วิธีการกัดวัสดุต่างๆ
กัดเหล็ก
ความสามารถในการขึ้นรูปของเหล็กจะแตกต่างกันไปตามองค์ประกอบการผสม การอบชุบ และกระบวนการผลิต (การหลอม การหล่อ ฯลฯ)
ในเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำแบบอ่อน ขอบสะสมและการเกิดเสี้ยนบนชิ้นงานเป็นปัญหาหลัก ในเหล็กกล้าที่แข็งกว่า การวางตำแหน่งของหัวกัดมีความสำคัญมากขึ้นเพื่อหลีกเลี่ยงการบิ่นที่ขอบ
คำแนะนำ
ปฏิบัติตามคำแนะนำของเราเสมอเมื่อทำการกัดเหล็ก เช่น การวางตำแหน่งของหัวกัดเพื่อหลีกเลี่ยงความหนาของเศษที่มากที่ทางออก และควรพิจารณาให้ทำงานแบบแห้งโดยไม่ใช้น้ำหล่อเย็น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการกัดหยาบ
อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับวัสดุเหล็ก
มิลลิ่งสแตนเลส
เหล็กกล้าไร้สนิมสามารถจัดประเภทเป็นเฟอริติก/มาร์เทนซิติก ออสเทนนิติก และดูเพล็กซ์ (ออสเทนนิติก/เฟอร์ริติก) โดยแต่ละชนิดมีคำแนะนำในการกัดสำหรับการกัดเป็นของตัวเอง
กัดเหล็กกล้าไร้สนิมเฟอริติก/มาร์เทนซิติก
การจำแนกประเภทวัสดุ: P5.x
เหล็กกล้าไร้สนิมเฟอริติกมีความสามารถในการขึ้นรูปที่เทียบได้กับเหล็กกล้าผสมต่ำ ดังนั้นจึงสามารถใช้คำแนะนำสำหรับการกัดเหล็กกล้าได้
เหล็กกล้าไร้สนิม Martensitic มีคุณสมบัติในการชุบแข็งสูงกว่าและออกแรงตัดสูงมากเมื่อเข้าสู่การตัด ใช้เส้นทางเครื่องมือและวิธีการม้วนเข้า ที่ถูกต้องเพื่อผลลัพธ์ที่ดีที่สุด และใช้ความเร็วตัดที่สูงขึ้นvcเพื่อเอาชนะผลการชุบแข็งงาน ความเร็วตัดที่สูงขึ้น เกรดที่แกร่งขึ้นพร้อมคมตัดเสริมความปลอดภัยที่สูงกว่า
กัดเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนนิติกและดูเพล็กซ์
การจำแนกประเภทวัสดุ: M1.x, M2.x และ M3.x
เกณฑ์การสึกที่เด่นชัดเมื่อกัดเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนนิติกและดูเพล็กซ์คือการบิ่นที่ขอบเนื่องจากรอยแตกเนื่องจากความร้อน การสึกหรอของรอยบาก และขอบ/รอยเปื้อนที่สะสม ในส่วนประกอบ ปัญหาหลักคือการเกิดเสี้ยนและผิวสำเร็จ
รอยแตกความร้อน
ขอบบิ่นบนเม็ดมีด
การเกิดครีบและพื้นผิวที่ไม่ดี
คำแนะนำในการกัดหยาบ
- ใช้ความเร็วตัดสูง ( vc = 150–250 ม./นาที (492–820 ฟุต/นาที)) เพื่อหลีกเลี่ยง ไม่ให้ขอบสะสม
- ทำงานให้แห้งโดยไม่ต้องใช้น้ำมันหล่อเย็นเพื่อลดปัญหารอยแตกร้าวจากความร้อน
คำแนะนำในการตกแต่ง
- น้ำมันตัดกลึง หรือโดยเฉพาะอย่างยิ่ง น้ำยาหล่อเย็นแบบละออง/การหล่อลื่นขั้นต่ำ มีความจำเป็นในการปรับปรุงผิวสำเร็จในบางครั้ง ปัญหารอยแตกร้าวจากความร้อนเมื่อเก็บงานเสร็จน้อยลง เนื่องจากความร้อนที่เกิดขึ้นในบริเวณการตัดต่ำกว่า
