วิธีติดตั้งและปรับหัวไส่รูให้ถูกต้อง

ความเข้าใจเกี่ยวกับชิ้นส่วนและประเภทของหัวไส่รู

การระบุชิ้นส่วนของหัวไส่รูแบบเบี่ยงเบนเพื่อการประกอบที่ถูกต้อง

หัวไสลด์แบบออฟเซตมีหลายส่วนประกอบหลัก ได้แก่ ตัวฐาน สกรูปรับ ช่องสำหรับยึดเครื่องมือ รวมถึงเครื่องหมายความแม่นยำที่ช่วยจัดตำแหน่งในแนวรัศมี เมื่อใช้งาน หัวจะเลื่อนไปตามระบบคู่มือแบบลิ่ม น็อตไมโครมิเตอร์จะควบคุมการปรับขนาดเล็กนี้ตามต้องการ ส่วนสำคัญบางประการ ได้แก่ คอทแวร์ (taper shank) ซึ่งโดยทั่วไปจะเป็นแบบ R8 หรือ CAT40 พร้อมกับคุณสมบัติล็อกต่างๆ ที่ช่วยให้ทุกอย่างอยู่ในแนวเดียวกันอย่างเหมาะสมตลอดการทำงานหลายขั้นตอน การประกอบเข้าด้วยกันอย่างถูกต้องหมายถึงการเริ่มจากการทำความสะอาดบริเวณที่สัมผัสทุกจุดอย่างทั่วถึง ตรวจสอบว่าสกรูสามารถเคลื่อนไหวได้อย่างลื่นไหล โดยไม่มีช่องว่างหรือแรงต้านใดๆ อย่าลืมขันแหวนแยก (split collars) ให้แน่นเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดการลื่นไถลขณะทำการตัดโลหะจริง

การแยกแยะระหว่างหัวไส่แบบอ่านค่าตรงและแบบอ่านค่าทางอ้อม

หัวไบเร่อ่านค่าโดยตรงมีหน้าปัดไมโครมิเตอร์ในตัวที่ปรับเทียบตามการเปลี่ยนแปลงรัศมีของเครื่องมือ (เช่น 0.001" ต่อช่อง) ทำให้การตั้งค่าสำหรับวัสดุอย่างอลูมิเนียมง่ายขึ้น ประเภทอ้อมต้องคำนวณด้วยตนเอง—โดยการปรับสกรู 0.002" จะทำให้เส้นผ่านศูนย์กลางเปลี่ยนไป 0.004"—แต่ให้ความยืดหยุ่นมากกว่าสำหรับรูปทรงเครื่องมือพิเศษในงานกับเหล็กกล้าที่ผ่านการอบแข็ง

เปรียบเทียบการตัดแบบขั้นบันไดกับการตัดแบบสมดุล โดยใช้การออกแบบหัวไบเร่คู่

การออกแบบคู่แบบสมดุลช่วยลดภาระบนแกนหมุนลง 22% (Machinery Handbook, 2023) โดยการจัดวางเม็ดมีดคาร์ไบด์แบบสมมาตร ในขณะที่โครงสร้างแบบขั้นช่วยให้ควบคุมความลึกได้อย่างแม่นยำสำหรับลักษณะรูเจาะแบบชั้น

การเตรียมและติดตั้งหัวกลึงเจาะลงบนแกนกัด

การตรวจสอบและทำความสะอาดแกนและส่วนท้ายกรวยก่อนติดตั้ง

พิจารณาอย่างละเอียดที่แกนกัด (milling spindle) และบริเวณข้อต่อแบบกรวย (taper area) ตรวจสอบว่ามีการสะสมของสิ่งสกปรก รอยขีดข่วน หรือสัญญาณของการสึกหรอที่มองเห็นได้หรือไม่ เมื่อทำความสะอาด ให้ใช้ผ้าสะอาดที่ไม่หลุดใย ชุบแอลกอฮอล์ไอโซโพรพิล ซึ่งจะช่วยขจัดคราบเหนียวที่อาจทำให้การจัดแนวชิ้นส่วนไม่แม่นยำได้ จากนั้นนำเกจวัดแบบกล้องขยาย (telescoping gauge) มาใช้วัดเส้นผ่านศูนย์กลางของข้อต่อแบบกรวย ค่าที่วัดได้ควรใกล้เคียงกับค่าที่ผู้ผลิตกำหนดไว้มาก โดยห้ามเบี่ยงเบนเกิน 0.0002 นิ้ว หรือ 0.005 มิลลิเมตร หากใช้ข้อต่อแบบ CAT หรือ BT เป็นพิเศษ อย่าลืมตรวจสอบบริเวณร่องสำหรับตัวดึง (pull stud recess) ด้วย ตรวจสอบให้มั่นใจว่าไม่มีการงอหรือบิดเบี้ยว เพราะสิ่งเหล่านี้มีผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพในการล็อกของตัวดึง (drawbar) เมื่อประกอบชิ้นส่วนทั้งหมดกลับเข้าไป

