กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 6 นาที

การกลึง

การกลึง เป็นกระบวนการผลิตที่สร้างรูปร่างหรือชิ้นส่วนที่ต้องการโดยใช้การกำจัดวัสดุออกไปอย่างควบคุม ซึ่งส่วนใหญ่มักเป็นโลหะ จากชิ้นงานดิบขนาดใหญ่โดย การตัด การกลึงเป็นรูปแบบหนึ่งของ...

การกลึง

เครื่องจักร CNCกำลังเทสารหล่อเย็นเพื่อป้องกันไม่ให้เครื่องมือและชิ้นส่วนร้อนเกินไป
เครื่องกลึง

การกลึงเป็นกระบวนการผลิตที่สร้างรูปร่างหรือชิ้นส่วนที่ต้องการโดยใช้การกำจัดวัสดุออกไปอย่างควบคุม ซึ่งส่วนใหญ่มักเป็นโลหะ จากชิ้นงานดิบขนาดใหญ่โดยการตัดการกลึงเป็นรูปแบบหนึ่งของการผลิตแบบลดวัสดุ [ 1 ] ซึ่งใช้เครื่องมือกลตรงกันข้ามกับการผลิตแบบเพิ่มวัสดุ (เช่นการพิมพ์ 3 มิติ ) ซึ่งใช้การเพิ่มวัสดุอย่างควบคุม

การกลึงเป็นกระบวนการหลักในการผลิต ผลิตภัณฑ์ โลหะหลายชนิดแต่ยังสามารถใช้กับวัสดุอื่นๆ เช่นไม้พลาสติกเซรามิกและวัสดุผสมได้อีกด้วย[ 2 ]ผู้ที่เชี่ยวชาญด้านการกลึงเรียกว่าช่างกลึงโดยทั่วไปแล้ว การกลึงจะดำเนินการในโรงงานกลึงซึ่งประกอบด้วยห้องทำงานหนึ่งห้องหรือมากกว่านั้นที่มีเครื่องมือกลึงหลัก แม้ว่าโรงงานกลึงจะเป็นการดำเนินงานแบบอิสระ แต่ธุรกิจหลายแห่งก็มีโรงงานกลึงหรือห้องเครื่องมือภายในเพื่อรองรับความต้องการเฉพาะด้านของตน การกลึงในปัจจุบันส่วนใหญ่ใช้การควบคุมเชิงตัวเลขด้วยคอมพิวเตอร์ (CNC) ซึ่งคอมพิวเตอร์จะควบคุมการเคลื่อนที่และการทำงานของเครื่องกัดเครื่องกลึงและเครื่องตัดอื่นๆ

ประวัติและศัพท์เฉพาะ

ช่างเครื่องในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 1

ความหมายที่แท้จริงของคำว่าmachiningได้เปลี่ยนแปลงไปในช่วงหนึ่งศตวรรษครึ่งที่ผ่านมา เนื่องจากเทคโนโลยีได้ก้าวหน้าไปในหลายด้าน ในศตวรรษที่ 18 คำว่าmachinistหมายถึงบุคคลที่สร้างหรือซ่อมแซมเครื่องจักรงานของบุคคลนี้ส่วนใหญ่ทำด้วยมือ โดยใช้กระบวนการต่างๆ เช่น การแกะสลักไม้การตีขึ้นรูปและการตะไบโลหะด้วยมือ ในเวลานั้นช่างเครื่อง และผู้สร้าง เครื่องยนต์ชนิดใหม่(ซึ่งโดยทั่วไปหมายถึงเครื่องจักรทุกชนิด) เช่นเจมส์ วัตต์หรือจอห์น วิลกินสันจะเข้าข่ายความหมายนี้ คำนามmachine toolและคำกริยาto machine ( machined, machining ) ยังไม่มีอยู่[ 3 ]

ในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 คำเหล่านี้ถูกบัญญัติขึ้นเนื่องจากแนวคิดที่คำเหล่านั้นอธิบายได้พัฒนาไปสู่การใช้งานอย่างแพร่หลาย ดังนั้น ในยุคเครื่องจักรการตัดเฉือนหมาย ถึง ( สิ่งที่เราอาจเรียกว่า) กระบวนการตัดเฉือนแบบ " ดั้งเดิม " เช่นการกลึงการเจาะ การกัดการคว้าน การเลื่อยการขึ้นรูปการไสการตัดด้วยวัสดุขัดการคว้านรูและการตอกเกลียว [ 4 ] ในกระบวนการตัดเฉือนแบบ "ดั้งเดิม" หรือ "แบบทั่วไป" เหล่านี้เครื่องมือกลเช่นเครื่องกลึงเครื่องกัดเครื่องเจาะหรืออื่นๆ จะถูกใช้ร่วมกับเครื่องมือตัด ที่คม เพื่อกำจัดวัสดุเพื่อให้ได้รูปทรงเรขาคณิตที่ต้องการ[ 5 ]

