A Free Template From Joomlashack

A Free Template From Joomlashack

Thai (ภาษาไทย)English (United Kingdom)
Industry_Banner_GIF_950x126
มีดกลึง (Cutting Tool) - ข้อมูลความรู้ PDF พิมพ์ อีเมล

cuttingtools

คือ เครื่องมือที่ใช้ในการขึ้นรูปชิ้นงานให้เป็นรูปร่างต่างๆ

คุณสมบัติที่สำคัญของวัสดุมีดกลึง (Tool Material)

- ความสามารถต้านทานการอ่อนตัวที่อุณหภูมิสูง ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำ
- ทนทานต่อการขัดสี และมีความเหนียวแน่น เพียงพอที่จะต้านทานการแตกร้าวได้ ชุดเครื่องมือ
  อาจทำขึ้นจากวัสดุมากกว่าหนึ่งชนิด เพื่อวัตถุประสงค์ที่ต่างกัน เช่น การกลึงขนาดชิ้นงานที่
  ต่างกัน ควรเลือกใช้เครื่องมือที่ต่างกัน

 

วัสดุหลักที่ใช้ในการทำมีดกลึง

1. เหล็กกล้าคาร์บอนสูง (High Carbon Steel) ใช้กันในช่วงที่ยังไม่มีการค้นพบเหล็กกล้าความเร็วสูง โดย
    วัสดุนี้จะมีปริมาณคาร์บอน 0.8% - 1.20% สามารถทำการชุบแข็งได้
ดีด้วยกรรมวิธีทางความร้อนที่เหมาะสม
    อาจ
เพิ่มความแข็งได้ใกล้เคียงกับเหล็กกล้าความเร็วสูงต่างๆ หรือ ความเหนียวแน่นได้ อย่างไรก็ตาม
    เหล็กกล้านี้มีความสามารถในการชุบแข็งหรือความลึกในการชุบแข็งต่ำ
และจะสูญเสีย ความแข็งที่อุณหภูมิ
    ประมาณ 300 องศา ดังนั้นจึงถูกจำกัด
ใช้เฉพาะเครื่องมือตัดขนาดเล็กที่มีความเร็วไม่เกิน 0.15 m/s
    ไม่เหมาะกับการตัดด้วยความเร็วสูง หรือ งานหนัก แต่ใช้กับวัสดุอ่อนควบคู่กับสาร
หล่อเย็น (Coolant)

2. เหล็กกล้าความเร็วสูง (High Speed Steel หรือ HSS) หรือเหล็กรอบสูง จะมีส่วนประกอบของโลหะผสมพื้นฐาน เช่น คาร์บอน (Carbon) 7%,
    โครเมี่ยม (Chromium) 4%ม ทังสเตน (Tungsten), วานาเดียม (Vanadium), โมลิบดีนัม (Molybdenum), โคบอลต์ (Cobalt) มีความสามารถ
    ในการชุบแข็ง และรักษาสภาพของคมตัดที่ดีที่อุณหภูมิประมาณ 650 องศา ซึ่งเป็นคุณสมบัติในด้านความต้านทานต่อการอ่อนตัวที่อุณหภูมิสูง
    หรือความแข็งขณะร้อนแดง (Red Hardness) โดยเหล็กกล้าทำเครื่องมือตัดชนิดแรกถูกพัฒนาขึ้นโดย Frederick W. Taylor และ M. White
    ในปี ค.ศ. 1900 ซึ่งมีการเติมทังสเตน (Tungsten) 18% และโครเมี่ยม 5.5% ลงเป็นธาตุผสม และสืบทอดมาจนถึงปัจจุบัน

เหล็กกล้าความเร็วสูงสามารถแบ่งออกได้เป็น 3 กลุ่ม ดังนี้ 

1. เหล็กกล้าความเร็วสูง 18-4-1 เหล็กกล้าชนิดนี้ประกอบด้วยทังสเตน 18% โครเมี่ยม 4% และวานาเดียม1%
    จัดได้ว่าเป็นเหล็กกล้าที่ใช้ทำเครื่องมือได้เอนกประสงค์ที่ดีที่สุดตัวหนึ่ง 
 

2. เหล็กกล้าความเร็วสูงจากพลวง (Molybdenum High Speed Steel) เหล็กกล้าความเร็วสูงจำนวนมาก
    จะใช้พลวงเป็นธาตุผสมหลัก เนื่องจากหนึ่งส่วนผสมของมันจะใช้แทนทังสเตนได้ถึงสองส่วน
    เหล็กกล้าความเร็วสูงจากพลวง 6-6-4-2 ประกอบด้วยทังสเตน6% พลวง6% โครเมี่ยม4% และวานาเดียม2%
    มีคุณสมบัติในด้านความเหนียวแน่นและความสามารถในการตัดที่ดีเยี่ยม 
 

