อิทธิพลของขนาดพื้นที่สัมผัสขอบคมตัดเม็ดมีด CBN ที่มีผลต่อความหยาบผิวในการกลึงเหล็ก AISI 1050

มนัส ศรีสวัสดิ์, เฉลิมศักดิ์ ถาวรวัตร์, อรรถกร จันทร์ชนะ

Abstract


กระบวนการกลึงงานทรงกระบอกโดยทั่วไปสามารถควบคุมคุณภาพผิวที่ค่าความหยาบผิวระหว่าง      3.2 – 0.4 ไมโครเมตร แต่ถ้าต้องการควบคุมคุณภาพผิวงานกลึงให้ค่าความหยาบผิวต่ำกว่า 0.4 ไมโครเมตร จำเป็นต้องใช้กระบวนการกลึงแบบพิเศษด้วยวัสดุคมตัดพิเศษ และเพิ่มขั้นตอนการเจียรนัย โดยเฉพาะการกลึงวัสดุเหล็กกล้าที่มีความแข็งไม่มาก เช่น เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำถึงคาร์บอนปานกลาง งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อลดขั้นตอนและลดเวลาในการผลิตชิ้นงานกลึงที่ต้องการคุณภาพผิวสูง งานวิจัยนี้ได้คิดค้นกรรมวิธีในการกลึงเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำถึงปานกลางให้มีความหยาบผิวต่ำกว่า 0.4 ไมโครเมตร ด้วยกระบวนการกลึงเพียงกระบวนการเดียว โดยศึกษาขนาดพื้นที่สัมผัสขอบคมตัดของเม็ดมีด CBN ที่ส่งผลต่อคุณภาพผิวงานกลึงเหล็กกล้า AISI 1050 การทดลองนี้ได้ทำการเพิ่มขนาดพื้นที่สัมผัสขอบคมตัดจากเม็ดมีด CBN มาตรฐานที่มีขนาด 0 ไมโครเมตร ให้มีขนาดเท่ากับ  5, 10, 15, 20 และ 25 ไมโครเมตร กำหนดเงื่อนไขการกลึงทดลองคือ ความเร็วตัด 280 เมตรต่อนาที อัตราการป้อน 0.05 มิลลิเมตรต่อรอบ  ระยะป้อนลึก 0.1 มิลลิเมตร และไม่ใช้สารหล่อเย็น นำเทคนิคการวิเคราะห์ความแปรปรวนทางเดียวมาทำการทดสอบสมมติฐานทางสถิติที่ระดับนัยสำคัญ 0.05 ผลการทดลองพบว่าเม็ดมีด CBN ที่มีพื้นที่สัมผัสขอบคมตัดเท่ากับ  0 – 20ไมโครเมตร สามารถควบคุมขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางที่พิกัดความเผื่อ ± 0.005 มิลลิเมตรได้ และเม็ดมีด CBN ที่ถูกปรับแต่งขอบคมตัดให้มีพื้นที่สัมผัสขอบคมตัดเท่ากับ 15 ไมโครเมตร สามารถกลึงเหล็กกล้า AISI 1050 ที่ค่าความหยาบผิว 0.286 ไมโครเมตร ซึ่งมีคุณภาพผิวอยู่ในระดับเดียวกับผิวงานที่ผ่านกระบวนการเจียรนัย

The general cylindrical turning process can control the surface quality with roughness varied between 3.2 and 0.4 micrometers. However, to control the surface quality with roughness below 0.4 micrometer, the special turning process with the special cutting material and the additional polishing process are required, especially lathing of steels with slight hardness, i.e. low- and medium-carbon steels.  This research aimed to reduce the procedures and time of the turning process for a piece of work that requires high surface quality. This research also created the turning process of low- and medium-carbon steels obtaining the surface roughness below 0.4 micrometers by only one turning process. The various sizes of cutting edge contact area of CBN insert affecting the surface quality of lathed AISI 1050 steels were investigated. In this experiment, the sizes of cutting edge contact area of CBN insert were varied to be 5, 10, 15, 20 and 25 micrometers when the standard cutting edge contact area of CBN insert is 0 micrometers under specific conditions of experimental turning, i.e. cutting speed at 280 meters per minute, feeding rate at 0.05 millimeter per round, feeding depth at 0.1 millimeter without coolants. One-Way ANOVA technique was employed to test hypotheses with statistical significance at 0.05. The findings reveal that CBN inserts that had contact areas of cutting edge contact area at   0 – 20 micrometers could be used to control the diameter with tolerance ± 0.005 millimeters. Meanwhile, CBN inserts that were adjusted cutting edge contact area to have contact areas at 15 micrometers could turn AISI 1050 steel with surface roughness at 0.286 micrometers; that is, the surface quality was at the same level of surface of the cut and polished works.


Keywords


การกลึง; ขนาดพื้นที่สัมผัสขอบคมตัด; ความหยาบผิว; Turning; Cutting edge contact area; Surface roughness

Full Text:

PDF

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Copyright (c) 2019 วารสารวิชาการปทุมวัน Pathumwan Academic Journal

สถาบันเทคโนโลยีปทุมวัน 833 ถนนพระรามที่ 1 แขวงวังใหม่ เขตปทุมวัน กรุงเทพฯ 10330

โทร 02-104-9099