ในการกลึงชิ้นงานด้วยเครื่อง CNC ปัญหาที่มักพบได้ทั่วไปคือการเกิด taper หรือความเรียว ซึ่งจะปรากฏชัดมากขึ้นเมื่อทำการกลึงชิ้นงานที่มีขนาดยาว โดยเฉพาะในชิ้นงานที่ผลิตจากวัสดุที่มีความยืดหยุ่นสูง เช่น อลูมิเนียม ทองเหลือง หรือในงานประเภท thin wall (ผนังบาง)
นอกจากนี้ คำว่า taper ยังมีชื่อเรียกที่แตกต่างกันในวงการอุตสาหกรรม เช่น runout ซึ่งหมายถึงการเบี่ยงเบนของขนาด หรือ conicity ซึ่งสื่อถึงลักษณะทรงกรวย อย่างไรก็ตาม “taper” ยังคงได้รับความนิยมมากที่สุด เนื่องจากเป็นคำที่เข้าใจง่ายและสื่อถึงปัญหาได้อย่างชัดเจน
Spindle Runout คืออะไร?
Spindle runout คือการเบี่ยงเบนจากแนวศูนย์กลางของแกนหมุนหรือหัวจับ (spindle) ในเครื่องกลึง CNC ซึ่งส่งผลให้เกิดการหมุนที่ไม่สมบูรณ์แบบ สาเหตุของ spindle runout อาจเกิดจากการสึกหรอของแบริ่ง การติดตั้งหรือประกอบเครื่องจักรที่ไม่ถูกต้อง หรือการเสื่อมสภาพของชิ้นส่วนที่ใช้งานมานาน การที่หัวจับหมุนแบบมีการเบี่ยงเบนจะทำให้ชิ้นงานถูกกัดหรือกลึงในลักษณะที่ไม่สม่ำเสมอ ส่งผลให้ชิ้นงานมีขนาดที่แตกต่างกันระหว่างส่วนต้นและส่วนปลาย กลายเป็นความเรียวขึ้นมา
สาเหตุที่ทำให้เกิด Taper ในการกลึง CNC
การเกิด taper ในชิ้นงาน CNC อาจมีสาเหตุดังต่อไปนี้:
- Spindle Runout: การเบี่ยงเบนของแกนหมุนหรือหัวจับทำให้ชิ้นงานไม่ได้รับการกลึงที่สมมาตรอย่างสม่ำเสมอ
- ความยาวของชิ้นงาน: ชิ้นงานที่ยาวมากมีโอกาสสูงที่จะโก่งงอหรือเบี่ยงตัวจากแรงตัดของเครื่องมือ
- คุณสมบัติของวัสดุ: วัสดุที่มีความอ่อนตัวสูง เช่น อลูมิเนียมและทองเหลือง สามารถเปลี่ยนรูปร่างได้ง่ายจากแรงกดของเครื่องมือตัด
- Thin Wall: ชิ้นงานที่มีผนังบางมีความอ่อนไหวต่อแรงตัดและแรงกดของเครื่องมือมากกว่าปกติ ส่งผลให้เกิด taper ได้ง่ายขึ้น
- เครื่องมือสึกหรอ: เครื่องมือและอุปกรณ์ที่ใช้งานมานานจะเสื่อมสภาพ ส่งผลให้ความแม่นยำในการกลึงลดลง
ค่า Tolerance ตามมาตรฐาน ISO
ในทางปฏิบัติ มาตรฐาน ISO 2768-m โดยทั่วไปจะกำหนดค่า tolerance สำหรับงานกลึงอยู่ในช่วง ±0.1 ถึง ±0.2 มม. สำหรับการใช้งานทั่วไป ค่าความเรียว (taper) ภายในช่วงนี้สามารถยอมรับได้ในงานส่วนใหญ่ อย่างไรก็ตาม หากต้องการค่าความแม่นยำที่สูงกว่า เช่น ต่ำกว่า ±0.05 มม. ค่าใช้จ่ายจะเพิ่มสูงขึ้นอย่างมาก และอาจไม่จำเป็นสำหรับงานต้นแบบหรือการผลิตในปริมาณน้อย
ความสมดุลระหว่างคุณภาพและความเป็นจริงในการผลิต
แม้ว่าจะสามารถผลิตชิ้นงานให้มีค่าความเรียวน้อยมากหรือแทบจะสมบูรณ์แบบได้ แต่ต้นทุนในการทำเช่นนั้นมักจะสูงเกินไป เนื่องจากต้องใช้เครื่องจักรที่มีความละเอียดสูง และต้องควบคุมกระบวนการผลิตอย่างเข้มงวด ดังนั้น สำหรับงานต้นแบบหรืองานที่ผลิตในจำนวนจำกัด จึงควรคำนึงถึงความสมดุลระหว่างความต้องการด้านคุณภาพและค่าใช้จ่ายที่สมเหตุสมผล
ที่ OTPW เราเข้าใจและพร้อมที่จะให้คำปรึกษาและผลิตชิ้นงานกลึง CNC ที่เน้นความสมดุลระหว่างคุณภาพและความคุ้มค่า เพื่อตอบสนองความต้องการของลูกค้าในแต่ละงานอย่างเหมาะสม