ความรู้พื้นฐานที่จำเป็นสำหรับเครื่องมือแปรรูปโลหะ

เมื่อเลือกมุมของเครื่องมือ จำเป็นต้องพิจารณาอิทธิพลของปัจจัยหลายประการ เช่น วัสดุชิ้นงาน วัสดุเครื่องมือ คุณสมบัติของการตัดเฉือน (หยาบและการเก็บผิวละเอียด) ฯลฯ ซึ่งจะต้องเลือกอย่างสมเหตุสมผลตามสถานการณ์เฉพาะ โดยทั่วไปแล้ว มุมเครื่องมือหมายถึงมุมการมาร์กที่ใช้สำหรับการผลิตและการวัด ในการทำงานจริง เนื่องจากตำแหน่งการติดตั้งเครื่องมือที่แตกต่างกันและการเปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนที่ของการตัด มุมการทำงานจริงและมุมที่ทำเครื่องหมายจะแตกต่างกัน แต่ความแตกต่างมักจะน้อยมาก .

วัสดุสำหรับทำเครื่องมือจะต้องมีความแข็งที่อุณหภูมิสูงและทนต่อการสึกหรอ มีความแข็งแรงในการดัดงอที่จำเป็น ความเหนียวทนต่อแรงกระแทกและความเฉื่อยทางเคมี ความสามารถในการผลิตที่ดี (การตัด การตีขึ้นรูป และการบำบัดความร้อน ฯลฯ) และไม่เปลี่ยนรูปง่าย

โดยปกติเมื่อความแข็งของวัสดุสูง ความต้านทานการสึกหรอก็จะสูงเช่นกัน เมื่อแรงดัดงอสูง ความเหนียวกระแทกก็จะสูงเช่นกัน แต่ยิ่งมีความแข็งของวัสดุสูงเท่าใด ความต้านทานแรงดัดงอและความเหนียวต่อแรงกระแทกก็จะยิ่งลดลงเท่านั้น เนื่องจากมีความแข็งแรงในการดัดงอสูง ทนต่อแรงกระแทก และความสามารถในการขึ้นรูปที่ดี เหล็กความเร็วสูงยังคงเป็นวัสดุเครื่องมือที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในยุคปัจจุบัน รองลงมาคือซีเมนต์คาร์ไบด์

Polycrystalline ลูกบาศก์โบรอนไนไตรด์เหมาะสำหรับการตัดเหล็กชุบแข็งที่มีความแข็งสูงและเหล็กหล่อแข็ง ฯลฯ เพชรโพลีคริสตัลไลน์เหมาะสำหรับการตัดโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก โลหะผสม พลาสติก และเหล็กแก้ว ฯลฯ เหล็กกล้าเครื่องมือคาร์บอนและเหล็กกล้าเครื่องมือโลหะผสม ปัจจุบันใช้เป็นเครื่องมือเช่น ตะไบ แม่พิมพ์ และต๊าปเท่านั้น

ขณะนี้เม็ดมีดซีเมนต์คาร์ไบด์แบบถอดเปลี่ยนได้ถูกเคลือบด้วยไททาเนียมคาร์ไบด์ ไททาเนียมไนไตรด์ ชั้นแข็งของอะลูมิเนียมออกไซด์ หรือชั้นแข็งคอมโพสิตโดยการสะสมไอสารเคมี วิธีการสะสมไอทางกายภาพที่อยู่ระหว่างการพัฒนาสามารถใช้ได้ไม่เพียงแต่กับเครื่องมือซีเมนต์คาร์ไบด์เท่านั้น แต่ยังใช้กับเครื่องมือเหล็กความเร็วสูงด้วย เช่น สว่าน หัวเตา ต๊าป และหัวกัด การเคลือบแข็งทำหน้าที่เป็นอุปสรรคในการขัดขวางการแพร่กระจายของสารเคมีและการนำความร้อน ซึ่งทำให้อัตราการสึกหรอของเครื่องมือช้าลงในระหว่างการตัด และอายุการใช้งานของใบมีดเคลือบจะยาวนานกว่าใบมีดที่ไม่เคลือบผิวประมาณ 1 ถึง 3 เท่า

เนื่องจากชิ้นส่วนที่ทำงานภายใต้อุณหภูมิสูง ความดันสูง ความเร็วสูง และตัวกลางของไหลที่มีฤทธิ์กัดกร่อน จึงมีการใช้วัสดุที่ยากต่อการตัดเฉือนมากขึ้นเรื่อยๆ และระดับอัตโนมัติของการประมวลผลการตัดและข้อกำหนดสำหรับความแม่นยำในการตัดเฉือนก็สูงขึ้นและ สูงกว่า เพื่อปรับให้เข้ากับสถานการณ์นี้ ทิศทางการพัฒนาของเครื่องมือคือการพัฒนาและการประยุกต์ใช้วัสดุเครื่องมือใหม่ พัฒนาเทคโนโลยีการเคลือบการสะสมไอของเครื่องมือต่อไป โดยเคลือบความแข็งที่สูงขึ้นบนพื้นผิวที่มีความเหนียวสูงและความแข็งแรงสูง และแก้ปัญหาได้ดีขึ้น ความขัดแย้งระหว่างความแข็งและความแข็งแรงของวัสดุเครื่องมือ พัฒนาโครงสร้างของเครื่องมือจัดทำดัชนีต่อไป ปรับปรุงความแม่นยำในการผลิตของเครื่องมือ ลดความแตกต่างในคุณภาพผลิตภัณฑ์ และเพิ่มประสิทธิภาพการใช้เครื่องมือ

