แบบถอดเปลี่ยนได้ หรือ แบบแท่งโซลิด – แนวคิดการออกแบบเครื่องมือตัดแบบหมุนรอบแบบใดดีกว่า? ในหลายสาขาเทคโนโลยียังไม่มีคำตอบที่แน่ชัดสำหรับคำถามนี้, อย่างไรก็ตาม, คำตอบที่แน่นอนจะเกิดขึ้นถ้าข้อดีและข้อเสียของทั้งสองแนวคิดถูกพิจารณาตามเงื่อนไขเฉพาะ.
เครื่องมือแบบประกอบที่มีเม็ดมีดแบบถอดเปลี่ยนได้, ซึ่งเป็นแนวคิดที่พบได้ทั่วไปในอุตสาหกรรมมาตั้งแต่ปี ค.ศ 1960, ต้องใช้ความสามารถในการตัดชิ้นงานจากคมกัดของ - เม็ดมีด. ด้ามมีดของเม็ดมีดทำหน้าที่เป็นตัวจับยึดตัวเม็ดมีดรูปร่างเฉพาะที่ผลิตจากวัสดุเครื่องมือที่ยากต่อการกัดเฉือนแบบต่าง ๆ (ตัวอย่างเช่นเกรดโลหะคาร์ไบด์แข็ง, cubic boron nitride (CBN), cermet ฯลฯ, ในขณะที่ตัวด้ามเองส่วนใหญ่ทำมาจากเหล็ก.
เม็ดมีดมีความต่างกันในพื้นผิวของการคายเศษ, เพื่อสร้างรูปทรงการตัดที่จำเป็น. การจับยึดเม็ดมีด, ด้วยคุณลักษณะทางรูปทรงเรขาคณิตและวัสดุที่เหมาะสมสำหรับการตัดชิ้นงาน, ในด้ามที่ให้เครื่องมือตัดเหมาะสมสำหรับการตัดชิ้นงาน. เม็ดมีดมีหลายคมตัด เมื่อคมตัดมุมหนึ่งสึกหรอ , จะมีการแทนที่ด้วยเม็ดมีดแบบถอดเปลี่ยนได้โดยการหมุนเปลี่ยนไปกลับ ด้วยหลักการที่สามารถถอดเปลี่ยนได้ทำให้มั่นใจได้ว่าการใช้วัสดุเครื่องมือได้ประโยชน์คุ้มค่า. เม็ดมีดเกิดขึ้นจากเทคโนโลยีผงโลหะเพื่อผลิตขึ้นรูปด้วยรูปร่างที่เป็นเอกลักษณ์ของพื้นผิว ผิวมุมคายเศษ, ในขณะที่การผลิตรูปร่างนี้ด้วยการใช้เทคโนโลยีที่ทำได้ยากหรือเป็นไปได้น้อยและให้คมกัดที่แข็งแรงเป็นพิเศษ. ในเวลาเดียวกัน, เครื่องมือที่สามารถถอดเปลี่ยนได้นั้นมีข้อเสีย. ประการแรก, ความแม่นยำต่ำกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับมีดตัดโซลิดแข็ง. ประการที่สอง, เส้นผ่านศูนย์กลางเครื่องมือต้องไม่มีขนาดเล็ก ( ตัวอย่างเช่น น้อยกว่า 8 -10 มม. หรือ 315-.375 นิ้ว). การลดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางจะทำให้ขนาดของชิ้นส่วนประกอบทั้งหมดลดลง, รวมถึงเม็ดมีดและส่วนประกอบในการจับยึด ( ส่วนใหญ่มักเป็นสกรู), ซึ่งมีตัวล๊อค.นอกจากนี้, เม็ดมีดที่คมตัดมีความแข็งแรงแต่ไม่คมเท่ากับเครื่องมือแบบโลหะโซลิด, สำหรับการตัดวัสดุที่อ่อน เช่น ทองแดง, ไทเทเนียมบริสุทธิ์ หรือ อลูมิเนียม, ซึ่งต้องการขอบที่คม, รวมถึงการลับคมที่ต้องการเพิ่มเติม.
ข้อได้เปรียบหลักของเครื่องมือโซลิดแข็งพื้นฐานคือมีความแม่นยำสูง : โดยเฉลี่ยแล้วเกรดคุณภาพหนึ่งจะสูงกว่าเม็ดมีดตัดแบบถอดเปลี่ยนได้. แต่เครื่องมือโซลิดไม่สามารถถอดเปลี่ยนได้แต่เหมาะสำหรับการลับคมใหม่. เช่นเดียวกับเม็ดมีดแบบถอดเปลี่ยนได้, เครื่องมือโซลิดเองยังมีข้อจำกัดด้านที่เกี่ยวข้องกับต้นทุนของเครื่องมือ. เมื่อเทียบกับแนวคิดแบบถอดเปลี่ยนได้, เครื่องมือโซลิดที่แข็งไม่สามารถมีเส้นผ่านศูนย์กลางที่ค่อนข้างใหญ่ได้; โดยปกติแล้วเส้นผ่านศูนย์กลางของเครื่องมือที่เป็นของแข็งจะต้องไม่เกิน 25 มม. หรือ 1.000 นิ้ว – หรือความยาวโดยรวม. เครื่องมือประเภทนี้ต้องการวัสดุที่เพิ่มขึ้นอย่างมากและใช้เวลาในการผลิตเครื่องมือนี้มากขึ้นโดยการลับคม. ข้อจำกัดเหล่านี้นำไปสู่ต้นทุนของเครื่องมือที่สูงขึ้นอย่างมาก. ตรงกันข้ามกับเครื่องมือแบบถอดเปลี่ยนได้, คมตัดของเครื่องมือโซลิดแข็งนั้นคมกว่าแต่แข็งแรงน้อยกว่า.
