หลายทศวรรษที่ผ่านมา การนำเครื่องจักรกลที่มีความเร็วในการหมุนและแนวยาวที่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญต่อความสำเร็จของวิธีการตัดเฉือนความเร็วสูง (HSM) ที่มีประสิทธิภาพ การกัดผิวหรือที่เรียกว่าการ slicing เป็นหนึ่งในวิธีการเหล่านี้ หลักการสำคัญของการกัดผิวคือความลึกของการตัดที่สูง (โดยปกติเส้นผ่านศูนย์กลางของเครื่องมือไม่เกินห้าเท่า) เมื่อใช้คู่กับความกว้างของการตัดที่ต่ำ (โดยทั่วไปสูงสุด 0.2 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางของเครื่องมือ) การผสมผสานนี้มีข้อดีที่สำคัญ การลดความกว้างของการตัดจะช่วยลดภาระความร้อนบนคมตัดและช่วยเพิ่มความเร็วในการตัด ในการกัดผิวความเร็วในการกัดอาจสูงขึ้นเมื่อเทียบกับวิธีการกัดแบบดั้งเดิม ความกว้างของการตัดที่ต่ำช่วยลดส่วนรัศมีของแรงตัดลงอย่างมากซึ่งทำให้เกิดการงอและการสั่นของมีดกัด สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ถึงเสถียรภาพในการปฏิบัติงานสูงและช่วยเพิ่มความลึกของการตัด

การทำรัศมีของเศษให้แคบช่วยให้มีอัตราป้อนสูงขึ้นเพื่อรักษาความหนาของเศษที่ถูกต้อง ดังนั้นการกัดด้วยการกัดตามแนวรัศมีขนาดเล็กและความลึกของการกัดที่มากซึ่งดำเนินการกัดด้วยความเร็วกัดและอัตราป้อนสูงจึงเป็นเหตุผลที่ดีในการปรับปรุงประสิทธิผล ยิ่งไปกว่านั้นวิธีการตัดเฉือนดังกล่าวยังให้การตัดเฉือนที่ค่อยๆกระจายสม่ำเสมอตลอดทั้งคมกัดจึงช่วยเพิ่มอายุการใช้งานของเครื่องมือ

การกัดผิวได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิผลในการกัดบ่าลึกและขอบกว้าง เทคนิคการหั่นถูกนำไปใช้กับการกัดได้สำเร็จซึ่งเป็นกระบวนการตัดเฉือนที่เครื่องมือที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็กจะตัดพื้นที่ที่เข้าถึงยากต่าง ๆ เช่น มุมของโพรง

ความก้าวหน้าของระบบควบคุมเชิงตัวเลขด้วยคอมพิวเตอร์ (CNC) และระบบการผลิตโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วย (CAM) ทำให้เกิดการปรับปรุงเพิ่มเติม: การกัดแบบ trochoidal ด้วยวิถีเครื่องมือที่ซับซ้อนแทนที่จะเป็นการเคลื่อนที่แบบป้อนเชิงเส้น - เหมาะสำหรับการกัดผิว ในทางคณิตศาสตร์ trochoid คือเส้นโค้งที่สร้างขึ้นโดยจุดของวงกลมที่กลิ้งไปตามเส้นนำโดยไม่ต้องเลื่อน ในการกัดแบบ trochoidal เครื่องมือตัดจะเคลื่อนที่ไปตามแนวโค้งเพื่อตัดชั้นวัสดุที่บางและแคบ โดยทั่วไปเส้นโค้งจะเป็นส่วนโค้งวงกลม (ครึ่งวงกลม) และเครื่องมือจะกลับไปที่จุดเริ่มต้นด้วยคอร์ดอาร์คจากนั้นทำซ้ำเส้นทางด้วยการก้าวข้ามเล็ก ๆ ในกรณีนี้เส้นทางเครื่องมือจะมีลักษณะเหมือนตัวอักษร “D" การกัดตามแนวเส้นโค้งช่วยให้การโหลดคมตัดคงที่และช่วยลดภาระที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่อเข้าสู่วัสดุ

นอกจากนี้ รูปทรงตัว D ที่ตอนนี้ถือว่า “คลาสสิก” แล้ว ในทุกวันนี้เครื่องจักรขั้นสูงที่มีระบบควบคุมระดับไฮเอนด์นั้นมีความซับซ้อนกว่ามาก วิธีการทำงานของเครื่องมือ Trochoidal ช่วยลดเวลาการไม่ตัดและปรับการเคลื่อนที่ของหน่วยเครื่องจักรให้เหมาะสม

