เครื่องกัด

หนวยที่ 6 ชื่อเรื่อง เครื่องกัด (Milling machine) หัวขอเรื่องยอย 6.1 ชนิดของเครื่องกัด (Type of milling machine) 6.2 มีดกัด (Cutter) 6.3 ลักษณะของงานกัด วัตถุประสงคเชิงพฤติกรรม 1. อธิบายความสําคัญของเครื่องกัดได 2. อธิบายชนิดของเครื่องกัดได 3. อธิบายหนาที่ของมีดกัดแตละชนิดได 4. อธิบายการทํางานลักษณะตางๆได 5. สามารถสงงานภายในเวลาที่กําหนดได กิจกรรมหลัก 1. ครูนําเขาสูบทเรียน 2. นักเรียนทําแบบทดสอบกอนเรียน 3. นักเรียนศึกษาเนื้อหาจากเอกสารประกอบการสอน - แบงกลุมนักเรียนกลุมละ 4-5 คน - ศึกษาเนื้อหาสาระการเรียน - อภิปรายหนาชั้นเรียน - ครูสรุปเนื้อหาสาระการเรียนประจําหนวย 4. นักเรียนทําแบบทดสอบหลังเรียน 5. ครูและนักเรียนตรวจแบบทดสอบ 6. ทํารายงานเพิ่มเติม เรื่อง เฟอง

96 เครื่องกัด (Milling machine) เครื่องกัดเปนเครื่องจักรกลชนิดหนึ่ง มีทั้งเครื่องกัดแกนเพลานอนและเครื่องกัดแกนเพลาตั้ง มีความสามารถในการทํางานกัดลดขนาดผิวงาน กัดรองหางเหยีย่ ว กัดขึ้นรูปแบบตางๆ และ กัดเฟองชนิดตางๆ นอกจากนั้นยังสามารถจับยึดหัวจับดอกสวาน ดอกควานรู รีมเมอรไดอีกดวย 6.1 ชนิดของเครื่องกัด (Type of milling machine) 1) เครื่องกัดดวยมือ (Hand milling machine) เปนเครื่องจักรขนาดเล็กที่ทํางานดวยมือ ใชสําหรับกัดงานทั่วไปเล็กๆ เชน กัดรองลิ่ม กัดเซาะรอง เจาะรู เปนตน

แขนปอน หัวจับ เสาเครื่อง โตะงาน

รูปที่ 6.1 เครื่องกัดดวยมือ

97

2) เครื่องกัดราบหรือเครื่องกัดแนวนอน (plain milling machine) เปนครื่องกัดที่สามารถ ทํางานดวยมือหรือกลไกอัตโนมัติได แกนมีดกัดจะวางอยูในแนวนอนโตะจับงานของเครื่องกัด สามารถเคลื่อนทีเ่ ขา-ออก ซาย-ขวา ขึ้น-ลงได เครื่องกัดชนิดนี้โตะงานจะปรับมุมไมได ใชสําหรับกัดงานผิวราบ กัดงานฉาก กัดเฟอง กัดรองตางๆ เปนตน คานบน เพลาหมุนจับเพลามีด กัด

รองรับเพลาจับมีดดานนอก ทิศทางปอนแนวยาว(ซาย-ขวา) ทิศทางปอนแนวขวาง (เขา-ออก)

เสาเครื่อง

โตะงาน

นี ทิศทางปอนแนวดิ่ง(ขึ้น-ลง)

ฐาน

รูปที่ 6.2 เครื่องกัดราบ

ที่มา:ทวี,กรรมวิธีการผลิต,หนา 497

3) เครื่องกัดยูนิเวอรแซล (Universal milling machine) เปนเครื่องกัดแนวนอนมีลักษณะ เชนเดียวกับเครื่องกัดราบ แตมีสวนที่แตกตางคือโตะจับยึดงานของเครื่องกัดยูนิเวอรแซลสามารถ ปรับองศาได ฉะนั้นการทํางานจึงทําไดมากกวาเครื่องกัดราบ เชน กัดเฟองเฉียง กัดดอกสวาน เปนตน

