การคายเศษเป็นหนึ่งในเงื่อนไขที่สำคัญที่สุดสำหรับการเจาะคาร์ไบด์ที่มีความเสถียร โดยเฉพาะในรูลึก รูตัน สแตนเลส โลหะผสม อะลูมิเนียม และวัสดุอื่นๆ ที่เศษสามารถโค้งงอ บีบอัด หรือเชื่อมภายในร่องได้ ดอกสว่านคาร์ไบด์อาจมีเส้นผ่านศูนย์กลาง การเคลือบผิว และเกรดคาร์ไบด์ที่ถูกต้อง แต่หากเศษไม่สามารถออกจากรูได้อย่างราบรื่น ภาระในการตัดจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ผลลัพธ์ที่ได้อาจทำให้รูได้คุณภาพไม่ดี รูมีขนาดใหญ่เกินไปหรือเรียวแหลม การบิ่นที่ขอบ การเจาะแตกหักกะทันหัน หรือปัญหาเศษชิ้นงานที่มีราคาแพงกว่าตัวเครื่องมือมาก
สำหรับช่างเครื่อง CNC วิศวกรกระบวนการ และทีมจัดซื้อ การอพยพเศษไม่ควรถือเป็นรายละเอียดเล็กๆ น้อยๆ หลังจากเลือกเครื่องมือ เป็นส่วนหนึ่งของการออกแบบกระบวนการขุดเจาะ วิธีแก้ปัญหาที่ถูกต้องมักเป็นการผสมผสานระหว่างรูปทรงของดอกสว่าน วิธีการจ่ายน้ำหล่อเย็น วิธีการกัด ความเสถียรของการเจาะ และการตรวจสอบพารามิเตอร์อย่างระมัดระวัง คู่มือนี้จะอธิบายวิธีวินิจฉัยการอัดเศษในการเจาะคาร์ไบด์ และวิธีปรับกระบวนการโดยไม่ต้องคาดเดา
ต่างจากงานกัดตรงที่เศษมักมีพื้นที่เปิดโล่งให้ออกจากบริเวณการตัด การเจาะจะดักขอบตัดไว้ในรูแคบ เศษจะต้องขึ้นรูป โค้งงอ เคลื่อนที่ไปตามร่อง และออกจากรูก่อนที่จะตัดใหม่หรือบีบอัด เมื่อเส้นทางชิปถูกจำกัด กลไกความล้มเหลวหลายอย่างอาจปรากฏขึ้นพร้อมกัน:
นี่คือเหตุผลว่าทำไมดอกสว่านสองตัวที่ใช้วัสดุและการเคลือบผิวคล้ายกันจึงสามารถทำงานได้แตกต่างกันมากที่ความลึกของรูเท่ากัน เครื่องมือที่มีการควบคุมเศษและการเข้าถึงน้ำหล่อเย็นได้ดีกว่าอาจให้ผลลัพธ์ที่เสถียรกว่า แม้ว่าข้อมูลจำเพาะในแค็ตตาล็อกจะดูคล้ายกันก็ตาม
โหลดของสปินเดิลที่เพิ่มขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไปหรือแรงบิดที่เพิ่มขึ้นอย่างกะทันหันระหว่างการเจาะมักบ่งชี้ว่าเศษไม่ออกจากรูได้อย่างราบรื่นอีกต่อไป หากปัญหาเกิดขึ้นหลังจากที่ดอกสว่านถึงความลึกระดับหนึ่ง การห่อเศษของเศษมีแนวโน้มที่จะสึกหรอมากกว่าการสึกหรอที่คมตัดทั่วไป
