การกัด (Milling) มีกี่ประเภท กระบวนการมีอะไรบ้าง?

กระบวนการมิลลิ่ง Milling หรือ การกัด เป็นหนึ่งในกระบวนการตัดเฉือนที่พบบ่อยที่สุดในอุตสาหกรรมโลหะการและอุตสาหกรรมการผลิต ในกระบวนการกัดมีหลากหลายประเภท ซึ่งแต่ละกระบวนการล้วนมีความสลับซับซ้อนต่างกัน เพื่อให้เหมาะสมกับความต้องการของชิ้นส่วนสำเร็จรูปมากขึ้น

บทความนี้จะแนะนำให้คุณรู้จักกับกระบวนการมิลลิ่ง Milling หรือการกัดชิ้นงานประเภทต่างๆ เพื่อช่วยให้คุณสามารถนำความรู้ไปใช้ในกระบวนการผลิตได้อย่างเหมาะสม

การกัด คืออะไร ?  

กระบวนการมิลลิ่ง (Milling) หรือ การกัด เป็นกรรมวิธีขึ้นรูปโดยการตัดเฉือนวัสดุออกจากชิ้นงาน  ทำให้ได้ขนาดที่ถูกต้องและผิวของชิ้นงานมีความเรียบร้อย ด้วยการป้อนชิ้นงานให้เคลื่อนผ่าน เครื่องมือตัดที่หมุนอยู่กับที่รอบแกน (Spindle) เครื่องมือตัดจะถูกกดเข้ากับชิ้นงานเพื่อกัดวัสดุให้หลุดออกจากชิ้นงาน 

กระบวนการกัดดำเนินการด้วยเครื่อง Milling Machine และสามารถทำได้โดยใช้เครื่องมือตัดหลากหลายชนิด ทั้งหัวกัดปาดหน้า หัวกัดข้าง หัวกัดบ่าฉาก ดอกมิลลิ่ง และดอกเอ็นมิล รวมถึงเม็ดมีดทรงกลม ผู้ปฏิบัติงานจึงควรเลือกหัวกัดที่เหมาะสมกับกระบวนการ เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพการผลิตสูงสุด 

อ่านเพิ่มเติม
ดอกกัดคืออะไร? เหมาะกับงานผลิตประเภทไหนบ้าง
ทำความรู้จักกับเครื่องมิลลิ่ง (Milling Machine) ที่ใช้ในอุตสาหกรรมการผลิต

รูปทรงชิ้นงานที่เกิดจากการกัดจะเป็นพื้นผิวระนาบ ส่วนรูปทรงอื่นๆ สามารถสร้างด้วยรูปร่างของหัวกัด และการเคลื่อนที่ของหัวกัดในทิศทางที่กำหนด (Cutter Path) แล้วยังสามารถตัดชิ้นส่วนของวัสดุตั้งแต่ขนาดเล็กไปจนถึงขนาดใหญ่ ให้ชิ้นงานมีรูปทรงตามความต้องการของการผลิตที่หลากหลาย และมีอัตราการผลิตสูง การกัดจึงเป็นหนึ่งในกระบวนการตัดเฉือนที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด  

การกัดแนวนอน กับ การกัดแนวตั้ง ต่างกันอย่างไร ?

กระบวนการมิลลิ่ง Milling สามารถจำแนกได้เป็น 2 รูปแบบ คือ การกัดแนวนอน (Peripheral Milling) และการกัดแนวตั้ง (Face Milling) ขึ้นอยู่กับตำแหน่งและทิศทางการหมุนของเครื่องมือตัด ทั้งสองประเภท “หัวกัด หรือ ดอกกัด” เพื่อตัดเฉือนเนื้อวัสดุออกจากชิ้นงาน

การกัดแนวนอน คืออะไร ?

การกัดแนวนอน หรือ Horizontal Milling / Plan Milling / Peripheral Mill  เป็นกระบวนการตัดเฉือนโดยวางหัวกัดขนานกับชิ้นงาน หัวกัดจะถูกติดตั้งเข้ากับแกนสวมมีด (Arbor) และหมุนรอบแกนในแนวนอน 

Arbors เป็นอุปกรณ์ที่ใช้จับยึดดอกกัดที่เป็นแบบ Plain, Side, Angle และ Form milling cutters ที่ใช้กับเครื่องกัดนอน

หรือกล่าวอีกนัยหนึ่ง คือ หัวกัดอยู่ในตำแหน่งที่ฟันด้านข้างกดบนของชิ้นงาน ซึ่งตรงกันข้ามกับการกัดแนวตั้งที่ส่วนปลายสุดของหัวกัดจะกดเข้ากับชิ้นงาน การกัดแนวนอนจึงเหมาะกับการกำจัดวัสดุปริมาณมากออกจากชิ้นงาน เนื่องจากด้านข้างของหัวกัดหมุนชิดกับชิ้นงานจึงดึงเนื้อวัสดุออกจากชิ้นงานได้มากกว่า

ทั้งนี้ การกัดแนวนอน (Peripheral Milling) ทิศทางการหมุนของหัวกัดจะแยกความแตกต่างของการกัดออกเป็นสองรูปแบบ คือ กัดทวนและกัดตาม 

Up milling และ Down milling คืออะไร ต่างกันอย่างไร ?

