มีดกลึงมีลักษณะและรูปร่างเป็นอย่างไร วัสดุหลักที่ใช้ในการทำมีอะไรบ้าง

ในการที่จะทำงานกลึงให้เป็นรูปเป็นร่างให้ได้ลักษณะตามแบบที่กำหนดจำเป็นที่จะต้องอาศัยมีดกลึงที่จะคอยทำหน้าที่ตัดเฉือนออกในขณะหมุนงาน ซึ่งมีดกลึงนี้จะมีหลายลักษณะและรูปแบบรูปร่างที่แตกต่างกันออกไปตามหลักการใช้งานมีดกลึงที่ใช้ในงานกลึงโดยทั่ว ๆ ไป จะทำมาจากเหล็กทำเครื่องมือ (Tool steel) ทนความร้อนได้สูง มีความเหนียว ความแข็ง มีชื่อเรียกอีกอย่างว่า เหล็กรอบสูง (High speed steel) ถ้างานที่มีความแข็งสูงจะใช้วัสดุที่ทำมีดกลึงด้วยทังสเตนคาร์ไบด์ ซึ่งเรียกว่า Carbide tip หรือมีดเล็บ มีดกลึงโดยทั่ว ๆ ไปในการกลึงปอกผิวจะมีคมตัด 2 ลักษณะ คือ 1. มีดกลึงคมตัดขวา (Right hand tool) 2. มีดกลึงคมตัดซ้าย (Left hand tool) โดยมีลักษณะและรูปร่างอย่างไรมาดูกัน capitallaboratory

ลักษณะและรูปร่างของคมตัดของมีดกลึงจะถูกลับและแต่งคมตามความต้องการของการใช้งาน

มีดกลึงหยาบ (Rough turning) จะมีคมตัดทั้งซ้ายและขวา ใช้สำหรับปอกผิวงานออกในช่วงแรก

จะทำให้การตัดเฉือนผิวงานได้ทีละมาก ๆ

มีดกลึงผิวเรียบแบบคมตัดตรง (Straight round nose tool) จะทำการตัดเฉือนได้ 2 ทิศทาง

ใช้กลึงผิวสำเร็จ เพื่อที่จะให้ผิวเรียบนำไปใช้งานได้ จะทำการตัดเฉือนผิวงานได้ทีละน้อย ๆ

มีดกลึงผิวเรียบแบบคมตัดขวา (Right hand finishing tool) ใช้กลึงผิวเรียบในขั้นสุดท้ายสามารถทำการตัดเฉือนได้ในทิศทางเดียว
มีดกลึงปอกผิวแบบสปริง (Spring finishing tool) จะมีคมตัดทั้งซ้ายและขวา
มีดกลึงหน้างอ (Facing operation) จะมีทั้งคมตัดซ้ายและคมตัดขวา ใช้สำหรับกลึงปาดผิวฉาก โดยทำการตัดเฉือนได้ 2 ทิศทาง
มีดกลึงปาดหน้า (Facing between center) ใช้ปาดหน้าผิวงาน มีลักษณะคมทั้งซ้ายและขวา ตามความต้องการใช้งาน จะใช้ปาดหน้าผิวงานที่ถูกจับอยู่ด้วยยันศูนย์

วัสดุหลักที่ใช้ในการทำมีดกลึง ประกอบด้วยอะไรบ้าง

เหล็กกล้าคาร์บอนสูง (High Carbon Steel) ใช้กันในช่วงที่ยังไม่มีการค้นพบเหล็กกล้าความเร็วสูง โดยวัสดุนี้จะมีปริมาณคาร์บอน 8%–1.20% จึงสามารถทำการชุบแข็งได้ดีและด้วยกรรมวิธีทางความร้อนที่เหมาะสมอาจเพิ่มความแข็งของมันจนมีค่าใกล้เคียงกับเหล็กกล้าความเร็วสูงต่างๆ หรืออาจทำให้มีความเหนียวแน่นได้ตามต้องการ อย่างไรก็ตามเหล็กกล้านี้มีความสามารถในการชุบแข็งหรือความลึกในการชุบแข็งต่ำและจะสูญเสียความแข็งที่อุณหภูมิประมาณ 300 องศา ดังนั้นจึงถูกจำกัดใช้เฉพาะเครื่องมือตัดขนาดเล็กที่มีความเร็วไม่เกิน 0.15 m/s (ไม่เหมาะสมในการตัดด้วยความเร็วสูง หรือใช้ในงานหนัก) แต่จะใช้ในการปฏิบัติกับวัสดุอ่อน และใช้ควบคู่กับสารหล่อเย็น (Coolant)
เหล็กกล้าความเร็วสูง (High Speed Steel: HSS) หรือเหล็กรอบสูง จะมีส่วนประกอบของโลหะผสมพื้นฐาน เช่น คาร์บอน (carbon) 7%, โครเมี่ยม (chromium) 4%, ทังสเตน (tungsten), วานาเดียม (vanadium), โมลิบดีนัม (molybdenum), โคบอลต์ (cobalt) มีความสามารถในการชุบแข็งได้ดีเป็นพิเศษ และสามารถรักษาสภาพของคมตัดที่ดีไว้ได้จนถึงอุณหภูมิประมาณ 650 องศา ซึ่งสภาพนี้เป็นคุณสมบัติในด้านความต้านทานต่อการอ่อนตัวที่อุณหภูมิสูงหรือความแข็งขณะร้อนแดง (red hardness) อันเป็นคุณสมบัติที่ต้องการมากที่สุดในเครื่องมือตัดต่าง ๆ โดยเหล็กกล้าทำเครื่องมือตัดชนิดแรกที่มีคุณสมบัติดังกล่าวถูกพัฒนาขึ้นโดย Frederick W. Taylor และ White ในปี ค.ศ. 1900 ซึ่งทำโดยการเติมทังสเตน (Tungsten) 18% และโครเมี่ยม 5.5% ลงเป็นธาตุผสมในเหล็กกล้า ส่วนผสมนี้สืบทอดมาจนถึงปัจจุบัน เหล็กกล้าความเร็วสูงสามารถแบ่งออกได้เป็น 3 กลุ่ม ดังนี้