98

4) เครื่องกัดแนวตั้ง (Vertical milling machine) เปนเครื่องกัดชนิดแกนมีดกัดอยูในแนวตั้ง สามารถกัดผิวชิ้นงานไดหลายรูปแบบ รวมทั้งการควานรู เจาะรู รีมเมอร โตะจับงานของเครื่องกัด ก็สามารถเลื่อน เขา–ออก ไปซาย–ขวา และขึ้น–ลงไดแบบเดียวกับเครื่องกัดราบ หัวเครื่องแบบปรับเอียงได

มือหมุนปรับเลื่อน เพลามีดตัด เพลาจับมีดกัด มือหมุนปอนตามยาว

โตะงาน

มือหมุนปอนแนวตั้ง

มือหมุนปอนตามขวาง แทนรองโตะงาน ชุดเปลี่ยนอัตราปอนตัด

รูปที่ 6.3 เครื่องกัดแนวตั้ง ที่มา:ธนรัตน,มณฑล,กรรมวิธีการผลิต,หนา 217

99 5) เครื่องกัดเพลนเนอร (Planer – type milling machine) เปนเครื่องกัดขนาดใหญ โตะจับงาน จะเคลื่อนที่ไป–มา มีดกัดจะอยูในแนวนอนจะมีหนึ่งหรือสองหัวกัด และสามารถเลื่อนขึ้น–ลงได

ชุดหัวจับมีดกัดแนวดิ่ง คานขวาง ชุดควบคุม โตะงาน

ชุดหัวจับมีดกัดดานขาง

ฐาน

รูปที่ 6.4 เครื่องกัดเพลนเนอร ที่มา:ประเวศ,กรรมวิธีการผลิต,หนา 78

6) เครื่องกัดฐานเครื่องมั่นคง (Fixed–bed type of milling machine) เปนเครื่องกัดที่มีโตะจับยึด งานมีความแข็งแรงมาก และเคลื่อนที่ในแนวขนานอยางเดียว หัวจับมีดกัดมีแบบหัวเดียว สองหัว หรือสามหัวก็ได จะทําหนาทีห่ มุนตัดชิ้นงานและเคลื่อนที่ขึ้น–ลง และเขา–ออกจาก ชิ้นงาน

มีดกัด

โตะงาน

รูปที่ 6.5 เครื่องกัดฐานเครื่องมั่นคง

100 7) เครื่องกัดแมชชีนนิงเซ็นเตอร (Machining center) เปนเครื่องกัดสมัยใหม ที่ควบคุมดวย คอมพิวเตอร (Computer Numerical Control : CNC) การทํางานทุกสวนเปนไปอยางอัตโนมัติ ตั้งแตเริ่มตนจนจบขบวนการผลิต คนงานเพียงแตใสชิ้นงานและถอดชิ้นงานเทานั้น ดังนั้นชิ้นงาน ที่ไดจึงมีความเที่ยงตรงและมีคุณภาพ

มีดตัดรอเปลี่ยน

ชิ้นงาน

รูปที่ 6.6 เครื่องกัด Machining center 8) เครื่องกัดลอกแบบ (Profiling machine) เปนเครื่องกัดชนิดพิเศษที่ออกแบบมาเพื่อใช เฉพาะงาน เครื่องกัดลอกแบบนีใ้ ชสําหรับลอกแบบจากงานตนแบบ สําหรับงานแมพิมพหรือ ชิ้นงานที่เหมือนกับตนแบบ