การกัดตาม (Down milling) เป็นการกัดตามกันระหว่างชิ้นงานกับคมตัด การกัดลักษณะนี้เป็นงานกัดหนัก ป้อนกัดที่ละมากๆ ใช้มีดกัดที่มีฟันกัดน้อย เป็นที่นิยมมากกว่าการกัดทวน (Up milling)เพราะทิศทางการหมุนของใบมีดกับทิศทางการป้อนวัสดุไปในทิศทางเดียวกัน แรงกระแทกชิ้นงานกดลงด้านล่าง จึงทำให้ยึดชิ้นงานง่ายขึ้น ใบมีดมีอายุนานขึ้น แรงที่ใช้ในการกัดน้อยลง แต่การกัดแบบนี้เครื่องกัดควรจะมีการป้องกันการถอยของสกรูขับเคลื่อน

การกัดแนวตั้ง คืออะไร ?

การกัดแนวตั้ง หรือ Vertical Milling / Face Milling / End Milling เป็นกระบวนการตัดเฉือนโดยวางหัวกัดหรือดอกกัดในแนวดิ่ง “คว่ำหน้า” ลงทางด้านบนของชิ้นงาน ดอกกัดจะถูกติดตั้งเข้ากับหัวจับยึดเครื่องมือตัด (Tool Holder) และหมุนรอบแกนในแนวตั้ง โดยมีคมตัดที่ปลายและขอบด้านนอกของดอกกัด ทำให้ผิวงานกัดที่ได้จะเรียบสวยกว่างานกัดแบบแนวนอน เนื่องจากแรงกดและแรงกระแทกที่ใช้ในการกัดน้อยกว่านั่นเอง

การกัด มีกี่ประเภท อะไรบ้าง?

การกัดแนวนอน (Peripheral Milling) แกนของเครื่องมือตัดจะขนานกับผิวงาน มีหลายรูปแบบขึ้นอยู่กับชนิดของหัวกัด  ดังรูป

5. การกัดขึ้นรูปโค้ง (Contour Milling)

การกัดขึ้นรูปโค้ง เป็นการกัดชิ้นงานให้เป็นรูปทรงโค้ง นูน เว้า หรือรูปทรงอื่นๆ ด้วยหัวกัดที่มีรูปทรงพิเศษซึ่งเป็นตัวกำหนดรูปร่างของร่องที่ตัด

 

การกัดแนวตั้ง (Face Milling) แกนของเครื่องมือตัดจะตั้งฉากกับผิวงาน มีหลายรูปแบบขึ้นอยู่กับชนิดของหัวกัด ดังรูป 

6. การกัดปาดหน้า (Conventional Face Milling)

การกัดปาดหน้า หรือ การกัดผิวหน้าราบ เป็นการกัดโดยใช้หัวกัดปาดหน้า (Face Milling Cutter) ที่มีขนาดใหญ่ เพื่อปาดผิวหน้าของงานออกเป็นบริเวณกว้าง สร้างพื้นผิวเรียบ มักใช้กับงานที่ต้องการความเรียบผิวที่ดีและต้องได้ค่าความขนานของชิ้นงาน

7. การกัดบ่า (Partial Face Milling)

การกัดบ่า เป็นงานกัดขั้นพื้นฐานที่เครื่องมือจะสร้างระนาบและพื้นผิวบ่าฉากพร้อมกัน ซึ่งต้องใช้การกัดขอบนอกร่วมกับการกัดปาดหน้า หนึ่งในข้อกำหนดที่สำคัญที่สุดในงานกับประเภทนี้ คือ การกัดงานให้ได้ 90 องศา 

การกัดบ่าฉากสามารถทำได้โดยใช้หัวกัดบ่า Long-edge cutter หัวกัดข้าง หัวกัดปาดหน้า และดอกเอ็นมิลได้ เนื่องจากตัวเลือกมากมายเหล่านี้ ผู้ปฎิบัติงานจึงจำเป็นต้องพิจารณาข้อกำหนดในการกัดอย่างรอบคอบ เพื่อเลือกเครื่องมือตัดให้เหมาะสมที่สุด

