Tool Technologies for Milling of Hardmetals​

Source: MEGA Tech Magazine, Mar-Apr 2017

ทุกวันนี้ เครื่องจักรมีสปินเดิลที่มความเร็วและอัตราการป้อนที่สูงกว่าในอดีต แต่ถ้าคุณต้องการผลักดันประสิทธิภาพการทำงานให้เต็มขีดความสามารถ คุณจะต้องกิจารณาในส่วนของเครื่องมือตัดที่ให้ประสิทธิภาพมากกว่า

 

เมื่อการผลิตความเร็วสูงที่หมายถึงการมิลลิ่ง จะเป็นหนึ่งในประเด็นร้อนในปัจจุบันที่หลายคนอาจกล่าวว่ามันหมายถึงอะไร  บางครั้งอาจพูดได้ว่ามันคือความเร็วของหัวสปินเดิล หรือบางครั้งอาจกล่าวถึงความเร็วในการตัดหรืออุตราการป้อน หรือรวมทั้ง 2 อย่าง แต่ไม่ว่าคำจำกัดความนี้จะหมายถึงอะไรสิ่งที่ถูกต้องที่สุดที่ผู้คนมักไม่ค่อยกล่าวถึงนั่นคือการเลือกใช้เครื่องมือตัดที่ถูกต้องนั่นเอง การกัดชิ้นงานด้วยเครื่องมือเฉพาะทางมีเทคโนโลยีหลายรุปแบบที่น่าสนใจและบทความนี้เลือกนำเอา 2 เทคโนโลยีล่าสุดเพื่อการกัดชิ้นงานวัสดุตัดยากในลักษณะการทำงานที่แตกต่างกัน

Iscar’s Helido 800 makes short work of steel and cast iron face milling

 

Iscar ขยายผลิตภัณฑ์ในกลุ่ม Helido 800 line ที่มีชื่อเสียงและเป็นที่นิยมในอย่างมากในปัจจุบัน โดยการแนะนำ face mills ประสิทธิภาพสูงใหม่ล่าสุดในรุ่น SOF45-R18 กับมุมคมตัด 45° มีไว้เพื่อการผลิตชิ้นงานเหล็กและเหล็กหล่อเป็นหลักโดยช่วยให้อัตราการคายเศษสูง face mill รุ่นใหม่ในตระกูลนี้จะช่วยให้สามารถใช้เครื่องมือได้คุ้มค่ามากยิ่งขึ้นเพื่อการกัดชิ้นงานที่มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้นภายใต้เงื่อนไขการทำงานเดียวกัน

 

เม็ดมีดผลิตจากเกรด Sumo Tec คาร์ไบด์ ซึ่งได้รับการติดตั้งกับ Pocket ให้แข็งแรงมากยิ่งขึ้นด้วยสกรูที่เอียงทำมุมอย่างเหมาะสมเพิ่มความแข็งแกร่งและความแม่นยำสูงในการจับยึดเม็ดมีด กัดชิ้นงานได้อย่างง่ายดายโดยมีหลายขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางให้เลือกตั้งแต่ 50-315 มิลลิเมตร เครื่องมือได้รับการออกแบบอย่างเป็นพิเศษที่รวบรวมทั้งโครงสร้างเม็ดมีดที่แข็งแรง โครงสร้างด้ามมีดที่ทนทาน การจับยึดที่แข็งแรงปลอดภัย และด้วยเกรด Sumo Tec คาร์ไบด์ที่พัฒนาไปอีกขั้นด้วยนวัตกรรมใหม่ในการกัดปากหน้าแบบทำมุม 45° จะสามารถตอบโจทย์การทำงานของลูกค้าได้ดียิ่งขึ้น

 

คุณสมบัติของมีดมิลลิ่งในรุ่น SOF45-R18

 