3. เหล็กกล้าความเร็วสูงพิเศษ เป็นเหล็กกกล้ารอบสูงที่มีการเติมโคบอลต์ลงไปในช่วง 2% - 5% เพื่อเพิ่ม
    ประสิทธิภาพในการตัดโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่อุณหภูมิสูง ตัวอย่างในส่วนผสมหนึ่งในเหล็กกล้าชนิดนี้ ได้แก่
    ส่วนธาตุผสมที่ประกอบด้วยทังสเตน 20% โครเมี่ยม 4% วานาเดียม 2% และโคบอลต์ 12% ซึ่งจะใช้เฉพาะ
    การตัดขนาดหนักที่จะต้องต้านทานกับแรงดันและอุณหภูมิสูงเนื่องจากราคาของวัสดุนี้จัดว่าสูงมาก

3. โลหะผสมหล่อนอกกลุ่มเหล็ก (Cast Nonferrous Alloys) โลหะผสมนอกกลุ่มเหล็กจำนวนมากประกอบด้วยส่วนผสมหลัก คือ โครเมี่ยม
    โคบอลต์ และทังสเตน กับธาตุผสม เช่นแทนทาลัม(Tantalum) พลวง หรือโบรอน (Boron) ซึ่งเป็นวัสดุที่เหมาะสมสำหรับทำเครื่องมือตัด
    เมื่อหล่อให้เข้ารูปแล้ววัสดุจะมีความแข็งขณะร้อนแดงสูง และสามารถรักษามุมตัดที่ดีไว้ได้จนถึงอุณหภูมิ 925 องศาเซลเซียส เปรียบเทียบ
    กับเหล็กกล้าความเร็วสูงมันจะสามารถใช้ได้ที่อัตราเร็วตัดสูงกว่าถึง 2 เท่าที่อัตราการป้อนเดียวกัน แต่มีความเปราะมากกว่า ไม่ตอบสนองต่อ
    กรรมวิธีทางความร้อนและทำการตัดปาดได้ด้วยการเจียรนัยเพียงวิธีเดียวเท่านั้น เครื่องมือตัดที่มีรูปร่างซับซ้อนสามารถขึ้นรูปได้โดยการหล่อ
    ในแม่แบบเซรามิคส์ หรือโลหะแล้วทำผิวสำเร็จโดยการเจียรนัย คุณสมบัติของชิ้นงานภายหลังการหล่อจะแปรไปตามระดับของการหล่อเย็น
    ที่เนื้อวัสดุได้รับในระหว่างการหล่อ ซึ่งมีส่วนผสมของทังสเตน 12%-25% โคลอบต์ 40%-50% และโครเมี่ยม 15%-35% ร่วมกับธาตุที่ทำให้เกิด
    การก่อตัวของคาร์ไบด์ เช่น คาร์บอน 1%-4% คุณสมบัติที่ได้ คือ มีความต้านทานต่อการเกิดแอ่งและความต้านทานต่อการกระแทก
    ส่วนประสิทธิภาพในการตัดจะอยู่ระหว่างเหล็กกล้าความเร็วสูง และเหล็กกล้าคาร์ไบด์

4. คาร์ไบด์ (Carbide หรือ Cemented Carbide / Sintered Carbide) มีดเล็บคาร์ไบด์ (Carbide Cutting Tool) ทำขึ้นจากผงโลหะของ
    ทังสเตนคาร์ไบด์ และโคบอลต์ ซึ่งถูกอัดให้มีรูปร่างตามต้องการแล้วนำเข้าสู่กระบวนการกึ่งยึดเหนี่ยวในเตาซึ่งมีบรรยากาศของไฮโดรเจน
    ที่อุณหภูมิ 1550 องศา จากนั้นจึงทำผิวสำเร็จโดยการเจียรนัย เครื่องมือคาร์ไบด์มีส่วนผสมของทังสเตนประมาณ 94% และโคบอลต์ 6%
    เหมาะกับการตัดปาดเหล็กหล่อและวัสดุอื่นๆ ยกเว้นเหล็กกล้า เนื่องจากเศษตัดจะยึดติด
หรือเชื่อมตัวเข้ากับผิวหน้าคาร์ไบด์และผังตัวลง
    ในเครื่องมือตัดอย่างเร็ว อย่างไรก็ตามข้อบกพร่องนี้อาจแก้ไขได้โดยการเติมไททาเนียมและแทนทาลัมคาร์ไบด์ เข้าผสมพร้องกันกับเพิ่ม
    ปริมาณของโคบอลต์ ซึ่งในเครื่องมือตัดคาร์ไบด์ควรประกอบไปด้วย สเตนคาร์ไบด์ 82% ไททาเนี่ยมคาร์ไบด์ 10% และโคบอลต์ 8% และ
    มีค่า
สัมประสิทธิ์ต่ำเหมาะสมกับการปฏิบัติการทั่วไป

