ในการตัดด้วยเลื่อยวงเดือนความเร็วสูง ความแข็งของวัสดุส่งผลโดยตรงต่อความเร็วรอบขอบใบเลื่อย อัตราป้อน อัตราป้อนต่อฟัน การเลือกระยะห่างฟัน และวิธีการหล่อเย็น/หล่อลื่น
พูดง่ายๆ คือ:
เมื่อตัดโลหะที่อ่อนกว่า โดยทั่วไปสามารถใช้ความเร็วตัดที่สูงขึ้นและอัตราป้อนต่อฟันที่มากขึ้นได้ แต่ต้องควบคุมการเกาะติดของเศษโลหะ การสะสมของคมตัด และการระบายเศษโลหะอย่างระมัดระวัง เมื่อตัดโลหะที่แข็งกว่า โดยทั่วไปต้องลดความเร็วตัดและอัตราป้อนต่อฟัน ในขณะที่การควบคุมการป้อนที่เสถียรมากขึ้นจะช่วยลดแรงกระแทก การสึกหรอ และการบิ่นของฟัน
ดังนั้น เครื่องเลื่อยวงเดือนความเร็วสูงจึงไม่สามารถใช้ชุดพารามิเตอร์คงที่ชุดเดียวสำหรับวัสดุทุกชนิดได้ แม้ว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของชิ้นงานจะเท่ากันทุกประการ พารามิเตอร์การตัดเดิมอาจไม่เหมาะสมอีกต่อไปเมื่อเปลี่ยนจากเหล็กคาร์บอนต่ำเป็นเหล็กกล้าอัลลอยด์ เหล็กกล้าไร้สนิม หรือวัสดุที่มีความแข็งสูง
แก่นแท้ของการเลื่อยวงเดือนความเร็วสูงคือฟันหลายซี่บนใบเลื่อยเข้าสู่เนื้อวัสดุอย่างต่อเนื่องและก่อตัวเป็นเศษโลหะ
ฟันแต่ละซี่ต้องทนต่อแรงต้านการตัดที่แน่นอนเมื่อเข้าสู่ชิ้นงาน วัสดุยิ่งแข็ง แรงตัดที่ต้องการสำหรับการเจาะของฟันก็ยิ่งสูงขึ้น โดยมีการรับภาระทางกลและการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิเฉพาะที่สังเกตได้ชัดเจน หากยังคงรักษาความเร็วรอบขอบใบเลื่อยที่สูงและอัตราป้อนที่มาก ปัญหาต่อไปนี้อาจเกิดขึ้น:
อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ได้หมายความว่า "วัสดุที่อ่อนกว่าจะตัดได้ง่ายกว่า" อะลูมิเนียม ทองแดง และเหล็กกล้าที่มีความแข็งต่ำบางชนิดมีความต้านทานการตัดค่อนข้างต่ำ แต่สามารถแสดงพลาสติกและการยึดเกาะที่แข็งแรงกว่าได้ หากพื้นที่ระบายเศษโลหะไม่เพียงพอ หรือความเร็วรอบขอบใบเลื่อยและการหล่อลื่นเลือกไม่เหมาะสม เศษโลหะอาจเกาะติดกับฟันและก่อตัวเป็น Built-Up Edge (BUE)
ดังนั้น:
ความท้าทายหลักของวัสดุแข็งมักเป็นภาระของเครื่องมือและการสึกหรอ ในขณะที่ความท้าทายหลักของวัสดุอ่อนมักเป็นการระบายเศษโลหะ การเกาะติดของเครื่องมือ และการควบคุมเศษโลหะ นี่คือเหตุผลที่เครื่องเลื่อยวงเดือนความเร็วสูงต้องการพารามิเตอร์การตัดที่แตกต่างกันสำหรับวัสดุที่แตกต่างกัน
การเปรียบเทียบต่อไปนี้ให้ภาพรวมอย่างง่ายของทิศทางการปรับเปลี่ยน:
| ปัจจัยการตัด | วัสดุที่อ่อนกว่า | วัสดุที่แข็งกว่า |