  • กัดปาดหน้าได้อย่างอเนกประสงค์รองรับเม็ดมีด 8 คมตัดเพื่องานขนาด8 มม. D.O.C. หรือเม็ดมีด 16 คมตัดเพื่องานขนาด5 มม. D.O.C
  • รูปทรงมีดที่เหนือกว่าที่ช่วยลดแรงปะทะจากการตัด และการปรับค่าของพลังงานโดยรวมมีผลทำให้การตัดเป็นไปอย่างราบเรียบ
  • เพิ่มความปลอดภัยให้กับเม็ดมีดได้ดีด้วยการจับยึดแบบเอียงทำมุม
  • มีด้ามกัดที่มีระยะคมกัดแบบกัดหยาบและกัดละเอียด
  • มีรูสำหรับหล่อเย็น (ที่มีขนาด 125 มม.ขึ้นไป) ที่ฉีดเข้ากับคมตัดแต่ละคมโดยตรงเพื่อให้การหล่อเย็นมีประสิทธิภาพ
  • ตอบโจทย์ในต้นทุนต่อคมตัดที่ประหยัดมากกว่า
  • ให้ประสิทธิภาพสูงสุดภายใต้สภาวะการผลิตที่หลากหลายและการกัดกระแทก
  • ให้ประสิทธิภาพการผลิตโดยรวมที่ดีกว่า – อัตราการกำจัดเศษสูง
  • ให้กระบวนการผลิต ที่มีประสิทธิภาพ และแม่นยำ

PCD (Polycrystalline Diamond) Endmill

 

การกัดงานกับวัสดุที่มีความแข็งสูงมากๆและเปราะ อย่างเช่น คาร์ไบด์ ซึ่งมีความแข็งสูงประมาณ 90 กว่า HRC ซึ่งโดยปกติ วัสดุประเภทคาร์ไบด์นี้ มักจะใช้ทำดอกกัด เพื่อกัดเหล็กหรือวัสดุที่มีความแข็งน้อยกว่า และมักจะแข็งไม่เกิน 65 HRC แต่ในอุตสาหกรรมประเภท Die Cutting หรือ แม่พิมพ์ตัด จะใช้วัสดุประเภทคาร์ไบด์เป็นแม่พิมพ์ ซึ่งในอดีตไม่สามารถทำการตัดเฉือนด้วยเครื่องมือตัดเฉือนโลหะได้ จึงต้องขึ้นรูปด้วยกระบวนการ EDM (Electrical Discharge Machining) เท่านั้น ซึ่งเสียเวลานานมากๆ เพราะต้องมีกระบวนการต่างๆมากมาย

 

แต่ด้วยเทคโนโลยีใหม่ล่าสุดจากประเทศญี่ปุ่น โดยผู้ผลิตเอนมิลขนาดเล็กชั้นนำของโลกจากประเทญี่ปุ่น (NS TOOL) ได้คิดค้นและพัฒนาดอกกัด (Endmill) ที่สามารถกัดวัสดุที่เปราะและความแข็งสูงๆได้สำเร็จ ซึ่งเป็นประโยชน์อย่างมาก ต่อผู้ผลิตแม่พิมพ์ คัตติ้งดาย (Die Cutting) ในการกัดแม่พิมพ์คาร์ไบด์โดยตรง โดยไม่ต้องใช้กระบวนการ EDM (Electrical Discharge Machining) อีกต่อไป ด้วยเทคโนโลยีของดอกกัด หรือดอกเอนมิลรุ่น PCDRB (PCD Ball End Mill) ที่ทำมาจาก PCD (Polycrystalline Diamond) กับเทคนิคพิเศษของการผสมสารประกอบต่างๆ จนได้ PCD (Polycrystalline Diamond) ที่สามารถกัดขึ้นรูปวัสดุแข็งเปราะ ได้อย่างมประสิทธิภาพ

 

ดอกเอนมิล ดอกกัด Diamond (PCD Endmill) สามารถกัดผิวชิ้นงานแม่พิมพ์ได้เรียบเงาระดับ ผิวกระจก (Mirror Surface) ซึ่งสามารถทำผิวงานได้ถึงระดับนาโนเมตร  ด้วยคุณสมบัติพิเศษดังนี้ 

High precision tool

back taper

ด้วยคุณลักษณะพิเศษของ Back Taper ดังกล่าว ส่งผลให้ปัญหาเรื่องการเกิดผิวสะท้านที่บริเวณมุมนั้นหมดไป เพราะผิวสัมผัสขณะกัดชิ้นงานลดลง  ผิวงานจึงไม่เกิดการสะท้าน ดังรูป

Regrinding is available​

เพื่อความคุ้มค่าและประหยัด สามารถนำทูลที่ใช้แล้ว ส่งกลับไปยังผู้ผลิตเพื่อขึ้นรูปใหม่เพื่อใช้งานได้หลายครั้ง​

ผลการทดสอบกัดงานจริง ค่าความเรียบผิว (Surface Roughness) ที่วัดค่าได้ในพื้นที่ต่างๆ ในระดับนาโนเมตร เป็นดังภาพ​

Today's machining centers feature higher spindle speeds and feed rates, but if you want to push this capability to the limit, there are some tooling considerations that must be addressed.

