สูตรการคำนวณงานตัดเฉือนโลหะ

สูตรการคำนวณงานตัดเฉือนโลหะ

ความเร็วตัด (Cutting Speeds) ความเร็วรอบ (Speeds) และอัตราป้อน (Feeds)

ความเร็วตัด หมายถึง ความเร็วที่คมมีดตัดปาดผิวโลหะออกเมื่อชิ้นงานหรือมีดตัดหมุนไปครบ 1 รอบ มีหน่วยวัดเป็นเมตรต่อนาที (ม./นาที: m pm) หรือฟุตต่อนาที (ฟุต/นาที:f pm)

ความเร็วรอบ หมายถึง ความเร็วที่ชิ้นงานหรือมีดตัดหมุนรอบต่อหนึ่งหน่วยเวลา มีหน่วยวัดเป็นรอบต่อนาที (R PM = revolutions per minute)

ความเร็วตัดเป็นมาตรฐานตามสูตรการคำนวณงานตัดเฉือนโลหะที่กําหนดมาให้ตามลักษณะของมีดตัด ชนิดของวัสดุความลึกในการ ป้อนกินวัสดุทํามีดตัดและวิธีการหล้อเย็นที่เหมาะสม

อัตราป้อน หมายถึง ระยะการป้อนชิ้นงานหรือมีดตัดเข าหาชิ้นงานมื่อชิ้นงานหรือมีดตัด หมุนครบหนึ่งรอบมีหน่วยวัดเป็น มม./รอบ หรือฟุต/รอบ

ความเร็วขอบ (Surface speed) คือความเร็วแล่นของจุดใดจุดหนึ่งบนผิวงาน ซึ่งมีใช้นการ หมุนของมูเล่(Flywheel) ล้อหินเจียระไน มีหน่วยวัดเป็นเมตรต่อวินาทีซึ่งงานเหล่านี้จะต่องหมุนเร็วมาก แต่ ความเร็วขอบเมื่อมาใช้กับงานกัด งานกลึง งานใสจะเรียกว่าความเร็วตัด มีหน่วยวัดเป็นเมตรต่อนาที

สูตรการคำนวณด้านงานตัดเฉือนโลหะที่ใช้คํานวณความเร็วขอบก็คือสูตรคํานวณความเร็วตัดนั่นเองแต่ คูณด้วย60 เพื่อเปลี่ยน เวลาเป็นวินาที

 

ความเร็วขอบ (V) (ม./วินาที) = π x d (มม.) x n (รอบ/นาที)
1000 x 60

 

  1. ความเร็วรอบ อัตราป้อนและการหล้อเย็นของงานเจาะ (Speeds, Feeds and Coolants for Drilling)

V (ม./นาที)x 1000

ความเร็วรอบ(n) (รอบ/นาที)              =

π x d (มม.)         (d = เส้นผ่าศูนย์กลางดอกสว่าน)

หลัการตั้งความเร็วรอบของดอกสว่านถ้าดอกสว่านขนาดเล็กจะใช้ความเร็วรอบเร็วกว่าดอก สว่านขนาดโต ถ้าใช้ดอกสว่านเจาะชิ้นงานอาจจะใช้ความเร็วรอบเร็วกว่าเจาะงานที่แข็ง

 

  1. ความเร็วตัด (Cutting speeds) อัตราป้อน (Feeds) และการป้อนลึก (Depth of cut) ของงานกลึ

 

สิ่งที่จะต่องพิจารณในการกําหนดความเร็วตัดและอัตราป้อนของงานกลึงได้แก่ วัสดุที่ใช้ทํา มีดกลึง ความละเอียดของงานกลึงกําลังงานเครื่องกลึงการหล่อเย็น การป้อนลึก รูปทรงของงานกลึง (sharp of the material) และความแข็งของวัสดุงาน (rigidity of the work)

 

V (ม./นาที)x 1000

ความเร็วรอบ (n) (รอบ/นาที)              =

π x d (มม.)         (d = เส้นผ่าศูนย์กลางงานกลึง)

 