- เกรดเซอร์เมทสามารถได้ผิวสำเร็จที่เพียงพอโดยไม่ต้องใช้น้ำมันตัดกลึง
- อัตราป้อนงานf zที่ต่ำเกินไปอาจทำให้เม็ดมีดสึกหรอมากขึ้น เนื่องจากคมตัดอยู่ในบริเวณชุบแข็งที่เสียรูป
เหล็กหล่อมิลลิ่ง
เหล็กหล่อมีห้าประเภทหลัก:
- เหล็กหล่อเทา (GCI)
- เหล็กหล่อเป็นก้อนกลม (NCI)
- เหล็กหล่ออบเหนียว (MCI)
- เหล็กกราไฟท์อัด (CGI)
- เหล็กดัดออสเทมเปอร์ (ADI)
เหล็กหล่อสีเทา
การจำแนกประเภทวัสดุ: K2.x
เกณฑ์การสึกหรอที่โดดเด่นเมื่อกัดเหล็กหล่อสีเทาคือการสึกหรอด้านข้างที่สึกกร่อนและรอยแตกจากความร้อน ในส่วนประกอบ ปัญหาการหลุดร่อนที่ด้านทางออกของเครื่องตัดของชิ้นงาน และปัญหาผิวสำเร็จเป็นปัญหาหลัก
การสึกหรอของเม็ดมีดโดยทั่วไป
ชุบแป้งทอดบนส่วนประกอบ
คำแนะนำในการกัดหยาบ
- ควรวิ่งให้แห้งโดยไม่ใช้น้ำมันตัดเพื่อลดปัญหารอยแตกร้าวจากความร้อน ใช้เม็ดมีดคาร์ไบด์ที่มีการเคลือบหนา
- หากปัญหาการหลุดร่อนของชิ้นงาน: ตรวจสอบการสึกหรอด้านข้างลดอัตราป้อน fz เพื่อลดความหนาของเศษ ใช้รูปทรงที่เป็นบวกมากขึ้นควรใช้หัวกัด 65/60/45 องศา
- หากต้องใช้น้ำมันตัดเพื่อหลีกเลี่ยงฝุ่น ฯลฯ ให้เลือกเกรดการกัดเปียก
- คาร์ไบด์เคลือบเป็นตัวเลือกแรกเสมอ แต่ก็สามารถใช้เซรามิกได้เช่นกัน โปรดทราบว่าความเร็วตัดvcควรสูงมาก 800–1000 ม./นาที (2624–3281 ฟุต/นาที) การเกิดเสี้ยนบนชิ้นงานจะจำกัดความเร็วในการตัด ห้ามใช้น้ำมันตัดกลึง
คำแนะนำในการตกแต่ง
- ใช้เม็ดมีดคาร์ไบด์ที่มีการเคลือบผิวบาง หรืออีกทางหนึ่งคือคาร์ไบด์ที่ไม่เคลือบผิว
- เกรด CBN สามารถใช้สำหรับการเก็บผิวละเอียดด้วยความเร็วสูง ห้ามใช้น้ำมันตัดกลึง
เหล็กหล่อเป็นก้อนกลม
การจำแนกประเภทวัสดุ: K3.x
ความสามารถในการขึ้นรูปของเหล็กหล่อเฟอร์ริติกและเฟอร์ริติก/เพอร์ลิติกจะคล้ายกันมากกับเหล็กกล้าผสมต่ำ ดังนั้น ควรใช้คำแนะนำในการกัดสำหรับวัสดุเหล็กกล้าเกี่ยวกับการเลือกเครื่องมือ หน้าลายเม็ดมีด และเกรด
เหล็กหล่อเป็นก้อนกลมเปอร์ลิติกมีคุณสมบัติในการเสียดสีมากกว่า ดังนั้นจึงแนะนำให้ใช้เกรดเหล็กหล่อ
ใช้เกรดที่เคลือบ PVD และการตัดเฉือนแบบเปียกเพื่อความสามารถในการตัดเฉือนที่ดีที่สุด
เหล็กกราไฟต์ขนาดกะทัดรัด (CGI)
การจำแนกประเภทวัสดุ: K4.x
เนื้อหา Perlitic น้อยกว่า 90%
CGI ประเภทนี้ซึ่งมักจะมีโครงสร้าง perlitic ประมาณ 80% เป็นสีที่พบมากที่สุด ส่วนประกอบทั่วไปคือเสื้อสูบ ฝาสูบ และท่อร่วมไอเสีย
คำแนะนำหัวกัดเหมือนกับเหล็กหล่อสีเทา อย่างไรก็ตาม ควรเลือกรูปทรงเม็ดมีดที่คมขึ้นและเป็นบวกมากขึ้นเพื่อลดการเกิดครีบบนส่วนประกอบ