เมื่อเศษติดอยู่ในรู สว่านอาจหยุดหมุนอย่างอิสระในขณะที่เครื่องจักรยังคงป้อนอาหารต่อไป สิ่งนี้สามารถสร้างความเค้นบิดสูงและทำให้สว่านหักได้ หากการแตกหักเกิดขึ้นซ้ำๆ ที่ระดับความลึกใกล้เคียงกัน ให้ตรวจสอบการคายเศษก่อนที่จะเปลี่ยนเฉพาะเกรดคาร์ไบด์
เศษที่ยาว พันกัน หรือตัดใหม่อาจเสียดสีกับผนังรูและทำให้พื้นผิวเสียหายได้ ในรูที่มีความแม่นยำ สิ่งนี้อาจส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำงานในภายหลังของรีมเมอร์คาร์ไบด์เนื่องจากการรีมไม่สามารถแก้ไขความเสียหายจากการเจาะที่รุนแรงหรือความตรงของรูที่ไม่ดีได้ทั้งหมด
ในอะลูมิเนียมและสเตนเลสบางชนิด การอพยพที่ไม่ดีอาจรวมกับการยึดเกาะได้ เศษอาจเชื่อมกับคมตัดหรือระยะขอบ เพิ่มแรงเสียดทาน และทำให้การเจาะตัดไม่สม่ำเสมอ
หากเศษติดอยู่ด้านหนึ่งของดอกสว่านไม่เท่ากัน คุณสามารถดันเครื่องมือออกจากศูนย์กลางได้ ซึ่งอาจทำให้เกิดรูขนาดใหญ่เกินไป ความกลมไม่ดี หรือตำแหน่งผิดพลาด แม้ว่าตัวเครื่องมือจะไม่ได้สึกหรออย่างเห็นได้ชัดก็ตาม
การเจาะที่มีพื้นที่ร่องไม่เพียงพออาจทำงานได้ในรูตื้น แต่อาจประสบปัญหาเมื่อความลึกเพิ่มขึ้น วัสดุที่สร้างเศษยาวหรือหนาจำเป็นต้องมีปริมาตรร่องเพียงพอที่จะนำเศษเหล่านั้นออกมา เมื่อพื้นที่ร่องมีจำกัด เศษจะบีบอัดภายในรู
สำหรับการใช้งานที่ยากลำบากให้เลือกดอกสว่านคาร์ไบด์ควรพิจารณาไม่เพียงแต่เส้นผ่านศูนย์กลางและการเคลือบผิวเท่านั้น แต่ยังรวมถึงรูปทรงร่องฟัน เกลียว การออกแบบขอบ และความพร้อมของรูน้ำหล่อเย็นด้วย
ความหนาของเศษถูกควบคุมโดยอัตราป้อนต่อรอบเป็นส่วนใหญ่ หากอัตราป้อนต่ำเกินไป เศษอาจบาง เหนียว และแตกหักยาก หากอัตราป้อนสูงเกินไป เศษอาจหนาและทำให้ร่องฟันทำงานหนักเกินไป ความเร็วตัดยังส่งผลต่อพฤติกรรมความร้อนและวัสดุอีกด้วย
เป้าหมายไม่ได้เป็นเพียงการลดอัตราป้อนเมื่อใดก็ตามที่การเจาะไม่มั่นคง ในวัสดุบางชนิด อัตราป้อนที่เพิ่มขึ้นเล็กน้อยในช่วงที่ปลอดภัยจะช่วยเพิ่มการแตกหักของเศษได้ อย่างไรก็ตาม การปรับเปลี่ยนใดๆ ควรค่อยๆ ได้รับการตรวจสอบความถูกต้องกับเครื่องจักร ฟิกซ์เจอร์ และวัสดุชิ้นงานจริง