ถ้าเครื่องกลึงตั้งความเร็วรอบตามที่คํานวณไม่ได้ ให้ใช้ความเร็วรอบต่ำกว่าหลักการตั้งความเร็วรอบของเครื่องกลึงจะสังเกตได้ว่าถ้างานมีเส้นผ่าศูนย์กลางเล็กจะใช้ ความเร็วรอบ (RPM) สูงกว่างานที่มีขนาดโต วัสดุงานแข็งแม้จะมีขนาดเท่ากันจะใช้ความเร็วรอบต่ำกว่าวัสดุงานอ่อน
ถ้าเป็นการกลึงละเอียดจะใช้ความเร็วรอบสูงกว่าการกลึงหยาบรวมทั้งใช้อัตราป้อนช้ากว่าการหาความเร็วรอบนอกจะใช้วิธีการคํานวณแล้วยังสามารถใช้กราฟที่ติดมากับเครื่องกลึงได้อีกด้วย

 

  1. ความเร็วตัด (Cutting Speeds) และอัตราป้อน (Feeds) ของงานกั

 

ความเร็วรอบของมีดกัด (cutter) จะขึ้นอยู่กับความเร็วตัดขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของมีดกัดแต่  ละชนิดเช่นมีดกัดราบ (plain cutter) มีดกัดข้าง (side cutter) มีดกัดEnd mill เป็นต้น สําหรับอัตราป้อน กินงานจะวัดเป็นระยะทางต่อนาที (มม./นาที)และวัดเป็นระยะทางต่อฟัน (มม./ฟัน) แต่ในเครื่องกัดมักจะ ตั้งอัตราป้อนเป็นมม./นาที

 

ตัวอย่างการสูตรการคำนวณงานตัดเฉือนโลหะ จงคํานวณความเร็วรอบของมีดกัดราบ เพื่อใช้กัดหยาบงานเหล็กเหนียว (700 N/มม.2) ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางมีดกัด 75 มม.

 

ความเร็วรอบ(n) (รอบ/นาที) = V (ม./นาที) x 1000
π x d (มม.) (d = เส้นผ่าศูนย์กลางมีดกัด)

 

 

ถ้าเครื่องกัดไม่มีความเร็วรอบที่คํานวณได้ให้ใช้ความเร็วรอบที่ต่ำกว่าสําหรับอัตราป้อนกินงานจากตารางจะแนะนําให้ใช้ระยะการเคลื่อนที่ 60-90 มม./นาที หรืออัตราป้อนต่อฟัน 0.05 – 0.10

มม./ฟัน ทั้งนี้การใช้สูตรคำนวณด้านการตัดเฉือนโลหะควรจะใช้ค่ากลาง ๆ จะเหมาะสม แต่ถ้าเป็นการกัดละเอียดขั้นสุดท้ายควรจะใช้อัตราป้อนต่ำสุด

 

  1. ความเร็วตัด (cutting speed) และอัตราป้อน (feed) ของงานไส

 

งานไสมีดไสจะกินงานในจังหวะเดินหน้าในจังหวะถอยหลังมีดไสจะไม่กินงาน ซึ่งทั้งสองจังหวะนี้จะมีความเร็วตัดเกิดขึ้น แต่ในการไสงานจะมีเพียงจังหวะเดียวที่มีดกินงาน คือจังหวะเดินหน้าดังนั้นความเร็วตัดจึงต่องหาค่าเฉลี่ยของทั้งสองจังหวะและมีหน่วยวัดเป็นเมตรต่อนาทีเช่นเดียวกับความเร็ว ตัดของงานเครื่องมือกลอื่นๆ และสําหรับความเร็วตัดของงานไสจะคํานวณออกมาเป็น จังหวะไส (stroke) จังหวะเดินหน้าและจังหวะถอยหลังต่อนาที (stroke per minute)

 

อัตราป้อนไสเป็นระยะทางที่โต๊ะงานหรืองานเคลื่อนที่ไปเมื่อมีดไสเดินครบหนึ่งจังหวะไส โดยงานจะเคลื่อนที่ในจังหวะที่มีดไสถอยหลังสุดมีหน่วยวัดเป็น มม. ต่อจังหวะไส (mm. per stroke)

 

การเลือกใช้จํานวนจังหวะไสและอัตราป้อนงานไสมีหลักการดังนี้

  • สําหรับวัสดุงานไสที่แข็ง(harder) หรือป้อนกินลึก(deeper) จะใช้จังหวะไสต่ำ (ช้า)
  • สําหรับวัสดุงานไสที่อ่อน (softer) หรือป้อนกินน้อย (lighter) จะใช้จังหวะไสมาก (เร็ว)
  • สําหรับการไสงานหยาบ (roughtcut) จะใช้อัตราป้อนหยาบ (ป้อนเร็ว) ป้อนกินลึกและใช้ จังหวะไสช้าความลึกของการไสหยาบจะลึกประมาณ 3 – 5 เท่าของอัตราป้อน เช่น อัตราป้อน 2 มม. จะป้อนลึกเท่ากับ 0.2 x 5 เท่ากับ1.0 มม. และเครื่องไสขนาดเล็กสามารถป้อนกินได้ลึกประมาณ 3 มม.

หรือ 1/8 นิ้ว

 

  • สําหรับการไสงานละเอียด (finishing) จะใช้อัตราป้อนละเอียด (ป้อนช้า) ป้อนกินน้อยและ

 

ใช้จังหวะไสเร็ว ข้อควรระวังในการป้อนกินงานให้ป้อนงานในจังหวะที่มีดไสถอยหลังสุดเท่านั้น การคํานวณจังหวะไสจะขึ้นอยู่กับความเร็วตัดที่ต่องใช้ในแต่ ละวัสดุ งานไสและความยาวช่วง

 

ไส (หรือระยะช่วงไส) ซึ่งดูได้จากตาราง

 

ความเร็วตัดเฉลี่ย(v) (ม./นาที)

จังหวะไสต่อนาที (n) (คู่จังหวะ/นาที) =    2 x L (มม.)

 

 

2    คือจํานวนครั้งที่มดไสเดินต่อการกินงานหนึ่งครั้ง

L = ความยาวงานไส เท่ากับความยาวงาน บวกระยะเผื่อหนามีดและหลังมีด

 

 

ถ้าจํานวนจังหวะไสไม่มีจํานวนตามที่คํานวณได้ให้ใช้จังหวะไสที่ต่ำกว่าในเครื่องไสจะมีแผ่นแนะนำจังหวะไว้ให้โดยผู้ปฏิบัติงานจะต้องทราบความยาวไวและความเร็วตัด แล้วเลือกจังหวะไสตามคำแนะนำที่ปรากฎในแผ่นความเร็วในผู้ปฏิบัติงาน

ข้อสังเกต อีกประการหนึ่งถ้าช่วงไสสั้น (งานสั้น)จะใช้ความเร็วมากกว่าช่วงไสยาว

(งานยาว) แต่ถ้าใช้จังหวะไสผิดจะเกิดเสียงผิดปกติ เช่น เสียงดังสียงกล้องจับมีด (capperเ box) ดัง เป็นต้น

สูตรการคำนวณงานตัดเฉือนโลหะ

อ้างอิงจาก :  mctool.rmuti.ac.th

 

บรรณานุกรม

 

บรรเลง ศรนิล และประเสริฐ ก๊วยสมบูรณ์ 2524.. ตารางงานโลหะ. กรุงเทพมหานคร :

 

สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ.

ไฮน์ ริช เกร์ลิง. บุญญศักดิ์ ใจจงกิจ แปลเรียบเรียง.1964.  ทฤษฎีงานเครื่องมือกล. กรุงเทพมหานคร:  : ซี. ยอจ เวสเตอร์ มานน์ .

 

Anderson, J and Tatro, E. E. 1968. Shop Theory. 5 th. New York USA : McGraw-Hill,

Inc.

 

Porter, H. W., Lascoe, O. D. and Nelson, C. A. 1969. Machine Shop : Operation and

 

Setups. 3 rd. USA : American Technical Society.

 

Walker, R. J. 1969. Machining fundamentals. Illinois USA : The Goodheart-Willcox Company, inc.

Leave a Reply

UP