นับตั้งแต่การถือกำเนิดของเทคโนโลยีใหม่ๆ ในยุคหลังสงครามโลกครั้งที่สอง เช่นการตัดเฉือนด้วยการปล่อยประจุไฟฟ้าการตัดเฉือนด้วยไฟฟ้าเคมี การตัดเฉือนด้วย ลำแสงอิเล็กตรอน การตัดเฉือนด้วยแสงเคมีและการตัดเฉือนด้วยคลื่นอัลตรา โซนิค คำว่า " การตัดเฉือนแบบดั้งเดิม" จึงถูกนำมาใช้เพื่อแยกแยะเทคโนโลยีแบบดั้งเดิมเหล่านั้นออกจากเทคโนโลยีใหม่ๆ ปัจจุบัน คำว่า "การตัดเฉือน" โดยไม่มีคำขยายความ มักหมายถึงกระบวนการตัดเฉือนแบบดั้งเดิม

ในช่วงทศวรรษที่ 2000 และ 2010 เมื่อการผลิตแบบเพิ่มเนื้อวัสดุ (AM) พัฒนาไปไกลกว่าบริบทในห้องปฏิบัติการและการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วในอดีต และเริ่มกลายเป็นมาตรฐานในทุกขั้นตอนของการผลิต คำว่าการผลิตแบบลดเนื้อ วัสดุ (subtractive manufacturing) จึงกลายเป็นเรื่องปกติโดยปริยายในทางตรงกันข้ามกับ AM ซึ่งครอบคลุมกระบวนการกำจัดใดๆ ก็ตามที่เคยครอบคลุมโดยคำว่าการกลึง (machining) มาก่อน ทั้งสองคำมีความหมายเหมือนกัน โดยแท้จริง แม้ว่าการใช้คำว่าการกลึง ( machining)ที่มีมาอย่างยาวนานจะยังคงอยู่ก็ตาม นี่เปรียบได้กับแนวคิดที่ว่าความหมายของคำกริยา " ติดต่อ"พัฒนาขึ้นเนื่องจากการแพร่หลายของวิธีการติดต่อผู้อื่น (โทรศัพท์ อีเมล IM SMS และอื่นๆ) แต่ไม่ได้แทนที่คำศัพท์เดิมทั้งหมด เช่นโทรพูดคุยหรือเขียนถึง[ 6 ]

ช่างเครื่องใน "เครื่องจักรควบคุมด้วยระบบตัวเลข" กำลังตรวจสอบการผลิตชิ้นส่วนเครื่องบินB-1B

การดำเนินการกลึง

การกลึงเป็นกระบวนการใดๆ ที่เครื่องมือตัดกำจัดวัสดุออกจากชิ้นงาน (ชิ้นงานมักเรียกว่า "ชิ้นงาน") ในการกลึงแบบดั้งเดิมนั้น จำเป็นต้องมีการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ระหว่างเครื่องมือกับชิ้นงานเพื่อกำจัดวัสดุ ในขณะที่กระบวนการกลึงแบบไม่ดั้งเดิมจะใช้วิธีการกำจัดวัสดุอื่นๆ เช่น กระแสไฟฟ้าในEDM (การกลึงด้วยการปล่อยประจุไฟฟ้า) การเคลื่อนที่สัมพัทธ์นี้เกิดขึ้นในกระบวนการกลึงส่วนใหญ่โดยการเคลื่อนที่ (โดยการหมุนด้านข้างหรือการเคลื่อนที่ด้านข้าง) ของเครื่องมือหรือชิ้นงาน รูปทรงของเครื่องมือ การเคลื่อนที่สัมพัทธ์ และการเจาะเข้าไปในชิ้นงาน จะทำให้เกิดรูปทรงของพื้นผิวชิ้นงานที่ต้องการ

กระบวนการขึ้นรูปโลหะด้วยเครื่องจักรสามารถแบ่งออกเป็นกระบวนการแบบดั้งเดิมและกระบวนการแบบไม่ดั้งเดิม ภายในกระบวนการแบบดั้งเดิมนั้น แบ่งย่อยออกเป็นสองประเภทตามรูปทรงที่ขึ้นรูป ได้แก่ รูปทรงกลม ซึ่งรวมถึงการกลึง การคว้าน การเจาะรู การคว้านขยายรู การทำเกลียว และอื่นๆ และรูปทรงต่างๆ/รูปทรงตรง ซึ่งรวมถึงการกัด การคว้านด้วยเครื่องเจาะ การเลื่อย การเจียร และการขึ้นรูป