การกัดแบบวงกลมอาจเป็นทางเลือกที่ดีมากสำหรับการคว้านกระบอกสูบแบบเดิมใน CGI
เหล็กดัดออสเทมเปอร์ (ADI)
การจำแนกประเภทวัสดุ: K5.x
โดยปกติการกัดหยาบจะดำเนินการในสภาวะที่ไม่ชุบแข็ง และสามารถเปรียบเทียบได้กับการกัดเหล็กกล้าอัลลอยด์สูง
อย่างไรก็ตาม การเก็บผิวละเอียดจะดำเนินการในวัสดุชุบแข็งซึ่งมีการกัดกร่อนสูง เปรียบเทียบได้กับการกัดเหล็กกล้าชุบแข็ง ISO H ควรใช้เกรดที่มีความทนทานต่อการสึกหรอจากการเสียดสีสูง
เมื่อเปรียบเทียบกับ NCI อายุการใช้งานของเครื่องมือใน ADI จะลดลงเหลือประมาณ 40% และแรงตัดอยู่ที่ประมาณ สูงขึ้น 40%
อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับวัสดุเหล็กหล่อ
การกัดวัสดุที่ไม่ใช่เหล็ก
วัสดุที่ไม่ใช่เหล็กไม่เพียงแต่ประกอบด้วยอะลูมิเนียมเท่านั้น แต่ยังรวมถึงโลหะผสมแมกนีเซียม ทองแดง และสังกะสีด้วย ความสามารถในการขึ้นรูปจะแตกต่างกันไปตามเนื้อหา Si เป็นหลัก อะลูมิเนียมไฮโปยูเธกติกเป็นชนิดที่พบมากที่สุด โดยมีปริมาณ Si ต่ำกว่า 13%
อะลูมิเนียมที่มีปริมาณ Si ต่ำกว่า 13%
การจำแนกประเภทวัสดุ: N1.1-3
เกณฑ์การสึกที่เด่นชัดคือขอบสะสม/รอยเปื้อนบนขอบ ซึ่งนำไปสู่ปัญหาการเกิดครีบและผิวสำเร็จ การก่อตัวของเศษที่ดีและการคายเศษเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการหลีกเลี่ยงรอยขีดข่วนบนพื้นผิวของส่วนประกอบ
คำแนะนำ
เม็ดมีดปลาย PCD
- ใช้เม็ดมีดปลาย PCD ที่มีคมและขัดเงาเพื่อความสามารถในการหักเศษที่ดีและต้านทานคมตัดในตัว
- เลือกรูปทรงเม็ดมีดมุมบวกที่มีคมตัด
- ไม่เหมือนกับงานกัดอื่นๆ ส่วนใหญ่ ควรใช้น้ำมันตัดกลึงกับอะลูมิเนียมเพื่อหลีกเลี่ยงการเลอะที่ขอบเม็ดมีดและเพื่อปรับปรุงผิวสำเร็จ ปริมาณ Si < 8%: ใช้น้ำมันตัดกลึงที่มีความเข้มข้น 5% ปริมาณ Si 8-12%: ใช้การตัด ของไหลที่มีความเข้มข้น 10% ปริมาณ Si >12%: ใช้ของไหลตัดที่มีความเข้มข้น 15%
- โดยทั่วไป ความเร็วตัดที่สูงขึ้นจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและไม่ส่งผลเสียต่ออายุการใช้งานของเครื่องมือ
- แนะนำให้ใช้ค่า h ex ที่ 0.10–0.20 มม. ( 0.0039–0.0079 นิ้ว) ค่าที่ต่ำเกินไปอาจนำไปสู่การเกิดเสี้ยนได้
คำเตือน:ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่เกินรอบต่อนาทีสูงสุดสำหรับเครื่องตัด
- เนื่องจากการป้อนตารางสูง ควรใช้เครื่องที่มีฟังก์ชัน “ดูล่วงหน้า” เพื่อหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดด้านมิติ
