ประเภทของกระบวนการตัดเฉือน

การแนะนำ

กระบวนการตัดเฉือนมีความสำคัญในการผลิตชิ้นส่วนที่มีพิกัดความเผื่อต่ำ เนื่องจากเกี่ยวข้องกับการดึงวัสดุออกจากชิ้นงาน พวกเขามีบทบาทสำคัญในการกำหนด การผลิต และการตกแต่งส่วนประกอบที่ผลิตในอุตสาหกรรม

เริ่มต้นด้วยเทคนิคที่เก่าแก่ที่สุดบางวิธี เช่น การกัดและการกลึง และก้าวไปสู่วิธีการสมัยใหม่ เช่น EDM และแม้แต่การผลิตแบบเติมเนื้อ แต่ละวิธีมีประโยชน์ในลักษณะใดลักษณะหนึ่ง ความรู้เกี่ยวกับกระบวนการเหล่านี้เป็นสิ่งสำคัญในการเลือกเทคนิคที่เหมาะสมที่สุด โดยขึ้นอยู่กับวัสดุ ความยากของปัญหา และข้อกำหนดด้านความแม่นยำ ในบทความนี้ เราจะพูดถึงกระบวนการตัดเฉือนประเภทต่างๆ ที่แพร่หลายที่สุดและการนำไปใช้ในการผลิตร่วมสมัย

เครื่องจักรกลคืออะไร?

การตัดเฉือนเป็นกระบวนการผลิตที่เกี่ยวข้องกับการตัดวัสดุออกจากชิ้นงานเพื่อให้ได้โปรไฟล์ที่ต้องการ ซึ่งดำเนินการโดยการใช้อุปกรณ์ต่างๆ เช่น เครื่องกลึง โรงสี เครื่องเจาะ เครื่องมือต่างๆ ที่สามารถตัด บด หรือขึ้นรูปวัสดุได้อย่างถูกต้อง ทำให้สามารถสร้างองค์ประกอบที่มีผนังบางได้ และในทางกลับกัน ก็เป็นองค์ประกอบที่มีความหนาและทนทาน ซึ่งมักใช้ในอุตสาหกรรมยานยนต์ การบิน และแม้แต่การแพทย์

การตัดเฉือนเกิดขึ้นกับโลหะ พลาสติก และวัสดุอื่นๆ และมีความสำคัญมากในการผลิตชิ้นส่วนที่ไม่สามารถผลิตด้วยวิธีอื่นได้ มักจะลงเอยด้วยการใช้เครื่องมือ เช่น การตัด การเจียร หรือการกลึง เพื่อกำจัดวัสดุเพื่อสร้างส่วนประกอบตามขนาด รูปร่าง และพื้นผิวที่กำหนด

การกลึง การกัด และการเจาะเป็นกระบวนการตัดเฉือนทั่วไปที่ได้รับเลือกตามรูปทรงเป้าหมายของชิ้นส่วนนั้นๆ กระบวนการเหล่านี้ช่วยให้ผู้ผลิตสามารถสร้างทุกสิ่งตั้งแต่รูปทรงเรขาคณิตพื้นฐานไปจนถึงการออกแบบความซับซ้อนทางเรขาคณิตที่เพิ่มขึ้นด้วยความแม่นยำที่ยอดเยี่ยม

อธิบายกระบวนการตัดเฉือน 12 กระบวนการ

การตัดเฉือนเป็นหนึ่งในกิจกรรมที่สำคัญที่สุดในการผลิต เนื่องจากเกี่ยวข้องกับการขึ้นรูปส่วนประกอบจากวัตถุดิบ จำเป็นต้องมีการตัดเฉือนประเภทต่างๆ สำหรับการใช้งานต่างๆ โดยขึ้นอยู่กับประเภทวัสดุ รูปร่างชิ้นส่วน และปริมาณการผลิต เราจะมาหารือเกี่ยวกับข้อมูลเกี่ยวกับการทำงานตัดเฉือนขั้นพื้นฐานทั้ง 12 ประการ ความหลากหลาย ข้อดี และการใช้งาน

การหมุน

การกลึงเป็นกระบวนการที่ชิ้นงานหมุนในขณะที่เครื่องมือตัดวิ่งไปตามเส้นรอบวงเพื่อตัดวัสดุออก มักใช้สำหรับการขึ้นรูปชิ้นงานทรงกระบอก ขึ้นอยู่กับมุมของเครื่องมือและตำแหน่งที่ถืออยู่ รูปร่างที่แตกต่างกันสามารถทำได้ภายในโปรแกรม