เครื่องมือตัด

เครื่องมือตัดมีคมตัดที่คมอย่างน้อยหนึ่งคม และทำจากวัสดุที่แข็งกว่าวัสดุชิ้นงาน คมตัดทำหน้าที่แยกเศษวัสดุออกจากวัสดุชิ้นงานเดิม พื้นผิวสองด้านของเครื่องมือเชื่อมต่อกับคมตัด:

  • หน้าคราด; และ
  • ด้านข้าง

หน้าคายเศษ ซึ่งเป็นส่วนที่ควบคุมทิศทางการไหลของเศษที่เกิดขึ้นใหม่ จะทำมุมกับระนาบที่ตั้งฉากกับพื้นผิวชิ้นงาน มุมคายเศษอาจเป็นบวกหรือลบก็ได้ ด้านข้างของเครื่องมือจะช่วยเว้นช่องว่างระหว่างเครื่องมือกับพื้นผิวชิ้นงานที่เกิดขึ้นใหม่ จึงช่วยป้องกันพื้นผิวจากการเสียดสี ซึ่งจะทำให้คุณภาพของผิวงานลดลง มุมระหว่างพื้นผิวชิ้นงานและด้านข้างของเครื่องมือเรียกว่ามุมคลายตัว เครื่องมือตัดมีสองประเภทพื้นฐาน:

  • เครื่องมือจุดเดียว; และ
  • เครื่องมือที่มีคมตัดหลายด้าน

เครื่องมือตัดแบบปลายเดี่ยวมีคมตัดเพียงคมเดียวสำหรับงานกลึง เจาะ และไส ในระหว่างการตัดเฉือน ปลายของเครื่องมือจะแทรกเข้าไปใต้พื้นผิวงานเดิมของชิ้นงาน บางครั้งปลายของเครื่องมือจะถูกทำให้โค้งมนเป็นรัศมีค่าหนึ่ง เรียกว่ารัศมีปลาย

เครื่องมือที่มีคมตัดหลายคมนั้นมีคมตัดมากกว่าหนึ่งคม และโดยทั่วไปจะเคลื่อนที่สัมพันธ์กับชิ้นงานโดยการหมุน การเจาะและการกัดใช้เครื่องมือที่มีคมตัดหลายคมแบบหมุน แม้ว่ารูปทรงของเครื่องมือเหล่านี้จะแตกต่างจากเครื่องมือที่มีคมตัดคมเดียว แต่รูปทรงเรขาคณิตของเครื่องมือหลายอย่างก็คล้ายคลึงกัน

เครื่องขึ้นรูปซินซินเนติที่มีแท่งเจาะติดอยู่กับกล่องตีขึ้นรูป

การขึ้นรูปชิป

การเกิดเศษโลหะระหว่างการตัดเฉือนเป็นผลมาจากการเสียรูปพลาสติกอย่างรุนแรงของวัสดุในโซนเฉือนหลักที่อยู่ด้านหน้าของเครื่องมือตัด รูปร่างและการแตกตัวของเศษโลหะขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์การตัด รูปทรงของเครื่องมือ และโครงสร้างจุลภาคของวัสดุชิ้นงาน เศษโลหะอาจเกิดเป็นแบบต่อเนื่อง เป็นส่วนๆ หรือไม่ต่อเนื่อง ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางกลและกลไกการเสียรูปของโลหะที่กำลังตัดเฉือน[ 7 ] [ 8 ]

ลักษณะทางกายภาพและการแตกตัวของเศษโลหะที่เกิดขึ้นระหว่างการตัดเฉือนได้รับอิทธิพลอย่างมากจากโครงสร้างจุลภาคของเหล็กกล้าและปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม เช่น การดูดซับไฮโดรเจน ไฮโดรเจนสามารถสะสมที่ข้อบกพร่องของโครงสร้างผลึกและเปลี่ยนแปลงกระบวนการเสียรูปพลาสติกเฉพาะที่ในบริเวณการตัด ส่งผลต่อการแบ่งส่วนของเศษโลหะและการเกิดรอยแตกขนาดเล็กในชั้นผิว[ 9 ] [ 10 ]