เป็นที่ทราบกันดีว่าการกัดแบบ Trochoidal มีประสิทธิภาพมากในการตัดเฉือนร่องลึก การตัดสล๊อต และ โพรง และยังเป็นวิธีที่มีแนวโน้มมากในการกัดวัสดุแข็งและตัดยาก โดยเฉพาะวัสดุไทเทเนียมและซุปเปอร์อัลลอยที่มีอุณหภูมิสูง (HTSA) นอกจากนี้การกัดแบบ Trochoidal ยังมีประโยชน์อย่างมากในการปรับปรุงประสิทธิภาพเมื่อทำการตัดในสภาวะที่ไม่เสถียร : ชิ้นงานที่ไม่แข็ง พื้นผิวบาง อุปกรณ์จับยึดที่ทำงานได้ไม่ดี ฯลฯ และยิ่งไปกว่านั้น การใส่เครื่องมือที่สม่ำเสมอและลดลงอย่างมากทำให้การกัดแบบ Trochoidal มีประสิทธิภาพและใช้ได้กับเครื่องจักรกลขนาดเล็ก

ความท้าทายหลักในการกัดแบบ trochoidal คือการควบคุมเครื่องจักรและการติดตั้งโปรแกรมอัจฉริยะ อย่างไรก็ตาม เมื่อต้องการแก้ปัญหาเหล่านี้ ปัจจัยสำคัญอีกประการหนึ่ง คือ เครื่องมือตัด มักถูกมองข้าม หากไม่มีเครื่องมือที่เหมาะสม ความพยายามทั้งหมดในการออกแบบ วิธีการและการรักษาการโหลดที่สม่ำเสมอบนคมกัด จะลดผลลัพธ์ที่คาดหวังไว้ ซึ่งปัจจัยเหล่านี้สร้างความท้าทายสำหรับผู้ผลิตเครื่องมือที่เหมาะสมที่สุดเพื่อตอบสนองความต้องการในการกัดแบบ trochoidal

มีดกัด trochoidal ประสิทธิภาพสูงมีคุณลักษณะอย่างไร?
เริ่มต้น มีดกัด trochoidal ต้องเหมาะสมสำหรับการตัดเฉือนความเร็วสูง สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับวงจำกัดของความแม่นยำที่เหมาะสม การทรงตัว ความปลอดภัยเมื่อทำงานที่มีความเร็วรอบมาก และ อื่น ๆ การกัดด้วยระยะกินลึกสูงจะเพิ่มระยะยื่นของเครื่องมือ ในขณะที่ลักษณะการทำงานของไดนามิกของมีดกัดมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความมั่นคงในการตัดเฉือน เมื่อกัดด้วยความกว้างของการกัดต่ำ จะมีฟันเพียงฟันเดียวเท่านั้นที่ยึดวัสดุของชิ้นงานในเวลาใดก็ตาม การปรับพื้นที่สัมผัสตามแนวฟันให้เหมาะสมเป็นปัจจัยสำคัญสำหรับการกัดที่มีความเสถียรและมีดกัดที่มีความลาดเอียงของคมกัด เครื่องมือที่เหมาะสมที่สุดคือองค์ประกอบหลักในการหาทางออกที่ดีที่สุด การคายเศษอย่างมีประสิทธิภาพของเศษขนาดเล็ก ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อทำการกัดแบบ trochoidal โดยไม่จำเป็นต้องใช้ช่องคายเศษขนาดใหญ่ในมีดกัด

แม้แต่การตรวจสอบสั้น ๆ จากข้างต้นยังแสดงให้เห็นว่ามีดกัดโซลิดคาร์ไบด์แบบหลายร่องกัด (SCEM) หรือมีดกัดที่ประกอบแล้วซึ่งมีด้ามโซลิดคาร์ไบด์ชนิดถอดเปลี่ยนได้ที่สอดคล้องกับข้อกำหนดที่สุด อันที่จริง SCEM เป็นตัวแทนของเครื่องมือกัด trochoidal ส่วนใหญ่ในปัจจุบัน
เป็นที่เข้าใจกันว่ามีดกัดเหล่านี้มีคุณสมบัติการออกแบบเฉพาะตัว ซึ่งระบุไว้ในกลุ่มผลิตภัณฑ์ที่เป็นนวัตกรรมล่าสุดของ ISCAR คุณสมบัติหลายประการแสดงคุณลักษณะของผลิตภัณฑ์เหล่านี้ : ก) เกลียวที่แตกต่างกันและระยะพิทซ์เชิงมุมแบบแปรผันที่ให้การออกแบบที่ทนต่อแรงสั่นสะเทือนเพื่อปรับปรุงความเสถียรใน HSM ที่มีระยะยื่นสูง ข) ร่องฟันรูปทรงพิเศษที่ส่งผลให้มีเส้นผ่านศูนย์กลางแกนที่เพิ่มขึ้นเพื่อเพิ่มความแข็งแรงแบบไดนามิก และ ค) พื้นที่เพียงพอสำหรับช่องคายเศษเพื่อให้แน่ใจว่าเศษไหลราบรื่น ผลิตภัณฑ์เหล่านี้รักษาความแม่นยำสูงและอัตราการกัดโลหะสูงสุดเมื่อทำการตัดเฉือนวัสดุทางวิศวกรรมหลัก ๆ ระยะของเส้นผ่านศูนย์กลางของมีดกัดโซลิดคาร์ไบด์ (SCEM) ของ ISCAR สำหรับการกัด trochoidal คือ 2-25 มม.