    คาร์ไบด์ มีคุณสมบัติพิเศษที่สามารถคงทนต่ออุณหภูมิสูงกว่า 1200 องศา และเป็นวัสดุสังเคราะห์ที่แข็งที่สุดเท่าที่ผลิตขึ้นได้ และยังมี
    ความแข็งแรงทางด้านแรงอัดสูง แต่มีข้อเสียในด้านที่มีความเปราะสูง มีความต้านทานต่อการกระทบกระแทกต่ำ และต้องการฐานรองรับ
    อย่างมั่นคงแข็งแรงเพื่อป้องกันการแตกร้าว ทั้งยังทำการเจียรนัยได้อย่างลำบาก เฉพาะกับล้อขัดซิลิกอนคาร์ไบด์ หรือเพชรเท่านั้น
    โดยจะต้องรักษามุมห่าง (Clearance Angle) ไว้ให้ต่ำที่สุด เครื่องมือตัดคาร์ไบด์จะสามารถทำการตัดด้วยอัตราเร็ว 2 - 3 เท่า ของ
    เครื่องมือตัดจากโลหะผสมหล่อแต่ในอัตราการป้อนที่น้อยกว่ามาก เครื่องมือคาร์ไบด์ จึงมีประสิทธิ์ภาพการทำงานสูง โดยเครื่องจักร
    สำหรับเครื่องมือคาร์ไบด์จะต้องมีความมั่นคงแข็งแรง มีกำลังพอเพียงและมีช่วงของการป้อน และอัตราเร็วรอบที่เหมาะสม

    ทังสเตนคาร์ไบด์ที่มีความละเอียดของเกรนสูง (Micrograin Carbide) มีความแข็งแรงสูง ใช้งานในที่ซึ่งไม่จำเป็นต้องใช้เครื่องมือตัด
    คาร์ไบด์ปกติ เนื่องจากอัตราเร็วดัดที่ใช้มีค่าต่ำจนเกินไป ซึ่งเครื่องมือตัดโดยทั่วไปไม่สามารถทานต่อการสึกหรอได้ รวมทั้งการขึ้นรูป
    หรือการตัดขาดเครื่องมือคาร์ไบด์อาจเคลือบด้วยขั้นตัวประสาน (Bonded layer) ที่ความหนา 0.05-0.08 มม. ของไททาเนี่ยมคาร์ไบด์
    อลูมินัมออกไซด์ (Aluminum Oxide) หรือไทนาเนี่ยมไนไตรด์ (Titanium Nitride) เพื่อลดความร้อนจากการวิ่งผ่านของเศษตัดบน
    เครื่องมือ อย่างไรก็ดีเครื่องมือตัดที่มีการเคลือบนี้ไม่เหมาะสมกับชิ้นงานที่มีสะเก็ดมากหรือมีทรายเจือปนอยู่

5. เพชร (Diamond) เพชรใช้เป็นเครื่องมือตัดคมเดี่ยวสำหรับการตัดขนาดเบาะที่อัตราเร็วสูง  ซึ้งต้องมีการรองรับอย่างมั่นคงแข็งแรง
    เนื่องจากเพชร มีความแข็งและ   เปราะสูงมากเป็นพิเศษ  รูปแบบของการใช้งานคือ  ใช้ในการตัดปาดวัสดุที่มีความแข็งจนยากต่อ
    การปฏิบัติการด้วยเครื่องมืออื่น ๆ  ทั้งยังต้องการความแม่นยำและผิวสำเร็จที่ดีเยี่ยมหรือใช้ในการตัด่ขนาดเบาที่ความเร็วสูงสำหรับ
    วัสดุอ่อนกว่า เช่น การตัดปาดพลาสติก ยางแข็ง คาร์บอนอัดและอลูมินัมที่อัตราเร็วตัด 5-25 เมตรต่อวินาที  รวมทั้งสามารถใช้ใน
    ล้อหินเจียรนัย แม่แบบดึงลวดขนาดเล็ก การเจียรนัยและการขัดถูจำเพาะอย่าง มีความทนทานกว่าคาร์ไบด์ถึง 10 เท่า

6. เซรามิคส์ (Ceramic) เป็นส่วนผสมของผงอลูมินัมออกไซด์และสารตัวเดิมจำพวก ไททาเนียม (Titanium) แมกนีเซียม (Magnesium)
    หรือโครเมี่ยมออกไซด์ (Chromium Oxide)  รวมตัวประสานที่นำผ่านเข้าขบวนการทำมีดเล็ก (Cutting Tool Insert) ตัวมีดเล็บที่ได้อาจ
    ยึดเข้ากับฐานมีดได้ทั้งโดยการใช้ตัวบีบจับ (Clamp) หรือการใช้อีพอกซีเรซิน (Epoxy Resin) โดยสมบัติของมีดเล็บคือมีความแข็งแรง
    ในด้านการรับแรงอัดสูงเป็นอย่างยิ่งแต่ค่อนข้างเปราะ  ดังนั้นมีดเล็บจึงต้องมีค่ามุมคายเป็นลบในช่วง 5-7 องศา เพื่อความแข็งแรง
    เช่นเดียวกับฐานการรองรับซึ่งต้องทำอย่างแน่นหนาเครื่องมือตัดซิลิกอนไนไตรด์ (Silicon Nitride) ซึ่งมีชื่อรหัสเป็น S-8 ใช้ในการ
    ตัดปาดเหล็กหล่อได้ถึง 1,500 ชิ้นงาน ในขณะที่เครื่องมือทังสเตนคาร์ไบด์เคลือบผิวมีอายุงานเพียง 250 ชิ้นงาน

 
 
Joomla 1.5 Templates by Joomlashack