การตัดเฉือนแบบดั้งเดิม

การดำเนินการกลึงแบบวงกลม

  • การ กลึงเป็นกระบวนการหมุนส่วนนอกของชิ้นงาน ไป สัมผัสกับเครื่องมือตัดที่ไม่หมุน ซึ่งเคลื่อนที่เข้าไปในชิ้นงาน การหมุนของชิ้นงานเป็นวิธีการสร้างการเคลื่อนที่สัมพัทธ์กับเครื่องมือ เครื่องกลึงเป็นเครื่องมือกลหลักที่ใช้ในการกลึง
  • การเจาะรูเกี่ยวข้องกับการกลึงพื้นผิวด้านในของรูเพื่อเพิ่มขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง ซึ่งสามารถทำได้โดยการกลึงชิ้นงานบนเครื่องกลึง (เรียกอีกอย่างว่าการกลึงภายใน) หรือใช้เครื่องกัดโดยที่เครื่องมือจะหมุนรอบเส้นรอบวงของรู
  • การ เจาะคือกระบวนการที่สร้างหรือปรับแต่งรูโดยใช้เครื่องมือตัดหมุน (มักใช้ดอกสว่าน) ที่มีคมตัดอยู่ทั้งด้านล่างและด้านข้าง สัมผัสกับชิ้นงานในแนวแกน การเจาะสามารถทำได้บนเครื่องกลึง เครื่องกัด หรือเครื่องเจาะ หรือแม้แต่ทำด้วยมือ
  • การทำเกลียวหรือการตอกเกลียวเกี่ยวข้องกับการตัดเกลียว (เฮลิกซ์ ) ที่กำหนดไว้ลงในรู (การตอกเกลียวหรือการทำเกลียว) หรือบนเพลา (การทำเกลียว) โดยมีระยะห่างของเกลียว คงที่ และรูปทรงเรขาคณิตเฉพาะที่ออกแบบมาเพื่อรับเกลียวตรงข้ามและวัตถุในลักษณะการหมุนเพื่อยึดชิ้นส่วนเข้าด้วยกัน (เช่น น็อตและสลักเกลียว)