ประเภททั่วไป:

การกลึง CNC: การกลึงโดยใช้การกลึงควบคุมด้วยตัวเลขเพื่อความแม่นยำ

Live Tooling: เหมาะสำหรับการกลึงและการกัดในเวลาเดียวกัน

เครื่องกลึงป้อมปืน: สามารถใช้ในการผลิตชิ้นส่วนและส่วนประกอบที่มีรูปร่างซับซ้อนในปริมาณมาก

ประโยชน์หลัก:

เหมาะสำหรับงานทรงกระบอกกลมและการออกแบบที่ต้องการระดับความแม่นยำอย่างมาก

ความแม่นยำสูงโดยเฉพาะสำหรับชิ้นส่วนตรงยาว

ประหยัดทั้งการผลิตปริมาณน้อยและปริมาณมาก

การใช้งานทั่วไป:

เพลา บูช โบลท์ และรอก

มิลลิ่ง

การตัดเฉือนเกี่ยวข้องกับการตัดวัสดุจากชิ้นงานด้วยเครื่องมือที่คม การกัดเป็นกระบวนการที่ใช้เครื่องตัดแบบหมุนเพื่อตัดวัสดุออกจากชิ้นงาน เครื่องตัดจะแปลและหมุนได้หลายทิศทางเพื่อสร้างรูปร่างแบน โค้ง หรือปรับแต่งเองเครื่องมิลลิ่งมีความยืดหยุ่นสูงและสามารถสร้างชิ้นส่วนที่มีรูปทรงที่ซับซ้อนได้

ประเภททั่วไป:

การกัดแนวตั้ง: เครื่องมือตัดโดยการเคลื่อนที่จะอยู่ในระนาบแนวตั้ง

การกัดแนวนอน: หัวกัดจะเคลื่อนที่ในแนวนอนและเหมาะที่สุดสำหรับชิ้นส่วนขนาดใหญ่ของวัสดุ

CNC Milling: การทำงานแบบอัตโนมัติและเครื่องกัดที่ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์

ประโยชน์หลัก:

มีความเหมาะสมสูงในการทำหลายรูปทรง

บังคับการตัดเฉือนพื้นผิวเรียบ เชิงมุม และโค้งได้

เหมาะสำหรับชิ้นส่วนขนาดเล็กและขนาดใหญ่

การใช้งานทั่วไป:

แม่พิมพ์ แม่พิมพ์ชิ้นส่วนยานยนต์ และอุปกรณ์ติดตั้ง

การเจาะ

การเจาะเป็นหนึ่งในกระบวนการเจาะรูชิ้นงานโดยใช้สว่านซึ่งเป็นเครื่องมือหมุน เป็นหนึ่งในการดำเนินการที่ใช้บ่อยที่สุดในการฝึกปฏิบัติในการแปรรูปวัสดุ และสามารถใช้ร่วมกับการทำงานอื่นๆ เช่น การกลึงหรือการกัดได้

ประเภททั่วไป:

การเจาะ CNC: ระดับความแม่นยำที่สูงขึ้นในการคว้านด้วยความช่วยเหลือของอุปกรณ์อัตโนมัติ

การเจาะรูลึก: ใช้สำหรับเจาะรูเข้าถึงที่ลึกและเรียว

การเจาะปืน: ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการเจาะลึก ตรง และงานหนักในส่วนที่มีน้ำหนักมาก

ประโยชน์หลัก:

ค่อนข้างเร็วกว่าและราคาถูกกว่าในการทำรู

เหมาะสำหรับใช้กับสต๊อกเกือบทุกประเภท

มีความมั่นคงเป็นเลิศเมื่อจัดแนวรูและความลึกด้วย

การใช้งานทั่วไป:

สามารถใช้ในการผลิตเสื้อสูบ เครื่องบิน และโครงสร้างอื่นๆ

การบด

การเจียรคือการใช้ล้อขัดเพื่อใช้เม็ดขัดที่เคลื่อนที่อย่างรวดเร็วของล้อเพื่อขจัดคราบสกปรกจำนวนเล็กน้อยออกไปอย่างต่อเนื่อง เพื่อสร้างผิวสำเร็จที่เรียบเนียนยิ่งขึ้นบนผลิตภัณฑ์หรือเพื่อให้มีขนาดทางเรขาคณิตที่แม่นยำ มักใช้ในการตกแต่งและสร้างช่องว่างขนาดเล็ก

ประเภททั่วไป:

การเจียรพื้นผิว: วิธีปรับระดับพื้นผิวเรียบหลังจากทำให้เรียบโดยการปรับให้เรียบ

การเจียรทรงกระบอก: ฟรีมอนต์ผลิตและจำหน่ายเครื่องเจียรที่มีความแม่นยำสำหรับชิ้นงานทรงกระบอก OD (เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก)

การเจียรแบบไร้ศูนย์กลาง: การเจียรโดยไม่ต้องจับยึดชิ้นงาน

ประโยชน์หลัก:

เหมาะสำหรับโครงการที่ต้องการพื้นผิวเรียบและระยะห่างที่แน่นหนาด้วยวัสดุแข็งและเปราะ

เหมาะสำหรับใช้กับวัสดุที่มีความแข็งแรงสูงหรือเมื่อตัดเฉือนวัสดุที่ยาก

กระบวนการนี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการสร้างผิวที่เรียบเนียนมากบนชิ้นส่วนโดยไม่ต้องเปลี่ยนขนาดของชิ้นส่วน

การใช้งานทั่วไป:

แบริ่ง เกียร์ เครื่องมือตัด และชิ้นส่วนละเอียดเหล่านี้

การตัดเฉือนด้วยไฟฟ้า (EDM)

EDM เป็นกระบวนการตัดเฉือนที่แหวกแนวซึ่งใช้การปล่อยกระแสไฟฟ้าเพื่อขจัดวัสดุออกจากชิ้นงาน เหมาะมากสำหรับโลหะแข็งและรูปร่างที่ซับซ้อน และเป็นที่ต้องการสำหรับกระบวนการอื่นๆ มากมายที่ไม่สามารถให้ผลลัพธ์ที่ต้องการได้

ประเภททั่วไป:

Wire EDM: การอุดหรือตัดของเหลวที่มีรูปร่างเป็นเส้นลวดบางใช้สำหรับรูปร่างที่ซับซ้อน

Sinker EDM: ใช้อิเล็กโทรดรูปทรงเพื่อตัดรายละเอียดที่ลึกหรือละเอียด

Small Hole EDM: โซลูชันที่คุ้มค่าสำหรับการเจาะวัสดุแข็งที่แม่นยำ

ประโยชน์หลัก:

เหมาะสำหรับวัสดุที่ตัดยากและส่วนที่มีรูปร่างซับซ้อน

มีความยืดหยุ่นสูงพร้อมความสามารถในการสร้างรูปทรงเรขาคณิตที่มีความซับซ้อนและความหนาแน่นสูง

ไม่มีการใช้แรงทางกล จึงลดการบิดเบี้ยวของชิ้นส่วน

การใช้งานทั่วไป:

แม่พิมพ์ ชิ้นส่วนการบินและอวกาศ และเครื่องมือ

การตัดด้วยเลเซอร์

การตัดด้วยเลเซอร์ใช้ลำแสงเลเซอร์เพื่อทำให้วัสดุอ่อนตัวหรือระเหยออกจากชิ้นงาน กระบวนการนี้ได้รับการควบคุมผ่านการควบคุมเชิงตัวเลขด้วยคอมพิวเตอร์เพื่อการตัดที่ดีขึ้น เพื่อให้แน่ใจว่าเหมาะสำหรับชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำสูง

ประเภททั่วไป:

การตัดด้วยเลเซอร์ CO2: เกี่ยวข้องกับการตัดพลาสติก โลหะ และไม้

การตัดด้วยเลเซอร์ไฟเบอร์: เหมาะสำหรับการตัดโลหะด้วยความเร็วสูงตัดเหล็กและโลหะประเภทเหล็กอื่นๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

การแกะสลักด้วยเลเซอร์ไฟเบอร์: สามารถใช้สำหรับการแกะสลักและตัดโลหะโดยใช้เลเซอร์

ประโยชน์หลัก:

ความแม่นยำระดับสูงที่สอดคล้องกับอัตราเศษที่ต่ำ

สามารถตัดวัสดุได้หลายประเภทรวมทั้งโลหะและพลาสติก

ขอบคมและลดลงบนพื้นที่ที่ไม่มีประสบการณ์ด้านความร้อน

การใช้งานทั่วไป:

การตัดโลหะบาง ป้าย การสร้างต้นแบบ และชิ้นส่วนโลหะที่มีความแม่นยำ

การตัดด้วยระบบวอเตอร์เจ็ท

การตัดด้วยระบบวอเตอร์เจ็ทเป็นเทคนิคการตัดที่ใช้น้ำที่แรงดันสูง และบางครั้งก็ใช้สารเติมแต่ง การหล่อเป็นสิ่งที่ดีสำหรับวัสดุที่สามารถทำปฏิกิริยากับความร้อนได้เนื่องจากไม่ทำให้เกิดการบิดเบือนความร้อน