การตั้งค่าและการจัดแนวหัวไส่เจาะรู (Boring Head) บนเครื่องกัดอย่างถูกต้อง

ดันตัวลอนเข้าไปในแกนหมุนจนสุดจนได้ยินเสียงคลิกเพื่อให้ยึดแน่น จากนั้นบิดหัวเครื่องประมาณหนึ่งในสี่รอบพร้อมออกแรงดึงขึ้นอย่างเบามือ เพื่อให้ชิ้นส่วนทั้งหมดสัมผัสกันอย่างถูกต้องบริเวณขอบ หลังจากนั้นใช้เครื่องวัดแบบโคแอกเชียลตรวจสอบค่าความเบี้ยวตามแนวรัศมี หากพบว่ามีค่าเกิน 0.0005 นิ้ว เพราะสิ่งนี้มีความสำคัญมากในการรักษาความตรงของรูเมื่อทำงานไส่เจาะลึก ก่อนเริ่มงาน ให้จัดตำแหน่งสเกลปรับแต่งของหัวไส่ให้ขนานกับตำแหน่งของแกนหมุน ขั้นตอนเล็กๆ นี้จะช่วยให้การปรับขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางทำได้ง่ายขึ้นมากในระหว่างการตั้งค่า

การยึดหัวไส่ให้แน่นด้วยสลักดึงหรืออุปกรณ์ยึดจับเพื่อความมั่นคง

เมื่อทำการทำงานกับแกนดึง จำเป็นต้องขันให้แน่นระหว่าง 35 ถึง 45 ฟุตปอนด์ หรือประมาณ 47 ถึง 61 นิวตันเมตร โดยใช้ประแจแม่แรงที่มีคุณภาพดี ควรขันสลับไปมาตามลำดับรูปดาว เพื่อให้มั่นใจว่าแต่ละสกรูได้รับการปรับก่อนจะเลื่อนไปยังสกรูถัดไป สิ่งนี้ช่วยกระจายแรงกดอย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งชุดประกอบ หากต้องทำงานกับระบบที่เปลี่ยนเร็ว ให้ตรวจสอบชนิดของลูกบิดยึดที่ใช้อยู่ เช่น บางระบบใช้มาตรฐาน PSC 43 ในขณะที่บางระบบใช้ข้อกำหนด BT 45 ดังนั้นความเข้ากันได้จึงมีความสำคัญมาก เมื่อทุกอย่างดูแน่นพอแล้ว ให้ใช้ค้อนยางเคาะหัวเบาๆ ไปทางด้านข้าง หากรู้สึกถึงการเคลื่อนไหวใดๆ แสดงว่ายังไม่มีการติดตั้งอย่างถูกต้อง และจำเป็นต้องขันซ้ำอีกครั้ง

ข้อควรระวังด้านความปลอดภัยระหว่างการติดตั้ง เพื่อหลีกเลี่ยงการกระเด็นของเครื่องมือหรือภาวะไม่สมดุล

ตรวจสอบว่าหัวไส่รูปทรงนั้นได้รับการกำหนดค่าที่ความเร็วรอบต่อนาที (RPM) เท่าใดก่อนเริ่มการทำงาน ส่วนใหญ่จะทำงานที่ประมาณ 60 ถึง 80 เปอร์เซ็นต์ของค่าจำกัดความเร็วแกนหมุน (spindle limit) ที่ระบุไว้บนเครื่องจักร หากมีภาวะไม่สมดุลเกินครึ่งกรัม-มิลลิเมตร ที่ความเร็ว 10,000 รอบต่อนาที ควรระมัดระวัง เพราะแรงสั่นสะเทือนเหล่านี้อาจทำให้อุปกรณ์เสียหายได้ ดังนั้นการมีเครื่องถ่วงสมดุลแบบไดนามิกที่ดีจึงมีความสำคัญเมื่อทำงานที่ความเร็วสูง นอกจากนี้ยังต้องใส่แว่นนิรภัยด้วย โดยเลือกแว่นที่ผ่านมาตรฐาน ANSI Z87.1 โดยเฉพาะสำหรับป้องกันเศษโลหะ เมื่อเครื่องมือกระเด็นหลุดออกมาในขณะเกิดข้อผิดพลาด บางครั้งอาจมีแรงกระแทกมากกว่า 500 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว ดังนั้นการป้องกันดวงตาอย่างเหมาะสมจึงเป็นสิ่งสำคัญเพื่อความปลอดภัย

