คู่มือตั้งค่ารอบและฟีด CNC สำหรับ 6 วัสดุหลัก
คู่มือตั้งค่า
รอบและฟีด CNC
สำหรับวัสดุหลักในโรงงาน
คู่มือฉบับใช้งานจริงสำหรับช่าง CNC, โปรแกรมเมอร์ CAM และโรงงานที่ต้องการลดดอกหัก ลดงานเสีย และตั้งค่าการกัดให้แม่นยำขึ้น ครอบคลุม S45C, P20, NAK80, SKD11, SKD61 และ AL6061 พร้อมสูตร RPM, Feed Rate, Chip Load, Safety Factor และแนวทางปรับค่าหน้าเครื่อง
Quick Reference: Carbide End Mill
ลดดอกหัก
เข้าใจ Chip Load และลด Feed เมื่อ Slotting หรือกัดเต็มดอก
ผิวงานดีขึ้น
เลือก RPM และ Feed ให้สัมพันธ์กับจำนวนฟันและความแข็งของวัสดุ
คุม Cycle Time
รู้ว่าช่วงไหนควรเร่ง Feed และช่วงไหนควรลดเพื่อรักษา Tool Life
ตั้งค่าอย่างปลอดภัย
เริ่มจาก 70–90% ของค่าตาราง แล้วฟังเสียง ดูเศษ และปรับเพิ่มทีละขั้น
ก่อนตั้งรอบและฟีด ต้องเข้าใจ 3 ตัวแปรหลัก
งาน CNC ไม่ได้เริ่มจากการเดาตัวเลขหน้าเครื่อง แต่เริ่มจากการเข้าใจความสัมพันธ์ระหว่างความเร็วตัด ขนาดดอก จำนวนฟัน และโหลดต่อฟัน ถ้าค่าใดค่าหนึ่งผิด ผลที่ตามมาคือเสียงดัง สั่น ดอกบิ่น ดอกหัก ผิวงานเป็นรอย หรือ Cycle Time นานเกินจำเป็น
Vc คือความเร็วตัด
Vc คือความเร็วที่คมตัดสัมผัสชิ้นงาน วัสดุแข็งหรือเหนียวต้องใช้ Vc ต่ำลง ส่วนอลูมิเนียมใช้ Vc สูงได้ แต่ต้องระวังเศษติดคมและการระบายเศษ
RPM = Vc × 1000 / πD
ดอกเล็กต้องใช้รอบสูงกว่า ดอกใหญ่ใช้รอบต่ำกว่า ถ้า RPM สูงเกินไปจะเกิดความร้อนและคมสึกเร็ว ถ้าต่ำเกินไปจะเกิดการถูแทนการตัด
Vf = fz × Z × RPM
Feed Rate คือค่าป้อนจริงที่เครื่องใช้ โดย fz คือปริมาณกินต่อฟัน, Z คือจำนวนฟัน และ RPM คือรอบสปินเดิล ถ้า Feed ต่ำเกินไปดอกจะถู ถ้าสูงเกินไปจะเกิดโหลดมากเกินและดอกหัก
ตารางค่าตัดสำหรับ 6 วัสดุหลัก
ค่าด้านล่างเป็นแนวทางเริ่มต้นสำหรับดอก Carbide End Mill ในสภาพเครื่องปกติ ให้เริ่มด้วยค่า Conservative ก่อน แล้วค่อยเพิ่มตามเสียงตัด ลักษณะเศษ ความร้อน และความนิ่งของเครื่อง
S45C / S50C
S45C เป็นเหล็กคาร์บอนปานกลางที่พบได้บ่อยในงานชิ้นส่วนเครื่องจักร งานเพลา งานฟิกซ์เจอร์ และชิ้นส่วนทั่วไป จุดเด่นคือกัดได้ค่อนข้างง่ายเมื่อเทียบกับเหล็กแม่พิมพ์ แต่ยังต้องระวังความร้อน และการสั่นหากยื่นดอกยาว
| Operation | Vc | fz | คำแนะนำ |
|---|---|---|---|
| Roughing | 150–220 m/min | 0.05–0.10 mm/ฟัน | เริ่มกลางตาราง ถ้าเครื่องนิ่งค่อยเพิ่ม Feed |
| Finishing | 200–280 m/min | 0.03–0.06 mm/ฟัน | ลด ae และใช้คมคมเพื่อผิวที่สวย |
| Slotting | 100–140 m/min | 0.03–0.05 mm/ฟัน | ลด Feed 30–50% เพราะกินเต็มดอก |
P20 / 1.2311
