นอกจากการเอาชนะความต้านทานของวัสดุชิ้นงานแล้ว รูปทรงของเครื่องมือยังส่งผลต่อเอฟเฟกต์การตัดจริงและแม้แต่ผลลัพธ์ด้วยการเลือกรูปทรงเครื่องมือที่เหมาะสมสามารถเพิ่มอายุการใช้งานของเครื่องมือ รักษาความแม่นยำในการตัดเฉือน ลดกำลังตัด ฯลฯ รูปทรงที่เกี่ยวข้องกับเครื่องมือทั่วไปมีดังนี้ 1. มุมคมตัดของเครื่องมือ2. ร่องคายเศษ;3. เหนือศูนย์และเหนือเครื่องมือกลาง4. จำนวนใบมีด
01
มุมขอบเครื่องมือ
1.1 มุมขอบเครื่องมือ --- มุมคราด
มุมเอียงสามารถเปลี่ยนจากค่าบวกเป็นค่าลบได้ดังแสดงในรูปต่อไปนี้ในแง่ของแรงตัดและกำลังที่ต้องการ มุมปลายของเครื่องมือที่เกิดจากมุมบวกและมุมเฉียงจะมีขนาดเล็ก เครื่องมือสามารถตัดเข้าไปในชิ้นงานได้ง่าย และเศษก็ไหลออกมาอย่างราบรื่น ซึ่งสามารถลดแรงดันในการตัดได้ ดังนั้นประสิทธิภาพในการตัดจึงเป็น สูง.อย่างไรก็ตาม มุมเอียงที่เป็นบวกที่ใหญ่เกินไปจะสร้างใบมีดที่คม ดังนั้นใบมีดจึงเปราะบางและง่ายต่อการสวมใส่หรือแตกในทางตรงกันข้าม มุมเอียงลบมีคมตัดที่แข็งแรง ซึ่งเหมาะสำหรับการตัดวัสดุที่มีความแข็งแรงสูง
1.2 มุมหลบมุมขอบเครื่องมือ
เรียกอีกอย่างว่ามุมกวาดล้างซึ่งเป็นค่าบวกหน้าที่ของมันคือเพื่อหลีกเลี่ยงการรบกวนของแรงเสียดทานเดี่ยวหรือปรากฏการณ์ทางกายภาพระหว่างส่วนท้องของใบมีดกับพื้นผิวของชิ้นงานเมื่อหัวกัดตัดเข้าไปในชิ้นงาน ดังแสดงในรูปต่อไปนี้มุมหลบแคบช่วยให้คมตัดรองรับได้มากขึ้น ซึ่งโดยทั่วไปจะใช้สำหรับวัสดุชิ้นงานที่มีคุณสมบัติเชิงกลที่มีความแข็งแรงสูงมุมกวาดล้างขนาดใหญ่สามารถทำให้ใบมีดคม แต่ความแข็งแรงของใบมีดลดลง ซึ่งง่ายต่อการสวมใส่หรือแตกเหมาะสำหรับวัสดุชิ้นงานอ่อนหรือแรงต่ำ
1.3 มุมขอบของเครื่องมือ Helix Angle
ร่องของหัวกัดเป็นเกลียวซึ่งสามารถแบ่งออกเป็นเกลียวซ้ายและเกลียวขวาดังแสดงด้านล่างเมื่อคมตัดเข้าไปในชิ้นงานระหว่างการตัด ดังที่แสดงในรูปด้านล่างทางด้านขวา แรงตัด F จะเพิ่มขึ้นเป็นค่าสูงสุดทันทีเมื่อคมตัดออกจากชิ้นงาน แรงตัดจะลดลงอย่างรวดเร็ว ซึ่งเป็นสาเหตุของการสั่นสะท้านระหว่างการตัดผลกระทบของมุมเกลียวในขณะนี้สามารถป้องกันไม่ให้แรงตัดพุ่งเข้าหาทิศทางเดียวมากเกินไปและทำให้กระเจิงไปในอีกสองทิศทาง นั่นคือ FH ส่วนประกอบแนวนอนและ FV ส่วนประกอบแนวตั้งเมื่อมุมเกลียว γ ยิ่งค่ามาก ส่วนประกอบแนวนอน FH ก็จะใหญ่ขึ้น ทำให้เครื่องมือแกว่งไปมาระหว่างการตัดมุมเกลียว γ ยิ่งค่าน้อยเท่าไร ส่วนประกอบแนวตั้ง FV ก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้นเมื่อแรงจับเครื่องมือไม่เพียงพอระหว่างการตัด เครื่องมือจะหลุดออกจากด้ามจับ ซึ่งเป็นอันตรายมากเมื่อหมุนด้วยความเร็วสูงมุมเกลียวทั่วไปคือ 30 ˚、 สามสิบแปด ˚、 สี่สิบห้า ˚、 หกสิบ ˚。
02
รางปล่อยเศษ
สภาพการประมวลผลเศษที่เหมาะสมที่สุดคือชิปจะไม่รบกวนหรือขีดข่วนพื้นผิวของชิ้นงานหรือกระแทกเครื่องมือและทำร้ายผู้ปฏิบัติงานเมื่อไหลออก ดังนั้นชิปควรจะสามารถแตกเป็นชิ้นเล็กๆ ตามธรรมชาติและปล่อยไปยังที่อื่นได้ดังนั้นการควบคุมเศษจึงไม่ควรคำนึงถึงทิศทางการไหลของเศษเท่านั้น แต่ยังทำให้เศษหักโดยอัตโนมัติด้วยเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดนี้ โดยทั่วไปแล้วจะมีการออกแบบพื้นผิวด้านบนของเครื่องมือกลไกที่สามารถจำกัดความยาวของเศษได้โดยอัตโนมัติเรียกว่าร่องคายเศษหรือร่องหักเศษจุดประสงค์คือเพื่อให้เศษโค้งงออย่างรวดเร็วและบังคับให้เศษหักเพราะความเค้นการม้วนงอการออกแบบร่องคายเศษทั่วไปแสดงอยู่ที่ด้านล่างขวา:
ความกว้างของร่อง W: การม้วนงอจะเกิดขึ้นเมื่อมีการสร้างเศษหากความกว้างของร่องมีขนาดใหญ่เกินไป รัศมีการม้วนงอจะมีขนาดใหญ่ และความเค้นของร่องเกลียวที่เกิดขึ้นนั้นไม่เพียงพอที่จะทำให้เศษหักหากมีขนาดเล็กเกินไป ในทางตรงกันข้าม เมื่อความเค้นที่สร้างขึ้นมีขนาดใหญ่เกินไป คมตัดจะแตกง่าย
ความลึกของร่อง H: ส่งผลต่อความเสถียรของการไหลของเศษถ้ามันลึกเกินไป แรงที่จำเป็นสำหรับเศษในการม้วนงอเมื่อไหลไปที่บ่าของร่องจะมีขนาดใหญ่ ซึ่งจะทำให้ใบมีดหักได้ง่ายหากตื้นเกินไป เศษอาจออกโดยอัตโนมัติเมื่อไม่ไหลไปที่ไหล่ของช่อง ทำให้ควบคุมการไหลของเศษได้ยาก
ร่องบ่า R: หมายถึงส่วนที่เศษจะม้วนขึ้นจากร่องหักเศษ ซึ่งส่งผลกระทบโดยตรงต่อขนาดของแรงดัดผมหากรัศมีมีขนาดใหญ่เกินไป เศษจะเลื่อนขึ้นได้ง่าย และความเค้นการม้วนงออาจไม่เพียงพอที่จะทำให้เศษหักหากรัศมีมีขนาดเล็กเกินไป เศษจะถูกบล็อกและเลื่อนได้ง่าย ซึ่งจะทำให้เกิดความเครียดจากการอัดรีดที่ดี
03
เครื่องมือผ่านศูนย์ไม่ผ่านศูนย์
เมื่อทำการทิ้งมีดจมูกกลม เส้นผ่านศูนย์กลาง D ของมีดมักจะใหญ่กว่ามุม R ของใบมีดมาก ดังนั้นใบมีดจะไม่ตัดตรงกลางด้านล่างของใบมีด และจะมีบริเวณที่ไม่มีใบมีด นั่นคือไม่มีความสามารถในการตัดในภูมิภาคนี้ดังแสดงในรูปด้านซ้ายเมื่อพบชิ้นงานที่มีรูปร่างเป็นรูหรือร่องจะเกิดปัญหาในการประมวลผลในรูปด้านล่างขวา
แม้ว่าขนาดของเครื่องมือจะสามารถเข้าไปในพื้นที่เหล่านี้ได้ เนื่องจากใบมีดไม่ตัดผ่านตรงกลาง ใบมีดจะไม่ตัดวัสดุที่อยู่ตรงกลางและปล่อยให้วัสดุตกค้างที่มีเสาสีเหลืองอยู่ในรูปด้วยการประมวลผลที่ลึกกว่า ความสูงของวัสดุที่เหลือจะเพิ่มขึ้น และสุดท้ายจะกระทบกับด้านล่างของเครื่องมือ ทำให้เกิดความเสียหายต่อเครื่องมือเครื่องมือที่ลอดผ่านจุดศูนย์กลางหมายความว่าใบมีดจะเคลื่อนผ่านจุดศูนย์กลาง ดังนั้นจึงไม่มีปัญหาดังกล่าว จึงเรียกอีกอย่างว่าเครื่องมือเจาะ
04
จำนวนใบมีด
ความสัมพันธ์ระหว่างจำนวนคมตัดของหัวกัดและเอฟเฟกต์การตัดจะแตกต่างกันไปตามวัสดุชิ้นงาน รูปร่างของหัวกัด ความสว่างของพื้นผิวการตัดเฉือน และอื่นๆหัวกัดที่มีคมตัดมากกว่าสามารถได้พื้นผิวที่เรียบและเรียบมากขึ้นเนื่องจากมีคมตัดมากกว่าอย่างไรก็ตาม เนื่องจากไม่มีเนื้อที่เศษเพียงพอที่จะรองรับเศษ จึงมีความเสี่ยงต่อการรบกวนของเศษ และความแข็งแรงของใบมีดก็จะอ่อนลง
ดังนั้นสำหรับการตัดหยาบทั่วไป อัตราป้อนสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับวัสดุเนื้ออ่อน จำเป็นต้องใช้เนื้อที่เศษขนาดใหญ่ และวิธีที่ดีที่สุดในการให้เนื้อที่เศษตัดคือการลดจำนวนคมตัดและเพิ่มใบมีด ซึ่งไม่เพียงแต่จะเพิ่มพื้นที่เศษ แต่ยังเพิ่มความแข็งแรงของใบมีดและจำนวนครั้งในการลับคมและอายุการใช้งานของหัวกัดก็เพิ่มขึ้นเช่นกันดังนั้นเมื่อพิจารณาถึงวิธีการประมวลผล การตัดที่หนักและหยาบควรเลือกหัวกัดที่มีใบมีดและฟันหยาบน้อยกว่าสำหรับการกลึงละเอียดและการเก็บผิวละเอียด ควรเลือกหัวกัดที่มีใบมีดและฟันที่ละเอียดกว่า
