เครื่องมือเป็นส่วนหนึ่งของอุปกรณ์ตัดเฉือนที่มีส่วนร่วมในการตัดโดยตรงการเลือกใช้เครื่องมือมีความเหมาะสมส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพของการตัดเฉือนหรือไม่เมื่อเลือกเครื่องมือตัด จำเป็นต้องพิจารณาอย่างครอบคลุมถึงวัสดุชิ้นงาน วัสดุเครื่องมือตัด คุณสมบัติการแปรรูป และปัจจัยอื่นๆ เพื่อเลือกเครื่องมือตัดที่เหมาะสมที่สุดและบรรลุคุณภาพและประสิทธิภาพในการประมวลผลที่ดีที่สุด
ข้อกำหนดทั่วไปและทิศทางการพัฒนาของเครื่องมือตัด
สำหรับวัสดุที่ใช้ในเครื่องมือการผลิต ข้อกำหนดพื้นฐานที่สุดคือความแข็งที่อุณหภูมิสูงและความทนทานต่อการสึกหรอนอกจากนี้ ยังต้องมีแรงดัดงอที่ดี ความเหนียวต่อแรงกระแทก และความเฉื่อยของสารเคมี ตลอดจนความสามารถในการขึ้นรูปของวิธีการตัดเฉือน เช่น การตัด การตีขึ้นรูป และการอบชุบด้วยความร้อนโดยทั่วไป หากความแข็งของวัสดุสูง ความต้านทานการสึกหรอจะสูง แต่ความแข็งแรงในการดัดและความทนต่อแรงกระแทกจะลดลงเมื่อวัสดุมีความแข็งแรงสูง ความเหนียวของแรงกระแทกก็จะสูงขึ้น
ภายใต้สภาพการทำงานปกติ เครื่องมือตัดจะได้รับการทดสอบที่อุณหภูมิสูง ความดันสูงและความเร็วสูง และต้องเผชิญกับวัสดุที่ยากต่อการตัดเฉือนจำนวนมากในสภาพแวดล้อมการทำงานที่ผิดปกติบางอย่าง จะพบสื่อของเหลวที่มีฤทธิ์กัดกร่อนนอกจากนี้ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของอุปกรณ์การประมวลผล ระดับของระบบอัตโนมัติและข้อกำหนดเพื่อความแม่นยำได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง ซึ่งได้นำเสนอหัวข้อใหม่ ๆ สำหรับอุตสาหกรรมเครื่องมือ
เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดข้างต้น อุตสาหกรรมเครื่องมือต้องพัฒนาและสร้างสรรค์สิ่งใหม่ๆ ต่อไป ตั้งแต่การใช้วัสดุเครื่องมือใหม่ไปจนถึงเทคโนโลยีการเคลือบด้วยไอน้ำ และจากนั้นไปจนถึงโครงสร้างเครื่องมือที่จัดทำดัชนีได้ ซึ่งทั้งหมดนี้เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการปรับปรุงประสิทธิภาพของเครื่องมือ และ ยังเป็นข้อมูลอ้างอิงที่สำคัญสำหรับอุตสาหกรรมการตัดเฉือนในการเลือกเครื่องมือ
การจำแนกประเภทวัสดุเครื่องมือและลักษณะการทำงาน
วัสดุที่ใช้ทำเครื่องมือตัดมักใช้เหล็กกล้าความเร็วสูงและซีเมนต์คาร์ไบด์เหล็กกล้าความเร็วสูงเป็นวัสดุเครื่องมือที่ได้รับความนิยมมากที่สุด เนื่องจากมีแรงดัดงอสูง ความเหนียวในการกระแทก และความสามารถในการแปรรูปที่ดีซีเมนต์คาร์ไบด์มีการใช้กันอย่างแพร่หลายน้อยกว่าเหล็กกล้าความเร็วสูงเล็กน้อย