P20 เป็นเหล็กแม่พิมพ์พลาสติกที่ผ่านการชุบแข็งมาแล้ว เหมาะกับงานแม่พิมพ์ที่ต้องการความแข็งแรงและผิวดี เมื่อกัดควรใช้ Toolpath ที่รักษาโหลดคงที่ ลดการกัดมุมหนัก และหลีกเลี่ยงการกินลึกแบบกระแทก
| Operation | Vc | fz | คำแนะนำ |
|---|---|---|---|
| Roughing | 120–180 m/min | 0.04–0.08 mm/ฟัน | เหมาะกับงานเปิดผิวและเก็บเนื้อหลัก |
| Finishing | 160–220 m/min | 0.03–0.05 mm/ฟัน | ใช้ Step-over ต่ำเพื่อผิวแม่พิมพ์ |
| Dynamic / HEM | 180–260 m/min | 0.05–0.10 mm/ฟัน | เหมาะมาก ถ้า ae ต่ำและ ap ลึก |
NAK80
NAK80 เหมาะกับงานแม่พิมพ์ที่ต้องการผิวสวย ขัดเงาง่าย และความเสถียรสูง ข้อควรระวังคืออย่าให้เกิดรอยสั่น เพราะรอยจากการกัดจะส่งผลต่อขั้นตอนขัดและคุณภาพผิวแม่พิมพ์โดยตรง
| Operation | Vc | fz | คำแนะนำ |
|---|---|---|---|
| Roughing | 100–150 m/min | 0.03–0.06 mm/ฟัน | คุมความร้อนและลดการกระแทก |
| Finishing | 140–200 m/min | 0.02–0.04 mm/ฟัน | เน้นผิว ลด Step-over และลด Runout |
| High Speed Finish | 180–260 m/min | 0.02–0.05 mm/ฟัน | ใช้ได้ดี เมื่อเครื่องนิ่งและดอกคม |
SKD11 / D2
SKD11 มีความทนสึกสูงและมีคาร์ไบด์ในเนื้อเหล็กมาก จึงกัดยากกว่าเหล็กทั่วไป ถ้าชุบแข็งแล้วต้องลด Vc และ fz ลงอย่างมาก ใช้ดอกคุณภาพสูงและหลีกเลี่ยงการกระแทกที่มุม
| Condition | Vc | fz | คำแนะนำ |
|---|---|---|---|
| Annealed | 100–140 m/min | 0.04–0.08 mm/ฟัน | ใช้ค่ากลางได้ ถ้าเครื่องนิ่ง |
| Hardened 55–58 HRC | 60–90 m/min | 0.03–0.05 mm/ฟัน | ใช้ AlTiN / TiAlN และลมเป่าเศษ |
| Hardened 58–62 HRC | 40–70 m/min | 0.02–0.04 mm/ฟัน | เน้น Conservative และลดการสั่น |
SKD61 / H13
SKD61 ใช้ในแม่พิมพ์งานร้อน เช่น Die Casting และ Hot Forging วัสดุมีความเหนียวและทนความร้อน การกัดควรคุมความร้อนสะสมและใช้ Toolpath ที่ไหลลื่น ไม่หยุดค้างที่มุมเป็นเวลานาน
| Condition | Vc | fz | คำแนะนำ |
|---|---|---|---|
| Annealed | 120–160 m/min | 0.04–0.08 mm/ฟัน | กัดได้เสถียร แต่ยังต้องคุมเศษ |
| Hardened 45–48 HRC | 80–120 m/min | 0.03–0.05 mm/ฟัน | ลด Feed เมื่อยื่นดอกยาว |
| Hardened 48–52 HRC | 60–100 m/min | 0.02–0.04 mm/ฟัน | เน้นคุมโหลด และลดความร้อน |
AL6061
AL6061 กัดได้เร็วและใช้ Vc สูงกว่าเหล็กมาก แต่ปัญหาหลักคือเศษติดคม ดอกพอก และผิวเป็นรอย ควรใช้ดอกสำหรับอลูมิเนียมโดยเฉพาะ ร่องคายเศษกว้าง คมเงา และใช้ลมเป่าหรือ Coolant ให้เพียงพอ
| Operation | Vc | fz | คำแนะนำ |
|---|---|---|---|
| Roughing | 300–600 m/min | 0.06–0.16 mm/ฟัน | ใช้ดอก 2–3 ฟันสำหรับคายเศษดี |
| Finishing | 400–800 m/min | 0.03–0.08 mm/ฟัน | คุม Runout และใช้คมเงา |
