เทคนิคการกัดโลหะ CNC - High Speed Machining และ High Efficiency Milling

เทคนิคการกัดโลหะ CNC - High Speed Machining และ High Efficiency Milling

ในโลกของงานตัดเฉือนโลหะ เทคนิคการกัดโลหะ CNC ได้กลายเป็นหัวใจหลักของการเพิ่มประสิทธิภาพในการผลิต ทั้งในแง่ของความเร็ว ความแม่นยำ และต้นทุนการดำเนินงาน โดยเฉพาะสองแนวทางที่ได้รับความนิยมอย่างมาก ได้แก่ High Speed Machining (HSM) และ High Efficiency Milling (HEM) ซึ่งหลายคนมักเข้าใจว่าเป็นแนวทางเดียวกัน ทั้งที่ในความเป็นจริงนั้น แต่ละวิธีมีหลักการและการใช้งานที่แตกต่างกันชัดเจน

__________________________________

High Speed Machining (HSM) คืออะไร?

High Speed Machining หรือ HSM เป็นเทคนิคที่ใช้ ความเร็วรอบของ Spindle สูงมาก ร่วมกับการตัดเฉือนที่มี ความลึกในแนวแกน (Axial Depth) ต่ำ และ การกัดกินเนื้อวัสดุในแนวรัศมี (Radial) ค่อนข้างสูง วิธีนี้ทำให้สามารถป้อนงาน (Feed Rate) ได้เร็วขึ้น โดยไม่ก่อให้เกิดแรงตัดสูงจนกระทบกับเครื่องมือหรือชิ้นงาน

ลักษณะการกัดแบบนี้บางครั้งเรียกว่า Feed Milling หรือ Z-axis Slice Machining เพราะเครื่องมือตัดจะกัดลงทีละชั้นในแนวลึกของชิ้นงาน แล้วทำการกัดตามระนาบ ก่อนจะกัดลงชั้นถัดไป ซึ่งเหมาะกับงานที่ต้องกัดผิวโค้งหรือ 3D เช่น แม่พิมพ์ หรือชิ้นงานที่ต้องการสร้างรูปทรงจากบล็อกวัสดุโดยตรง

ในกรณีที่ใช้ดอกกัดทรงกลม (Ball Nose) หรือมีมุมโค้ง (Corner Radius Tools) เทคนิค HSM ยังสามารถประยุกต์ใช้กับพื้นผิวโค้งหลายมิติ โดยเครื่องมือตัดจะเคลื่อนที่ตามความโค้งของผิวงานตลอดเวลา ไม่กัดในระนาบเดียว ซึ่งช่วยให้ขึ้นรูปชิ้นงานที่ซับซ้อนได้รวดเร็วขึ้นด้วย MRR ที่สูง และความแม่นยำที่ดี

__________________________________

High Efficiency Milling (HEM) คืออะไร?

High Efficiency Milling หรือ HEM เป็นแนวทางที่ออกแบบมาเพื่อใช้ ศักยภาพของเครื่องมือตัดได้อย่างเต็มที่ โดยเน้นการควบคุม ความหนาของเศษโลหะ (Chip Thickness) ให้เหมาะสมในทุกจังหวะของคมตัด ผ่านการปรับ Feed Rate และการควบคุมรัศมีของการกัด (Radial Engagement) ให้เปลี่ยนแปลงตามลักษณะการเคลื่อนที่ของเครื่องมือตัด

ในทางปฏิบัติ เทคนิค HEM จะใช้การกัดลึกในแนวแกน (Deep Axial Cuts) และกัดบางในแนวรัศมี ซึ่งช่วยให้เครื่องมือตัดใช้ความยาวคมตัดได้เต็มระยะ ส่งผลให้การสึกหรอของดอกกัดกระจายทั่วทั้งคมตัด ไม่เกิดการสึกเฉพาะจุด ซึ่งเป็นสาเหตุหลักที่ทำให้เครื่องมือเสียหายก่อนเวลาอันควร

อีกหนึ่งจุดเด่นของ HEM คือสามารถใช้กับงานกัดหยาบ (Roughing) หรือการทำ Pocket ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ด้วยความเร็วปานกลาง แต่ให้ปริมาณการกำจัดวัสดุต่อรอบสูงมาก ทำให้ช่วยลดเวลาในการทำงานได้อย่างชัดเจน และยังช่วยประหยัดต้นทุนในระยะยาว

__________________________________

สรุปความแตกต่างและการเลือกใช้งาน

แม้ High Speed Machining และ High Efficiency Milling จะอยู่ภายใต้กลุ่มของ เทคนิคการกัดโลหะ CNC ที่เน้นความเร็วและประสิทธิภาพ แต่ลักษณะการทำงานต่างกันอย่างชัดเจน

• HSM เหมาะกับงานละเอียด งานขึ้นรูปแม่พิมพ์ และชิ้นส่วน 3D ที่ต้องการผิวเรียบและความแม่นยำสูง ใช้กับความเร็วรอบสูง กินเนื้อน้อยในแนวลึก
• HEM เหมาะกับงานกัดหยาบ กำจัดวัสดุปริมาณมาก ใช้ความเร็วปานกลาง แต่กินลึกในแนวแกน ใช้คมตัดได้คุ้มค่าและลดการสึกหรอ

การเลือกเทคนิคที่เหมาะสมจึงขึ้นอยู่กับลักษณะของวัสดุ เครื่องจักรที่ใช้ ชิ้นงานที่ต้องการผลิต และเป้าหมายของกระบวนการ เช่น ต้องการผิวสวยหรือต้องการลดเวลาในงานกัด