มีดกัดโซลิดคาร์ไบด์ CHATTERFREE EC-E7/H7-CF มี 7 ฟันและรัศมีมุมที่หลากหลายในชุด อัตราส่วนความยาวต่อเส้นผ่านศูนย์กลางการตัดสอง สาม สี่ และหก (รูปที่ 1) มีดเอ็นมิลล์ผลิตจากเกรดคาร์ไบด์แบบละเอียดเคลือบ PVD พิเศษเกรด IC902
คุณสมบัติที่โดดเด่นของมีดเอ็นมิลล์ 7 ฟัน รุ่น ECP-H7-CF (รูปที่ 2) คือรูปทรงการแยกเศษของคมตัด การแนะนำรูปทรงนี้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานที่ระยะยื่นสูง และปรับปรุงการคายเศษในการตัดเฉือนช่องลึกและรูลึกได้อย่างมาก สิ่งสำคัญที่ควรทราบคือคมตัดเศษช่วยให้ได้ผิวสำเร็จที่น่าพอใจสำหรับความต้องการในการปฏิบัติงานส่วนใหญ่

มีดกัดโซลิดคาร์ไบด์ Ti-TURBO 7 และ 9 ฟัน ECK-H7/9-CFR ซึ่งได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการตัดเฉือนโลหะผสมไทเทเนียมความเร็วสูง มีความยาวตัดประมาณเส้นผ่านศูนย์กลางเครื่องมือสองตัว มีดกัดโซลิดคาร์ไบด์เหล่านี้ให้ผลลัพธ์ที่ดีในการกัดทรอคอยด์ของชิ้นส่วนเครื่องบินต่าง ๆ เนื่องจากการกัดเซาะร่องฟันที่โดดเด่นและรูปทรงคมตัดที่ปรับให้เหมาะสมที่สุด รวมถึงการตัดเฉือนร่องโค้งในโรเตอร์ใบมีดไทเทเนียม (blisks) หากใช้การกัดแบบโทรคอยด์กับร่องตื้นหรือมุมของชิ้นส่วนไทเทเนียม หัวชนิดถอดเปลี่ยนได้ MULTI-MASTER 6 ฟันที่เพิ่งมีการเปิดตัวอาจเป็นการแก้ไขปัญหาที่เหมาะสมกว่า (รูปที่ 3) การออกแบบส่วนหัวนี้รวมเอาความสามารถและประสบการณ์ของ ISCAR ในสาขานี้และได้เปิดใช้งานผลิตภัณฑ์ที่แข็งแกร่งสำหรับการตัดเฉือนเกรดไทเทเนียมที่ตัดยากอย่างมีประสิทธิภาพ เช่น Ti-10V-2Fe-3Al และ Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr การตรวจสอบนี้จะไม่สมบูรณ์หากไม่มีหมายเหตุเกี่ยวกับตัวจับยึดเครื่องมือซึ่งจำเป็นต่อความสำเร็จของการกัดโทรคอยด์ แนวทางปฏิบัติในการตัดเฉือนแสดงให้เห็นว่าได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุดเมื่อติดตั้งหัวกัดในด้ามจับไฮดรอลิกหรือด้ามจับที่หดตัวด้วยความร้อน (รูปที่ 4)

ตัวเลขสำหรับบทความและคำอธิบายภาพ
รูปที่ 1 – CHATTERFREE มีดกัดโซลิดคาร์ไบด์แบบหลายร่องกัดที่ผลิตขึ้นในชุดอัตราส่วนความยาวต่อเส้นผ่านศูนย์กลางการตัดที่แตกต่างกัน
รูปที่ 2 – การออกแบบคมตัดแบบแยกเศษช่วยเพิ่มการคายเศษได้อย่างมากและให้ผิวสำเร็จที่น่าพอใจ
รูปที่ 3 – หัวแบบเปลี่ยนได้ MULTI-MASTER ของ ISCAR สำหรับการกัดทรอคอยด์ไททาเนียมอัลลอยด์ที่ตัดยาก รูปที่ 4 – การกัดหยาบแบบ Trochoidal ของ airfoil แบบใสด้วยมีดกัดโซลิดคาร์ไบด์แบบหลายฟัน ซึ่งติดตั้งอยู่ในด้ามจับที่หดตัวด้วยความร้อน

[รูปที่ 1]    


[รูปที่ 2]    


[รูปที่ 3]    


[รูปที่ 4]