โตะงาน

งาน

ตนแบบ

รูปที่ 6.7 เครื่องกัดลอกแบบ ที่มา:ประเวศ,กรรมวิธีการผลิต,หนา 79

101 6.2 มีดกัด (Cutter) เปนอุปกรณเครื่องมือตัดทีใ่ ชสําหรับตัดชิ้นงานในรูปแบบตางๆ ทําดวยเหล็กรอบสูง (High Speed Steel:HSS) หรือเหล็กโลหะแข็ง (carbide-tipped) มีอยูดว ยกันหลายชนิดหลายรูปแบบ ทิศทางการทํางานของงานกัดจะมีอยูดวยกันสองทิศทาง คือ 1.การกัดสวนทาง (up milling) การกัดในลักษณะนี้จะทําใหไดผิวชิ้นงานเรียบ และ 2.การกัดตามทาง (down milling) การกัด ในลักษณะนี้จะทําใหมีดกัดสั่นและใชแรงกัดมาก ผิวชิ้นงานที่ไดจะเปนคลื่นไมเรียบ มีดกัด

มีดกัด ชิ้นงาน

ชิ้นงาน

1. กัดสวนทาง(up milling)

2. กัดตามทาง(down milling)

รูปที่ 6.8 ลักษณะทิศทางกัด 6.2.1 ลักษณะของฟนมีดกัดมีมุมตางๆ ดังนี้ 1) มุมคาย (Rake angle) มีหนาที่เก็บเศษโลหะขณะที่ฟนกัดชิ้นงานและคายเศษโลหะ นั้นออกเมื่อฟนนัน้ พนจากชิ้นงาน จะมีมุมประมาณ 10-15 องศา 2) มุมฟรี (Relief angle) เปนมุมที่อยูหลังคมตัดเพื่อไมใหสวนหลังของฟนเสียดสีกับ ชิ้นงาน มุมฟรีจะมีอยูด วยกันสองมุม คือ มุมที่หนึ่ง (clearance angle) ซึง่ เปนมุมที่นอยและมุมที่ สอง (relef angle) ซึง่ จะมีมุมขนาดใหญ เพื่อจะไดเก็บเศษโลหะมากขึ้น 3) มุมลิ่ม (Lip angle) เปนมุมที่สามารถบอกถึงความแข็งแรงของฟนมีดกัด เมื่อรวม มุมคาย มุมฟรี และมุมลิ่มแลวจะมีมุมรวม 90 องศา ดังนั้นถาใชงานไปนานๆมุมลิ่มจะเหลือนอย ก็จะทําใหความแข็งแรงของฟนมีดลดลง 4) มุมเอียง (Helix angle) เปนมุมเอียงของมีดกัด เชน มีดกัดราบฟนเอียง (plain milling cutter) จะมีมุมเอียงประมาณ 35-38 องศา

102

รูปที่ 6.9 ลักษณะฟนมีดกัด 6.2.2 ชนิดของมีดกัด มีอยูหลายชนิดตามลักษณะของงานที่ตองการกัด ดังตัวอยาง มีดกัดนอน(Plain milling cutter)

มีดกัดตั้ง(shell and mill)

ใชกัดงานที่มีผิวกวาง

ใชกัดผิวใหราบเรียบและบาฉาก มีดกัดรอง( plain side milling cutter)

มีดกัดดานขาง (Staggered tooth side milling cutter)

ใชกัดรองลึกและกวาง

ใชกัดรองแคบและตื้น

103 มีดกัดฟอรมครึ่งวงกลมนูน (convex milling cutter)

มีดกัดฟอรมครึ่งวงกลมเวา (concave milling cutter)

ใชกัดรองเวา มีดกัดรองยาว (Keyseating mill)

ใชกัดรองนูน มีดกัดรองรูป (End mill)

ใชกัดรองยาวตื้นและรองลิ่ม มีดกัดตัว T (T-slot milling cutter)

ใชกัดรองยาวลึกและกัดราบ มีดกัดแมพิมพ (Heavy End mill)

ใชกัดรองตัว T

ใชกัดงานแมพิมพ

104

มีดกัดฟนเลื่อย (Slitting Saw)

มีดกัดเฟอง (Gear milling cutter)

ใชกัดรองเล็กๆและลึกๆ

ใชกัดเฟอง

มีดกัดมุมเดี่ยว (single angle cutter)