ประเภททั่วไป:

การตัดด้วยระบบ Abrasive Waterjet: ใช้เพื่อทำงานกับวัสดุที่มีความหนา เช่น โลหะและหิน

การตัดด้วยระบบเพียววอเตอร์เจ็ท: สำหรับการตัดวัสดุเหนี่ยวนำ เช่น ยางหรือพืชผลที่ดี เช่น มันฝรั่ง

ประโยชน์หลัก:

บริเวณที่ได้รับความร้อนจะลดลง จึงหลีกเลี่ยงการบิดเบือนของวัสดุได้

สามารถตัดผ่านวัสดุได้หลายประเภท

แม่นยำและสามารถทำงานกับหนังที่มีความหนามากได้

การใช้งานทั่วไป:

ส่วนประกอบการบินและอวกาศ การตัดหิน และวัสดุผสม

การบดพื้นผิว

เฉพาะกระบวนการยึดเกาะคือการเจียรพื้นผิวเป็นกระบวนการเจียรชนิดหนึ่งที่มุ่งเน้นการทำให้พื้นผิวเรียบ ใช้ล้อขัดเพื่อตัดผ่านวัสดุและ รูปร่างหรือตกแต่งให้อยู่ในระดับที่กำหนด

ประเภททั่วไป:

การเจียรพื้นผิวแนวนอน: ใช้สำหรับเจียรวัสดุขนาดใหญ่ที่จะแปรรูป

การเจียรพื้นผิวแนวตั้ง: สนใจตกแต่งพื้นผิวเรียบและเรียบของผลิตภัณฑ์

การเจียรแบบแทง: ใช้สำหรับการตัดลึกในพื้นที่แคบ

ประโยชน์หลัก:

ดีเยี่ยมสำหรับการขัดขั้นสุดท้ายและเมื่อต้องการความพอดี

สามารถทำงานกับวัสดุที่เป็นเหล็กและอโลหะได้เหมือนกัน

เหมาะสำหรับใช้เมื่อต้องการปรับระดับและตกแต่งพื้นผิว

การใช้งานทั่วไป:

ชิ้นส่วนที่แม่นยำ การสร้างเครื่องมือ และส่วนประกอบระดับ

ไวร์อีดีเอ็ม

Wire EDM เป็น EDM ชนิดประณีตที่ใช้ลวดเส้นเล็กเพื่อตัดผ่านวัสดุ มีความแม่นยำสูงและเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการสร้างส่วนประกอบที่ละเอียดและซับซ้อน โดยเฉพาะในวัสดุแข็ง

ประเภททั่วไป:

Fine Wire EDM: ออกแบบมาเพื่อการแกะสลักที่มีรายละเอียดประณีตและสำหรับการทำแผลที่ค่อนข้างเล็ก

Heavy Duty Wire EDM: ทนทานสำหรับการใช้งานกับวัสดุที่มีความหนา

ประโยชน์หลัก:

ในกรณีที่ต้องการขนาดและรายละเอียดงานพิเศษในสเกลที่เล็กลง ก็มีความเที่ยงตรงสูงได้

ตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับรูปทรงที่ต้องการพิกัดความเผื่อต่ำ

หลีกเลี่ยงแรงทางกลในรูปแบบใดๆ บนชิ้นส่วน

การใช้งานทั่วไป:

แม่พิมพ์ งานโลหะที่แม่นยำ และสิ่งของขนาดเล็กอื่นๆ

กำลังหล่อ

การหล่อเป็นกระบวนการโดยการวางหรือเทวัสดุของเหลวลงในแม่พิมพ์ตามรูปร่างที่ต้องการ หลังจากเย็นลงแล้ว การก่อตัวของวัสดุในรูปร่างที่ต้องการจะเสร็จสมบูรณ์ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับแม่พิมพ์ที่ผลิตรูปทรงขนาดใหญ่และซับซ้อน

ประเภททั่วไป:

การหล่อทราย: การปั้นทรายใช้ในการผลิตชิ้นส่วนโลหะ

การหล่อแบบตายตัว: แม่พิมพ์จะเต็มไปด้วยโลหะเหลวภายใต้แรงดันสูง

การหล่อการลงทุน: เรียกอีกอย่างว่าการหล่อแบบขี้ผึ้งซึ่งใช้เมื่อต้องการชิ้นส่วนที่แม่นยำและสำเร็จสูง