ตามโหมดการเคลื่อนที่ของการตัดและรูปร่างของใบมีดที่สอดคล้องกัน เครื่องมือตัดสามารถแบ่งออกเป็นสามประเภท เครื่องมือทั่วไป เช่น เครื่องมือกลึง หัวกัดไส หัวกัด (ไม่รวมเครื่องมือกลึงขึ้นรูป หัวกัดไสขึ้นรูป และหัวกัดขึ้นรูป) หัวคว้าน สว่าน รีมเมอร์ รีมเมอร์ และเลื่อย ฯลฯ เครื่องมือขึ้นรูป คมตัดของเครื่องมือดังกล่าว จะมีรูปร่างเหมือนหรือเกือบเหมือนกันกับหน้าตัดของชิ้นงานที่จะแปรรูป เช่น การขึ้นรูปเครื่องมือกลึง การขึ้นรูปกบ การขึ้นรูปคัตเตอร์กัด การเจาะ รีมเมอร์ทรงกรวย และเกลียวต่างๆ เครื่องมือในการประมวลผล ฯลฯ ; เครื่องมือกำเนิดถูกนำมาใช้ในการประมวลผลเฟืองโดยวิธีกำเนิดพื้นผิวฟันหรือชิ้นงานที่คล้ายกัน เช่น หัวเตา รูปทรงเฟือง หัวโกนเฟือง เครื่องไสเฟืองดอกจอก และหัวกัดเฟืองดอกจอก เป็นต้น

โครงสร้างของเครื่องมือต่างๆ ประกอบด้วยส่วนที่จับยึดและส่วนที่ทำงาน ส่วนจับยึดและส่วนการทำงานของคัตเตอร์ที่มีโครงสร้างรวมถูกสร้างขึ้นบนตัวคัตเตอร์ ส่วนการทำงาน (ฟันหรือใบมีด) ของคัตเตอร์ที่มีโครงสร้างเม็ดมีดจะติดตั้งอยู่บนตัวคัตเตอร์

ส่วนจับยึดของเครื่องมือมีสองประเภท: แบบมีรูและแบบมีก้าน หัวกัดเจาะรูต้องอาศัยรูด้านในที่จะปลอกบนเพลาหลักหรือแมนเดรลของเครื่องมือกล และส่งโมเมนต์บิดโดยใช้ปุ่มตามแนวแกนหรือปุ่มหน้า เช่น หัวกัดทรงกระบอก หัวกัดปาดหน้าปลอก ฯลฯ

เครื่องมือที่มีด้ามมักจะมีสามประเภท: ด้ามสี่เหลี่ยม ด้ามทรงกระบอก และด้ามเรียว เครื่องมือกลึง เครื่องไส ฯลฯ โดยทั่วไปจะเป็นก้านทรงสี่เหลี่ยม ด้ามเรียว * เรียวเพื่อรับแรงขับตามแนวแกนและส่งแรงบิดโดยแรงเสียดทาน ด้ามทรงกระบอกโดยทั่วไปเหมาะสำหรับดอกสว่านบิดขนาดเล็ก ดอกเอ็นมิลล์ และเครื่องมืออื่นๆ แรงเสียดทานที่เกิดขึ้นจะส่งผ่านโมเมนต์บิด ด้ามของเครื่องมือด้ามหลายชนิดทำจากเหล็กกล้าโลหะผสมต่ำ ในขณะที่ชิ้นงานทำจากเหล็กกล้าความเร็วสูงแบบเชื่อมชนสองส่วน

ส่วนการทำงานของเครื่องมือคือส่วนที่สร้างและประมวลผลเศษ รวมถึงคมตัด โครงสร้างที่จะหักหรือม้วนเศษ พื้นที่สำหรับถอดหรือเก็บเศษ และทางผ่านของน้ำมันตัด ส่วนการทำงานของเครื่องมือบางชนิดคือส่วนตัด เช่น เครื่องมือกลึง เครื่องไส หัวคว้าน และหัวกัด เป็นต้น ส่วนการทำงานของเครื่องมือบางชนิด ได้แก่ ชิ้นส่วนตัดและชิ้นส่วนสอบเทียบ เช่น สว่าน รีมเมอร์ รีมเมอร์ และการวาดพื้นผิวด้านใน มีดและก๊อก ฯลฯ หน้าที่ของชิ้นส่วนตัดคือการเอาเศษออกด้วยคมตัด และหน้าที่ของส่วนสอบเทียบคือการทำให้พื้นผิวกลึงเรียบและนำทางเครื่องมือ

โครงสร้างของชิ้นส่วนการทำงานของเครื่องมือมีสามประเภท: ประเภทรวม, ประเภทการเชื่อม และประเภทแคลมป์เชิงกล โครงสร้างโดยรวมคือการทำให้คมตัดบนตัวเครื่องตัด โครงสร้างการเชื่อมคือการประสานใบมีดเข้ากับตัวเครื่องตัดเหล็ก มีโครงสร้างการจับยึดเชิงกลสองแบบ โครงสร้างหนึ่งคือการยึดใบมีดบนตัวเครื่องตัด ส่วนอีกอันคือยึดหัวเครื่องตัดแบบประสานบนตัวเครื่องตัด โดยทั่วไปเครื่องมือซีเมนต์คาร์ไบด์จะทำจากโครงสร้างแบบเชื่อมหรือโครงสร้างการจับยึดเชิงกล เครื่องมือพอร์ซเลนทั้งหมดทำจากโครงสร้างหนีบกล