สารหล่อเย็นทำได้มากกว่าการลดอุณหภูมิ นอกจากนี้ยังช่วยดันเศษออกจากรูอีกด้วย น้ำหล่อเย็นภายนอกอาจเพียงพอสำหรับการเจาะตื้น แต่มักจะมีประสิทธิภาพน้อยลงเมื่อความลึกของรูเพิ่มขึ้น ดอกสว่านแบบใช้น้ำหล่อเย็นภายในสามารถปรับปรุงการคายเศษในการใช้งานหลุมลึกหลายๆ แบบ โดยต้องมีแรงดันน้ำหล่อเย็น การไหล และการกรองที่เพียงพอ
หากแรงดันน้ำหล่อเย็นอ่อน เศษอาจยังคงอยู่ในร่องฟันแม้ว่าจะใช้เครื่องมือจ่ายน้ำหล่อเย็นทะลุก็ตาม หากรูจ่ายน้ำหล่อเย็นถูกเศษเล็ก ๆ อุดตันหรือการปนเปื้อน กระบวนการอาจล้มเหลวกะทันหันหลังจากการทำงานที่มั่นคงก่อนหน้านี้
รูตันสร้างความท้าทายพิเศษเนื่องจากเศษไม่สามารถผ่านชิ้นงานได้ เศษจะสะสมอยู่ใกล้ด้านล่าง และเมื่อสว่านเข้าใกล้ความลึกสุดท้าย เศษก็จะเคลื่อนตัวน้อยลง ซึ่งอาจทำให้เกิดแรงบิดพุ่งสูงขึ้นที่ปลายรูได้
สำหรับรูตัน วิศวกรกระบวนการควรให้ความสนใจเป็นพิเศษกับกลยุทธ์การป้อนความลึกขั้นสุดท้าย วงจรการหักเศษ และดูว่าความเรียบหรือสภาพด้านล่างที่ต้องการนั้นเป็นจริงหรือไม่ด้วยเครื่องมือที่เลือก
การเจาะแบบจิกสามารถช่วยเคลียร์เศษได้ แต่การจิกมากเกินไปยังอาจลดประสิทธิภาพและอาจทำให้เกิดการเสียดสีหากเครื่องมือกลับเข้ามาซ้ำๆ ได้ไม่ดี การจิกน้อยเกินไปอาจทำให้เศษบรรจุอยู่ในขลุ่ยได้
วิธีการกัดที่เหมาะสมจะขึ้นอยู่กับวัสดุ ความลึกของรู น้ำหล่อเย็น เส้นผ่านศูนย์กลางของดอกสว่าน และความแข็งแกร่งของเครื่องจักร สำหรับข้อมูลอ้างอิงเริ่มต้น รูที่ลึกกว่าและวัสดุที่หักเศษได้ไม่ดีมักจะต้องมีการควบคุมการหักเศษมากกว่า ในขณะที่การตั้งค่าระบบจ่ายน้ำหล่อเย็นผ่านที่มั่นคงอาจทำให้การเจาะต่อเนื่องยาวนานขึ้น ความลึกในการกัดที่แน่นอนควรได้รับการตรวจสอบภายใต้เงื่อนไขการตัดเฉือนจริง แทนที่จะคัดลอกมาจากร้านอื่น
บันทึกว่าปัญหาการอพยพเศษเริ่มต้นทันที ที่ความลึกกลาง หรือใกล้ความลึกสุดท้าย หากกระบวนการมีเสถียรภาพที่ระดับความลึกตื้นแต่ล้มเหลวในรูลึก อาจเกิดการคายเศษหรือการส่งน้ำหล่อเย็น
ดูชิปที่ถอดออกจากเครื่อง โดยทั่วไปแล้วเศษที่สั้นและสม่ำเสมอจะอพยพได้ง่ายกว่าคานยาวหรือรังที่มีขนาดกะทัดรัด หากเศษยาวและพันกัน ให้ปรับอัตราป้อน รูปทรงดอกสว่าน หรือการจิกกัด หากเศษมีลักษณะเป็นแป้งหรือมีความร้อนสูงเกินไป ให้ตรวจสอบความเร็วตัด น้ำหล่อเย็น และสภาพของคมตัด
