ทำความรู้จักกับเครื่องมือตัด (Cutting Tools) สำหรับงานกลึง CNC

งานกลึง CNC (Computer Numerical Control Turning) เป็นกระบวนการผลิตที่สำคัญในอุตสาหกรรมการผลิตโลหะและชิ้นส่วนเครื่องกล ที่ต้องการความแม่นยำสูงและสามารถผลิตได้ในปริมาณมากอย่างมีประสิทธิภาพ เครื่อง CNC กลึงทำงานโดยการหมุนวัสดุและใช้เครื่องมือตัด (Cutting Tools) ที่อยู่กับที่ในการตัดแต่งผิวหน้าหรือสร้างรูปทรงต่างๆ ตามคำสั่งจากโปรแกรมที่เขียนไว้ล่วงหน้า

หนึ่งในองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดในงานกลึง CNC คือ “เครื่องมือตัด” หรือ Cutting Tools ซึ่งมีบทบาทโดยตรงต่อคุณภาพของชิ้นงาน ความเร็วในการผลิต และอายุการใช้งานของเครื่องจักร ดังนั้นการเข้าใจประเภท ลักษณะ และการเลือกใช้เครื่องมือตัดให้เหมาะสมกับลักษณะงานจึงเป็นสิ่งสำคัญสำหรับวิศวกร ช่างเทคนิค หรือผู้ใช้งานเครื่อง CNC ทุกคนนั่นเอง

ความสำคัญของเครื่องมือตัดในงานกลึง CNC

งานกลึง CNC (Computer Numerical Control) เป็นกระบวนการผลิตที่ใช้เครื่องกลึงควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์เพื่อตัดเฉือนวัสดุ เช่น โลหะ พลาสติก หรือวัสดุผสม ให้ได้รูปทรงและขนาดตามที่ต้องการด้วยความแม่นยำสูง เครื่องมือตัด (Cutting Tools) เป็นส่วนประกอบหลักที่สัมผัสและตัดวัสดุโดยตรง คุณภาพของเครื่องมือตัดมีผลต่อความแม่นยำของชิ้นงาน ความเร็วในการผลิต และต้นทุนโดยรวม การเลือกเครื่องมือที่เหมาะสมและการดูแลรักษาที่ถูกต้องจึงเป็นปัจจัยสำคัญที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและลดต้นทุนในงานกลึง CNC

ประเภทของเครื่องมือตัด

เครื่องมือตัดสำหรับงานกลึง CNC มีหลากหลายประเภท ซึ่งออกแบบมาเพื่อตอบสนองความต้องการที่แตกต่างกัน ดังนี้

1.Turning Tools (เครื่องมือกลึงปกติ)

ใช้ในการกลึงผิวด้านนอกของชิ้นงานที่หมุนอยู่กับที่ให้ได้ขนาดตามต้องการ เครื่องมือนี้จะเคลื่อนที่ขนานไปกับแนวแกน (แกน Z) เพื่อควบคุมขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง อาทิ

• Roughing Tool (กลึงหยาบ)
  ใช้ในการตัดวัสดุออกในปริมาณมากอย่างรวดเร็ว มักมีคมตัดที่แข็งแรง คมไม่คมมากนัก แต่ทนแรงตัดได้ดี เหมาะกับขั้นตอนแรกของการกลึง
  
• Finishing Tool (กลึงละเอียด)
  ใช้ในขั้นตอนสุดท้ายเพื่อเก็บรายละเอียดให้ผิวเรียบ เน้นความแม่นยำและคุณภาพของพื้นผิว (Surface Finish) คมตัดจะบางและคมกว่า

2.Facing Tools(เครื่องมือกลึงหน้า)

ใช้สำหรับกลึงผิวหน้าของชิ้นงาน โดยจะตัดจากขอบนอกเคลื่อนที่เข้าหาศูนย์กลางของชิ้นงาน เป็นการลดความหนาและปรับความเรียบของหน้าชิ้นงาน เครื่องมือจะเคลื่อนที่ในแนวแกน X (แนวขวาง) แทนที่จะเคลื่อนตามแนวแกน Z เหมือนงานกลึงภายนอกทั่วไป)