|---|---|---|
| ความเร็วรอบขอบใบเลื่อย | โดยทั่วไปสูงกว่า | โดยทั่วไปลดลง |
| อัตราป้อนต่อฟัน | สามารถเพิ่มขึ้นตามความเหมาะสม | โดยทั่วไปลดลง |
| อัตราป้อนโดยรวม | สามารถค่อนข้างเร็ว | ค่อนข้างช้า |
| การเลือกระยะห่างฟัน | ให้ความสนใจกับพื้นที่เศษโลหะมากขึ้น | ให้ความสนใจกับความแข็งแรงของฟันและการตัดที่เสถียรมากขึ้น |
| แรงต้านการตัด | ต่ำกว่า | สูงกว่า |
| ความเสี่ยงหลัก | ภาระของฟัน, BUE, การระบายเศษโลหะยาก | การสึกหรอ, การบิ่นของฟัน, ความร้อนสูงเกินไป |
| จุดเน้นการหล่อเย็น/หล่อลื่น | ลดการเกาะติดและช่วยระบายเศษโลหะ | ลดอุณหภูมิและแรงเสียดทาน |
| ข้อกำหนดความเสถียรของพารามิเตอร์ | สูง | สูงมาก |
ควรสังเกตว่านี่เป็นทิศทางการปรับเปลี่ยนมากกว่าตารางพารามิเตอร์คงที่ พารามิเตอร์การตัดจริงต้องพิจารณาเกรดวัสดุ ความแข็ง เส้นผ่านศูนย์กลางชิ้นงาน แท่งตันหรือท่อ เส้นผ่านศูนย์กลางใบเลื่อย จำนวนฟัน วัสดุฟัน ความแข็งแรงของเครื่องจักร และรอบการตัดเป้าหมายด้วย
ความเร็วรอบขอบใบเลื่อยเป็นหนึ่งในพารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุดในการเลื่อยวงเดือนความเร็วสูง
ความสัมพันธ์พื้นฐาน:
Vc = π * D * N / 1000
โดยที่:
เมื่อความแข็งของวัสดุเพิ่มขึ้น โดยทั่วไปความเร็วรอบขอบใบเลื่อยจะต้องลดลงตามความเหมาะสม
เหตุผลคือวัสดุที่มีความแข็งสูงจะเพิ่มแรงกดในการตัดในบริเวณสัมผัสระหว่างฟันกับชิ้นงาน หากใบเลื่อยยังคงหมุนด้วยความเร็วที่มากเกินไป อุณหภูมิปลายฟันและอัตราการสึกหรออาจเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว
ตัวอย่างเช่น เมื่อเปลี่ยนจากเหล็กคาร์บอนต่ำธรรมดาเป็นเหล็กกล้าอัลลอยด์ที่มีความแข็งแรงสูงขึ้น ความเร็วแกนหมุนเดิมไม่สามารถคงไว้ได้ง่ายๆ แม้ว่าขนาดของชิ้นงานจะยังคงเดิม
ในทางตรงกันข้าม สำหรับวัสดุที่อ่อนกว่า เช่น อะลูมิเนียมอัลลอยด์ ความเร็วรอบขอบใบเลื่อยที่สูงมักจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตได้ แต่รูปทรงฟันและระบบหล่อลื่นต้องสามารถควบคุมการเกาะติดของเศษโลหะได้
ดังนั้น เมื่อเลือกความเร็วรอบขอบใบเลื่อย อย่าถามเพียงแค่: "ควรใช้ความเร็วแกนหมุนเท่าใดสำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางนี้" แต่ให้ถามก่อนว่า: "ความเร็วรอบขอบใบเลื่อยเท่าใดที่เหมาะสมสำหรับวัสดุนี้ที่ความแข็งปัจจุบัน" จากนั้นจึงคำนวณความเร็วแกนหมุนที่ต้องการตามเส้นผ่านศูนย์กลางใบเลื่อย
