ดอกกัดมีกี่ชนิด และมีวิธีใช้งานอย่างไร? เช็คความรู้เบื้องต้น

ในกระบวนการอุตสาหกรรมการผลิต การใช้งานเครื่อง CNC หรือเครื่องกัดโลหะทั่วไปจะต้องมี ดอกกัด (End Mill) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการตัดเฉือนวัสดุให้ได้รูปทรง ขนาด และพื้นผิวตามที่ต้องการ การมีความรู้เกี่ยวกับดอกกัดมีความสำคัญมาก เพราะมันสามารถส่งผลต่อคุณภาพของงานที่ทำและต้นทุนการผลิต การเลือกใช้ดอกกัดที่ถูกต้อง จึงไม่เพียงแต่มุ่งเน้นสิ่งที่ดีที่สุดให้กับวัสดุที่เราทำการผลิต แต่ยังช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงานได้มากมาย

ดอกกัดคืออะไร ? ทำไมจึงสำคัญต่องานผลิต

ดอกกัด หรือ End Mill คือเครื่องมือตัดเฉือนที่ทำหน้าที่ในการตัด, เจาะ, เซาะร่อง, และเก็บผิวชิ้นงานให้ได้รูปร่างและขนาดตามที่กำหนด ดอกกัดแตกต่างจากดอกสว่านตรงที่มี คมตัดด้านข้าง (Flutes) ซึ่งทำให้สามารถกัดงานในแนวราบและงานที่มีมิติซับซ้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ
การเลือกดอกกัดที่ถูกต้องจะส่งผลโดยตรงต่อทั้งคุณภาพผิวงาน ว่าจะได้ผิวงานที่เรียบเนียนตามมาตรฐาน ทำงานได้เร็วขึ้น ลดเวลาในการตัดเฉือน อีกทั้งดอกกัดจะสึกหรอช้าลง จึงส่งผลต่ออายุการใช้งานของเครื่องมือและประหยัดค่าใช้จ่าย

ประเภทของดอกกัด

ดอกกัดมีให้เลือกหลายแบบ ตามบทบาทหน้าที่และการใช้งาน หากจะเน้นที่ชนิดหลัก ๆ ที่มีการเลือกใช้กันแพร่หลายในอุตสาหกรรม จะแบ่งตามลักษณะของส่วนปลาย (End Geometry) ได้ดังนี้

1.ดอกกัดหัวเหลี่ยม (Square End Mill / Flat End Mill)

• ลักษณะ - ปลายดอกกัดมีลักษณะแบนราบทำมุม 90 องศากับด้านข้าง คมตัดลงมาถึงจุดศูนย์กลาง

• การใช้งาน 

  • เป็นดอกกัดที่นิยมใช้มากที่สุด

  • เหมาะสำหรับงานกัดปาดหน้า เพื่อสร้างพื้นผิวที่เรียบเสมอกัน

  • ใช้ในงานกัดร่อง และงานที่ต้องการมุมฉากที่คมชัด เช่น กัดบ่า หรือ Pocket

  • ใช้สำหรับงานกัดหยาบ และงานเก็บละเอียดทั่วไป

2. ดอกกัดหัวบอล (Ball End Mill / Ball Nose End Mill)

• ลักษณะ - ปลายดอกกัดเป็นรูปทรงกลมมน (มีรัศมีเท่ากับครึ่งหนึ่งของเส้นผ่านศูนย์กลาง)
• การใช้งาน 
  • มีความสำคัญมากในงาน กัดขึ้นรูป 3 มิติ (3D Contouring)
  • เหมาะสำหรับการผลิตแม่พิมพ์ (Mold) หรือชิ้นส่วนที่มีความโค้งมน เช่น ใบพัด หรือชิ้นส่วนยานยนต์
  • ช่วยให้ผิวงานมีความต่อเนื่องและลดรอยต่อได้ดีเยี่ยม มักใช้ในขั้นตอนเก็บละเอียด 

3. ดอกกัดมุมรัศมี (Corner Radius End Mill / Bull Nose End Mill)

• ลักษณะ - ปลายดอกกัดเป็นทรงสี่เหลี่ยม แต่มีส่วนโค้งมน (รัศมีเล็กน้อย) เชื่อมระหว่างปลายและด้านข้าง
• การใช้งาน
  • เป็นตัวเลือกที่ดีสำหรับงานกัดที่ต้องการความแข็งแรงของปลายดอกกัด
  • รัศมีที่มุมช่วยลดโอกาสที่ดอกกัดจะแตกหักหรือบิ่นเมื่อรับแรงกระแทก
  • ใช้สำหรับการกัดหยาบและเก็บละเอียดที่ต้องการมุมโค้งเล็ก ๆ ที่ฐานของร่องหรือบ่า ซึ่งช่วยลดความเครียดของชิ้นงาน

4. ดอกกัดรูปทรงตัว V (V-Bit Engraving Tool)

• ลักษณะ - ดอกกัดมีปลายแหลมเป็นรูปตัว V (มุมตัดต่างๆ เช่น 30°, 60°, 90°)
• การใช้งาน
  • เน้นงานแกะสลัก (Engraving) ที่มีความละเอียดสูง
  • ใช้ในการเซาะร่องตัวอักษร ลวดลาย หรือสร้างงานนูนต่ำ
  • ความลึกของการกัดจะกำหนดความกว้างของร่องที่แกะสลัก