การขึ้นรูปด้วยเครื่องจักรแบบต่างๆ

  • การเลื่อยมีจุดมุ่งหมายเพื่อสร้างชิ้นงานตัดขนาดสั้นจากวัสดุแท่ง โดยใช้เลื่อยหรือเครื่องตัดที่มีใบเลื่อยหมุน (เลื่อยวงกลม) หรือใบเลื่อยเชิงเส้น (เลื่อยสายพาน) ที่มีฟันตัดผ่านวัสดุเพื่อตัดร่อง (ความหนา) ออกจากวัสดุจนกระทั่งถูกตัดขาดเป็นสองท่อน ความเร็วของใบเลื่อย (ในหน่วยเมตรต่อนาที หรือฟุตต่อนาที) ที่วัดจากความเร็วเชิงเส้นของฟันเลื่อยนั้น ขึ้นอยู่กับวัสดุ อาจจำเป็นต้องใช้ความเร็วที่แตกต่างกัน ตั้งแต่ 200 ถึง 1000 ฟุตต่อนาที
  • การ กัดเป็นกระบวนการที่เครื่องมือตัดที่มีคมตัดตามหน้าทรงกระบอกถูกนำไปสัมผัสกับชิ้นงานเพื่อกำจัดวัสดุในโปรไฟล์ของเพลาเครื่องมือหมุนและขอบล่าง [ 11 ]เครื่องกัดเป็นเครื่องมือกลหลักที่ใช้ในการกัด เครื่องจักร CNC ขั้นสูงอาจรวมการทำงานของเครื่องกลึงและเครื่องกัดเข้าด้วยกัน
  • การเจาะรู (Broaching)สามารถหมายถึงการทำงานสองแบบ คือ การเจาะรูเชิงเส้น (Linear broaching) ซึ่งใช้เครื่องมือที่มีฟันหลายซี่กดผ่านรูเพื่อตัดรูปทรงที่ต้องการ (เช่น รูปทรงร่องฟัน สี่เหลี่ยม หรือหกเหลี่ยม) หรือตามพื้นผิวโดยการตัดที่ใหญ่ขึ้นเรื่อยๆ ด้วยขนาดของฟันที่ใหญ่ขึ้นของเครื่องมือเจาะรู หรือการเจาะรูแบบหมุน (Rotary broaching) ซึ่งใช้เครื่องมือที่ออกแบบไว้แล้วหมุนในตัวจับยึดเครื่องมือพิเศษที่ทำให้เครื่องมือหมุนรอบแกนเยื้องศูนย์ เครื่องมือและชิ้นงานจะประกบกันในระหว่างการตัดเฉือนเพื่อตัดรูปทรงที่ต้องการ เมื่อทำในเครื่องกลึง ชิ้นงานและเครื่องมือตัดจะหมุนไปพร้อมกัน ในขณะที่ตัวจับยึดเครื่องมือจะอยู่กับที่ในส่วนท้ายของเครื่องกลึง เมื่อทำการกัด เครื่องมือตัดจะหยุดเมื่อสัมผัสกับชิ้นงานเท่านั้น โดยจะหมุนรอบแกนเยื้องศูนย์เท่านั้น ในขณะที่ตัวจับยึดเครื่องมือจะหมุนอยู่ในเครื่องกัด
  • การ ขึ้นรูปชิ้นงานคือกระบวนการกำจัดวัสดุออกจากชิ้นงานโดยใช้เครื่องมือตัดที่ไม่หมุนซึ่งเคลื่อนที่ในแนวเส้นตรง โดยเครื่องมือจะถูกดันไปตามพื้นผิวของชิ้นงาน และออกแบบมาเพื่อตัดรูปทรงแบนราบ เครื่องขึ้นรูปชิ้นงานมักใช้เครื่องมือเหล็กกล้าความเร็วสูงที่มีรูปร่างและเรขาคณิตคล้ายกับเครื่องมือกลึง การขึ้นรูปชิ้นงานคล้ายกับการกลึง แต่เป็นการเคลื่อนที่ในแนวเส้นตรงแทนที่จะเป็นแนววงกลม การขึ้นรูปชิ้นงานทำโดยใช้เครื่องขึ้นรูปชิ้นงานซึ่งเคลื่อนที่ไปมา แต่ตัดได้เพียงทิศทางเดียว กล่องยกชิ้นงานใช้เพื่อยกเครื่องมือขึ้นจากชิ้นงานเพื่อให้สามารถเคลื่อนที่ถอยหลังได้
  • กระบวนการ เจียรเกี่ยวข้องกับการใช้เม็ดวัสดุขัดถูที่เคลื่อนที่/หมุนด้วยความเร็วสูง เช่น หิน อะลูมิเนียมออกไซด์ หรือเพชร ไปกระทบกับชิ้นงานเพื่อกำจัดวัสดุออกไปโดยการเจียรวัสดุนั้นออกโดยใช้พื้นผิวขัดถูของเครื่องมือ
ประเภทต่างๆ ของเครื่อง EDM ที่ใช้ในการเจาะรู หรือการกลึงพื้นผิว

การผลิตแบบไม่ดั้งเดิม

  • การตัดเฉือนด้วยลำแสงพลาสมา
  • การตัดด้วยระบบวอเตอร์เจ็ทเป็นการตัดชิ้นงานโดยใช้เจ็ทน้ำ (โดยปกติจะผสมกับวัสดุขัดถู เช่น โกเมน) เพื่อตัดผ่านความหนาของชิ้นงานทั้งหมด เครื่องตัดวอเตอร์เจ็ทอาจเป็นแบบ 2 แกนสำหรับสร้างรูปทรง 2 มิติ หรือแบบ 5 แกนสำหรับสร้างรูปทรง 3 มิติได้เกือบทุกรูปแบบ
  • การตัดเฉือนด้วยการปล่อยประจุไฟฟ้า (EDM)คือการกำจัดวัสดุออกจากชิ้นงานโดยใช้แท่งโลหะหรือลวด (EDM แบบใช้ลวด) ที่มีประจุไฟฟ้า ซึ่งจะทำให้วัสดุจากชิ้นงานระเหยไป กระบวนการนี้สามารถใช้ในการเจาะรู หรือตัดรูปทรงเฉพาะจากชิ้นงานอื่นได้ ข้อดีของ EDM คือ สามารถสร้างร่องตัดที่ เล็กมาก และสามารถสอดลวดผ่านรูได้ ทำให้สามารถตัดรูปทรงที่ซับซ้อนออกจากชิ้นงานได้โดยไม่ต้องตัดผ่านขอบของชิ้นงาน เช่น การกลึงปลั๊กและซ็อกเก็ตที่เข้ากันได้อย่างสมบูรณ์แบบ
  • การตัดเฉือนความเร็วสูง (HSM)เป็นเทคนิคการผลิตขั้นสูงที่เกี่ยวข้องกับการใช้ความเร็วแกนหมุนสูง อัตราการป้อนที่รวดเร็ว และพารามิเตอร์การตัดที่เหมาะสมที่สุด เพื่อเพิ่มอัตราการกำจัดวัสดุอย่างมีนัยสำคัญ ในขณะที่ยังคงรักษาความแม่นยำและคุณภาพของพื้นผิว เดิมทีพัฒนาขึ้นสำหรับอุตสาหกรรมการบินและอวกาศและการผลิตแม่พิมพ์ HSM ช่วยให้การตัดเฉือนวัสดุที่แข็งและตัดยาก เช่น ไทเทเนียม เหล็กกล้าชุบแข็ง และวัสดุคอมโพสิต มีประสิทธิภาพ กระบวนการนี้ช่วยลดการบิดเบี้ยวจากความร้อนและการสึกหรอของเครื่องมือโดยการลดเวลาสัมผัสระหว่างเครื่องมือตัดและชิ้นงานให้น้อยที่สุด ซึ่งมักจะรวมถึงเครื่องมือพิเศษ เครื่องมือกลประสิทธิภาพสูง และการเขียนโปรแกรม CAM ขั้นสูง การตัดเฉือนความเร็วสูงถูกนำไปใช้อย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมที่ต้องการรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อน ความคลาดเคลื่อนที่แคบ และพื้นผิวที่เรียบเนียนเป็นพิเศษ ซึ่งมีส่วนช่วยลดเวลาการผลิตและปรับปรุงประสิทธิภาพของชิ้นส่วน[ 12 ]

