน ±0.005 มม. / ±0.0002 นิ้ว) และลดระยะเวลาการผลิตโดยรวมลง 40% ถึง 70%

ที่ HONSCN Precision ในเซินเจิ้น ประเทศจีน ประสบการณ์การผลิตกว่า 20 ปีของเราแสดงให้เห็นว่าการผลิตชิ้นส่วนไฮบริดโดยใช้เครื่องกลึงและเครื่องกัดแยกกัน จะเพิ่มต้นทุนต่อหน่วยโดยรวมขึ้น 35% ถึง 50% และเพิ่มความเสี่ยงต่อของเสียเป็นสามเท่าเมื่อเทียบกับการใช้งานบนเครื่องกลึงและกัดแบบมัลติฟังก์ชั่นที่ทันสมัย

หลักการพื้นฐานทางจลศาสตร์: วิธีที่รูปแบบการตัดทั้งสามแบบตัดโลหะ

ในการเลือกเส้นทางการผลิตที่คุ้มค่าที่สุด วิศวกรออกแบบเครื่องกลต้องเข้าใจความแตกต่างทางกายภาพและจลนศาสตร์พื้นฐานระหว่างการกำหนดค่าเครื่องมือกลทั้งสามแบบ:

1. การกัด CNC (การตัดแบบหลายฟันโดยไม่ต่อเนื่อง)

ในการกัดขึ้นรูปด้วยเครื่อง CNC ชิ้นงานดิบจะถูกยึดไว้อย่างแน่นหนาในปากกาจับชิ้นงานแบบกลไก อุปกรณ์จับยึดแบบสุญญากาศ หรือแท่นยึดบนโต๊ะเครื่อง ชิ้นงานจะคงที่เมื่อเทียบกับกรอบพิกัด ในขณะที่เครื่องมือตัดทรงกระบอก (ดอกกัดปลาย ดอกกัดหน้า ดอกกัดปลายกลม) หมุนด้วยความเร็วสูง (6,000 ถึง 24,000 รอบต่อนาที) ไปตามแกนหมุน (แกน Z)

• กลไกการตัด:การสีข้าวเป็นกระบวนการหนึ่งกระบวนการตัดที่ถูกขัดจังหวะฟันแต่ละซี่บนใบมีดหมุนจะกระทบกับโลหะ ทำให้เกิดเศษโลหะที่มีความหนาแตกต่างกัน และหลุดออกจากรอยตัด กระบวนการนี้สร้างแรงตัดเป็นวัฏจักรและการสั่นสะเทือนของเครื่องมืออย่างต่อเนื่อง ซึ่งจำเป็นต้องใช้ชิ้นส่วนหล่อโลหะขนาดใหญ่เพื่อดูดซับแรงสั่นสะเทือน
• แกนจลศาสตร์:เครื่องจักรกลซีเอ็นซีแนวตั้งมาตรฐาน (VMC) ทำงานในแกนเชิงเส้น 3 แกน (X, Y, Z) เครื่องกัด 4 แกนและ 5 แกนจะเพิ่มแกนหมุน (A, B หรือ C) ทำให้สามารถขึ้นรูปชิ้นงาน 5 ด้านพร้อมกัน และขึ้นรูปชิ้นงาน 3 มิติที่ซับซ้อนตามหลักอากาศพลศาสตร์ได้
• จุดแข็งหลัก:การขึ้นรูปพื้นผิวเรียบ, การกัดร่องลึก, รูปทรงอิสระสามมิติ, รูทะลุ และการกัดเกลียวที่มีความแม่นยำสูง

หัวกัดหน้าคาร์ไบด์ความเร็วสูงกำลังทำการตัดเฉือนบล็อกวาล์วไฮดรอลิกทรงปริซึมที่มีความแม่นยำสูงในวัสดุอะลูมิเนียม 6061-T6 ในเครื่องจักรกลซีเอ็นซีแนวตั้ง

2. การกลึง CNC (การตัดเฉือนแบบจุดเดียวต่อเนื่อง)

ในการกลึง CNC ความสัมพันธ์ทางจลศาสตร์จะกลับกัน: แท่งทรงกระบอกหรือชิ้นงานที่ตัดแล้วจะถูกยึดไว้ในหัวจับแบบนิวแมติกหรือไฮดรอลิกที่มีความแม่นยำสูง (หรือคอลเล็ต) และหมุนด้วยความเร็วสูงรอบแกนหมุนหลักของเครื่องจักร (แกน Z) เม็ดมีดคาร์ไบด์แบบจุดเดียวที่อยู่กับที่จะถูกป้อนเข้าไปในชิ้นงานที่กำลังหมุนตามแนวแกน X (ควบคุมเส้นผ่านศูนย์กลาง) และแกน Z (ควบคุมความยาว)