หากความเร็วใบเลื่อยกำหนดว่าฟันตัดเร็วแค่ไหน อัตราป้อนจะกำหนดว่าใบเลื่อยเข้าสู่เนื้อวัสดุเร็วแค่ไหน
อัตราป้อนของเครื่องเลื่อยวงเดือนความเร็วสูงต้องตรงกับความเร็วแกนหมุน
สำหรับวัสดุที่อ่อนกว่าและตัดง่าย อัตราป้อนสามารถเพิ่มขึ้นตามความเหมาะสมเพื่อลดเวลาในการตัดต่อชิ้นงาน
อย่างไรก็ตาม เมื่อตัดวัสดุที่มีความแข็งสูง อัตราป้อนที่มากเกินไปจะเพิ่มภาระชั่วขณะที่แต่ละฟันรับ
สัญญาณทั่วไป ได้แก่:
ดังนั้น เมื่อทำการตัดวัสดุที่มีความแข็งสูง การควบคุมภาระที่เสถียรจึงสำคัญกว่าการมุ่งเน้นเพียงแค่ความเร็วตัดที่สูงขึ้น
เครื่องเลื่อยวงเดือนความเร็วสูงอัตโนมัติเต็มรูปแบบสมัยใหม่มักสามารถควบคุมกระบวนการป้อนได้อย่างแม่นยำยิ่งขึ้นผ่านระบบป้อนเซอร์โว ทำให้สามารถเปลี่ยนแปลงความเร็วที่เหมาะสมยิ่งขึ้นระหว่างการเข้าใบเลื่อย การตัดที่เสถียร และการออกจากใบเลื่อย
การทราบอัตราป้อนโดยรวมเพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอ สำหรับการเลื่อยวงเดือนความเร็วสูง ตัวชี้วัดที่สำคัญอีกอย่างคืออัตราป้อนต่อฟัน
สามารถเข้าใจได้ง่ายๆ ว่าเป็นปริมาณวัสดุที่ฟันตัดที่มีประสิทธิภาพแต่ละซี่กำจัดออกไปในระหว่างการสัมผัสกับวัสดุหนึ่งครั้ง
อัตราป้อนต่อฟันที่เล็กเกินไปไม่จำเป็นต้องปลอดภัยเสมอไป หากฟันเพียงแค่เสียดสีกับพื้นผิวชิ้นงานอย่างต่อเนื่องโดยไม่ก่อตัวเป็นเศษโลหะที่เสถียร ความร้อนจากการเสียดสี การสึกหรอของปลายฟัน และการสึกหรอของใบเลื่อยอาจเพิ่มขึ้น
อย่างไรก็ตาม หากอัตราป้อนต่อฟันมีมากเกินไป ฟันอาจรับภาระมากเกินไปและแม้กระทั่งบิ่น
ดังนั้น สำหรับวัสดุที่มีความแข็งสูง โดยทั่วไปภาระต่อฟันจะต้องลดลงตามความเหมาะสม สำหรับวัสดุที่อ่อนกว่าซึ่งสามารถตัดได้ดี อัตราป้อนต่อฟันสามารถเพิ่มขึ้นภายในช่วงที่อนุญาตของใบเลื่อยเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต
นี่คือเหตุผลว่าทำไมการประเมินเครื่องเลื่อยวงเดือนความเร็วสูงไม่ควรมุ่งเน้นเพียงแค่ "กี่วินาทีต่อการตัด" ประสิทธิภาพการผลิตระยะยาวขึ้นอยู่กับการสร้างสมดุลระหว่างภาระของฟัน เวลาในการตัด และอายุการใช้งานใบเลื่อย
เมื่อความแข็งของวัสดุเปลี่ยนแปลง ไม่ใช่แค่พารามิเตอร์ของเครื่องจักรที่ต้องปรับเปลี่ยน ใบเลื่อยเองก็มีความสำคัญเท่าเทียมกัน
สำหรับวัสดุที่อ่อนซึ่งมีแนวโน้มที่จะผลิตเศษโลหะยาวหรือใหญ่ ต้องพิจารณาพื้นที่เศษโลหะให้เพียงพอ หากระยะห่างฟันละเอียดเกินไป เศษโลหะจะไม่สามารถออกจากบริเวณตัดได้ทันเวลาและอาจอุดตันร่องฟัน
สำหรับวัสดุที่แข็งกว่า ต้องสร้างสมดุลระหว่างประสิทธิภาพการตัดและความแข็งแรงของฟัน
โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการตัดความเร็วสูง หากมีฟันเข้าพร้อมกันมากเกินไป ปริมาณการตัดต่อฟันจะลดลง แต่แรงเสียดทานและความร้อนจากการตัดอาจเพิ่มขึ้น หากมีฟันเข้าพร้อมกันน้อยเกินไป ภาระต่อฟันอาจมากเกินไป
ดังนั้น ระยะห่างฟันไม่ควรกำหนดโดยไม่ขึ้นกับความแข็งของวัสดุ + เส้นผ่านศูนย์กลางชิ้นงาน + รูปทรงหน้าตัด + เส้นผ่านศูนย์กลางใบเลื่อย + ประสิทธิภาพการตัดเป้าหมาย
เมื่อพารามิเตอร์การตัดเปลี่ยนแปลง กลยุทธ์การหล่อเย็นและการหล่อลื่นก็ควรปรับเปลี่ยนตามไปด้วย
สำหรับวัสดุที่มีแนวโน้มเกาะติดกับใบเลื่อย วัตถุประสงค์หลักอย่างหนึ่งของการหล่อลื่นคือการลดการยึดเกาะระหว่างเศษโลหะกับฟัน หากการหล่อลื่นไม่เพียงพอ การสะสมของคมตัดและภาระของฟันอาจทำให้คุณภาพการตัดแย่ลงอย่างรวดเร็วก่อนที่เครื่องมือจะสึกหรอจริง
ประเด็นสำคัญ ได้แก่:
วัสดุที่มีความแข็งสูงมีแนวโน้มที่จะสร้างแรงตัดและความร้อนเฉพาะที่มากขึ้น ดังนั้น ควรให้ความสนใจเป็นพิเศษกับอุณหภูมิใบเลื่อย แรงเสียดทานของฟัน ภาระการตัดอย่างต่อเนื่อง และการสึกหรอจากความร้อนที่คมตัด
การหล่อเย็นและการหล่อลื่นที่ดีสามารถช่วยยืดอายุการใช้งานใบเลื่อยได้ แต่ไม่สามารถชดเชยพารามิเตอร์การตัดที่ไม่ถูกต้องได้ หากความเร็วรอบขอบใบเลื่อยและอัตราป้อนต่อฟันเกินช่วงที่อนุญาตของใบเลื่อยอย่างมาก การเติมน้ำยาตัดเพิ่มเพียงอย่างเดียวจะไม่สามารถแก้ปัญหาได้อย่างแท้จริง
ตัวอย่างเช่น โรงงานแห่งหนึ่งเดิมตัดเหล็กคาร์บอนธรรมดา และตอนนี้ต้องการแปรรูปเหล็กกล้าอัลลอยด์ที่มีความแข็งสูงกว่า แม้ว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของชิ้นงานจะยังคงเดิม ก็ขอแนะนำให้ตรวจสอบอีกครั้ง:
สภาพเศษโลหะเป็นหนึ่งในตัวบ่งชี้สำคัญในการตัดสินว่าพารามิเตอร์เหมาะสมหรือไม่ กระบวนการตัดที่เสถียรควรผลิตเศษโลหะที่ค่อนข้างสม่ำเสมอ ในขณะที่รักษาภาระของเครื่องจักรให้อยู่ในช่วงที่เหมาะสม หากมีเศษโลหะเป็นผง เศษโลหะยาวผิดปกติ เศษโลหะสีฟ้า เสี้ยนมากเกินไป หรือภาระฟันที่รุนแรง ควรตรวจสอบพารามิเตอร์การตัดอีกครั้ง
ผู้ใช้หลายคนค้นหาหลังจากซื้อเครื่องเลื่อยวงเดือนความเร็วสูง: "ควรใช้ความเร็วแกนหมุนเท่าใดสำหรับเหล็กกล้า 45?" "ควรใช้อัตราป้อนเท่าใดสำหรับเหล็กกล้าไร้สนิม 304?" "ควรใช้ความเร็วรอบขอบใบเลื่อยเท่าใดสำหรับเหล็กกล้าอัลลอยด์?"
ข้อมูลเหล่านี้สามารถใช้เป็นข้อมูลอ้างอิงได้ แต่ไม่สามารถคัดลอกได้โดยตรง
เหตุผลคือ แม้แต่โรงงานสองแห่งที่ตัดวัสดุชนิดเดียวกันก็อาจมีสภาพจริงที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง เช่น:
ดังนั้น พารามิเตอร์การตัดที่เหมาะสมที่สุดจึงเป็นการผสมผสานพารามิเตอร์ที่จับคู่กับวัสดุ ใบเลื่อย และเครื่องจักร แทนที่จะเป็นตัวเลขความเร็วแกนหมุนเพียงตัวเดียว
วิธีที่น่าเชื่อถือกว่าคือการเริ่มต้นด้วยพารามิเตอร์ที่แนะนำจากผู้ผลิตใบเลื่อยและเครื่องจักร จากนั้นจึงปรับปรุงอย่างค่อยเป็นค่อยไปตามผลการผลิตจริง
ตรรกะการปรับเปลี่ยนสามารถเป็นได้ดังนี้:
ไม่จำเป็นเสมอไป
"วัสดุอ่อนที่ความเร็วสูง วัสดุแข็งที่ความเร็วต่ำ" เป็นเพียงแนวโน้มพื้นฐาน ไม่ใช่กฎที่แน่นอน
สิ่งที่กำหนดพารามิเตอร์จริงๆ คือประสิทธิภาพการตัดโดยรวมของวัสดุ
นอกเหนือจากความแข็งแล้ว ควรพิจารณาปัจจัยต่อไปนี้ด้วย:
ตัวอย่างเช่น เหล็กกล้าไร้สนิมอาจไม่ใช่โลหะที่มีความแข็งสูงสุดในบรรดาโลหะทั้งหมด แต่เนื่องจากความเหนียว พฤติกรรมการแข็งตัวเมื่อทำงาน และลักษณะทางความร้อน พารามิเตอร์การเลื่อยความเร็วสูงจึงมักต้องจัดการอย่างระมัดระวังยิ่งขึ้น
ดังนั้น ความแข็งของวัสดุจึงเป็นพื้นฐานสำคัญในการตั้งค่าพารามิเตอร์ แต่ไม่ใช่ปัจจัยเดียว
สำหรับเครื่องเลื่อยวงเดือนความเร็วสูง ความแตกต่างที่ใหญ่ที่สุดระหว่างโลหะอ่อนและโลหะแข็งไม่ใช่แค่ว่าความเร็วแกนหมุนควรเพิ่มขึ้นหรือลดลงหรือไม่
สิ่งที่ต้องปรับเปลี่ยนจริงๆ คือระบบการตัดทั้งหมด
วัสดุที่อ่อนกว่าโดยทั่วไปสามารถใช้พารามิเตอร์การตัดที่รุนแรงกว่าได้ แต่ต้องให้ความสนใจเป็นพิเศษกับการเกาะติดของเศษโลหะและการระบายเศษโลหะที่ไม่ดี วัสดุที่แข็งกว่าโดยทั่วไปต้องการความเร็วรอบขอบใบเลื่อยที่ต่ำลงและภาระต่อฟันที่ต่ำลง ควบคู่ไปกับความเสถียรที่สูงขึ้นจากระบบเครื่องจักร ใบเลื่อย การจับยึด และการหล่อเย็น
หากเลือกพารามิเตอร์การตัดอย่างถูกต้อง จะสามารถบรรลุผลได้ดังนี้:
ดังนั้น เมื่อเลือกหรือใช้เครื่องเลื่อยวงเดือนความเร็วสูง อย่ามุ่งเน้นเพียงแค่ความเร็วแกนหมุนสูงสุดหรือเวลาตัดที่เร็วที่สุด คุณค่าที่แท้จริงของการเลื่อยวงเดือนความเร็วสูงจะเกิดขึ้นได้จากการจับคู่ความเร็วแกนหมุน ความเร็วรอบขอบใบเลื่อย ระยะห่างฟัน อัตราป้อน และภาระต่อฟันตามความแข็งของวัสดุและประสิทธิภาพการตัด
ผู้ติดต่อ: Mr. Henry
โทร: +86-18101486180
Thai