วิธีใช้งานดอกกัดอย่างมีประสิทธิภาพ

หลายคนอาจคิดว่าแค่เปลี่ยนดอกแล้วสตาร์ทเครื่องก็จบเรื่อง แต่เอาเข้าจริงแล้ว รายละเอียดเล็ก ๆ น้อย ๆ นี่แหละที่สร้างความต่างระหว่างงานดีกับงานที่ต้องทิ้ง

1.การพิจารณาจากวัสดุชิ้นงาน 

วัสดุที่แตกต่างกันต้องการดอกกัดที่มีจำนวนฟันและการเคลือบผิวที่แตกต่างกัน เพื่อจัดการกับการคายเศษและความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพ ตัวอย่างเช่น

• อลูมิเนียมและวัสดุอ่อน ควรใช้ดอกเอ็นมิลแบบ 2 ฟันหรือแบบเกลียวสูง เพื่อให้มีพื้นที่ว่างในการระบายเศษวัสดุได้ดีและรวดเร็ว ป้องกันไม่ให้เศษอุดตันหรือหลอมติดกับดอกกัด
• เหล็กและเหล็กกล้า ต้องเลือกใช้ดอกเอ็นมิลที่มีความแข็งแรงสูง มักใช้แบบ 4 ฟันขึ้นไปและต้องมีการเคลือบผิวที่ทนความร้อนสูง เพื่อยืดอายุการใช้งานและทนต่อการสึกหรอ
• พลาสติกและวัสดุสังเคราะห์ ควรใช้ดอกกัดที่มีคมตัดน้อย เช่น 1 หรือ 2 ฟัน เพื่อลดการเสียดสีและลดความร้อนสะสม ซึ่งเป็นสาเหตุหลักที่ทำให้พลาสติกหลอมละลาย

2. การพิจารณาจากลักษณะงานกัด (The Job Type and Geometry)

รูปร่างของดอกกัดและจำนวนฟันต้องสอดคล้องกับลักษณะของงานที่ต้องการทำ เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ทั้งในด้านความเร็วและความละเอียด

• งานกัดร่องลึก ควรใช้ดอกเอ็นมิลแบบ 2 ฟัน หรือ 3 ฟัน เพื่อให้การระบายเศษเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพและรวดเร็ว ซึ่งสำคัญมากในการกัดร่องที่มีความลึก
• งานกัดผิวหน้าและงานเก็บผิวละเอียด เหมาะกับดอกเอ็นมิลแบบ 4 ฟันขึ้นไป เพื่อให้มีคมตัดหลายคมช่วยให้ผิวงานละเอียด เรียบเนียน และลดรอยต่อของร่องการกัด
• งาน 3 มิติ และงานกัดโค้ง จำเป็นต้องใช้ดอกเอ็นมิลแบบหัวโค้ง (Ball Nose) เพื่อความละเอียดและความแม่นยำในการขึ้นรูปพื้นผิวโค้งมนที่ซับซ้อน

3. ความสำคัญของการเคลือบผิว 

ดอกกัดมีทั้งแบบเคลือบผิวและไม่เคลือบผิว ซึ่งมีข้อดีและข้อจำกัดในการใช้งานต่างกัน

4. การควบคุมพารามิเตอร์การกัดอย่างแม่นยำ 

ไม่ว่าคุณจะเลือกดอกกัดชนิดใด การตั้งค่าเครื่องจักรก็เป็นอีกปัจจัยที่ขาดไม่ได้ ทีมฝ่ายผลิตต้องให้ความสำคัญกับการตั้งค่าหลัก 3 ส่วน

• ความเร็วรอบ ต้องสัมพันธ์กับวัสดุของดอกกัดและชิ้นงาน
• อัตราป้อน คือ ความเร็วที่ดอกกัดเคลื่อนที่ผ่านชิ้นงาน ต้องสัมพันธ์กับจำนวนฟัน
• ความลึกในการกัด การเลือกใช้ค่าที่เหมาะสมจะช่วยยืดอายุของดอกกัด และรักษาอุณหภูมิระหว่างการตัดเฉือน

การเข้าใจการใช้งานดอกกัดให้ถูก จะทำให้คุณบริหารงานง่ายขึ้นแบบเท่าตัว ไม่จำเป็นต้องเป็นวิศวกรก็เข้าใจหลักเบื้องต้นได้ ถ้าเราศึกษามันให้ดี ปรับตัวเลือกให้เข้ากับวัสดุและชิ้นงานแต่ละประเภท ผลที่ได้คืองานที่ดีขึ้น เวลาที่สั้นลง และต้นทุนที่ควบคุมได้ 
ชิ้นส่วนเล็ก ๆ อย่างดอกกัด กลายเป็นตัวแปรสำคัญในโลกที่แข่งขันกันด้านคุณภาพและเวลา แถมยังเป็นพื้นฐานให้คนทำงานเข้าใจภาพรวมของการผลิตได้ลึกขึ้นด้วย