ยืนยันว่าน้ำหล่อเย็นไปถึงจุดเจาะจริงหรือไม่ สำหรับเครื่องมือระบบจ่ายน้ำหล่อเย็นภายใน ให้ตรวจสอบแรงดัน การไหล การกรอง และดูว่ารูน้ำหล่อเย็นอุดตันหรือไม่ สำหรับน้ำหล่อเย็นภายนอก ให้ยืนยันทิศทางของหัวฉีดและดูว่าน้ำหล่อเย็นยังไปถึงรูหรือไม่เมื่อความลึกเพิ่มขึ้น
การเข้าที่ไม่มั่นคงอาจทำให้สว่านเคลื่อนที่ ทำให้เกิดเศษที่ไม่สม่ำเสมอและภาระด้านข้าง การจำจุด การเจาะตรงกลาง หรือการใช้วิธีการเข้าที่เหมาะสมอาจปรับปรุงความเสถียรได้เมื่อพื้นผิวชิ้นงานมีมุม หยาบ หรือถูกขัดจังหวะ สำหรับการวางแผนกระบวนการเจาะรูที่กว้างขึ้น ควรประสานดอกสว่านคาร์ไบด์กับเครื่องมืออื่นๆเครื่องมือกัดคาร์ไบด์และเครื่องมือตกแต่งขั้นสุดท้ายแทนที่จะเลือกเป็นรายการแยก
หลีกเลี่ยงการเปลี่ยนความเร็ว อัตราป้อน ความลึกกัด สารหล่อเย็น และการออกแบบเครื่องมือในคราวเดียว เปลี่ยนตัวแปรหนึ่งตัว บันทึกผลลัพธ์ จากนั้นดำเนินการต่อ ช่วยให้ระบุสาเหตุที่แท้จริงของการปรับปรุงหรือความล้มเหลวได้ง่ายขึ้น
คำแนะนำต่อไปนี้ควรถือเป็นกรอบงานเริ่มต้น ไม่ใช่ตารางพารามิเตอร์สากล:
สำหรับการผลิตที่มีปริมาณมาก กราฟโหลดที่บันทึก รูปแบบเศษ การสึกหรอของเครื่องมือ พิกัดความเผื่อของรู และการเก็บผิวสำเร็จร่วมกัน อายุการใช้งานของเครื่องมือเพียงอย่างเดียวไม่ได้อธิบายว่าสาเหตุที่แท้จริงเกิดจากการห่อตัวของเศษ การเคลือบไม่ตรงกัน รูปทรงไม่ดี หรือน้ำหล่อเย็นไม่เพียงพอ
การลดอัตราป้อนบางครั้งอาจทำให้เศษบางลงและเหนียวขึ้น ส่งผลให้การอพยพแย่ลง ตรวจสอบรูปร่างเศษทุกครั้งก่อนตัดสินใจว่าจะลดหรือเพิ่มอัตราป้อนงาน
ดอกสว่านที่ทำงานในรูตื้นอาจไม่เหมาะกับรูตันที่ลึกกว่านั้นในวัสดุชนิดเดียวกัน ความลึกของรูเปลี่ยนแปลงข้อกำหนดในการคายเศษ
ดอกสว่านแบบใช้ระบบจ่ายน้ำหล่อเย็นภายในไม่รับประกันว่าจะมีการคายเศษที่ดี หากแรงดันไม่เพียงพอหรือทางเดินน้ำหล่อเย็นถูกปิดกั้น
การรีมจะช่วยเพิ่มขนาดและผิวสำเร็จเมื่อรูที่เจาะไว้ล่วงหน้ามีความมั่นคงพอสมควรเท่านั้น รอยขีดข่วนเศษอย่างรุนแรง การเคลื่อนตัว หรือความตรงที่ไม่ดีอาจทำให้ประสิทธิภาพของรีมเมอร์ลดลง
หากดอกสว่านหักเนื่องจากเศษถูกอัดแน่นอยู่ในรู การเปลี่ยนไปใช้เกรดคาร์ไบด์ที่มีความเหนียวมากขึ้นอาจไม่ช่วยแก้ปัญหาที่ต้นเหตุ ควรตรวจสอบรูปทรง น้ำหล่อเย็น และกลยุทธ์การกัดก่อน
การห่อเศษเกิดขึ้นเมื่อเศษไม่สามารถออกจากรูได้อย่างราบรื่น และถูกบีบอัดภายในร่องฟันหรือระหว่างสว่านกับผนังรู มันเพิ่มแรงบิด ความร้อน และการแตกหัก
ไม่ได้ ดอกสว่านคาร์ไบด์แบบใช้น้ำหล่อเย็นภายในบางรุ่นสามารถเจาะได้อย่างต่อเนื่องภายใต้สภาวะที่มั่นคง การจิกจะมีประโยชน์เมื่อการคายเศษเป็นเรื่องยาก แต่การจิกมากเกินไปอาจลดประสิทธิภาพและอาจทำให้เกิดการเสียดสีได้ วิธีการที่ถูกต้องจะขึ้นอยู่กับวัสดุ ความลึกของรู น้ำหล่อเย็น และความแข็งแกร่งของเครื่องจักร
ใกล้กับด้านล่างของรูตัน เศษจะมีพื้นที่เคลื่อนที่น้อยกว่าและการไหลของน้ำหล่อเย็นอาจมีประสิทธิภาพน้อยลง การแข็งตัวของเศษและแรงบิดที่เพิ่มขึ้นเป็นเรื่องปกติที่ความลึกสุดท้าย หากกระบวนการไม่ได้ออกแบบมาเพื่อการอพยพออกจากรูตัน
แรงดันน้ำหล่อเย็นช่วยได้ แต่ไม่ใช่ปัจจัยเดียวเท่านั้น การออกแบบร่องฟัน รูปทรงของเศษ อัตราป้อนต่อรอบ กลยุทธ์การจิก และความลึกของรูก็ส่งผลต่อการอพยพเช่นกัน
รีมเมอร์สามารถปรับปรุงขนาดและการตกแต่งผิวสำเร็จได้ก็ต่อเมื่อรูที่เจาะมีความมั่นคงพอสมควรแล้วเท่านั้น หากสว่านทำให้เกิดรอยขีดข่วนหนักหรือเดินสะดุดเนื่องจากมีการแตกร้าว ให้แก้ไขกระบวนการเจาะก่อน
การคายเศษเจาะคาร์ไบด์ไม่ได้เป็นเพียงปัญหาเกี่ยวกับน้ำหล่อเย็นหรือปัญหาอัตราป้อนเท่านั้น โดยเป็นผลรวมจากรูปทรงร่องฟัน การก่อตัวของเศษ การส่งน้ำหล่อเย็น ความเสถียรในการเข้า ความลึกของรู และการตรวจสอบความถูกต้องของกระบวนการ เมื่อการบรรจุชิปปรากฏขึ้น การตอบสนองที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดคือการวินิจฉัยโหมดความล้มเหลวทีละขั้นตอน แทนที่จะเปลี่ยนเครื่องมือแบบสุ่ม
หากคุณกำลังเผชิญกับการแตกหักของดอกสว่านคาร์ไบด์ เศษบรรจุในรูตัน หรือคุณภาพของรูไม่มั่นคงติดต่อศุภาลัยด้วยวัสดุชิ้นงาน เส้นผ่านศูนย์กลางรู ความลึก สภาพของน้ำหล่อเย็น ประเภทสว่านปัจจุบัน และภาพถ่ายความเสียหาย Supal สามารถช่วยประเมินได้ว่าปัญหาส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับรูปทรงของดอกสว่าน การเคลือบ การส่งน้ำหล่อเย็น หรือกลยุทธ์ด้านพารามิเตอร์หรือไม่