ใช้สำหรับกลึงผิวหน้าของชิ้นงาน โดยจะตัดจากขอบนอกเคลื่อนที่เข้าหาศูนย์กลางของชิ้นงาน เป็นการลดความหนาและปรับความเรียบของหน้าชิ้นงาน เครื่องมือจะเคลื่อนที่ในแนวแกน X (แนวขวาง) แทนที่จะเคลื่อนตามแนวแกน Z เหมือนงานกลึงภายนอกทั่วไป

3.Parting Tools (มีดตัดแยกชิ้นงาน)

ใช้ในการตัดแยกชิ้นงานออกจากกัน เช่น เมื่อตัดชิ้นงานออกจากแท่งโลหะหลังการกลึงเสร็จ หรือเมื่อสร้างร่องตัด

• คมมีลักษณะบางและยาวเพื่อลดแรงต้านขณะตัด
• ใช้เคลื่อนที่เข้าหาชิ้นงานในแนวรัศมี (Radial Direction)

ข้อควรระวัง: ต้องควบคุมความเร็วและการหล่อเย็นอย่างเหมาะสมเพื่อป้องกันคมด่างหรืองานเบี้ยว

4.Grooving Tools (มีดเซาะร่อง)

ใช้สำหรับเซาะร่องต่างๆ เช่น ร่องสำหรับแหวนล็อก (Retaining Ring Groove), ร่องสำหรับซีล, หรือร่องในระบบกลไกต่างๆ อาทิ

• คล้ายกับ Parting Tool แต่คมตัดออกแบบมาให้ตัดเฉพาะร่อง ไม่ตัดขาด
• มีหลากหลายขนาดและรูปทรงให้เลือกตามความกว้างของร่องที่ต้องการ

5.Threading Tools (มีดกลึงเกลียว)

ใช้สำหรับตัดเกลียวทั้งภายใน (Internal Threading) และภายนอก (External Threading) เช่น เกลียวน็อต สกรู หรือท่อ ลักษณะเฉพาะ อาทิ

• มีโปรไฟล์คมตัดตรงตามรูปแบบเกลียว เช่น เกลียวสามเหลี่ยม (60° สำหรับเกลียวเมตริก), เกลียวสี่เหลี่ยม ฯลฯ
• ต้องใช้การตั้งค่าการป้อนที่แม่นยำมาก เพราะการกลึงเกลียวต้องสัมพันธ์กับความเร็วรอบการหมุนของชิ้นงาน

6.Boring Tools (มีดคว้านรู)

ใช้สำหรับขยายหรือปรับขนาดของรูที่มีอยู่แล้ว ให้ได้ขนาดและความกลมที่แม่นยำมากขึ้น เช่น การขยายรูที่เจาะไว้ให้ได้รูเรียบตรงกลาง ลักษณะเฉพาะ อาทิ 

• มีด้ามยาว และคมตัดอยู่ด้านข้างเพื่อเข้าไปคว้านในรู
• ใช้ในงานที่ต้องการความแม่นยำสูง เช่น การคว้านบูช เพลาลูกปืน ฯลฯ

7.Drilling Tools (ดอกสว่าน)

ใช้สำหรับเจาะรูเข้าไปในชิ้นงาน โดยส่วนมากเครื่องกลึง CNC จะสามารถติดตั้งดอกสว่านไว้บน Revolving Tool Holder เพื่อเจาะรูแนวแกน ลักษณะเฉพาะ อาทิ

• ใช้ร่วมกับระบบเครื่องกลึงที่มีระบบป้อนดอกหมุน (Live Tool)
• นิยมใช้ดอกสว่านแบบ Carbide หรือ HSS ขึ้นอยู่กับความแข็งของชิ้นงาน

ส่วนประกอบสำคัญของเครื่องมือตัด

เครื่องมือตัดประกอบด้วยส่วนประกอบหลักที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพและคุณภาพการตัด ดังนี้
คมตัด (Cutting Edge): ส่วนที่สัมผัสและตัดวัสดุโดยตรง ความคมและความแข็งแรงของคมตัดเป็นปัจจัยสำคัญ
มุมตัด (Cutting Angles):