มีดกัดรองมุม (double angle cutter)

ใชกดั รองมุม มีดกัดแบบฮอบบิ้ง (Hobing cutter)

ใชกัดรองมุมคู มีดกัดหนาเรียบ (Face milling cutter)

ใชกัดเฟอง

ใชกัดผิวราบเรียบที่มีหนากวาง

6.3 ลักษณะของงานกัด 6.3.1 การเตรียมงานสําหรับงานกัด ควรปฏิบัติดังนี้ 1) การจับยึดชิ้นงานบนปากกา กอนอื่นปากกาจะตองจับยึดใหแนนกับโตะงาน ปากกา จะตองอยูตรงกลางโตะงานและไดฉากกับเสาเครื่องกัดดวย โดยการใชฉากตายเทียบหรือนาฬิกาวัด ตรวจสอบ

105 2) การจับชิ้นงานบนโตะงานเครื่องกัด จะตองจับชิ้นงานใหอยูตรงกลางโตะงานและใหได ฉากกับเสาเครื่อง โดยการใชฉากตายเทียบหรือนาฬิกาวัดตรวจสอบ 3) การจับชิ้นงานใหพน ปากของปากกา โดยการใชแทงขนานรองรับ 4) จับมีดกัดใหอยูตรงกลางระหวางเสาของเครื่องกัดกับตัวรองรับเพลามีดกัด 6.3.2 ตัวอยางลักษณะของงานกัด 1) การกัดราบ เปนวิธีการกัดผิวราบหนาตัดกวางๆ โดยการใชมีดกัดนอนหรือ มีดกัด ดานขาง–ดานหนา หรือมีดกัดหนาเรียบ เหมาะสมกับชิ้นงานที่มีหนาตัดกวางๆ ขอควรระวังจะตอง จับยึดชิ้นงานใหแนน อุปกรณพิเศษสําหรับกัดตั้ง

มีดกัด

รูปที่ 6.10 กัดราบดวยมีดกัดดานขางและดานหนา 2) การกัดเฟองตรง เปนวิธีการกัดงานโดยการใชหัวแบง แบงสวนงานใหเทากับจํานวน ที่ตองการตัด นอกจากนั้นหัวแบงยังสามารถใชกับงานอื่นๆไดอีก เชน การกัดดอกสวาน ดอกรีมเมอร เปนตน

ชุดหัวแบง

เฟองตรง

รูปที่ 6.11 การกัดเฟองตรง

106 3) การกัดเกลียวหนอน (Worm) จะใชเครื่องกัดตั้งพรอมติดตั้งชุดหัวกัดพิเศษและชุดหัวแบง ทําการกัด

เกลียวหนอน ชุดเฟองทดระหวางหัวแบงกับโตะ งาน การกัดเฟองหนอน รูปที่ 6.12

หัวแบง

4) การไสรองในชิ้นงานดวยเครื่องกัด เชน การไสรองน้ํามัน การไสรองลิ่ม เปนตน เครื่องกัดจะตองประกอบกับชุดหัวไส