ประโยชน์หลัก:

เหมาะที่สุดสำหรับผลิตภัณฑ์ที่ซับซ้อนและใหญ่

ประหยัดเมื่อใช้สำหรับการผลิตจำนวนมากของชิ้นส่วนต่างๆ ที่จำเป็นในสายการผลิต

มีความสามารถในการสร้างคุณสมบัติที่มีรายละเอียดมาก

การใช้งานทั่วไป:

ชิ้นส่วนรถยนต์ และชิ้นส่วนเครื่องจักรสำหรับงานติดตั้ง

การตอก

การปั๊มเป็นกระบวนการทำงานเย็นโดยใช้แม่พิมพ์เพื่อปั๊ม ตัด หรือดัดแผ่นโลหะ มีความรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ และนำไปใช้ได้ดีในกรณีที่มีการผลิตจำนวนมาก

ประเภททั่วไป:

การปั๊มแบบก้าวหน้า: ขึ้นรูปชิ้นส่วนโดยใช้ลำดับแม่พิมพ์ที่มีลักษณะก้าวหน้า

การวาดแบบลึก: ใช้สำหรับการผลิตชิ้นงานที่มีการตัดส่วนล่างที่ซับซ้อน

การเจาะ: การตอกชนิดหนึ่งที่ทำให้รูในแผ่นโลหะ

ประโยชน์หลัก:

อัตราการผลิตสูงเหมาะสำหรับการผลิตจำนวนมาก

มีประโยชน์เป็นพิเศษสำหรับการสร้างแผ่นเรียบและแม้แต่ชิ้นส่วนที่มีความหนาเท่ากัน

เสียวัสดุน้อยที่สุด

การใช้งานทั่วไป:

ส่วนประกอบตัวถังรถยนต์ กล่องไฟฟ้า และชิ้นส่วนเตา

การพิมพ์ 3 มิติ

การเผาผนึกด้วยเลเซอร์แบบเลือกสรร หรือการเผาผนึกด้วยเลเซอร์โลหะโดยตรง จะเลือกฟิวส์อนุภาคของวัสดุเพื่อสร้างชิ้นส่วนจากแบบจำลองดิจิทัล เทคนิคนี้มีความยืดหยุ่นสูงและสามารถสร้างรูปทรงที่ทำได้ยากด้วยเทคนิคทั่วไป

ประเภททั่วไป:

Fused Deposition Modeling (FDM): สร้างวัตถุจากวัสดุเทอร์โมพลาสติกในรูปแบบของเส้นใย

Selective Laser Sintering (SLS): แบบพกพาและใช้เลเซอร์เพื่อหลอมวัสดุที่เป็นผง

Stereolithography (SLA): นอกจากนี้ยังใช้แสง UV เพื่อทำให้เรซินเหลวทุกชั้นแข็งตัวอย่างต่อเนื่อง

ประโยชน์หลัก:

โดยเฉพาะอย่างยิ่งใช้ในการออกแบบที่ซับซ้อนและเป็นเอกลักษณ์

สิ้นเปลืองวัสดุน้อยลง และรอบเวลาสั้น

การตั้งค่าเพียงเล็กน้อยนั้นดีสำหรับการวิ่งระยะสั้น

การใช้งานทั่วไป:

ต้นแบบ ส่วนประกอบพิเศษ เครื่องใช้เกี่ยวกับศัลยกรรมกระดูกและทันตกรรม แม่พิมพ์และแกน

การเปรียบเทียบกระบวนการตัดเฉือน: การวิเคราะห์โดยละเอียด

ต่อไปนี้เป็นคำอธิบายโดยย่อของกระบวนการตัดเฉือนแต่ละกระบวนการ:

บทสรุป

โดยสรุป จากการประเมินกระบวนการตัดเฉือน 12 กระบวนการ ได้มีการนำเสนอโซลูชันที่เป็นไปได้สำหรับการสร้างส่วนประกอบที่แม่นยำและมีคุณภาพสูงที่จำเป็น ซึ่งแสดงให้เห็นว่าการกลึงและการกัด การผลิตแบบเติมเนื้อ และกระบวนการอื่นๆ ทั้งหมดมีความเหมาะสมและมีประสิทธิภาพสำหรับวัสดุ รูปทรง และสถานการณ์การผลิตที่แตกต่างกัน การทำความเข้าใจกระบวนการเหล่านี้ช่วยให้ผู้ผลิตสามารถเลือกวิธีการที่เหมาะสมที่เหมาะสมกับประสิทธิภาพและประสิทธิผลได้