ชิ้นงานที่ยังไม่เสร็จสมบูรณ์ซึ่งต้องผ่านกระบวนการกลึง จะต้องมีการตัดวัสดุบางส่วนออกไปเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปคือชิ้นงานที่ตรงตามข้อกำหนดที่ระบุไว้ในแบบร่างทางวิศวกรรมหรือพิมพ์เขียวตัวอย่างเช่น ชิ้นงานอาจต้องการเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกที่เฉพาะเจาะจง เครื่องกลึงเป็นเครื่องมือกลที่สามารถสร้างเส้นผ่านศูนย์กลางนั้นได้โดยการหมุนชิ้นงานโลหะเพื่อให้เครื่องมือตัดสามารถตัดโลหะออกไปได้ ทำให้เกิดพื้นผิวเรียบกลมที่ตรงกับเส้นผ่านศูนย์กลางและผิวสำเร็จที่ต้องการ สว่านสามารถเจาะโลหะออกเป็นรูปทรงกระบอกได้ เครื่องมืออื่นๆ ที่อาจใช้ในการตัดโลหะออก ได้แก่ เครื่องกัด เครื่องเลื่อย และเครื่องเจียรเทคนิคเหล่านี้หลายอย่างก็ถูกนำมาใช้ในงาน ไม้ เช่นกัน

การกลึงชิ้นงานต้องใส่ใจในรายละเอียดหลายอย่างเพื่อให้ชิ้นงานตรงตามข้อกำหนดในแบบร่างทางวิศวกรรมหรือพิมพ์เขียว นอกเหนือจากปัญหาที่เห็นได้ชัดเกี่ยวกับขนาดที่ถูกต้องแล้ว ยังมีปัญหาเรื่องการตกแต่งผิวหรือความเรียบของพื้นผิวชิ้นงานอีกด้วย การตกแต่งผิวที่ไม่ดีบนพื้นผิวชิ้นงานที่ผ่านการกลึงอาจเกิดจากการจับยึด ที่ไม่ถูกต้อง เครื่องมือที่ไม่คม หรือการจัดวางอุปกรณ์ที่ไม่เหมาะสม บ่อยครั้งที่การตกแต่งผิวที่ไม่ดีนี้ ซึ่งเรียกว่า "การสั่นสะเทือน" จะปรากฏให้เห็นเป็นลักษณะเป็นคลื่นหรือเป็นระลอกบนพื้นผิวชิ้นงานที่ผ่านการกลึง

เงื่อนไขการตัด

การผลิตฝาปิดท่อระบายน้ำ บนเรือ ในโรงงานเครื่องจักรของเรือบรรทุกเครื่องบิน USS John C. Stennis