การติดตั้งบาร์ไส่และเม็ดมีดตัดสำหรับงานตัดที่มีความแม่นยำ

การติดตั้งบาร์ไส่และเม็ดมีดลงในหัวไส่โดยไม่เกิดการเยื้องศูนย์

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าแท่งไสเจาะได้รับการยึดอย่างมั่นคงโดยใช้ประแจขันตอร์คที่ปรับเทียบไว้ระหว่าง 12 ถึง 15 นิวตันเมตร สิ่งนี้ช่วยป้องกันการลื่นไถลที่ไม่ต้องการในระหว่างการทำงาน ขั้นตอนต่อไปคือการจัดให้ขอบเรียบของแท่งขนานกับแกนสปินเดิล โดยควรอยู่ในช่วงความคลาดเคลื่อนประมาณ 0.001 นิ้ว ซึ่งอาจฟังดูแม่นยำมาก แต่มีความสำคัญต่อการจัดแนวที่ถูกต้อง ใช้ฉากวัดความละเอียดสูงเพื่อตรวจสอบการจัดแนวอย่างแม่นยำ ก่อนติดตั้งชิ้นส่วนอื่น ๆ ให้ทำความสะอาดกระเป๋ายึดเม็ดมีดอย่างทั่วถึงด้วยตัวทำละลายคุณภาพดี เมื่อวางปลายคาร์ไบด์ ให้วางให้แนบชิดกับผนังด้านหลังของกระเป๋าก่อน จากนั้นจึงขันสกรูตามลำดับรูปแบบดาว การทำเช่นนี้จะช่วยให้แรงกดกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอทุกจุด ป้องกันปัญหาการโก่งหรือเบี่ยงเบนในภายหลัง

การเลือกเม็ดมีดสำหรับหัวไสเจาะตามชนิดของวัสดุและประเภทการไสเจาะ

• วัสดุที่ไม่ใช่เหล็ก : ใช้เม็ดมีดคาร์ไบด์แบบไม่เคลือบพร้อมคมตัดที่เรียวและมุมน้าวบวก เพื่อลดการยึดติด

• เหล็กชุบแข็ง : เลือกใช้เม็ดมีด CBN หรือแบบเคลือบด้วย PVD ที่มีมุมเสริมแรง (แนะนำรัศมีปลายเม็ดมีด 0.8 มม.)

• การตัดแบบหยุดชะงัก : เลือกใช้เม็ดมีดที่มีรูปทรงไวเปอร์เพื่อชดเชยการสั่นสะเทือนบนพื้นผิวที่ขรุขระ

สำหรับรูแบบปิด ให้เลือกเม็ดมีดที่มี มุมคลีแรนซ์ 15° เพื่อป้องกันการเสียดสี; การใช้งานรูแบบเปิดจะได้ประโยชน์จากดีไซน์มุมเป็นกลาง