• กลไกการตัด:การเลี้ยวคือกระบวนการตัดต่อเนื่องเมื่อเครื่องมือตัดสัมผัสกับชิ้นงานแล้ว แรงตัดจะคงที่และไม่เปลี่ยนแปลงจนกว่าเครื่องมือจะถอยกลับ การทำงานแบบเฉือนอย่างต่อเนื่องนี้ทำให้ได้ผิวสำเร็จที่เหนือกว่า (Ra 0.4 µm / 16 µin) และช่วยให้ได้อัตราการกำจัดวัสดุ (MRR) ที่สูงเป็นพิเศษทั้งบนเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก (OD) และรูภายใน (ID)
• แกนจลศาสตร์:เครื่องกลึง CNC 2 แกนมาตรฐานทำงานในแนวแกน X (รัศมี) และ Z (แกนตั้ง) เครื่องกลึงแบบสวิสเพิ่มหัวจับแบบเลื่อนได้และบูชนำทาง ทำให้มีความแข็งแกร่งเป็นพิเศษสำหรับชิ้นส่วนที่ยาวและบาง (อัตราส่วนความยาวต่อเส้นผ่านศูนย์กลาง L/D > 20:1)
• จุดแข็งหลัก:การกลึงภายนอก, การเจาะรูอย่างแม่นยำ, การเซาะร่อง, การตัดแยกชิ้นงาน, การทำเกลียวแบบจุดเดียว และการกลึงผิวหน้าของชิ้นงานทรงกระบอก

เพลาหมุนแบบขั้นบันไดทำจากเหล็กกล้าชุบแข็ง 4140 ยึดด้วยหัวจับ 3 ขา พร้อมแกนหมุนเครื่องมือแบบรัศมีที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ สำหรับตัดร่องลิ่มและรูขวาง

3. การทำงานหลายฟังก์ชันพร้อมกันด้วยเครื่องกลึงและเครื่องกัด (การตัดเฉือนแบบไฮบริดหลายแกนที่ซิงโครไนซ์)

เครื่องกลึงและเครื่องกัดอเนกประสงค์ (เช่น DMG MORI NTX, Mazak Integrex และ Okuma MULTUS) ผสานรวมความสามารถในการกลึงและการกัดแบบ 5 แกนเข้าไว้ในเครื่องเดียว

• กลศาสตร์จลน์:แกนหมุนหลักสำหรับการกลึงนั้นมาพร้อมกับระบบการกลึงแบบหมุนรอบแกน C อย่างสมบูรณ์ (การปรับตำแหน่งได้ละเอียดถึง 0.0001°) ส่วนหัวจับเครื่องมือด้านบนหรือหัวกัดแบบข้อต่อแกน B นั้นประกอบด้วยแกนหมุนกัดแบบมอเตอร์ (12,000 ถึง 20,000 รอบต่อนาที) ที่สามารถหมุนได้ ±120° (แกน B) และเคลื่อนที่ได้ในแกน X, Y และ Z
• การซิงโครไนซ์แกนหมุนคู่:เครื่องจักรกลอเนกประสงค์ขั้นสูงมีแกนหมุนเสริม (แกนหมุนที่สอง) ที่อยู่ตรงข้ามกัน เมื่อการกลึงด้านหน้าของชิ้นงานเสร็จสมบูรณ์ แกนหมุนเสริมจะเคลื่อนที่ไปข้างหน้า ยึดกับชิ้นงานที่กลึงเสร็จแล้ว และปรับความเร็วในการหมุนให้ตรงกับแกนหมุนหลัก จากนั้นชิ้นงานจะถูกตัดออก และแกนหมุนเสริมจะถอยกลับ ทำให้สามารถกัดและกลึงด้านหลังของชิ้นงานได้พร้อมกัน ในขณะที่แกนหมุนหลักเริ่มตัดชิ้นส่วนถัดไป
• จุดแข็งหลัก:การกลึงขึ้นรูปชิ้นงานที่มีรูปทรงเรขาคณิตซับซ้อนได้อย่างครบถ้วนทั้งด้านหน้าและด้านหลัง รวมถึงรูเจาะขวางที่ไม่สมมาตร ช่องเจาะทำมุม พื้นผิวเรียบที่ผ่านการกัดขึ้นรูป ปุ่มนูนเยื้องศูนย์ และร่องเกลียว ในขั้นตอนการจับยึดเพียงครั้งเดียว

การเปรียบเทียบข้อมูลจำเพาะด้านจลศาสตร์และทางเทคนิค

ความเหมาะสมของรูปทรงชิ้นส่วน: ชิ้นส่วนใดเหมาะกับเครื่องจักรประเภทใด?

