เงื่อนไขการกลึงเหล็กหล่อสีเทาด้วยมีดกลึงคาร์ไบด์เคลือบผิว และมีดกลึงเซรามิก

Abstract

การวิจัยครั้งนี้ศึกษาถึงการใช้เม็ดมีดกลึงสำเร็จรูปที่เป็นวัสดุคาร์ไบด์เคลือบผิวและวัสดุเซรามิก ในการกลึงชิ้นงานที่เป็นวัสดุเหล็กหล่อสีเทาโดยมีวัตถุประสงค์เพื่อ 1) ศึกษาผลกระทบของอัตราป้อนและความเร็วตัดของมีดกลึงที่มีต่อความสึกหรอของใบมีดและความเรียบผิวของชิ้นงานสำหรับงานกลึงละเอียด 2) ศึกษาอายุการใช้งานที่กำหนดจากความสึกหรอของมีดกลึงและความเรียบผิวของชิ้นงาน เพื่อให้ได้จุดที่สภาวะเงื่อนไขการตัดที่ให้ผลตอบแทนสูงสุด การวิจัยได้ใช้วัสดุชิ้นงานเป็นเหล็กหล่อสีเทาชนิด FC25 ตามมาตรฐาน JIS G 5501 ที่ สภาวะเงื่อนไขการตัดต่างๆ ได้แก่ ความเร็วตัดในช่วง 150 ถึง 350 เมตรต่อนาที และอัตราป้อนใบมีดในช่วง 0.1 ถึง 0.4 มิลลิเมตรต่อรอบ โดยระยะลึกของการตัดคงที่เท่ากับ 0.3 มิลลิเมตร ทำการศึกษาความสัมพันธ์ของความสึกหรอของมีดกลึง ความเรียบผิวของชิ้นงานและอายุใช้งานของมีกลึง เพื่อนำไปหาสภาวการณ์ตัดที่ให้ผลกำไรมากที่สุด โดยคำนึงถึงต้นทุนในการตัดต่อชิ้นงานต่ำสุดและอัตราการผลิตสูงสุด จากการทดลองพบว่า ความเร็วตัดและอัตราป้อนใบมีดจะมีผลต่ออายุการใช้งานของมีดกลึงกล่าวคือเมื่อเพิ่มความเร็วตัดและอัตราป้อนเพิ่มขึ้น การสึกหรอก็จะเพิ่มมากขึ้นโดยอัตราป้อนใบมีดมีผลกระทบน้อยกว่าความเร็วตัด นอกจากนี้อัตราป้อนใบมีดยังมีผลต่อความเรียบผิวของชิ้นงานคือเมื่ออัตราป้อนในมีดเพิ่มขึ้น จะมีผลให้ชิ้นงานมีความเรียบผิวที่มีแนวโน้มลดลง ผลการทดลองโดยใช้มีดกลึงด้วยมีดกลึงคาร์ไบด์เคลือบจะได้ค่าพารามิเตอร์สำหรับสมการ Taylor ดังนี้คือค่าคงที่ (n) เท่ากับ 0.251 ความเร็วตัด (Vr) เท่ากับ 8.5 เมตรต่อวินาทีที่อายุการใช้งานเท่ากับ 60 วินาทีและมีดกลึงเซรามิก จะได้ค่าคงที่ (n) เท่ากับ 0.301 และความเร็วตัด (Vr) เท่ากับ 9.0 เมตรต่อวินาทีที่อายุการใช้งานใบมีดเท่ากับ 60 วินาที นำข้อมูลที่ได้จากการศึกษาไปประยุกต์กับงานในสายการผลิตหนึ่ง เพื่อหาเงื่อนไขที่เหมาะสมที่สุดโดยเปรียบเทียบจากผลกำไรต่อเวลาการผลิต สำหรับการกลึงด้วยมีดกลึงคาร์ไบด์เคลือบผิวที่เงื่อนไขการกลึงความเร็วตัดเท่ากับ 234 เมตรต่อนาที จะให้ผลกำไรต่อเวลาการผลิตสูงสุดเท่ากับ 0.037 บาทต่อวินาที และการกลึงชิ้นงานด้วยมีดกลึงเซรามิกที่เงื่อนไขการกลึงความเร็วตัดเท่ากับ 186 เมตรต่อนาที จะให้ผลกำไรต่อเวลาการผลิตสูงสุดเท่ากับ 0.019 บาทต่อวินาที โดยมีเงื่อนไขราคาขายของชิ้นงานเท่ากับ 37.5 บาทต่อชิ้น จากการเปรียบเทียบจากผลกำไรในการกลึงของมีดกลึงทั้งสอง พบว่าการตัดด้วยมีดกลึงคาร์ไบด์เคลือบผิวจะให้ผลตอบแทนสูงกว่ามีดกลึงเซรามิก