ขนาดของผิวงานของเครื่องอาจเป็นตัวกำหนดแนวคิดที่ควรนำไปใช้ในการใช้งาน. ตัวอย่างเช่น , การเจาะรูขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 3 มม. ( .12 นิ้ว) จะใช้การเจาะโดยมีดเจาะโซลิด. นอกเหนือจากนี้แล้ว, หลักการต่อไปนี้แสดงลักษณะการเลือกเครื่องมือที่ถูกต้อง.สำหรับการตัดหนัก (โดยปกติจะตัดหยาบหรือกึ่งหยาบ) , ซึ่งมีแรงตัดและการสิ้นเปลืองพลังงาน, เครื่องมือแบบถอดเปลี่ยนได้เหมาะสำหรับนำมาใช้งานนี้. แต่หากการใช้งานมีคุณลักษณะเป็นการตัดเบาและต้องการความแม่นยำสูงพร้อมให้ผิวสำเร็จที่ดี, จำเป็นต้องเลือกใช้เครื่องมือโซลิดแข็ง
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาได้เห็นการเปลี่ยนแปลงในแนวคิดตรรกะ-และแนวคิดตั้งเดิมนี้เป็นอย่างมาก. การค้นคว้าแนวทางการแก้ปัญหาใหม่ ๆ เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงาน, บวกกับความก้าวหน้าในวิศวกรรมเครื่องมือกล, ได้นำกลยุทธ์การตัดที่มีประสิทธิภาพและเครื่องจักรที่เหมาะสมมาใช้. เครื่องจักรที่ทันสมัยจำนวนมากมีการใช้พลังงานน้อยลงแต่มีกำลังงานความเร็วสูงกว่าชุดควบคุมตัวเลขคอมพิวเตอร์ขั้นสูงสำหรับการตัดความเร็วสูง, การทำงานโดยเครื่องมือขนาดเล็กที่เคลื่อนที่ด้วยวิถีที่เหมาะสมสำหรับการโหลดเครื่องมือคงที่. ในขั้นตอนนี้, พร้อมความคืบหน้าในการลับคมและการเคลือบผิวใหม่, เป็นตัวเลือกอันดับสองสำหรับการใช้เครื่องมือที่เป็นของแข็ง โดยการเปิดตัวเลือกใหม่ในการกัดหยาบ. ความก้าวหน้าในวัสดุเครื่องมือได้เพิ่มระดับความแข็งของชิ้นงานเครื่องจักร.ในวันนี้, ตัวอย่างเช่น, เอ็นมิลโซลิดคาร์ไบด์, ซึ่งใช้งานโดยโดยเทคนิคการกัดด้วยความเร็วสูง, สามารถัดเหล็กแข็งได้ถึง HRC 65.
ผู้ผลิตเครื่องมือให้การยอมรับในข้อดีของการรวมแนวคิดทั้งที่เป็นโซลิดแข็งและแบบถอดเปลี่ยนได้ไว้ในการออกแบบเดียว เพื่อให้ตรงกับการพัฒนาล่าสุด. เครื่องมือตระกูล MULTI-MASTERและ CHAMDRILL ของ ISCAR ที่เป็นที่นิยม ซึ่งเป็นตัวแทนของชุดผสมที่ให้ประโยชน์จากข้อดีนี้. เครื่องมือทั้งสองแบบประกอบด้วยหัวมีดกัดที่ถอดเปลี่ยนได้ซึ่งทำจากคาร์ไบด์ที่เป็นของแข็ง. ในช่วงตัวเลือกของเครื่องมือ MULTI-MASTER ซึ่งเปิดตัวในปี 2544 มีดตัดสามารถติดตั้งได้ในหลาย ๆ ส่วนของตัวด้าม, และตัวด้ามสามารถจับยึดหัวมีดตัดทีต่างกันได้. หลักการ “ โซลิดที่ถอดเปลี่ยนได้” นี้ ช่วยให้สามารถกำหนดค่าเครื่องมือได้มากกว่า 40000 รายการ. ดังนั้น, แล้วแนวคิดไหนดีกว่ากัน? ในอุตสาหกรรมมีความต้องการเครื่องมือตัดทั้งสองประเภทขึ้นอยู่กับกระบวณการเทคโนโลยี. อัตราส่วนของเครื่องมือที่สามรถถอดเปลี่ยนได้ไปสู่โซลิด และ “โซลิดแบบถอดเปลี่ยนได้” เครื่องมือในตลาดปัจจุบันคือประมาณ 1 : 1 ซึ่งบ่งชี้ว่าการพัฒนาเครื่องมือตัดมีความก้าวในทั้งสองทิศทางไปอย่างไร. แต่ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีและการปรับปรุงในการประมวลผลจะทำให้ความต้องการเครื่องมือ - ไม่ว่าจะเป็นโซลิดแข็ง หรือแบบถอดเปลี่ยนได้ - มีความต้องการมากและเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ .

รูปที่ 1


รูปที่ 2


รูปที่ 3