การใช้แท่งยื่นในชุดดอกไบโอริงสำหรับงานเจาะรูลึก

เมื่อการเจาะลึกเกินกว่าสามเท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางแท่ง เกราะต่อ (extensions) จะจำเป็นเพื่อให้การทำงานเป็นไปอย่างเหมาะสม เพื่อรักษาความมั่นคงระหว่างการทำงานเหล่านี้ ควรใช้เกราะต่อเหล็กกล้าที่ผ่านการขัดผิวมาแล้ว ซึ่งมีข้อต่อแบบเรียว เช่น รุ่น Jacobs Taper 2 ที่ทำงานได้ดี นอกจากนี้ อย่าให้ส่วนยื่นยาวเกินไป โดยควรรักษาระยะสัมพันธ์ระหว่างความยาวกับเส้นผ่านศูนย์กลางให้ดีกว่า 4:1 เป็นอย่างน้อย อย่าลืมทาสารหล่อลื่นป้องกันการสั่นสะเทือน (anti-vibration paste) บริเวณรอยเกลียวที่ต่อกัน เพื่อลดการเคลื่อนไหวที่ไม่ต้องการ สำหรับการทดสอบ ให้ทำการตัดตื้นๆ ประมาณ 0.005 นิ้ว ที่ความเร็วรอบละประมาณ 300 รอบต่อนาที หากทุกอย่างรู้สึกปกติ การสั่นสะเทือนที่วัดได้จากเครื่องวิเคราะห์คุณภาพดีควรมีค่าต่ำกว่าเกณฑ์ 0.0003 นิ้ว ส่วนใหญ่ของเวลา

การวัดและการลดค่า Runout เพื่อประสิทธิภาพการไสเจาะที่แม่นยำ

การวัดและปรับค่า Runout โดยใช้เครื่องวัดแบบเข็มหมุน (Dial Indicator) กับหัวไสเจาะ

สิ่งแรกที่ต้องทำคือ ติดตั้งเครื่องชี้วัดแบบเข็ม (dial indicator) ลงบนแกนเครื่องจักร และตรวจสอบให้แน่ใจว่าโพรบสัมผัสกับด้านนอกของหัวไสเจาะ (boring head) จากนั้นหมุนแกนช้าๆ ด้วยมือ พร้อมสังเกตค่าที่แสดงบนมาตรวัด หากระหว่างการหมุนพบค่าเบี่ยงเบนเกิน 0.003 นิ้ว หรือ 0.076 มม. แสดงว่ามีการสั่นสะเทือนมากเกินไป ถึงเวลาที่ต้องปรับแต่ง เริ่มจากการคลายสกรูล็อกออกเล็กน้อยเพียงพอให้ไม่ยึดแน่น จากนั้นใช้ค้อนยางอ่อนๆ ตอกเบาๆ ที่หัวไสเจาะเพื่อปรับตำแหน่งให้ตรงอีกครั้ง อย่าใช้แรงหนักเกินไป! หลังจากตอกแล้ว รัดสกรูให้แน่นอีกครั้ง แล้วตรวจสอบค่าความเบี่ยงเบน (runout) อีกครั้ง ทำซ้ำขั้นตอนนี้เรื่อยๆ จนกว่าค่าที่ได้จะอยู่ในช่วงที่ถือว่าปกติสำหรับอุปกรณ์ประเภทนี้

การจัดแนวเครื่องมือไสเจาะเพื่อความแม่นยำในการรักษาระดับความถูกต้องของมิติ

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าขอบตัดของเครื่องกัดรูอยู่ในแนวขนานกับแกนสปินเดิล การจัดตำแหน่งที่ผิดจะเพิ่มการโก่งงอ ทำให้เกิดความเบี้ยวเป็นกรวยหรือวงรี สำหรับงานที่ต้องการความแม่นยำสูง ควรตรวจสอบการจัดแนวโดยใช้เครื่องชี้วัดแบบร่วมแกนหรือเครื่องเปรียบเทียบด้วยแสง อ้างอิงจากรายงานความแม่นยำในการกลึงปี 2024 การจัดแนวเครื่องมืออย่างถูกต้องสามารถลดข้อผิดพลาดของขนาดได้ถึง 42% ในเหล็กที่ผ่านการบำบัดความแข็งแล้ว

การตรวจสอบความกลมศูนย์กลางของสปินเดิลและตัวยึดใหม่อีกครั้งหลังจากการติดตั้งเริ่มต้น

หลังจากยึดหัวกัดรูแน่นแล้ว ให้วัดความกลมศูนย์กลางอีกครั้งโดยวางไมโครมิเตอร์วัดค่าบนก้านยึดเครื่องมือ การขยายตัวจากความร้อนระหว่างการทำงานอาจทำให้ชิ้นส่วนเคลื่อนตัว ดังนั้นควรตรวจสอบความกลมศูนย์กลางที่อุณหภูมิขณะทำงาน ควรขันสลักยึดแบบค่อยเป็นค่อยไปพร้อมกับเฝ้าสังเกตค่าที่แสดงบนมาตรวัด เพื่อป้องกันการบิดเบี้ยวของพื้นผิวทรงกรวย