ลูกบาศก์โบรอนไนไตรด์เป็นวัสดุเครื่องมือใหม่ที่เพิ่มขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาเหมาะสำหรับตัดวัสดุโลหะ เช่น เหล็กชุบแข็งความแข็งสูงและเหล็กหล่อแข็งเพชรคริสตัลลีนเหมาะสำหรับการตัดโลหะที่ปราศจากเหล็ก โลหะผสม พลาสติก และพลาสติกเสริมใยแก้วนอกจากนี้ยังมีเหล็กกล้าเครื่องมือคาร์บอนและเหล็กกล้าเครื่องมือโลหะผสม ซึ่งใช้ทำตะไบ ดาย ต๊าป และเครื่องมืออื่นๆ ในขั้นตอนนี้เท่านั้น
เทคโนโลยีการเคลือบด้วยไอระเหยเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการปรับปรุงการทำงานและความทนทานของเครื่องมือเครื่องมือเคลือบสามารถลดการสึกหรอในการตัดได้อย่างมากและยืดอายุการใช้งานของเครื่องมือได้อย่างมากในหมู่พวกเขา การสะสมทางเคมีมักใช้เพื่อเคลือบไททาเนียมคาร์ไบด์ ไททาเนียมไนไตรด์ ชั้นแข็งของอะลูมิเนียมออกไซด์ หรือชั้นแข็งแบบคอมโพสิตบนเครื่องมือซีเมนต์คาร์ไบด์การสะสมทางกายภาพสามารถใช้เคลือบซีเมนต์คาร์ไบด์และเครื่องมือเหล็กกล้าความเร็วสูง
ส่วนการทำงานของเครื่องมือ
เครื่องตัดประกอบด้วยชิ้นส่วนการทำงานและชิ้นส่วนหนีบชิ้นงานหมายถึงส่วนของเครื่องมือที่ใช้สร้างและประมวลผลเศษ ซึ่งมักจะรวมถึงใบมีด การหักเศษ หรือร่องเกลียวของเศษ การขจัดเศษหรือพื้นที่จับเศษ ช่องน้ำมันตัด และโครงสร้างอื่น ๆเครื่องมือตัดบางชนิดจะรวมเฉพาะชิ้นส่วนตัด ซึ่งมีหน้าที่ใช้คมตัดในการตัดเศษ เช่น เครื่องมือกลึง เครื่องไส เครื่องมือคว้านและเครื่องมือกัดนอกจากชิ้นส่วนตัดแล้ว ชิ้นส่วนที่ใช้กับเครื่องมือบางชิ้นยังรวมถึงชิ้นส่วนสอบเทียบด้วย ซึ่งมีหน้าที่ในการขัดพื้นผิวกลึงที่ถูกตัดและนำทางเครื่องมือ
ส่วนที่ใช้ทำงานของเครื่องตัดมีโครงสร้างที่แตกต่างกันสามแบบ ได้แก่ แบบอินทิกรัล ชนิดเชื่อม และแบบแคลมป์เชิงกลโครงสร้างโดยรวมคือการทำขอบตัดบนตัวเครื่องมือโครงสร้างการเชื่อมคือการประสานใบมีดกับตัวเครื่องตัดเหล็กโครงสร้างการหนีบแบบกลไกจะยึดหัวตัดแบบเชื่อมประสานของใบมีดบนตัวใบมีด
ส่วนหนีบของเครื่องมือ
ส่วนจับยึดของเครื่องมือมีโครงสร้างสองแบบคือแบบมีรูและแบบมีด้ามจับเครื่องมือที่มีรูจะหุ้มอยู่บนแกนหมุนหรือสปินเดิลของเครื่องมือกลโดยใช้รูด้านใน และสามารถส่งแรงบิดบิดเบี้ยวได้โดยใช้คีย์แกนหรือคีย์ปลายหัวกัดทรงกระบอกและหัวกัดปาดหน้าแบบปลอกล้วนเป็นของประเภทนี้
รูปร่างของด้ามจับของเครื่องมือที่มีด้ามจับมักจะประกอบด้วยสี่เหลี่ยมผืนผ้า ทรงกระบอก และทรงกรวยเครื่องมือตัดที่ใช้ในการกลึงและไสโดยทั่วไปจะเป็นด้ามสี่เหลี่ยมด้ามทรงกรวยรับแรงขับตามแนวแกนโดยเรียวและส่งแรงบิดโดยใช้แรงเสียดทานในกรณีส่วนใหญ่ ด้ามทรงกระบอกมักใช้ในเครื่องมือขนาดเล็ก เช่น ดอกสว่านบิดแป้งทอดและดอกเอ็นมิลล์เพื่อส่งแรงบิดบิดเบี้ยวโดยใช้แรงเสียดทานที่เกิดขึ้นระหว่างการจับยึดด้ามเครื่องมือที่มีด้ามหลายตัวทำจากเหล็กอัลลอยด์ต่ำ ในขณะที่ชิ้นงานทำจากเหล็กความเร็วสูงทั้งสองส่วนถูกเชื่อมชนกันเพื่อสร้างมีดที่ชำรุด