| Slotting | 250–450 m/min | 0.04–0.10 mm/ฟัน | เน้นเป่าเศษ ป้องกันเศษอัดร่อง |
คำนวณ RPM และ Feed แบบเข้าใจง่าย
สมมติเลือก Vc = 150 m/min, ดอก Ø10 mm, จำนวนฟัน 4 ฟัน และ fz = 0.06 mm/ฟัน เราสามารถคำนวณค่าเริ่มต้นก่อนนำไปปรับหน้าเครื่องได้ดังนี้
Checklist หน้าเครื่อง ก่อนกด Cycle Start
ตัวเลขในตารางเป็นจุดเริ่มต้น แต่คุณภาพงานจริงเกิดจากการฟังเสียง ดูเศษ ดูการสั่น และปรับตามสภาพเครื่องมือจับยึด ดอกกัด และเครื่องจักร
เริ่มต่ำก่อนเสมอ
วัสดุใหม่ ดอกใหม่ หรือเครื่องที่ไม่คุ้นเคย ให้เริ่มที่ 70–80% ของค่าคำนวณ แล้วเพิ่มทีละ 10%
ดูเศษ ไม่ใช่ดูเสียงอย่างเดียว
เศษที่ดีควรเป็นชิ้นชัด ไม่เป็นผงมากเกิน ไม่ยาวพันดอก และไม่เปลี่ยนสีร้อนจัดผิดปกติ
Slotting ต้องลดโหลด
การกัดร่องเต็มดอกโหลดสูงมาก ควรลด Feed, ลด Vc และใช้ลมเป่าเศษเพื่อลดโอกาสดอกหัก
ดอกยื่นยาวต้อง Conservative
ยิ่งดอกยื่นยาว ความแข็งแรงยิ่งลด ให้ลดความลึกตัด ลด Feed และเลือก Toolpath ที่โหลดคงที่
อย่ามองข้าม Holder
Runout เพียงเล็กน้อยทำให้ฟันบางฟันรับโหลดมากกว่าปกติ ส่งผลให้ผิวไม่ดีและดอกสึกไม่เท่ากัน
ใช้ CAM ช่วยคุมโหลด
Toolpath แบบ Dynamic / High Efficiency Machining ช่วยรักษา Chip Load ให้คงที่ ลดโหลดที่มุม และช่วยยืดอายุดอก
คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับ รอบและฟีด
รวมคำถามที่มักเจอในโรงงาน เมื่อต้องตั้งค่าการกัดจริงกับวัสดุหลายชนิดและเครื่องจักรหลายสภาพ
ทำไมตั้ง Feed ต่ำมากแล้วดอกยังสึกเร็ว?
Feed ต่ำเกินไปอาจทำให้คมตัดถูชิ้นงานแทนการตัด เกิดความร้อนสะสมและทำให้คมสึกเร็ว ควรตั้ง fz ให้เหมาะสมกับขนาดดอก จำนวนฟัน และวัสดุ
กัดร่องเต็มดอกควรใช้ค่าตารางเหมือน Roughing ปกติไหม?
ไม่ควรใช้เต็มค่าโดยตรง เพราะ Slotting มีโหลดสูงและคายเศษยากกว่า ควรลด Feed, ลด Vc และเน้นการเป่าเศษเพื่อป้องกันเศษอัดร่อง
Dynamic Milling ควรใช้ Feed สูงกว่าเดิมได้ไหม?
สามารถใช้ Feed สูงขึ้นได้เมื่อ ae ต่ำและ Toolpath รักษาโหลดคงที่ แต่ต้องดูความแข็งแรงของเครื่อง Holder และการจับยึดงานร่วมด้วย ไม่ควรเพิ่มจากค่าตารางโดยไม่ทดสอบ
ทำไมอลูมิเนียมใช้รอบสูงแต่ผิวงานยังไม่สวย?
ปัญหาอาจมาจากเศษติดคม ดอกไม่เหมาะกับอลูมิเนียม Runout สูง หรือคายเศษไม่ทัน ควรใช้ดอกสำหรับอลูมิเนียม ร่องคายเศษกว้าง และใช้ลมเป่าหรือ Coolant ช่วย
ตั้งค่ารอบและฟีดให้แม่นขึ้น ด้วยเครื่องมือและความรู้ที่ถูกต้อง
หากคุณต้องการยกระดับการเขียนโปรแกรม CNC, ลด Cycle Time, ลดดอกหัก และใช้ Mastercam ให้เต็มประสิทธิภาพ สามารถเริ่มจากการใช้ CNC Calculator, ศึกษา Mastercam Training หรือปรึกษาทีม Support ของ Leadsoft ได้โดยตรง