- อายุการใช้งานของเครื่องมือมักถูกจำกัดโดยการเกิดเสี้ยนหรือผิวสำเร็จบนส่วนประกอบ การสึกหรอของเม็ดมีดเป็นเกณฑ์อายุการใช้งานของเครื่องมือได้ยาก
อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับวัสดุอโลหะ
การกัดซูเปอร์อัลลอยทนความร้อน (HRSA)
ซูเปอร์อัลลอยทนความร้อน (HRSA) แบ่งออกเป็นสามกลุ่มวัสดุ โลหะผสมที่มีนิกเกิล เหล็ก และโคบอลต์เป็นส่วนประกอบ ไททาเนียมสามารถเป็นโลหะผสมหรือบริสุทธิ์ก็ได้ ความสามารถในการขึ้นรูปของทั้ง HRSA และไททาเนียมนั้นต่ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพที่เก่า ทำให้ต้องใช้เครื่องมือตัดที่มีความต้องการพิเศษ
HRSA และโลหะผสมไททาเนียม
การกัด HRSA และไททาเนียมมักต้องการเครื่องจักรที่มีความแข็งแกร่งสูง กำลังสูง และแรงบิดที่รอบต่ำ การสึกหรอของรอยบากและการบิ่นของขอบเป็นประเภทการสึกหรอที่พบบ่อยที่สุด การเกิดความร้อนสูงจะจำกัดความเร็วในการตัด
คำแนะนำ
ใช้หัวกัดเม็ดมีดทรงกลมเพื่อลดการสึกหรอของรอยบาก
- ใช้หัวกัดเม็ดมีดทรงกลมทุกครั้งที่ทำได้เพื่อเพิ่มผลการทำให้เศษบางลง
- สำหรับความลึกของการตัดต่ำกว่า 5 มม. (0.197 นิ้ว) มุมเข้างานควรน้อยกว่า 45° ในทางปฏิบัติ ขอแนะนำให้ใช้เม็ดมีดมุมบวกแบบมุมเอียง
- ความแม่นยำของหัวกัดทั้งในแนวรัศมีและแนวแกนเป็นสิ่งสำคัญเพื่อรักษาน้ำหนักของฟันให้คงที่และการทำงานที่ราบรื่น และเพื่อป้องกันความล้มเหลวก่อนเวลาอันควรของฟันของหัวกัดแต่ละซี่
- รูปทรงของคมตัดควรเป็นบวกเสมอเมื่อปรับขอบมนให้เหมาะสม เพื่อป้องกันการเกาะตัวของเศษที่จุดที่คมตัดออกจากคมตัด
- จำนวนฟันตัดจริงในการตัดระหว่างรอบการกัดควรสูงที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ สิ่งนี้จะให้ผลผลิตที่ดีหากมีความมั่นคง ใช้หัวกัดระยะพิทช์ที่ชิดเป็นพิเศษ
= อายุการใช้งานของเครื่องมือ
= อายุการใช้งานเครื่องมือลดลงเมื่อพารามิเตอร์การตัดเพิ่มขึ้น
การเปลี่ยนแปลงมีผลกระทบต่ออายุการใช้งานของเครื่องมือแตกต่างกันไป ความเร็วตัดv cมีผลกระทบมากที่สุด รองลงมาคือeเป็นต้น
น้ำมันตัดกลึง/น้ำหล่อเย็น
แตกต่างจากการกัดวัสดุอื่นๆ ส่วนใหญ่ แนะนำให้ใช้น้ำหล่อเย็นเพื่อช่วยในการขจัดเศษ ควบคุมความร้อนที่คมตัด และป้องกันการตัดเศษซ้ำ น้ำหล่อเย็นแรงดันสูง (70 บาร์ (1015 psi)) ที่จ่ายผ่านแกนหมุน/เครื่องมือมักจะเป็นที่ต้องการเสมอ แทนที่จะจ่ายจากภายนอกและใช้แรงดันต่ำ
ข้อยกเว้น: ไม่ควรใช้น้ำมันตัดกลึงเมื่อกัดด้วยเม็ดมีดเซรามิกเนื่องจากความร้อนช็อก
น้ำมันตัดที่จ่ายผ่านหัวกัดมีประโยชน์เมื่อใช้เม็ดมีดคาร์ไบด์