เหล็กกล้าความเร็วสูง 18–4–1 เหล็กกล้าชนิดนี้ประกอบด้วยทังสเตน 18% โครเมี่ยม 4% และวานาเดียม1% จัดได้ว่าเป็นเหล็กกล้าที่ใช้ทำเครื่องมือได้เอนกประสงค์ที่ดีที่สุดตัวหนึ่ง
เหล็กกล้าความเร็วสูงจากพลวง (Molybdenum High – Speed Steel) เหล็กกล้าความเร็วสูงจำนวนมากจะใช้พลวงเป็นธาตุผสมหลัก เนื่องจากหนึ่งส่วนผสมของมันจะใช้แทนทังสเตนได้ถึงสองส่วนเหล็กกล้าความเร็วสูงจากพลวง 6-6-4-2 ประกอบด้วยทังสเตน6% พลวง6% โครเมี่ยม4% และวานาเดียม2% มีคุณสมบัติในด้านความเหนียวแน่นและความสามารถในการตัดที่ดีเยี่ยม
เหล็กกล้าความเร็วสูงพิเศษ เป็นเหล็กกล้ารอบสูงที่มีการเติมโคบอลต์ลงไปในช่วง 2%–5% เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการตัดโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่อุณหภูมิสูง ตัวอย่างในส่วนผสมหนึ่งในเหล็กกล้าชนิดนี้ ได้แก่ ส่วนธาตุผสมที่ประกอบด้วยทังสเตน 20% โครเมี่ยม 4% วานาเดียม 2% และโคบอลต์ 12% ซึ่งจะใช้เฉพาะการตัดขนาดหนักที่จะต้องต้านทานกับแรงดันและอุณหภูมิสูงเนื่องจากราคาของวัสดุนี้จัดว่าสูงมาก

โลหะผสมหล่อนอกกลุ่มเหล็ก (Cast Nonferrous Alloys) โลหะผสมนอกกลุ่มเหล็กจำนวนมากประกอบด้วยส่วนผสมหลัก โครเมี่ยม โคบอลต์ และทังสเตน กับธาตุผสม เช่นแทนทาลัม(Tantalum) พลวง หรือโบรอน (Boron) ซึ่งเป็นวัสดุที่เหมาะสมสำหรับทำเครื่องมือตัด เมื่อหล่อให้เข้ารูปแล้ววัสดุจะมีความแข็งขณะร้อนแดงสูง และสามารถรักษามุมตัดที่ดีไว้ได้จนถึงอุณหภูมิ 925 องศาเซลเซียส เปรียบเทียบกับเหล็กกล้าความเร็วสูงมันจะสามารถใช้ได้ที่อัตราเร็วตัดสูงกว่าถึง 2 เท่าที่อัตราการป้อนเดียวกัน แต่มีความเปราะมากกว่า ไม่ตอบสนองต่อกรรมวิธีทางความร้อนและทำการตัดปาดได้ด้วยการเจียรนัยเพียงวิธีเดียวเท่านั้น เครื่องมือตัดที่มีรูปร่างซับซ้อนสามารถขึ้นรูปได้โดยการหล่อในแม่แบบเซรามิค หรือโลหะแล้วทำผิวสำเร็จโดยการเจียรนัย คุณสมบัติของชิ้นงานภายหลังการหล่อจะแปรไปตามระดับของการหล่อเย็นที่เนื้อวัสดุได้รับในระหว่างการหล่อ ซึ่งส่วนผสมของเนื้อวัสดุเหล่านี้จะอยู่ในช่วงของทังสเตน 12%–25% โคลอบต์ 40%–50% และโครเมี่ยม 15%–35% ร่วมกับธาตุที่ทำให้เกิดการก่อตัวของคาร์ไบด์ เช่นคาร์บอนในช่วง 1% –4% คุณสมบัติที่ได้คือ มีความต้านทานต่อการเกิดแอ่งและความต้านทานต่อการกระแทก ส่วนในด้านของประสิทธิภาพในการตัดนั้นจะอยู่ระหว่างเหล็กกล้าความเร็วสูง และเหล็กกล้าคาร์ไบด์