 

Though high-speed machining, be it milling, is one of the hottest topics, there are many ways to define what it means. Some say it's spindle speeds running over some specified minimum rpm. Others define it as high cutting speeds or feeds, or a combination of the two. Whatever the definition, obviously it's not just a matter of tooling up CNCs with the right cutting tools, then ramping them up, otherwise we'd have nothing to talk about. There are many ways to mill a workpiece using special machining tool with many interesting technologies. This article will show 2 latest technologies for milling a hard-to-cut workpiece.

Iscar’s Helido 800 makes short work of steel and cast iron face milling

 

Iscar  has expanded its popular Helido 800 line by introducing effective new face mills SOF45-R18 with 45° cutting edge angles. Intended for machining mainly steel and cast iron components at high metal removal rates, the new face mill family offers users an extremely cost-effective tool for productive milling across a range of cutting conditions.

 

The inserts are produced from the Sumo Tec carbide grades. They are secured in their pockets by angled screws that provide rigid and highly reliable clamping. The mills are available in a wide-diameter range 50 to 315mm. The advanced tool design that combines a strong insert structure, a durable cutter body, secure mounting and progressive Sumo Tec carbide grades, provides the customer with an innovative solution for 45° face milling operations.

 

SOF45-R18 milling cutter features

 

  • Versatile face mills carrying inserts with eight cutting edges for up to 8mm D.O.C. or inserts with 16 cutting edges for 5mm D.O.C.
  • Advanced cutting geometry that reduces cutting forces, and by extension power consumption, resulting in smooth cutting
  • Well-secured inserts by means of angled screws
  • Coarse and fine pitch configurations of the tools• Coolant holes (in up to 125mm cutters), directed to each cutting edge, for efficient cooling
  • Highly economical solution regarding price per cutting edge
  • Excellent performance under various machining conditions and interrupted cutting
  • Productivity – high metal removal rates
  • High process reliability

PCD (Polycrystalline Diamond) Endmill

 

A hard solid and a very fragile material such as carbide whose hardness is over 90 HRC is usually used in an endmill in order to mill a less solid object whose hardness is not over 65 HRC. However, in the die-cutting industry or the molding process, carbide is often used as a mold which was unable to mill using a cutting machine. So, the forming process must be done using EDM (Electrical Discharge Machining) process which is time-consuming due to many processes involved.

 

However, with the latest technology from Japan, the world’s leading manufacturer of small endmill from Japan (NS Tool) has developed and invented Endmill to cut fragile and hard material with success. This is very beneficial for die cutting mold producers to cut carbide mold directly without EDM (Electrical Discharge Machining) process. With the technology of endmill PCDRB (PCD Ball End Mill) made of PCD (Polycrystalline Diamond) with special technique through a mixture of many chemicals resulting in PCD (Polycrystalline Diamond) which can be used to cut solid and fragile workpiece with effectiveness.

 

PCD (Polycrystalline Diamond) Endmill can be used to cut a workpiece to achieve a mirror surface up to a nanometer level with the following features:

 

Thanks to the properties of Back Taper, there is no problem with the chattering at the corner because the touch surface during the milling process is reduced, resulting in no chattering.

 

It is worth the investment and it is cost-effective. The used tools can be sent back to the manufacturers to be reformed for reuse for many times.

 

The test results of the surface roughness in each area at the nanometer level are shown above.

References:

www.iscarthailand.com

www.factorymax.co.th 

© 2018 Advance Industry Media Plus Co., Ltd. All Rights Reserved.​​

Advance Industry Media Plus Co., Ltd.
1104/339 Pattanakarn Road Suanluang, Suanluang, Bangkok, 10250 Thailand

Tel. +66 2136 1406-7

Fax. +66 2187 2899

www.aimplus.co.th   

info@aimplus.co.th​

Ms. Khemruji Pruankaewmanee

Tel: +66 2 136 1406-7
Email: khemruji@aimplus.co.th​

aimplus.co.th

Reader voices

Advertisers

Subscribe

ADVERTISE WITH US 

LINKS

FOLLOW US ON SOCIAL MEDIA

megatech magazine, industry 4.0 manufacturing, business matching
megatech magazine, industry 4.0 manufacturing, business matching
megatech magazine, industry 4.0 manufacturing, business matching
www.iscarthailand.com