• มุมหน้าตัด (Rake Angle): ช่วยควบคุมการไหลของเศษวัสดุ (Chip Flow) มุมบวกช่วยให้ตัดง่ายแต่ลดความแข็งแรง ส่วนมุมลบเพิ่มความแข็งแรงแต่ตัดยากขึ้น
• มุมข้างตัด (Side Cutting Angle): ช่วยลดแรงต้านและปรับปรุงผิวงาน

ตัวจับยึด (Tool Holder): อุปกรณ์ที่ยึดเครื่องมือตัดกับเครื่อง CNC มีระบบยึด เช่น ISO, Capto, HSK ซึ่งต้องเข้ากันได้กับเครื่องจักร
การเคลือบผิว (Coating) เช่น

• TiN (Titanium Nitride): ลดการสึกหรอและเพิ่มความแข็ง
• TiAlN (Titanium Aluminum Nitride): ทนความร้อนสูง
• DLC (Diamond-Like Carbon): ลดแรงเสียดทานในงานตัดวัสดุที่ไม่ใช่เหล็ก

วัสดุของเครื่องมือตัด

วัสดุของเครื่องมือตัดต้องทนต่อความร้อน แรงกด และการสึกหรอ โดยมีตัวเลือกหลักดังนี้

• คาร์ไบด์ (Carbide) ทนทานและใช้ได้กับวัสดุหลากหลาย เช่น เหล็ก อะลูมิเนียม ใช้สำหรับงานกลึงทั่วไปทั้งหยาบและละเอียด
• HSS (High-Speed Steel) มีความยืดหยุ่นสูงแต่ทนความร้อนต่ำกว่าคาร์ไบด์ เหมาะกับการใช้งานที่ไม่ต้องการความเร็วสูง เช่น งานกลึงวัสดุอ่อน
• เซรามิก (Ceramic) ทนความร้อนสูงมากและเหมาะกับความเร็วสูง เหมาะกับงานกลึงวัสดุแข็ง เช่น เหล็กหล่อ
• CBN (Cubic Boron Nitride) เหมาะสำหรับวัสดุแข็งมาก เช่น สแตนเลสหรือโลหะผสม งานกลึงที่ต้องการความแม่นยำสูง
• PCD (Polycrystalline Diamond) เหมาะสำหรับวัสดุที่ไม่ใช่เหล็ก เช่น อะลูมิเนียมหรือพลาสติก งานที่ต้องการผิวงานเรียบเนียน

ซึ่งทาง kulsub ของเราก็มีจำหน่ายหลากหลายแบรนด์ สามารถดูสินค้า NC Tools หรือเม็ดมีด เพิ่มเติมได้ ที่นี่

เครื่องมือตัดแบบแข็ง (Solid Tools)

ลักษณะเด่น: ผลิตจากชิ้นเดียว ไม่สามารถเปลี่ยนส่วนตัดได้ เช่น ดอกสว่าน (Drill), ดอกรีมเมอร์ (Reamer), และดอกต๊าป (Tap) ที่ kulsub เราจำหน่ายดอกต๊าปที่มีทั้งดอกต๊าปฟันเลื่อย, ดอกต๊าปฟันตรง คลิกเพื่อดูสินค้า เครื่องมือตัด

วัสดุ: มักทำจาก HSS (High-Speed Steel) หรือคาร์ไบด์ การใช้งาน: เหมาะสำหรับงานเจาะรู, ทำเกลียว, หรือการรีมผิวให้เรียบ

เครื่องมือตัดแบบพิเศษ (Specialized Tools)

ลักษณะเด่น: ออกแบบสำหรับงานเฉพาะ เช่น

• เครื่องมือกลึงเกลียว (Threading Tools): ใช้สร้างเกลียวภายในหรือภายนอก
• เครื่องมือเซาะร่อง (Grooving Tools): ใช้ตัดร่องหรือแยกชิ้นงาน
• เครื่องมือปาดหน้า (Facing Tools): ใช้ปรับผิวหน้าให้เรียบ