อุปกรณพิเศษสําหรับไส

งาน โตะงาน

รูปที่ 6.13 การไสรองในชิ้นงาน

110 แบบทดสอบกอนเรียน-หลังเรียน ประจําหนวยที่ 6 เรื่อง เครื่องกัด ตอนที่ 1 จงทําเครื่องหมาย √ ลงในคําตอบที่ถูกที่สุดเพียงคําตอบเดียว 1. เครื่องกัดชนิดใดที่นิยมใชในงานซอมบํารุงทั่วๆไป ก. เครื่องกัดราบ ข. เครื่องกัดยูนิเวอรแซล ค. เครื่องกัดเพลนเนอร ง. เครื่องกัดแนวตั้ง 2. เครื่องกัดในขอใดที่ใชสําหรับกัดเฟองตรง เฟองเฉียง ดอกสวาน ก. เครื่องกัดราบ ข. เครื่องกัดแนวตั้ง ค. เครื่องกัดยูนิเวอรแซล ง. เครื่องกัดเพลนเนอร 3. เครื่องกัดชนิดใดที่สามารถกัดชิ้นงานไดหลายรูปแบบรวมทั้ง เจาะรู ควานรู ก็ได ก. เครื่องกัดราบ ข. เครื่องกัดยูนิเวอรแซล ค. เครื่องกัดเพลนเนอร ง. เครื่องกัดแนวตั้ง 4. ถาตองการกัดชิ้นงานที่มีขนาดใหญ ควรใชเครื่องกัดชนิดใดจึงเหมาะสม ก. เครือ่ งกัดราบ ข. เครื่องกัดยูนิเวอรแซล ค. เครื่องกัดเพลนเนอร ง. เครื่องกัดแนวตั้ง 5. ขอใดคือเครื่องกัดสมัยใหมที่การทํางานทุกสวนเปนไปอยางอัตโนมัติตั้งแตเริ่มตนจนจบ ขบวนการผลิต ก. เครื่องกัดยูนิเวอรแซล ข. เครื่องกัดเพลนเนอร ค. เครื่องแมชชีนนิงเซ็นเตอร ง. เครื่องกัดลอกแบบ 6. ถาตองการกัดชิ้นงานใหราบเรียบหรือเปนบาฉาก ใชมีดกัดในขอใด ก. มีดกัดนอน ข. มีดกัดดานขาง ค. มีดกัดตั้ง ง. มีดกัดรอง 7. มีดกัดในขอใดที่ใชสําหรับกัดรองเล็กๆ และลึกๆ ก. มีดกัดรองยาว ข. มีดกัดรองรูป ค. มีดกัดตัว T ง. มีดกัดฟนเลื่อย 8. การกัดเฟองทุกชนิดจะตองมีอุปกรณชวยในการทํางาน ที่สําคัญคือขอใด ก. ปากกาจับงาน ข. ชุดหัวแบง ค. นาฬิกาวัด ง. เวอรเนียคารลิปเปอร

111 9. เครื่องมือขอใดที่ใชสําหรับตรวจสอบการไดฉากระหวางปากกากับเสาเครื่องกัด ก. นาฬิกาวัด ข. ระดับน้ํา ค. ฟุตเหล็ก ง. เวอรเนียคารลิปเปอร 10. ชิ้นงานขอใดไมใชการผลิตจากเครื่องกัด ก. เฟองเฉียง ข. พิมพลาย ค. ดอกสวาน ง. รองลิ่ม ตอนที่ 2 จงตอบคําถามตอไปนีโ้ ดยการอธิบายสั้นๆพอเขาใจ 1. เครื่องกัดมีความสําคัญอยางไร........................................................................................................ .............................................................................................................................................................

2. จงบอกชนิดของเครื่องกัดมา 2 ชนิด................................................................................................

3. การกัดเฟองตรงจะใชเครื่องกัดชนิดใดจึงเหมาะสม........................................................................

4. การกัดดอกสวานจะตองใชเครื่องกัดชนิดใดกัด..............................................................................

5. มีดกัดฟนเลื่อยใชกัดงานลักษณะใด................................................................................................

6. มีดกัดแบบฮอบบิ้งใชกัดงานลักษณะใด..........................................................................................

7. อุปกรณอะไรที่ใชสําหรับจับชิ้นงานและสามารถแบงสวนชิ้นงานออกไดเทาๆกัน........................ .............................................................................................................................................................

8. ถาตองการกัดงานที่เปนลักษณะรองยาวลึก จะตองใชมีดกัดอะไร..................................................

9. จงบอกชื่อเครื่องมือวัดที่ใชตรวจสอบปากของปากกาใหไดฉากและขนานมา 1 ชื่อ....................... .............................................................................................................................................................

10. จงบอกความแตกตางระหวางเครื่องกัดราบกับเครื่องกัดยูนิเวอรแซล คือ..................................... .............................................................................................................................................................