การสึกหรอของเม็ดมีด/เครื่องมือ
สาเหตุส่วนใหญ่ที่ทำให้เครื่องมือทำงานล้มเหลวและการเก็บผิวสำเร็จที่ไม่ดีคือการสึกหรอของรอยบาก การสึกหรอด้านข้างมากเกินไป และการหลุดร่อนของเส้นขอบ
แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดคือการจัดทำดัชนีคมตัดเป็นระยะๆ เพื่อให้แน่ใจว่ากระบวนการมีความน่าเชื่อถือ การสึกหรอด้านข้างรอบคมตัดไม่ควรเกิน 0.2 มม. (0.0078 นิ้ว) สำหรับหัวกัดที่มีมุมเข้างาน 90 องศา หรือสูงสุด 0.3 มม. (0.0118 นิ้ว) สำหรับเม็ดมีดทรงกลม
การสึกหรอของเม็ดมีดโดยทั่วไป
หัวกัดเม็ดมีดเซรามิกสำหรับการกัดหยาบ HRSA
โดยทั่วไปการกัดเซรามิกจะทำงานที่ความเร็ว 20 ถึง 30 เท่าของคาร์ไบด์ แม้ว่าจะใช้อัตราป้อนงานต่ำกว่า (~0.1 มม./z (0.0039 นิ้ว/z)) ซึ่งส่งผลให้ได้ผลผลิตสูง เนื่องจากการตัดเป็นช่วงๆ จึงเป็นการทำงานที่เย็นกว่าการกลึงมาก ด้วยเหตุนี้ ความเร็ว 700–1000 ม./นาที (2297–3280 ฟุต/นาที) เมื่อปรับการกัด เทียบกับ 200–300 ม./นาที (656–984 ฟุต/นาที) สำหรับการกลึง
คำแนะนำ
- ใช้เม็ดมีดทรงกลมเป็นหลักเพื่อให้แน่ใจว่ามุมเข้างานต่ำและป้องกันการสึกหรอของรอยบาก
- ห้ามใช้น้ำมันตัดกลึง/น้ำยาหล่อเย็น
- ห้ามใช้เซรามิกเมื่อตัดเฉือนไททาเนียม
- เซรามิกมีผลเสียต่อความสมบูรณ์ของพื้นผิวและภูมิประเทศ ดังนั้นจึงไม่ใช้เมื่อตัดเฉือนใกล้เคียงกับรูปร่างส่วนประกอบสำเร็จรูป
- การสึกหรอด้านข้างสูงสุดเมื่อใช้เม็ดมีดเซรามิกใน HRSA คือ 0.6 มม. (0.024 นิ้ว)
อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับ HRSA และไทเทเนียม
กัดเหล็กชุบแข็ง
กลุ่มนี้มีเหล็กกล้าชุบแข็งและอบร้อนที่มีความแข็ง >45–65 HRC
ส่วนประกอบทั่วไปที่ถูกกัดคือ:
- เม็ดมีดเหล็กเครื่องมือสำหรับแม่พิมพ์ปั๊ม
- แม่พิมพ์พลาสติก
- การตีขึ้นรูปตาย
- หล่อตาย
- ปั๊มจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิง
การสึกหรอด้านข้างของเม็ดมีดและการหลุดร่อนของชิ้นงานเป็นปัญหาหลัก
คำแนะนำ
- ใช้รูปทรงเม็ดมีดมุมบวกที่มีคมตัด สิ่งนี้จะลดแรงตัดและทำให้การตัดนุ่มนวลขึ้น
- ปล่อยให้แห้ง หลีกเลี่ยงการตัดของเหลว
- การกัดแบบ Trochoidal เป็นวิธีที่เหมาะสม ซึ่งช่วยให้อัตราป้อนโต๊ะสูงร่วมกับแรงตัดต่ำ ทำให้คมตัดและอุณหภูมิชิ้นงานต่ำ ซึ่งส่งผลดีต่อประสิทธิภาพการผลิต อายุการใช้งานของเครื่องมือ และความคลาดเคลื่อนของส่วนประกอบ
- ควร ใช้กลยุทธ์การตัดเฉือนที่ เบาแต่เร็วในการกัดปาดหน้า เช่น ระยะกินลึกน้อย ทั้งa eและp ใช้หัวกัดระยะพิทช์ที่ชิดเป็นพิเศษและความเร็วตัดที่ค่อนข้างสูง