8. การกัดร่อง หรือ การกัดด้วยดอกเอ็นมิล (End Milling)

เป็นการกัดชิ้นงานในแนวตั้งด้วยดอกกัด หรือดอกเอ็นมิล (End Mill) ที่เส้นผ่านศูนย์กลางจะน้อยกว่าความกว้างของงาน 

เนื่องจากดอกเอ็นมิลมีคมตัดทั้งด้านข้างและส่วนปลาย รวมถึงมีรูปทรงมากมายให้เลือกใช้ ดังนั้นจึงสามารถทำการตัดชิ้นงานได้หลายรูปแบบ ทั้งงานกัดขึ้นรูป กัดตามรอย กัดขอบ กัดปาดหน้า และกัดร่อง

9. การกัดรูปร่าง (Profile Milling)  

กระบวนการกัดด้วยดอกเอ็นมิล ทั้งการกัดหลายแกนเป็นทรงตรง รูปร่างนูนโค้งเว้าแบบ 2 และ 3 มิติ รวมถึงการกัดลวดลายที่ซับซ้อนบนชิ้นงานในการทำงานครั้งเดียว

มักใช้ในการกัดกึ่งละเอียด (semi-finishing) หรือ กัดละเอียด (finishing) พื้นผิวแนวตั้งหรือลาดเอียงเพื่อขึ้นรูปชิ้นงาน สร้างรูปทรงบนผิวชิ้นงานให้โค้งหรือตรงได้ตามความต้องการ

10. การกัดหลุม (Pocket Milling) 

การกัดหลุม เป็นการกัดแบบเฉพาะส่วนบนพื้นผิวหน้าของชิ้นงาน ให้เป็นหลุมตื้นๆ  ด้วยดอกกัด หรือดอกเอ็นมิล (End Mill)

11. การกัดผิวต่างระดับ หรือ กัดผิวโค้ง (Surface Contouring) 

เป็นการทำให้เกิดผิวโค้งบนงานด้วยดอกกัดหัวบอล หรือ ดอกเอ็นมิลปลายมน (Ball Nose Endmill) ถูกป้อนกลับไปกลับมาทั่วงานตามแนวโค้ง เพื่อสร้างรูปทรงพื้นผิวสามมิติที่ต้องการบนพื้นผิวชิ้นงานมักใช้เพื่อสร้างรูปทรงของแม่พิมพ์ (Molds and Dies)

สรุป

การกัดเป็นกระบวนการตัดงานแบบกระแทก (Interrupted cutting) ซึ่งจะทำให้เกิดแรงกระแทกและความเสียหายที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างกะทันหัน (Thermal Shock) กับฟันของหหัวกัดหรือดอกกัดทุกครั้งที่หมุน  

นอกเหนือจากการทำงานของเครื่องจักรที่ต้องการความรวดเร็วและแม่นยำแล้ว ปัจจัยสำคัญที่ทำให้งานออกมาดี มีคุณภาพ ตรงตามความต้องการ คือ การเลือกหัวกัด (Milling Cutter) ให้เหมาะสมกับประเภทของงานกัด วัสดุที่ใช้ผลิตและรูปทรงหัวกัดต้องมีประสิทธิภาพ ได้รับการออกแบบให้ทนทานต่อสภาวะต่างๆ สามารถใช้งานได้หลากหลาย ไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนหัวกัดบ่อย   

สินค้าและบริการด้านเครื่องจักรกลจากสุมิพล

สุมิพลให้คำปรึกษาเกี่ยวกับเครื่องจักรอุปกรณ์และเครื่องมือตัดแต่งขึ้นรูปโลหะ การเลือก CNC Machines, Cutting Tools, Tools Systems รวมถึงเครื่องมืออื่นๆ และการแก้ปัญหาที่เหมาะสมกับกระบวนการผลิตชิ้นงาน ให้คำปรึกษาในงานออโตเมชั่น อุปกรณ์ IoT หรือ IoT Artchitecture รวมไปถึงการวินิจฉัยไลน์การผลิตจากหน้างานจริง เพื่อพัฒนาวางแผนปรับปรุง ช่วยลดต้นทุนการผลิตได้อย่างมีประสิทธิภาพ 

สนใจเกี่ยวกับข้อมูลของสินค้าหรือบริการเพิ่มเติม

สามารถพูดคุย วิเคราะห์ปัญหาเบื้องต้นกับผู้เชี่ยวชาญของสุมิพลได้โดยตรง

สามารถติดต่อได้ ที่นี่ หรือ Call Center 02-7623000

ที่มาข้อมูล : http://arianmetal.ir/index.php/en