การเคลื่อนที่สัมพัทธ์ระหว่างเครื่องมือและชิ้นงานเป็นสิ่งจำเป็นในการดำเนินการตัดเฉือน การกระทำหลักคือที่ความเร็วในการตัด ที่เฉพาะเจาะจง นอกจากนี้ อุปกรณ์จะต้องเคลื่อนที่ไปด้านข้างข้ามชิ้นงาน ซึ่งเป็นการเคลื่อนที่ที่ช้ากว่ามากเรียกว่าการป้อน ส่วนที่เหลือของมิติการตัดคือการแทรกซึมของเครื่องมือตัดลงไปใต้พื้นผิวชิ้นงานเดิม จนถึงความลึกของการตัด ความเร็ว การป้อน และความลึกของการตัดเรียกว่าเงื่อนไขการตัด[ 13 ]สิ่งเหล่านี้ประกอบกันเป็นสามมิติของกระบวนการตัดเฉือน และสำหรับการดำเนินการบางอย่าง ผลคูณของสิ่งเหล่านี้สามารถนำมาใช้เพื่อหาอัตราการกำจัดวัสดุสำหรับกระบวนการได้

ที่ไหน

  • – อัตราการกำจัดวัสดุในหน่วย mm³ / s ( ในหน่วย 3 /s )
  • – ความเร็วในการตัดในหน่วย มม./วินาที ( นิ้ว/นาที )
  • – ระยะป้อนในหน่วยมิลลิเมตร ( in )
  • – ความลึกของการตัดในหน่วยมิลลิเมตร ( in )
หมายเหตุ: หน่วยทั้งหมดต้องแปลงเป็นหน่วยทศนิยม (หรือUSCU ) ที่ตรงกันก่อน

ขั้นตอนต่างๆ ในการตัดโลหะ

โดยทั่วไปแล้ว การตัดเฉือนโลหะจะแบ่งออกเป็นสองประเภท โดยพิจารณาจากวัตถุประสงค์และสภาวะการตัด :

  • การตัดหยาบ
  • การตัดแต่งขั้นสุดท้าย

การตัดหยาบใช้เพื่อกำจัดวัสดุจำนวนมากออกจากชิ้นงานเริ่มต้นอย่างรวดเร็วที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ กล่าวคือ ด้วยอัตราการกำจัดวัสดุ (MRR) ที่สูง เพื่อให้ได้รูปทรงที่ใกล้เคียงกับรูปทรงที่ต้องการ แต่ยังคงเหลือวัสดุบางส่วนไว้สำหรับการตกแต่งขั้นสุดท้าย การตัดละเอียดจะทำให้ชิ้นงานเสร็จสมบูรณ์และได้ขนาดความคลาดเคลื่อนและผิวสำเร็จสุดท้าย ในงานกลึงขึ้นรูปเพื่อการผลิต มักจะมีการตัดหยาบหนึ่งครั้งหรือมากกว่านั้น ตามด้วยการตัดละเอียดหนึ่งหรือสองครั้ง การตัดหยาบจะทำด้วยอัตราป้อนและระดับความลึกสูง โดยทั่วไปอัตราป้อนจะอยู่ที่ 0.4–1.25 มม./รอบ (0.015–0.050 นิ้ว/รอบ) และระดับความลึก 2.5–20 มม. (0.100–0.750 นิ้ว) แต่ค่าจริงจะขึ้นอยู่กับวัสดุของชิ้นงาน การตกแต่งผิวงานจะดำเนินการด้วยอัตราป้อนและระดับความลึกต่ำ โดยทั่วไปจะใช้อัตราป้อน 0.0125–0.04 มม./รอบ (0.0005–0.0015 นิ้ว/รอบ) และระดับความลึก 0.75–2.0 มม. (0.030–0.075 นิ้ว) ความเร็วในการตัดจะต่ำกว่าในขั้นตอนการกัดหยาบเมื่อเทียบกับขั้นตอนการกัดละเอียด

โดยทั่วไปแล้ว จะมีการใช้ น้ำมันหล่อเย็นในการตัดเฉือนเพื่อระบายความร้อนและหล่อลื่นเครื่องมือตัด การพิจารณาว่าควรใช้น้ำมันหล่อเย็นหรือไม่ และหากควรใช้ ควรเลือกน้ำมันหล่อเย็นชนิดใดนั้น มักจะรวมอยู่ในขอบเขตของเงื่อนไขการตัดเฉือนอยู่แล้ว

ปัจจุบันวิธีการตัดโลหะแบบอื่นๆ กำลังได้รับความนิยมมากขึ้นเรื่อยๆ ตัวอย่างเช่น การตัดด้วยน้ำแรงดันสูง การตัดด้วยน้ำแรงดันสูงนั้นใช้แรงดันน้ำมากกว่า 620 MPa (90,000 psi) และสามารถตัดโลหะและได้ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป กระบวนการนี้เรียกว่าการตัดเย็น ซึ่งช่วยลดความเสียหายที่เกิดจากบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน ต่างจากการตัด ด้วยเลเซอร์และ พลาสมา

