มีดกัดทรง ‘บาร์เรล’ เทรนด์ใหม่ของงานกัด 3 มิติ

ความก้าวหน้าในงาน Machining แบบ 5 แกน รวมถึงระบบ Computer-Aided Manufacturing (CAM) ส่งผลให้เกิดการขยายตัวของความต้องการใช้งาน Barrel endmills รวมถึงทำให้เราได้เห็นการพัฒนาแอปพลิเคชั่นใหม่ ๆ ของ Barrel endmills มากมาย

พัฒนาการของดีไซน์แบบ Large-diameter arc

แนวคิดนี้ได้รับการนำเสนอมา 25 ปีที่แล้ว เป็นการออกแบบคมตัดให้มีลักษณะเป็น ‘ส่วนโค้ง’ ของวงกลมเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ (Large-diameter arc) ซึ่งประสบความสำเร็จในการต่อยอดมาผลิตเป็น Milling cutter ที่เหมาะกับงานอัตราป้อนสูง (HFM – High Feed Milling) หรืองานป้อนเร็ว (FF – Fast Feed) โดยคอนเซปต์นี้จะออกแบบมุมกัดโค้งแบบสมมาตรซึ่งมีข้อจำกัดว่าค่อนข้างเจาะจงกับงานกัดหยาบที่ต้องการอัตราป้อนสูงมาก ๆ เท่านั้น ยังไม่สามารถกัดในรายละเอียดของคุณภาพผิวงาน

แต่มีดกัดบาร์เรลนั้นได้รับการพัฒนาให้แตกต่าง เพราะไม่ได้ออกแบบเพื่องานกัดหยาบ แต่ทำงานได้อย่างยอดเยี่ยมกับงานตัดเฉือน 3 มิติ สามารถกัดงานละเอียดหรือกึ่งละเอียดเพื่อให้ได้คุณภาพผิวที่สมบูรณ์แบบ

ที่ผ่านมา เรามักใช้มีดกัดรูปโค้งกลม (Ball-nose) หรือโค้งกว้าง (Toroidal) กับงานประเภทนี้โดยตลอด แต่การเปลี่ยนมาใช้มีดกัดแบบ Large-diameter arc ซึ่งมีลักษณะเหมือนรูปถังบาร์เรล จะช่วยลด Cusp height หรือความสูงของรอยคลื่นที่เกิดจากการกัดงานแต่ละแถวได้อย่างชัดเจน

ข้อได้เปรียบอีกอย่างของมีดกัดแบบบาร์เรล คือ การขยายระยะระหว่างการกัดผิวงานแต่ละแนว (หรือที่เรียกว่า stepover / stepdown) โดยปกติแล้วมีดกัด Ball-nose หรือ Toroidal จะมีระยะที่แคบกว่า จึงต้องกัดงานเป็นแนวที่ถี่กว่า เพื่อจะลบรอยคลื่นให้ผิวงานเรียบสวย แต่สำหรับแบบบาร์เรลที่สามารถขยายระยะเพิ่มขึ้นไม่น้อยกว่า 5 เท่า (รูปที่ 1) โดยยังคงได้พื้นผิวที่สวยงามตามพารามิเตอร์เดิม นั่นหมายถึงจำนวนครั้งของการกัดก็ลดลงไปด้วย ช่วยยืดอายุของมีดกัดและลดต้นทุนการผลิตต่อชิ้นงานได้แบบมีนัยสำคัญ

เหนือกว่า Ball-nose หรือ Toroidal ทุกทาง

การออกแบบอย่างเหนือชั้นของมีดแบบบาร์เรลทำให้สามารถรองรับงานได้หลากหลาย เพราะรวมเอารูปแบบการกัดของ Ball-nose และ Toroidal ในการกัดงานรูปวงรี (Cutting oval) ไว้ด้วยกัน

มีดบาร์เรลทำงานได้ผิวงานที่เรียบและให้ความแม่นยำกว่า ช่วยป้องกันการกัดงานซ้ำ รูปทรงโค้งนี้ยังช่วยลดแรงจากความยาวของมีด ซึ่งเพิ่มประสิทธิภาพของการผลิต นอกจากนี้ มีดบาร์เรลยังเหมาะกับงานกัดผิวด้านข้าง หรืองานที่มีปัญหาความยุ่งยากด้านล่างของชิ้นงาน ช่วยให้มั่นใจได้ว่าเราจะกัดได้ชิ้นงานตามแบบอย่างสวยงามตามสเปคที่ต้องการ

ความก้าวหน้าของ CAM และ Machining 5 แกน

มีดเอ็นมิลล์แบบบาร์เรล รวมถึงมีดรูปโค้งเรียว รูปวงรี และรูปเลนส์ ล้วนแต่เป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพสูงสำหรับงานกัดแบบ 3 มิติ 

ในสมัยก่อน การเขียนโปรแกรม CNC สำหรับประยุกต์ใช้เครื่องมือกัดรูปทรงบาร์เรลยังมีความซับซ้อนค่อนข้างมากจึงยังเป็นอุปสรรคที่ทำให้การใช้งานยังไม่หลากหลายเท่าที่ควร

แต่เมื่อการผลิตมีความก้าวหน้าอย่างรวดเร็ว โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเติบโตของการใช้เครื่องจักร 5 แกน รวมถึงการอัปเกรดความสามารถซอฟต์แวร์ CAM อย่างต่อเนื่อง ทำให้เราได้เห็นการเปลี่ยนแปลงแบบก้าวกระโดด ผู้ผลิตในอุตสาหกรรมใหม่ได้เปลี่ยนมาใช้มีดเอ็นมิลล์แบบบาร์เรลในการกัดชิ้นงาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งชิ้นส่วนที่พื้นผิวมีความซับซ้อนทางเรขาคณิต ซึ่งส่วนใหญ่ ได้แก่ ผู้ผลิตชิ้นส่วนการบินและอากาศยาน แม่พิมพ์และการขึ้นรูป เครื่องมือแพทย์ กังหัน รวมถึงชิ้นส่วนคอมเพรสเซอร์

SOLIDMILL & MULTI-MASTER เอ็นมิลล์แบบบาร์เรลจาก ISCAR

เอ็นมิลล์ตระกูล SOLIDMILL และ MULTI-MASTER คือ เทคโนโลยีรุ่นล่าสุดจาก ISCAR ที่ออกแบบมาเพื่อตอบโจทย์ความต้องการใช้งานเม็ดมีดบาร์เรลที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง

ISCAR นำเสนอเอ็นมิลล์ทรงรี และทรงเลนส์ ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 8 – 16 มม. และ .312″ – .500″ (รูปที่ 2) ซึ่งขยายตัวเลือกเพิ่มเติมจาก Solid Carbide ที่มีการใช้งานอยู่แล้ว นำเอาการออกแบบและ Configuration มาต่อยอดเป็นเอ็นมิลล์ทรงบาร์เรลแบบใหม่ที่ถอดเปลี่ยนหัวคาร์ไบด์ได้ ด้วยเทคนิคการจับยึดเกลียวแบบ MULTI-MASTER 

คุณสมบัติ ‘no setup time’ อันโดดเด่นของ MULTI-MASTER ช่วยให้สามารถเปลี่ยนหัวที่สึกหรอโดยไม่ต้องถอนเครื่องมือออกจากแกนหมุนของเครื่องจักรและแน่นอนว่า ‘ไม่เสียเวลาตั้งค่า’ ซึ่งคุณสมบัตินี้จะยิ่งเกิดประสิทธิภาพสูงสุดในกรณีของงานกัดกึ่งละเอียดและงานกัดละเอียด

อนาคตของ Barrel Milling Cutters

คอนเซปต์ของ MULTI-MASTER นั้นส่งผลดีทั้งในแง่ความคุ้มค่าทางธุรกิจ และส่งเสริมการผลิตแบบยั่งยืน

ในปัจจุบันนี้ มีดกัดแบบบาร์เรลยังมีการใช้งานเฉพาะเจาะจงในการผลิตชิ้นส่วนที่พิเศษหรือซับซ้อนมาก และการแสดงถึงประสิทธิภาพตัวมีดให้เต็มที่นั้นก็ยังต้องอาศัยเครื่องจักรแบบ Multi-axis รวมถึงการเขียนโปรแกรม CAM ในระดับสูง

อย่างไรก็ดี ความก้าวหน้าของเทคโนโลยีต่าง ๆ ใน eco-system ที่เกี่ยวข้องด้านการผลิต (เช่น แม่พิมพ์ การฉีดขึ้นรูป การพิมพ์สามมิติ การขึ้นรูป ฯลฯ) นวัตกรรมด้านเครื่องมือกล รวมถึงการพัฒนาแบบก้าวกระโดดด้านดิจิทัลในอุตสาหกรรมการผลิต ล้วนแต่เร่งผู้ผลิตให้แสวงหาเทคโนโลยีการจัดการผิวชิ้นส่วนที่มีความซับซ้อนให้มีคุณภาพ โดยใช้เครื่องจักรให้น้อยที่สุด

ฝ่ายวิจัยและพัฒนา (R&D) ของ ISCAR คาดการณ์ว่าความต้องการ Barrel endmills ในอุตสาหกรรมโลหะการจะเพิ่มสูงขึ้นต่อเนื่องแบบทวีคูณ ผู้ผลิตเครื่องมือตัดเฉือนจึงต้องเร่งปรับตัวให้ตามทันต่อแนวคิดแบบนิยมของอุตสาหกรรม

Source: ISCAR

ผู้ผลิตที่สนใจรายละเอียดเพิ่มเติมสามารถศึกษาได้ที่ ลิ้งก์ นี้ หรือติดต่อ ISCAR เพื่อขอคำปรึกษาเกี่ยวกับการใช้ Barrel Milling Cutters ตระกูล MULTI-MASTER ได้ตามช่องทางติดต่อด้านล่างนี้

Website: www.iscarthailand.com
Phone Number: + 66 2713 6633-6, + 66 2713 6638
Fax: + 66 2713 6632, + 66 2712 0836

เกี่ยวกับ ISCAR (Thailand) Ltd.

บริษัท อีสคาร์ (ไทยแลนด์) จำกัด มีนโยบายที่ให้บริการและจำหน่ายผลิตภัณฑ์สำหรับงานโลหะครบวงจรในอุตสาหกรรมยานยนต์ อุตสาหกรรมงานแม่พิมพ์ อุตสาหกรรมงานอิเล็คทรอนิกส์ อุตสาหกรรมการบินและอากาศยาน อุตสาหกรรมงานวิศวกรรมผลิตและอุตสาหกรรมอื่น ๆ โดยบริษัทมีนโยบายที่จะให้ลูกค้าของบริษัทฯ ได้ผลิตสินค้าที่มีคุณภาพ ทำงานได้รวดเร็วและลดต้นทุนการผลิต ผลิตภัณฑ์ที่ผลิตโดยบริษัทฯ ในเครือต่างๆ นั้นเป็นผลิตภัณฑ์ที่ได้รับมาตราฐาน ISO 9001 และ QS-9000 จึงสามารถรับประกันในคุณภาพของผลิตภัณฑ์ของบริษัทเป็นอย่างดี บริษัทมีเจ้าหน้าที่ฝ่ายบริการ และ ฝ่ายเทคนิคเพื่อแก้ไขปัญหาในงานผลิต เพื่อให้ได้งานที่รวดเร็วและมีประสิทธิภาพดีที่สุด และเป็นที่ปรึกษาในการลดต้นทุนการผลิต

ISCAR Ltd. is manufacturer full line tools for milling, turning, drilling, parting off, and slotting. Factory is located in Israel.

Iscar (Thailand) Ltd. policy is concentration in sales and service product for support metalworking full line for all industry such as automotive, die and mold, Electronics, aerospace, Medical equipment and any mass production.

Website: www.iscarthailand.com
Phone Number: + 66 2713 6633-6, + 66 2713 6638
Fax: + 66 2713 6632, + 66 2712 0836

Advantages of The MULTI-MASTER

ISCAR offers oval- and lens- shape endmills in diameter ranges of 8 – 16 mm and .312″ – .500″ . In addition to their availability in sold carbide design configurations, the new barrel endmills have been manufactured as exchangeable carbide heads with MULTI-MASTER threaded adaptation. MULTI-MASTER’s distinctive “no setup time” feature, which enables the replacement of a worn head without withdrawing a tool from the machine spindle, can be particularly effective in the case of barrel tool applications in semi-finish and finish milling operations.