การเลือกโครงสร้างเครื่องมือกลที่ไม่เหมาะสมจะส่งผลให้เวลาในการทำงานเพิ่มขึ้น อุปกรณ์จับยึดแบบกำหนดเองมีราคาแพง และความแม่นยำของ GD&T ลดลง

1. ชิ้นส่วนปริซึมบริสุทธิ์ -> การกัดขึ้นรูปด้วยเครื่อง CNC

หากรูปทรงเรขาคณิตหลักของชิ้นส่วนถูกจำกัดด้วยระนาบสี่เหลี่ยม ช่อง และหน้าแปลนยึด โดยมีส่วนประกอบทรงกระบอกน้อยกว่า 20% ชิ้นส่วนนั้นควรผลิตด้วยเครื่องกัด CNC

• ส่วนประกอบทั่วไป:โครงระบายความร้อนอิเล็กทรอนิกส์, ข้อต่อช่วงล่างรถยนต์, ตัวเรือนเซ็นเซอร์แสง, บล็อกท่อร่วมลม, แผ่นฐานหุ่นยนต์
• เหตุผลที่การสีข้าวได้ผลดี:ศูนย์กัดแนวตั้งและแนวนอนที่มีความแข็งแกร่งสูงรองรับชิ้นงานขนาดใหญ่ การตั้งค่าปากจับหลายชิ้น และการกำจัดวัสดุปริมาณมากโดยใช้ดอกกัดหน้าขนาดใหญ่และหัวกัดอัตราป้อนสูง

2. ชิ้นส่วนสมมาตรแกนหมุนบริสุทธิ์ -> การกลึง CNC

หากหน้าตัดของชิ้นส่วนเป็นทรงกลมและสามารถขึ้นรูปได้อย่างสมบูรณ์โดยการหมุนชิ้นส่วนกับเครื่องมือคงที่ การนำไปใช้งานกับเครื่องกัด CNC ถือเป็นความล้มเหลวทางเศรษฐกิจ

• ส่วนประกอบทั่วไป:เพลาของมอเตอร์แบบขั้นบันได, หมุดจัดตำแหน่ง, บูช, ตัวยึดแบบเกลียว, ก้านลูกสูบไฮดรอลิก, ข้อต่อหน้าแปลน
• เหตุผลที่การหันหลังกลับนำมาซึ่งชัยชนะ:เพลาทรงกระบอกที่ใช้เวลา 25 นาทีในการกลึงให้ได้รูปทรงวงกลมด้วยเครื่องกัด 3 แกน สามารถกลึงหยาบและกลึงละเอียดได้ด้วยเครื่องกลึง CNC ในเวลาไม่นาน90 วินาทีพร้อมทั้งให้ความแม่นยำสูงขึ้นถึง 5 เท่า และพื้นผิวที่เรียบเนียนกว่า

3. ชิ้นส่วนไฮบริดที่ซับซ้อน -> การทำงานหลายอย่างพร้อมกันด้วยเครื่องกลึงและเครื่องกัด

เมื่อใดก็ตามที่ชิ้นส่วนทรงกระบอกต้องการการขึ้นรูปเพิ่มเติมที่ไม่เป็นทรงกระบอก (เช่น รูเจาะขวาง การกัดผิวหกเหลี่ยม ร่องลิ่ม ลูกเบี้ยวเยื้องศูนย์ หรือช่องวาล์วแบบทำมุม) วิธีการแบบดั้งเดิมต้องใช้เครื่องจักรสองเครื่องแยกกัน:

• ปฏิบัติการที่ 10:กลึงขึ้นรูปทรงกระบอกและเกลียวบนเครื่องกลึง CNC
• ปฏิบัติการที่ 20:คลายแคลมป์ เคลื่อนย้าย และยึดแคลมป์ชิ้นส่วนอีกครั้งในบล็อกคอลเล็ตแบบกำหนดเองบนเครื่องกัด CNC เพื่อตัดพื้นผิวเรียบและรูขวาง

กระบวนการทำงานที่ใช้เครื่องจักรสองเครื่องนี้เองที่เป็นสาเหตุให้ของเสียจากการผลิตและข้อบกพร่องด้านคุณภาพทวีคูณขึ้นการทำงานแบบมัลติทาสกิ้งของเครื่องกลึงและเครื่องกลึงช่วยรวมการทำงานทั้งสองเข้าไว้ในวงจรต่อเนื่องเดียว

เมทริกซ์รูปทรงเรขาคณิตของชิ้นส่วนและคุณลักษณะของเครื่องจักร

เครื่องกลึงและกัดอเนกประสงค์ระดับไฮเอนด์ พร้อมหัวกัดแกน B และแกนหมุนคู่แบบซิงโครไนซ์ สำหรับการขึ้นรูปชิ้นส่วนข้อต่อของเหลวที่ซับซ้อนในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ

เศรษฐศาสตร์ต้นทุนที่แท้จริง: การติดตั้ง ระยะเวลารอคอย และงาน "ทำเสร็จในครั้งเดียว"

เมื่อประเมินใบเสนอราคาการผลิต ผู้ซื้อที่ไม่มีประสบการณ์มักจะเปรียบเทียบอัตราค่าแรงต่อชั่วโมงของแกนหมุนในโรงงานผลิตชิ้นส่วนเครื่องจักร:

• เครื่องกัด 3 แกนมาตรฐาน: ประมาณ 35 ถึง 50 ดอลลาร์สหรัฐต่อชั่วโมง
• เครื่องกลึง 2 แกนมาตรฐาน: ประมาณ 30 ถึง 45 ดอลลาร์สหรัฐต่อชั่วโมง
• ศูนย์กลึงและกัดอเนกประสงค์ขั้นสูง: ประมาณ 75 ถึง 110 ดอลลาร์สหรัฐต่อชั่วโมง

เมื่อมองแวบแรก ผู้ซื้ออาจสรุปได้ว่า: *"เครื่องกลึงแบบกลึงและกัดมีค่าใช้จ่ายต่อชั่วโมงสูงกว่าสองเท่า การผลิตชิ้นส่วนของฉันด้วยเครื่องกลึงมาตรฐานแล้วย้ายไปที่เครื่องกัด 3 แกนน่าจะถูกกว่า"*

ในกระบวนการผลิตที่มีความแม่นยำสูงในโลกแห่งความเป็นจริงตรรกะนี้ผิดอย่างสิ้นเชิงอัตราค่าแรงต่อชั่วโมงของแกนหมุนคิดเป็นเพียงเศษเสี้ยวของต้นทุนการผลิตทั้งหมด ปัจจัยที่ก่อให้เกิดต้นทุนที่แท้จริงคือ...ค่าแรงในการติดตั้ง ค่าเสื่อมราคาของอุปกรณ์จับยึด เวลาในการรอคิวของงานระหว่างดำเนินการ (WIP) และอัตราของเสียที่เกิดจากข้อผิดพลาดในการกำหนดจุดยึดใหม่.

ต้นทุนแฝงของการตั้งค่าหลายแบบ

1.ค่าใช้จ่ายสำหรับอุปกรณ์จับยึดเฉพาะ (300 ถึง 1,200 ดอลลาร์สหรัฐ):การเคลื่อนย้ายชิ้นส่วนที่กลึงเสร็จบางส่วนไปยังเครื่องกัด จำเป็นต้องใช้ปากจับแบบอ่อนที่กลึงขึ้นเอง หรือบล็อกกำหนดตำแหน่งคอลเล็ต เพื่อยึดชิ้นงานทรงกระบอกโดยไม่ทำให้พื้นผิวที่ตกแต่งแล้วเสียหายหรือเป็นรอย

2.การสะสมค่าความคลาดเคลื่อนในการถ่ายโอนข้อมูล:ทุกครั้งที่ผู้ปฏิบัติงานคลายชิ้นส่วนออกจากที่หนีบและหนีบใหม่ในเครื่องจักรเครื่องที่สอง ความแม่นยำและความตั้งฉากระหว่างแกนกลึงและรูที่กัดจะลดลง0.020 มม. ถึง 0.050 มม. (0.0008" ถึง 0.0020").

3.เวลารอคิวและเวลาส่งมอบจากโรงงาน:ในโรงงานผลิตชิ้นส่วนที่มีงานยุ่ง การเคลื่อนย้ายชิ้นงานจากแผนกกลึงไปยังแผนกกัด จะทำให้เกิดการหยุดชะงักและการรอคอยเป็นเวลา 3 ถึง 5 วัน ในขณะที่รอแกนหมุนของเครื่องกัดว่าง

4.ตัวคูณเศษวัสดุ:หากขั้นตอนที่ 10 (การกลึง) มีอัตราความบกพร่อง 1.5% และขั้นตอนที่ 20 (การกัด) มีอัตราความบกพร่อง 2.5% เศษวัสดุสะสมจะสูงถึง 4.0% ที่แย่กว่านั้นคือ ข้อผิดพลาดใดๆ ที่เกิดขึ้นในขั้นตอนที่ 20 จะทำลายมูลค่าที่ลงทุนไปแล้วในขั้นตอนที่ 10!

การเปรียบเทียบต้นทุนการผลิต: วาล์วไฮดรอลิกแบบแกนหมุน 250 ชิ้น

เพื่อแสดงให้เห็นถึงผลกระทบทางการเงินที่แท้จริง ลองพิจารณาตัวอย่างแกนวาล์วไฮดรอลิกสำหรับอุตสาหกรรมการบินและอวกาศที่ผลิตในโรงงานของเราที่เซินเจิ้น (เพลากลึงที่มีจุดรองรับแบริ่ง 6 จุด พอร์ตน้ำมันแบบเจาะขวางรัศมี 4 จุด และพื้นผิวเรียบที่กัดขึ้นรูป 2 จุด):

การเปรียบเทียบทางเทคนิคในมิติทางวิศวกรรมที่สำคัญ

1. การกำหนดค่าความคลาดเคลื่อนเชิงมิติและเชิงเรขาคณิต (GD&T)

• ความเป็นศูนย์กลางและความเป็นแกนร่วม:เมื่อเครื่องกลึงและกัดแบบมัลติทาสก์ส่งชิ้นงานจากแกนหมุนหลักไปยังแกนหมุนรอง การถ่ายโอนจะเกิดขึ้นในขณะที่แกนหมุนทั้งสองอยู่ในแนวเดียวกันและซิงโครไนซ์กันอย่างแม่นยำ ซึ่งช่วยรักษาความเป็นแนวแกนเดียวกันระหว่างพื้นผิวแบริ่งด้านหน้าและด้านหลังภายในช่วง 0.003 มม. ถึง 0.005 มม. (0.0001" ถึง 0.0002")การตั้งค่าแบบแยกส่วนด้วยเครื่องจักรสองเครื่องนั้น แทบจะไม่สามารถให้ผลลัพธ์ที่ดีกว่า 0.025 มม. (0.0010 นิ้ว) ได้เลย
• ความตั้งฉากของรูเจาะขวาง:ในเครื่องกัดแบบหมุน แกนหมุน C บนแกนหมุนจะประสานโดยตรงกับแกน Y และ Z ของเครื่องมือกัด รูขวางแนวรัศมีช่วยให้ได้ตำแหน่งที่แม่นยำภายใน±0.008 มม. (±0.0003 นิ้ว)เมื่อเทียบกับเส้นกึ่งกลางที่โค้งงอ

2. อัตราการกำจัดวัสดุ (MRR) และอายุการใช้งานของเครื่องมือ

• การตัดแบบต่อเนื่องเทียบกับการตัดแบบไม่ต่อเนื่อง:เครื่องมือกลึงแบบจุดเดียวรักษาการสัมผัสกับชิ้นงานอย่างต่อเนื่อง ไม่มีการกระแทกบนเม็ดมีดคาร์ไบด์ ส่งผลให้อายุการใช้งานของเครื่องมือยาวนานขึ้น การก่อตัวของเศษวัสดุสม่ำเสมอ และการระบายความร้อนที่คาดการณ์ได้
• การบดที่หยุดชะงักเนื่องจากแรงกระแทก:ดอกกัดจะได้รับแรงกระแทกจากความร้อนและแรงกลหลายสิบครั้งต่อวินาทีขณะที่ฟันดอกกัดเข้าและออกจากร่องตัด ในโลหะผสมที่แข็งแกร่ง เช่น สแตนเลส 17-4PH หรืออินโคเนล 718 การกลึงจะทำให้โลหะถูกกำจัดออกไปเร็วขึ้น 3 ถึง 5 เท่าเมื่อเทียบกับการกัดขึ้นรูปแล้ว ยังใช้ต้นทุนเครื่องมือต่อลูกบาศก์เซนติเมตรของเศษวัสดุที่ถูกกำจัดออกไปน้อยกว่าอย่างเห็นได้ชัด

3. การสร้างพื้นผิวสำเร็จรูป

• การตกแต่งผิวงานกลึง:การกลึงแบบจุดเดียวทำให้ได้ผิวงานแบบเกลียวขนาดเล็กที่สม่ำเสมอและต่อเนื่อง ด้วยเม็ดมีดรูปทรงใบปัด การกลึง CNC มาตรฐานจึงสร้างผิวงานแบบนี้ได้เป็นประจำRa 0.4 µm ถึง 0.8 µm (16–32 µin)โดยไม่ต้องทำการเจียรซ้ำครั้งที่สอง
• การตกแต่งผิวด้วยการกัด:การกัดด้วยเครื่อง CNC จะสร้างรอยหยักบนระนาบ (รอยก้าวข้าม) และลวดลายการหมุนวนของใบมีด การได้ค่า Ra 0.8 µm บนพื้นผิวที่กัดนั้น ต้องใช้การกัดเก็บรายละเอียดเบาๆ ด้วยหัวกัดที่มีระยะการสัมผัสรัศมีสูง ซึ่งจะทำให้เวลาในการทำงานเพิ่มขึ้น

ชิ้นส่วนโลหะความแม่นยำสูง 3 ชิ้น บนแผ่นตรวจสอบหินแกรนิตสีเข้ม เปรียบเทียบบล็อกกัดขึ้นรูปปริซึม เพลากลึงแบบขั้นบันได และชิ้นส่วนกลึง-กัดแบบไฮบริด โดยใช้ไมโครมิเตอร์วัด

เมทริกซ์การตัดสินใจเลือกกระบวนการ

ตรวจสอบแบบร่างทางวิศวกรรมของชิ้นส่วนของคุณโดยเทียบกับเมทริกซ์การเลือกการผลิตที่ชัดเจนนี้:

โมดูลถาม-ตอบทางเทคนิค

Q1: เครื่องกัด CNC สามารถให้ความกลมและความเรียบของพื้นผิวได้เหมือนกับเครื่องกลึง CNC หรือไม่?

คำตอบโดยตรง:ไม่ ในการกลึง CNC ชิ้นงานจะหมุนอย่างต่อเนื่องกับเม็ดมีดแบบจุดเดียวที่อยู่กับที่และแข็งแรง ทำให้ได้ความกลมที่แม่นยำถึง 0.002 มม. ถึง 0.005 มม. (0.0001" ถึง 0.0002") และผิวสำเร็จระดับ Ra 0.4 µm (16 µin) ในการกัด CNC จะต้องสร้างรูทรงกระบอกโดยการประมาณค่าแบบวงกลม (การประสานแกน X และ Y พร้อมกัน) เนื่องจากการคลายตัวเล็กน้อยที่จุดกลับแกนและการโก่งตัวของหัวกัด รูที่กัดจึงมักมีความกลมอยู่ระหว่าง 0.010 มม. ถึง 0.025 มม. (0.0004" ถึง 0.0010") สำหรับเพลาแบริ่งที่ต้องการความกลมต่ำกว่าสิบไมครอน การกลึงหรือการเจียรซ้ำจึงเป็นสิ่งจำเป็น

คำถามที่ 2: ความแตกต่างหลักระหว่างเครื่องกลึง CNC ที่มีระบบเครื่องมือแบบหมุนได้ กับเครื่องกลึง CNC แบบมัลติฟังก์ชั่นที่ทำงานได้ทั้งกลึงและกัดคืออะไร?

คำตอบโดยตรง:เครื่องกลึง CNC ที่มีระบบเครื่องมือหมุนได้นั้น โดยพื้นฐานแล้วคือเครื่องกลึงที่มีเครื่องมือหมุนแบบใช้มอเตอร์ขับเคลื่อนติดตั้งอยู่ในป้อมเครื่องมือแบบทั่วไป โดยทั่วไปแล้วจะมีระบบการจัดตำแหน่งแกน C และกำลังของเครื่องมือหมุนได้จำกัด (3 ถึง 5 กิโลวัตต์) ซึ่งจำกัดการกัดไว้เฉพาะการเจาะขวางเบาๆ การตอกเกลียว และการเซาะร่องลิ่มในแนวตั้งฉากหรือขนานกับแกนหมุนหลัก ในทางตรงกันข้าม ศูนย์การทำงานแบบมัลติฟังก์ชั่น Turn-Mill เต็มรูปแบบนั้นมีแกนกัด B ที่มีกำลังสูง (12 ถึง 25 กิโลวัตต์) ที่สามารถหมุนได้ ±120° มีการเคลื่อนที่ในแกน Y อย่างเต็มที่ และมีแกนหมุนย่อยที่อยู่ตรงข้ามกัน สิ่งนี้ช่วยให้สามารถทำงานขึ้นรูป 5 แกนพร้อมกัน การกัดหน้างานหนัก และการกลึงมุมผสมที่ซับซ้อนได้ นอกเหนือจากการกลึงความเร็วสูง

คำถามที่ 3: เมื่อใดที่เครื่องกลึงและเครื่องกัดอเนกประสงค์จะประหยัดกว่าการใช้เครื่องกลึงและเครื่องกัดแยกกัน?

คำตอบโดยตรง:การทำงานแบบกลึงและกัดพร้อมกันจะประหยัดกว่าเมื่อชิ้นส่วนกลึงต้องการการกัดเพิ่มเติม ซึ่งหากไม่ใช้เครื่องนี้ อาจต้องใช้เครื่องมือจับยึดแบบกำหนดเอง การตั้งค่าเครื่องจักรแยกต่างหาก หรือความคลาดเคลื่อนทางเรขาคณิตที่เข้มงวด (การเบี่ยงเบนหรือความตั้งฉาก ≤ 0.020 มม.) แม้ว่าเครื่องกลึงและกัดพร้อมกันจะมีอัตราค่าแรงต่อชั่วโมงสูงกว่า ($75–$110/ชั่วโมง เทียบกับ $35–$50/ชั่วโมง สำหรับเครื่องกัด 3 แกน) แต่ก็สามารถทำงานให้เสร็จสมบูรณ์ได้ในขั้นตอนเดียว ("เสร็จสิ้นในครั้งเดียว") ซึ่งช่วยลดต้นทุนเครื่องมือจับยึดเพิ่มเติม ($500–$1,200) ลดเวลาการรอคอยระหว่างแผนก 3 ถึง 5 วัน ลดเวลาการทำงานโดยรวมลง 30% ถึง 50% และลดเศษวัสดุที่เกิดจากข้อผิดพลาดในการจับยึดใหม่

คำถามที่ 4: เหตุใดเครื่องกลึง CNC แบบสวิสจึงเป็นที่นิยมสำหรับชิ้นส่วนขนาดเล็กและยาว?

คำตอบโดยตรง:เครื่องกลึง CNC มาตรฐานจะยึดชิ้นงานไว้ในหัวจับและรองรับปลายอีกด้านด้วยแท่นรอง สำหรับชิ้นส่วนที่ยาวและเรียวซึ่งอัตราส่วนความยาวต่อเส้นผ่านศูนย์กลาง (L/D) เกิน 4:1 แรงตัดจะทำให้ชิ้นงานโก่งงอและสั่นสะเทือน เครื่องจักร CNC แบบสวิสใช้หัวจับแบบเลื่อนที่ป้อนชิ้นงานผ่านบูชนำทางทังสเตนคาร์ไบด์ที่มีความแม่นยำสูง เครื่องมือตัดจะถูกวางตำแหน่งห่างจากจุดรองรับของบูชนำทางเพียงเศษเสี้ยวของมิลลิเมตร ซึ่งหมายความว่าการโก่งงอแทบจะเป็นศูนย์ไม่ว่าความยาวรวมของชิ้นส่วนจะเป็นเท่าใดก็ตาม ทำให้เครื่องจักรแบบสวิสสามารถผลิตหมุดที่มีความแม่นยำสูง สกรูยึดกระดูกทางการแพทย์ และเพลาที่มีอัตราส่วน L/D 20:1 หรือมากกว่านั้นได้ด้วยความคลาดเคลื่อนภายใน ±0.003 มม.

Q5: ปรัชญาการผลิตแบบ "ทำครบจบในครั้งเดียว" ในการตัดเฉือนด้วยเครื่อง CNC คืออะไร?

คำตอบโดยตรง:"การผลิตแบบครบวงในเครื่องเดียว" (Done-in-One) เป็นวิธีการผลิตที่พัฒนาขึ้นโดยใช้เครื่องมือกลแบบมัลติทาสกิ้ง ซึ่งการทำงานของเครื่องจักรทั้งหมด ตั้งแต่การป้อนวัตถุดิบ การกลึง การกัด 5 แกน การเจาะรู การตอกเกลียว การเจาะรูลึก การลบคมด้านหลัง และการตัดชิ้นงานขั้นสุดท้าย จะดำเนินการบนเครื่องจักรเดียวในรอบการทำงานอัตโนมัติเดียว โดยการเคลื่อนย้ายชิ้นงานจากแกนหมุนหลักไปยังแกนหมุนรองในขณะที่เคลื่อนที่ในอากาศอย่างพร้อมเพรียงกัน ชิ้นงานจะออกมาจากเครื่องจักรในสภาพที่เสร็จสมบูรณ์และพร้อมสำหรับการตรวจสอบ โดยไม่ต้องมีการแทรกแซงจากผู้ปฏิบัติงานหรือการตั้งค่าแท่นทำงานเพิ่มเติม