การใช้งาน: งานที่ต้องการความแม่นยำเฉพาะ เช่น การทำร่องวงแหวนหรือตัดชิ้นงาน

การเลือกเครื่องมือตัดสำหรับงานกลึง CNC

การเลือกเครื่องมือตัดที่เหมาะสมต้องพิจารณาปัจจัยหลายประการ อาทิ

วัสดุชิ้นงาน

• เหล็ก: ใช้เม็ดมีดคาร์ไบด์หรือ CBN
• อะลูมิเนียม: ใช้ PCD หรือเม็ดมีดที่ไม่มีเคลือบเพื่อป้องกันการเกาะติด
• สแตนเลส: ใช้ CBN หรือเม็ดมีดที่มีเคลือบ TiAlN

ประเภทของงานกลึง

• กลึงหยาบ (Roughing): ต้องการเครื่องมือที่แข็งแรงและทนทาน
• กลึงละเอียด (Finishing): เน้นความคมและมุมตัดที่เหมาะสม
• กลึงเกลียว (Threading): ใช้เครื่องมือที่มีรูปทรงเฉพาะ

พารามิเตอร์การตัด

• ความเร็วตัด (Cutting Speed): ขึ้นอยู่กับวัสดุของเครื่องมือและชิ้นงาน
• อัตราป้อน (Feed Rate): ต้องสมดุลระหว่างความเร็วและผิวงาน
• ความลึกตัด (Depth of Cut): ขึ้นอยู่กับความแข็งแรงของเครื่องมือ

เครื่อง CNC ความแข็งแรงของเครื่องและระบบจับยึดมีผลต่อการเลือกเครื่องมือ และต้องตรวจสอบความเข้ากันได้ของ Tool Holder กับเครื่อง

การดูแลรักษาเครื่องมือตัด

เพื่อยืดอายุการใช้งานและรักษาประสิทธิภาพของเครื่องมือตัด kulsub ขอแนะนำวิธีการดูแลเครื่องมือตัดดังนี้ 

ตรวจสอบการสึกหรอ ตรวจสอบคมตัดและเปลี่ยนเม็ดมีดเมื่อพบรอยสึกหรอ บิ่น หรือแตก
ใช้สารหล่อเย็น (Coolant)

• ช่วยลดความร้อนและยืดอายุเครื่องมือ
• เลือกประเภทของสารหล่อเย็นให้เหมาะสมกับวัสดุ เช่น น้ำมันหรือน้ำ

ตั้งค่าพารามิเตอร์ให้เหมาะสม

• หลีกเลี่ยงความเร็วตัดหรืออัตราป้อนที่สูงเกินไปเพื่อป้องกันการแตกหัก
• ใช้ข้อมูลจากผู้ผลิตเครื่องมือเพื่อกำหนดพารามิเตอร์ที่เหมาะสม

จัดเก็บอย่างถูกต้อง

• เก็บในที่แห้งและป้องกันความชื้น
• ใช้กล่องหรือชั้นวางที่ป้องกันการกระแทก

สรุป

เครื่องมือตัดสำหรับงานกลึง CNC เป็นส่วนประกอบที่สำคัญยิ่งในการผลิตชิ้นงานที่มีความแม่นยำและคุณภาพสูง การเลือกเครื่องมือตัดที่เหมาะสมต้องพิจารณาวัสดุชิ้นงาน ประเภทของงาน พารามิเตอร์การตัด และความสามารถของเครื่อง CNC การดูแลรักษาและการใช้งานอย่างถูกต้องจะช่วยยืดอายุการใช้งานและเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต นอกจากนี้ การติดตามแนวโน้มเทคโนโลยีใหม่ ๆ จะช่วยให้ผู้ใช้งานสามารถเลือกเครื่องมือที่ทันสมัยและเหมาะสมกับความต้องการในอนาคต

สนใจสินค้าเกี่ยวกับอุปกรณ์เครื่องมือช่างและอุตสาหกรรม เครื่องมือตัด อาทิ ครีมเพชร ดอกเจาะกระจก ดอกเจียร์คาร์ไบด์ ตะไบ ตะไบเพชร ตะไบเหล็ก ล้อเพชร ลูกขัดกระดาษทราย ลูกขัดเพชร ลูกขัดสักหลาด ลูกยางเจียร หินCBN หินขัด เครื่องเจียรตะไบ เพชรแต่งหิน เครื่องเจียรลม
โทร.092-252-7567, 063-148-9962 หรือสอบถามทางไลน์ @kulsub ได้ตลอด 24 ชม.