การปรับและตรวจสอบเส้นผ่านศูนย์กลางรูให้มีความแม่นยำระดับไมโครมิเตอร์

การปรับเส้นผ่านศูนย์กลางโดยใช้สกรูปรับแบบหน้าปัดและสกรูล็อก

คลายสกรูล็อกเพื่อเปิดใช้งานกลไกปรับ หมุนสกรูจานหมุนตามเข็มนาฬิกาเพื่อเพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางการตัด—หัวเครื่องอุตสาหกรรมส่วนใหญ่มีความแม่นยำ 0.0005 นิ้วต่อขีดแบ่ง เมื่อตั้งค่าขนาดที่ต้องการแล้ว (เช่น 1.250 นิ้ว ±0.001 นิ้ว) ให้ขันสกรูล็อกให้แน่นในขณะที่ยังคงกดจานหมุนลงด้านล่างเพื่อป้องกันการเด้งกลับ

การใช้ปลอกไมโครมิเตอร์สำหรับการปรับอย่างแม่นยำ

ปลอกไมโครมิเตอร์ช่วยให้สามารถปรับละเอียดได้ถึงระดับความละเอียด 0.0001 นิ้ว ซึ่งจำเป็นอย่างยิ่งสำหรับงานระดับอากาศยาน การใช้งานอย่างถูกต้องจะช่วยลดความเบี่ยงเบนของเส้นผ่านศูนย์กลางลงได้ 43% เมื่อเทียบกับการประมาณด้วยมือ (Precision Machining Journal 2023) เมื่อทำงานกับวัสดุแข็ง เช่น อินโคเนล ควรใช้ปลอกคู่กับเม็ดมีดเคลือบผิวเพื่อต้านทานการโก่งตัวระหว่างการปรับระดับไมโคร

ตรวจสอบความมั่นคงของการปรับหลังจากล็อกแล้ว

ทำการตัดทดสอบบนวัสดุที่มีความแข็งใกล้เคียงกับชิ้นงานจริง วัดขนาดรูโดยใช้ไมโครมิเตอร์ที่ได้รับการสอบเทียบแล้ว ใน 3 ตำแหน่งตามแนวแกน — หากค่าเบี่ยงเบนเกิน 0.0003 นิ้ว แสดงว่าแรงล็อกไม่เพียงพอหรือมีสิ่งสกปรกสะสมอยู่ในเกลียว

ข้อผิดพลาดทั่วไปในการอ่านค่าไมโครมิเตอร์และการป้องกัน

ควรอ้างอิงมาตรฐานการสอบเทียบที่ได้รับการรับรองเสมอเมื่อตรวจสอบเครื่องมือวัด ในงานที่ต้องการความแม่นยำสูง (±0.0002 นิ้ว หรือละเอียดกว่านั้น) ควรตรวจสอบร่วมกันระหว่างไมโครมิเตอร์และเครื่องวัดแบบลมเพื่อยืนยันผล

ส่วน FAQ

หัวไบโอริงค์คืออะไร

หัวไบโอริงค์คือเครื่องมือที่ใช้ในการกลึงเพื่อขยายรูที่มีอยู่เดิมให้มีความแม่นยำสูง มักติดตั้งบนเครื่องกัด

หัวไบโอริงค์แบบอ่านค่าโดยตรงจะมีหน้าปัดไมโครมิเตอร์ในตัวสำหรับปรับรัศมีของเครื่องมือ ในขณะที่แบบอ้อมต้องคำนวณขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางด้วยตนเอง

ควรปฏิบัติด้านความปลอดภัยอย่างไรขณะตั้งค่าหัวไบโอริงค์

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าความเร็วรอบต่อนาที (RPM) ของหัวไบโอริงค์ไม่เกินค่าที่กำหนด ใช้เครื่องมือสมดุลเชิงพลวัตสำหรับการทำงานที่ความเร็วสูง และสวมแว่นนิรภัยเพื่อป้องกันเศษชิ้นงานกระเด็น

ทำไมการวัดค่ารันเอ้าท์จึงมีความสำคัญ

การวัดค่ารันเอ้าท์ช่วยให้มั่นใจว่าเครื่องมือไบโอริงค์จัดแนวได้อย่างถูกต้องกับแกนสปินเดิล ลดการเบี่ยงเบนและเพิ่มความแม่นยำของมิติ