ร่วมเป็นพันธมิตรกับ HONSCN Precision ในเซินเจิ้น ประเทศจีน

ก่อตั้งขึ้นในปี 2546HONSCN บริษัท พรีซิชั่น พาร์ทส์ จำกัดดำเนินงานโรงงานผลิต OEM ที่ทันสมัยที่สุดแห่งหนึ่งในเมืองเซินเจิ้น ประเทศจีน ซึ่งได้รับการรับรองมาตรฐานISO 9001:2015ตลอดระยะเวลากว่าสองทศวรรษ เราได้ลงทุนอย่างต่อเนื่องในด้านกลไกการทำงานของเครื่องมือกลขั้นสูง เพื่อมอบความได้เปรียบในการแข่งขันอย่างเด็ดขาดแก่ลูกค้าระหว่างประเทศของเรา ในด้านความแม่นยำ ความเร็วในการส่งมอบ และต้นทุน

ความสามารถในการผลิตภายในองค์กรของเรา:

• ศูนย์กลึงและกัดอเนกประสงค์:เครื่องกัดซีรีส์ Mazak Integrex และ DMG MORI NTX มาพร้อมแกนหมุนคู่แบบซิงโครไนซ์ หัวกัดแบบข้อต่อแกน B และระบบหล่อเย็นแรงดันสูงผ่านแกนหมุน
• การตัดเฉือนพร้อมกัน 5 แกน:เครื่องจักรกลซีเอ็นซี 5 แกน DMG MORI ให้ความแม่นยำทางเรขาคณิตระดับต่ำกว่าสิบไมครอนสำหรับชิ้นส่วนแอโรไดนามิกและชิ้นส่วนปริซึมที่ซับซ้อน
• กองเรือหมุนเวียนแบบสวิส:เครื่องกลึง CNC แบบหัวเลื่อน Citizen และ Star จากสวิตเซอร์แลนด์ ทำงานตลอด 24 ชั่วโมง 7 วันต่อสัปดาห์ พร้อมระบบป้อนชิ้นงานอัตโนมัติ สำหรับเพลาที่มีความแม่นยำสูงในอุตสาหกรรมการแพทย์และอิเล็กทรอนิกส์
• ศูนย์กัด CNC ความเร็วสูง:เครื่องจักรกลึงและกัดแบบ 3 แกนและ 4 แกนของ Brother และ Fanuc มากกว่า 30 เครื่อง สำหรับการผลิตชิ้นงานทรงปริซึมปริมาณมากและรวดเร็ว
• ห้องปฏิบัติการมาตรวิทยาที่ได้รับการรับรอง:ห้องตรวจสอบที่มีการควบคุมอุณหภูมิ (20°C ± 1°C) พร้อมด้วยเครื่องวัดพิกัดสามมิติ Hexagon CMM, เครื่องฉายภาพโปรไฟล์แสง Mitutoyo, เครื่องทดสอบความกลม และเครื่องวัดความหยาบผิว

ขอรับการตรวจสอบกระบวนการทางเทคนิคและใบเสนอราคาการผลิต

คุณกำลังพิจารณาอยู่หรือไม่ว่าชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำสูงชิ้นต่อไปของคุณควรจะผลิตด้วยวิธีการกัด การกลึง หรือการใช้เครื่องกลึงและกัดแบบมัลติฟังก์ชั่น?

อัปโหลดไฟล์ CAD 3 มิติ (.STEP, .IGES) และแบบเขียนแบบทางวิศวกรรม 2 มิติ (.PDF) ของคุณไปยังทีมวิศวกรของเราในเซินเจิ้น ภายใน 12 ถึง 24 ชั่วโมง โปรแกรมเมอร์ CAM อาวุโสของเราจะประเมินรูปทรงเรขาคณิตของคุณ ระบุกลไกการทำงานของเครื่องจักรที่เหมาะสมที่สุด และจัดทำรายละเอียดต้นทุนการผลิตพร้อมกำหนดเวลาการผลิตที่ถูกต้อง

ติดต่อทีมวิศวกรของเรา: https://www.HONSCN.com/contact

อีเมลติดต่อฝ่ายวิศวกรรมโดยตรง:vicky@HONSCN.com