ความสัมพันธ์ระหว่างเทคนิคการลบและเทคนิคการบวก

ด้วยการแพร่หลายของ เทคโนโลยี การผลิตแบบเพิ่มเนื้อวัสดุ ในช่วงไม่นานมานี้ การตัดเฉือนแบบดั้งเดิมจึงถูกจัดประเภทใหม่ โดยทางความคิดและภาษาว่าเป็นวิธี การผลิตแบบลดเนื้อวัสดุ ในบริบทที่แคบ วิธีการเพิ่มเนื้อวัสดุและวิธีการลดเนื้อวัสดุอาจแข่งขันกันได้ แต่ในบริบทที่กว้างขึ้นของอุตสาหกรรมทั้งหมด ความสัมพันธ์ของทั้งสองวิธีนั้นเป็นการเสริมซึ่งกันและกัน แต่ละวิธีมีข้อดีเหนือกว่าอีกวิธีหนึ่ง ในขณะที่วิธีการผลิตแบบเพิ่มเนื้อวัสดุสามารถสร้างต้นแบบที่มีการออกแบบที่ซับซ้อนมากซึ่งเป็นไปไม่ได้ที่จะทำซ้ำด้วยการตัดเฉือน แต่ความแข็งแรงและการเลือกวัสดุอาจมีข้อจำกัด[ 14 ]

ดูเพิ่มเติม

บรรณานุกรม

  • Albert, Mark (2011-01-17), "การลบบวกการบวกเท่ากับมากกว่า ( - + + = > )" , Mark: My Word, Modern Machine Shop , 83 (9), Cincinnati, Ohio, USA: Gardner Publications Inc: 14.

อ่านเพิ่มเติม

  • Groover, Mikell P. (2007), "ทฤษฎีการกลึงโลหะ", พื้นฐานการผลิตสมัยใหม่ (ฉบับที่ 3), John Wiley & Sons, Inc., หน้า  491–504 , ISBN 978-0-471-74485-6
  • Oberg, Erik; Jones, Franklin D.; McCauley, Christopher J.; Heald, Ricardo M. (2004), Machinery's Handbook (ฉบับที่ 27), Industrial Press , ISBN 978-0-8311-2700-8.
  • "Machine Tool Practices" ฉบับที่ 6 โดย RR; Kibbe, JE; Neely, RO; Meyer & WT; White, ISBN 0-13-270232-0พิมพ์ครั้งที่ 2 ลิขสิทธิ์ พ.ศ. 2542, 2538, 2534, 2534, 2530, 2530, 2520 และ 2522 โดยสำนักพิมพ์ Prentice Hall
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Machining&oldid=1343323773 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ การกลึง

การกลึง เป็นกระบวนการผลิตที่สร้างรูปร่างหรือชิ้นส่วนที่ต้องการโดยใช้การกำจัดวัสดุออกไปอย่างควบคุม ซึ่งส่วนใหญ่มักเป็นโลหะ จากชิ้นงานดิบขนาดใหญ่โดย การตัด การกลึงเป็นรูปแบบหนึ่งของ...

ประวัติและศัพท์เฉพาะ

ความหมายที่แท้จริงของคำว่า machining ได้เปลี่ยนแปลงไปในช่วงหนึ่งศตวรรษครึ่งที่ผ่านมา เนื่องจากเทคโนโลยีได้ก้าวหน้าไปในหลายด้าน ในศตวรรษที่ 18 คำว่า machinist หมายถึงบุคคลที่สร้างหรือซ่อมแซม เครื่องจักร งานของบุคคลนี้ส่วนใหญ่ทำด้วยมือ โดยใช้กระบวนการต่างๆ เช่น...

การดำเนินการกลึง

การกลึงเป็นกระบวนการใดๆ ที่เครื่องมือตัดกำจัดวัสดุออกจากชิ้นงาน (ชิ้นงานมักเรียกว่า "ชิ้นงาน") ในการกลึงแบบดั้งเดิมนั้น จำเป็นต้องมีการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ระหว่างเครื่องมือกับชิ้นงานเพื่อกำจัดวัสดุ ในขณะที่กระบวนการกลึงแบบไม่ดั้งเดิมจะใช้วิธีการกำจัดวัสดุอื่นๆ...

เครื่องมือตัด

เครื่องมือตัดมีคมตัดที่คมอย่างน้อยหนึ่งคม และทำจากวัสดุที่แข็งกว่าวัสดุชิ้นงาน คมตัดทำหน้าที่แยกเศษวัสดุออกจากวัสดุชิ้นงานเดิม พื้นผิวสองด้านของเครื่องมือเชื่อมต่อกับคมตัด: