เครื่องกลึง

หนวยที่ 4 ชื่อเรื่อง เครื่องกลึง (Lathe) หัวขอเรื่องยอย 4.1 ชนิดของเครื่องกลึง 4.2 ขนาดของเครื่องกลึง 4.3 มีดกลึง 4.4 ลักษณะงานที่ไดจากเครื่องกลึง จุดประสงคเชิงพฤติกรรม 1. อธิบายชนิดของเครื่องกลึงได 2. บอกขนาดของเครื่องกลึงได 3. อธิบายมีดกลึงได 4. อธิบายลักษณะงานที่ไดจากเครื่องกลึงได กิจกรรมหลัก 1. ครูนําเขาสูบทเรียน 2. นักเรียนทําแบบทดสอบกอนเรียน 3. นักเรียนศึกษาเนื้อหาจากเอกสารประกอบการสอน - แบงกลุมนักเรียนกลุมละ 4-5 คน - ศึกษาเนื้อหาสาระการเรียน - อภิปรายหนาชั้นเรียน - ครูสรุปเนื้อหาสาระการเรียนประจําหนวย 4. นักเรียนทําแบบทดสอบหลังเรียน 5. ครูและนักเรียนตรวจแบบทดสอบ 6. ทํารายงานเพิ่มเติมเรื่อง เกลียว

59 เครื่องกลึง (Lathe) เครื่องกลึง เปนเครื่องจักรกลชนิดหนึ่งที่ทํางานโดยการสงกําลังดวยมอเตอร และจับชิ้นงาน ดวยฟนของหัวจับหรือจับดวยหนาจานโดยที่ชิ้นงานจะหมุนรอบตัวเอง สวนมีดกลึงจะเคลื่อนที่เขา ตัดชิ้นงาน ลักษณะงานที่ทําจากเครื่องกลึง เชน กลึงเกลียว กลึงเรียว กลึงปอก กลึงขึ้นรูป เปนตน

รูปที่ 4.1 งานกลึงลักษณะตางๆ ที่มา:ประเวศ,กรรมวิธีการผลิต,หนา 44

60 4.1 ชนิดของเครื่องกลึง เครื่องกลึงเปนเครื่องจักรกลชนิดหนึ่งที่มีความสําคัญในงานอุตสาหกรรมเปนอยางมาก มีอยูดวยกันหลายชนิด ปจจุบันนี้เครื่องกลึงสามารถทํางานไดอยางมีประสิทธิภาพสูง โดยเฉพาะ เครื่องกลึงที่ควบคุมดวยคอมพิวเตอร (CNC Lathe) การเลือกใชจะตองคํานึงถึงลักษณะของงาน ที่ทําการผลิต เชน 4.1.1 เครื่องกลึงความเร็วสูง (Speed lathe) เปนเครื่องกลึงขนาดเล็กสามารถติดตั้งบนโตะ หรือโครงเหล็กก็ได มีความเร็วรอบสูงเหมาะกับงานกลึงเบาๆ หรืองานกลึงไมและงานขัดผิวสําเร็จ ของชิ้นงาน เครื่องกลึงความเร็วสูง

โตะ

รูปที่ 4.2 เครื่องกลึงความเร็วสูง

ที่มา:ดร.อนันต,งานเครื่องมือกลเบื้องตน,หนา 93

4.1.2 เครื่องกลึงตั้งโตะ (Bench lathe) เปนเครื่องกลึงขนาดเล็กจึงสามารถติดตั้งบนโตะได เหมาะสมกับงานกลึงขนาดเล็กและงานกลึงเบาๆไดดี เพลางาน ชุดทายแทน ปอมมีด

รูปที่ 4.3 เครื่องกลึงตั้งโตะ

61 4.1.3 เครื่องกลึงชนิดตั้งพื้นหรือเครื่องกลึงเอนจิน (Engine lathe) เปนเครื่องกลึงขนาดเล็ก สามารถปรับความเร็วรอบไดหลายระดับดวยระบบเฟองทด ชื่อเดิมเครื่องกลึงนี้เรียกวา เครื่องกลึง เอนจิน ซึง่ สงกําลังดวยเครื่องยนตแตปจจุบันสงกําลังดวยมอเตอร หัวเครื่อง

เพลางาน

ปอมมีด แทนปอมมีด ชุดทายแทน รางเลื่อน

ชุด ฐาน เฟองทด แทนมีด เพลา ตัดเกลียว ฐานเครื่อง

สะพาน แทนเครื่อง

รูปที่ 4.4 เครื่องกลึงชนิดตั้งพื้น 4.1.4 เครื่องกลึงทูลรูม (Toolroom lathe) เปนเครื่องกลึงที่มีอุปกรณประกอบเพิ่มเติมมากขึ้น เพื่อใหการทํางานไดประสิทธิภาพและเที่ยงตรง เชน ชุดเฟองเปลี่ยน ชุดอุปกรณกลึงเรียว ชุดกันสะทาน ชุดหัวจับจําปา เปนตน ชุดกันสะทาน หัวจับ

รูปที่ 4.5 เครื่องกลึงทูลรูม

ชุดทายแทน

62 4.1.5 เครื่องกลึงแก็บเบ็ด (Gap–bed lathe) เปนเครื่องกลึงที่สามารถถอดแทนเครื่องบริเวณ ใตหัวจับชิ้นงานออกได เพื่อใชสําหรับจับชิ้นงานที่มขี นาดเสนผาศูนยกลางโต ชุดทายแทน แทนเครื่อง

รูปที่ 4.6 เครื่องกลึงเเก็บเบ็ด 4.1.6 เครื่องกลึงเมนูแฟคเตอริ่ง (Manufacturing lathe) เปนเครื่องกลึงที่มกี ารปรับปรุง ประสิทธิภาพการทํางานใหมากขึ้นและไดเพิ่มอุปกรณตางๆ เชน อุปกรณลอกลาย อุปกรณ การอานคาการกลึงเปนตัวเลข จึงทําใหการทํางานไดเที่ยงตรงและรวดเร็ว เครื่องกลึงที่มีอุปกรณ ลอกลาย ใชสําหรับลอกแบบชิ้นสวน ซึ่งอาจจะยากหรือคาใชจายมากขึ้นถาไปทํากับเครื่องจักรอื่นๆ

(ก) กลึงอัตโนมัติดวยระบบไฮดรอลิก

(ข) กลึงดวยระบบดิจิตอลตัวเลข

รูปที่ 4.7 เครื่องกลึงเมนูแฟคเตอริ่ง ที่มา:ดร.อนันต,งานเครื่องมือกลเบื้องตน,หนา 94

63 4.1.7 เครื่องกลึงเทอเรท (Turret lathe) เปนเครื่องจักรกลสําหรับกลึงงานผลิตจํานวนมาก ซึ่งมีหลายขั้นตอนรวมอยูดวยกัน เชน กลึง เจาะ ควาน และตาปเกลียว เครื่องมือตัดเหลานี้ ติดตั้ง อยูกับชุดปอมมีดหมุนซึ่งอยูทายแทนเครื่อง ชุดหัวเครื่อง

ชุดแทนเลื่อน หัวจับมีด 6 หัว

หัวจับมีด 6 หัว

ฐาน

ชนิดงาน

ปมไฮดรอลิก ชุดปอมมีดหมุน

สวนตางๆของเครื่องกลึงปอมมีด หมุน

รูปที่ 4.8 เครื่องกลึงเทอเรท

ที่มา:ดร.อนันต,งานเครื่องมือกลเบื้องตน,หนา 94

4.1.8 เครื่องกลึงอัตโนมัติ (CNC lathe) เปนเครื่องกลึงที่ควบคุมการทํางานดวยโปรแกรม คอมพิวเตอรทํางาน โดยอัตโนมัติตั้งแตเริ่มตนจนจบขบวนการ ซึง่ แตละบริษัทผูผลิตหรือแตละรุน จะมีความแตกตางกันออกไปแตก็จะมีหลักการเดียวกันในการควบคุมการทํางาน ซึง่ เหมาะสมกับ งานผลิตจํานวนมากๆ แผงควบคุม

หัวจับ

รูปที่ 4.9 เครื่องกลึง CNC

64 4.2 ขนาดของเครื่องกลึง (Lathe size) การบอกขนาดของเครื่องกลึงสามารถบอกไดหลายวิธี ไดแก 4.2.1 บอกขนาดความโตสุดของชิ้นงานทีจ่ ับได ซึ่งขนาดของเครื่องกลึงจะบอกมาเปน ระยะครึ่งหนึ่งของงานที่จับได โดยการวัดระยะจากรางเลื่อนขึ้นมาถึงกึง่ กลางของหัวจับงาน เชน ขนาด 150 มม. สามารถจับชิ้นงานที่มีความโตได 300 มม.

4.2.2 บอกขนาดความยาวที่สามารถจับชิ้นงานได โดยการวัดจากหัวเครื่องถึงยันศูนยทาย เชน 1,500 หรือ 2,000 มม.

4.2.3 บอกขนาดความยาวของรางเลื่อน เชน 1,500 มม.

รูปที่ 4.10 การบอกขนาดของเครื่องกลึง 4.3 มีดกลึง (Cutting tool) เปนเครื่องมือตัดที่ใชสําหรับการกลึงชิ้นงาน มีดวยกันหลายชนิดหลายแบบ วัสดุที่ใชทํามีด กลึงสวนมากนิยมใชเหล็กรอบสูง (High Speed Steel:HSS) ถากลึงชิ้นงานที่มีความแข็งมากก็จะใช มีดที่ติดปลายมีดดวยคารไบด (Carbide tipped) มีดกลึงมีมุมตางๆ ที่สําคัญดังนี้ A มุมคายหลังมีด (Back rake angle) B มุมคายดานขาง (Side rake angle) C มุมหลบดานหนา (End relief angle) D มุมหลบดานขาง (Side relief angle) E มุมคมตัดดานขาง (Side cutting edge angle) F มุมคมตัดดานปลาย (End cutting edge angle) G มุมรวมปลายมีด (Nose angle)

65 F มุมคมตัดดานปลาย

หนามีด

คม ปลายมีตัดด G มุมรวม ปลายมีด

แทงมีด

E มุมคมตัดดานขาง A มุมคายหลังมีด B มุมคายดานขาง

D มุมหลบดานขาง

C มุมหลบดานหนา

รูปที่ 4.11 ลักษณะมุมมีดกลึง ลักษณะรูปรางคมตัดของมีดกลึงแบบตางๆ สามารถเลือกใชตามความเหมาะสมกับลักษณะ งานและขนาดของชิ้นงานกลึง มีดปาดหนา

มีดปอก มีดปอก มีดปลายมน ผิวหยาบ ผิวละเอียด

มีดปอก มีดปอก มีดปาดหนา ผิวละเอียด ผิวหยาบ

( มีดกลึงซาย )

รูปที่ 4.12 มีดกลึงแบบตางๆ

( มีดกลึงขวา ) ขวา

ที่มา:ประเวศ,กรรมวิธีการผลิต,หนา 48

4.4 ลักษณะงานที่ไดจากเครื่องกลึง เครื่องกลึงสามารถทํางานไดหลายรูปแบบ ที่สําคัญๆมีดังนี้ 4.4.1 การกลึงปาดหนา (Facing) เปนการกลึงปาดหนาชิ้นงานใหเรียบ โดยการจับชิ้นงาน ที่หัวจับแลวตั้งมีดกลึงใหไดศูนยกลางของชิ้นงาน โดยการนําปลายมีดกลึงไปเทียบกับศูนยทาย เครื่องแลวปรับเอียงคมมีดทํามุมกับชิ้นงานประมาณ 2 องศา

66 สําหรับงานทีไ่ ดจากการปาดหนาเรียบรอยแลวมักจะนําไปเจาะรูยันศูนย เพื่อใชสําหรับการ ยันศูนยเวลากลึงปอกหรือเจาะรูแลวควานรูตอไป หัวจับ ชิ้นงาน ดามจับมีดกลึง มีดกลึง ดก

รูปที่ 4.13 การกลึงปาดหนา 4.4.2 การกลึงปอก (Turning) เปนการกลึงเพื่อลดขนาดของชิ้นงาน ถาเปนการกลึงปอกที่มี ความยาวไมมากก็จะใชหัวจับจับชิ้นงาน แตถากลึงปอกยาวๆก็จะตองยันศูนยทาย การกลึงปอก งานที่ตองการความเที่ยงตรง ก็จะจับชิ้นงานดวยยันศูนยหัวและยันศูนยทายโดยมีหวงพาเปนตัว บังคับ หัวจับ หวงพา

ชิ้นงาน

ศูนยทายแทน งาน

มีดกลึง จานขับ 1. การจับงานดวยหัวจับ

ทิศทางปอน มีดกลึง

2. การจับงานระหวางศูนย

รูปที่ 4.14 การกลึงปอกผิว

67 4.4.3 การกลึงเรียว (Taper turning) งานเรียวคืองานที่มีความโตสองขางไมเทากัน งานเรียว จะมีทั้งงานเรียวนอกและงานเรียวใน เรียวมีอยูดวยกันหลายชนิดไดแก - เรียวมอส (Morse taper) เรียวชนิดนี้สวนมากนิยมใชในชิ้นสวนเครื่องจักรกลและ เครื่องมือตัดตางๆ มีคาอัตราเรียว 0.625 นิ้วตอฟุต ไดแก กานดอกสวาน กานหัวจับดอกสวาน กานรีมเมอร ศูนยทายเครื่องกลึง เปนตน - เรียวบราวแอนชารป (Brown and Sharpe taper) เรียวชนิดนี้จะใชอยูในชิ้นสวนตางๆ ของเครื่องกัด มีคาอัตราเรียว 0.500 นิ้วตอฟุต - เรียวจาโน (Jarno taper) เรียวชนิดนี้จะใชอยูในอุปกรณของเครื่องเจาะขนาดเล็กและ เครื่องกลึง มีคาอัตราเรียว 0.600 นิ้วตอฟุต - เรียวสลัก (Taper pins) เรียวชนิดนี้จะใชกับงานสลักเรียวมีคาอัตราเรียว 0.250นิ้วตอฟุต วิธีการกลึงเรียวสามารถกลึงได 3 วิธี 1) การตั้งองศาที่ปอมมีด (Compound rest) เปนการกลึงเรียวทีม่ ีความยาวสั้นๆ หรือมุม องศามาก เชน การกลึงปลายเหล็กตอกนําศูนย หัวยันศูนยและกลึงเรียวไดทั้งเรียวนอกและเรียวใน

งาน ปอมมีด

ทิศทางปอน แทนเลื่อนบน

แทนเลื่อนขวาง

รูปที่ 4.15 การกลึงเรียวโดยการตั้งองศาที่ปอมมีด

68

2) การเยื้องศูนยทายแทน (Tailstock offset) เปนการกลึงชิ้นงานที่มีความยาวมากๆ ใชสําหรับงานกลึงเรียวนอกเทานั้น ศูนยเครื่องกลึง ศูนยงาน

ระยะเยื้องศูนย

ผิวที่ปาดออก ทิศทางเคลื่อนที่

รูปที่ 4.16 การกลึงเรียวแบบเยื้องศูนยทายแทน 3) การกลึงเรียวดวยอุปกรณกลึงเรียวพิเศษ (taper attachment) เปนการกลึงเรียวที่ให ความยาวมากกวาแบบการตั้งองศาปอมมีด และสามารถตั้งองศาไดมากกวาแบบยันศูนยทายแทน ความยาวเรียวที่กลึงไดขึ้นอยูกับความยาวของอุปกรณพิเศษ และสามารถกลึงเรียวไดทั้งเรียวนอก และเรียวใน งานเรียว

ชุดอุปกรณพิเศษ

งาน ชุดอุปกรณพิเศษ

รูปที่ 4.17 การกลึงเรียวแบบใชอุปกรณพิเศษ เครือ่ งมือที่ใชในการตรวจสอบเรียว เชน Plug Gauge สําหรับทดสอบเรียวใน และ Ring Gauge สําหรับทดสอบเรียวนอก

ชิ้นงาน

เกจทดสอบเรียวนอก

เสนพิกัด

เกจทดสอบเรียวใน

รูปที่ 4.18 เกจสําหรับใชทดสอบเรียว

69

4.4.4 การควานรู (Boring) เปนการทํางานทีต่ อเนื่องจากการเจาะรูแลว และไมมีดอกสวาน ใหญเทากับขนาดความโตตองการ จึงตองทําการควานรูตอเพื่อใหไดขนาดรูที่ตองการ ดามจับมีดควาน

ชิ้นงาน ดามจับมีดควาน ปอมมีด

มีดควาน ชิ้นงาน

รูปที่ 4.19 การควานรู 4.4.5 การพิมพลาย (Knurling) เปนการใชลอพิมพลายกดลงบนชิ้นงาน เพื่อใหเกิดรอยนูน ขึ้นมา มีทั้ง ลายขนาน ลายสี่เหลี่ยม ลายเพชร และมีทั้งลายหยาบ ปานกลาง ละเอียด ประโยชน ของงานพิมพลายชวยใหการจับงานไมลื่นและสวยงาม ลอพิมพลาย

งานพิมพลาย

รูปที่ 4.20 การพิมพลาย

ดามลอพิมพลาย

70 4.4.6 การกลึงลดบา (Shoulder turning) เปนการกลึงลดขนาดที่แตกตางกันไปในชิ้นงาน เดียว เพื่อนําไปประกอบกับชิ้นงานเครื่องจักรกลตางๆ มีดกลึงสําหรับกลึงลดบาก็มีลักษณะ แตกตางกันออกไปทั้งนี้ขึ้นอยูกับลักษณะของงาน เชน มีดกลึงปอกซาย มีดปลายมน มีดตัด มีดโคง เปนตน ชิ้นงาน

มีดฉาก (Square Shoulder)

บาลงมุม มีดโคง (Filleted Corner) (Chamfered Shoulder)

รูปที่ 4.21 ลักษณะของงานกลึงลดบา 4.4.7 การกลึงเกลียว (Thread cutting) การกลึงเกลียวทุกชนิดสามารถใชเครื่องกลึง กลึงได ทั้งหมด ทั้งเกลียวนอกและเกลียวใน สําหรับมีดกลึงเกลียวก็จะลับตามลักษณะของเกลียวชนิดนั้นๆ เชน เกลียวเมตริกมุม 60 องศา มีดกลึงเกลียวก็จะมีมุมรวมปลายมีด 60 องศา เชนเดียวกัน ดังตัวอยาง การกลึงเกลียวสามเหลี่ยม ขั้นตอนการกลึงเกลียวสามเหลี่ยม 1. ตั้งปอมมีดเพื่อกลึงเกลียวสามเหลี่ยม 2. ตั้งมีดกลึงเกลียวใหไดฉากโดยการใชเกจหางปลาเทียบ 3. การปอนกินงานสามารถปอนกินงานไดทงั้ สองทาง คือ ปอนที่ปอมมีด กับปอนกินที่แทนเลื่อนขวาง 4. การปอนกินงานแตละครั้งดวยการสับคันโยก โดยใหดูที่นาฬิกาสับเกลียวประกอบ 5. การกลึงเกลียวใน ก็สามารถทําในลักษณะเดียวกัน

71

2. ตั้งมีดกลึงเกลียวใหไดฉาก

1. ตั้งปอมมีดเพื่อกลึงเกลียว 4. นาฬิกาสับเกลียว

3. ปอนกินลึก ดามมีดจับ

ตกรองใน

แทงจับมีด

มีดกลึง ลบคมดานหนา

5. การกลึงเกลียวใน

รูปที่ 4.22 ขั้นตอนการกลึงเกลียวนอกและเกลียวใน ที่มา:ประเวศ,กรรมวิธีการผลิต,หนา 54

เครื่องมือวัดที่ใชในการตรวจสอบขนาดเกลียว เชน ไมโครมิเตอร เกจวัดเกลียวนอก เกจวัดเกลียวใน เปนตน ไมโครมิเตอร

2. เกจวัดเกลียวนอก

1. ใชไมโครมิเตอร

3. เกจวัดเกลียวใน

รูปที่ 4.23 การทดสอบเกลียว

75 แบบทดสอบกอนเรียน-หลังเรียน ประจําหนวยที่ 4 เรื่อง เครื่องกลึง ตอนที่ 1 จงทําเครื่องหมาย √ ลงในคําตอบที่ถูกที่สุดเพียงคําตอบเดียว 1. ในโรงงานอุตสาหกรรมเครื่องกลึงที่นิยมใชในการซอมบํารุงคือขอใด ก. เครื่องกลึงทูลรูม ข. เครื่องกลึงเทอเรท ค. เครื่องกลึงชนิดตั้งพื้น ง. เครื่องกลึงตั้งโตะ 2. ในการกลึงชิ้นงานที่มีขนาดความโตมาก จึงจําเปนจะตองถอดแทนเครื่องชวงใตหัวจับออก จึงจับงานไดคือเครื่องชนิดใด ก. เครื่องกลึงทูลรูม ข. เครื่องกลึงเทอเรท ค. เครื่องกลึงแก็บเบ็ด ง. เครื่องกลึงความเร็วสูง 3. ถาเปนงานผลิตจํานวนมาก ๆ ที่ตองการความเที่ยงตรงและรวดเร็วจะใชเครื่องกลึงชนิดใด ก. เครื่องกลึงตั้งพื้น ข. เครื่องกลึงเทอเรท ค. เครื่องกลึงเมนูแฟคเตอริ่ง ง. เครื่องกลึงอัตโนมัติ 4. อุปกรณในขอใดที่จับชิ้นงานกลึงไดอยางรวดเร็วและสะดวกที่สุด ก. หัวจับสามจับ ข. หัวจับสี่จับ ค. หนาจานจับ ง. หางพา 5. ขอใดไมใชวิธีการบอกขนาดของเครื่องกลึง ก. ขนาดความยาวชิ้นงานที่สามารถจับชิ้นงานได ข. ขนาดความโตสุดของชิ้นงานที่จับได ค. ขนาดความยาวของรางเลื่อน ง. ขนาดกําลังขับของมอเตอร 6. วัสดุที่นิยมใชทํามีดกลึงคือขอใด ก. เหล็กคารบอนต่ํา ข. เหล็กรอบสูง ค. เหล็กคารไบค ง. เหล็กชุบแข็ง 7. รูแกนศูนยทายเครื่องกลึง สําหรับยันศูนยชิ้นงานเปนเรียวชนิดไหน ก. เรียวมอส ข. เรียวบราวแอนชารป ค. เรียวจาโน ง. เรียวสลัก

76 8. การกลึงเรียวชิ้นงานที่มีความยาวเรียว 30 มม. จะตองใชวิธีการกลึงเรียวแบบไหนจึงเหมาะสม ก. การใชอุปกรณพิเศษ ข. การเยื้องศูนยทายแทน ค. การตั้งองศาที่ปอมมีด ง. ทําไดทุกวิธี 9. การกลึงเกลียวเมตริกสามเหลี่ยม มีดกลึงเกลียวจะมีมุมรวมปลายมีดกี่องศา ก. 55 องศา ข. 60 องศา ค. 80 องศา ง. 90 องศา 10. ขอใดไมใชลักษณะงานของเครื่องกลึง ก. งานควานรู ข. งานตกรองภายใน ค. งานรองลิ่ม ง. งานพิมพลาย ตอนที่ 2 จงตอบคําถามตอไปนี้โดยการอธิบายสั้นๆพอเขาใจ 1. เครื่องกลึงมีประโยชนอยางไร ………………………………………………………………....

2. จงบอกชนิดของเครื่องกลึงมา 3 ชนิด …………………………………………………….........

3. เครื่องกลึงอะไรที่ควบคุมการทํางานดวยโปรแกรมคอมพิวเตอรตั้งแตเริ่มตนจนจบกระบวนการ ………………………………………………………………………………………………………

4. การสงกําลังของเครื่องกลึงใชระบบใดบางจงบอกมา 2 ชือ่ ……………………………………..

5. จงบอกชื่อมุมตาง ๆ ของมีดกลึงมา 3 ชื่อ …………………………………………………………

6. การกลึงเรียวดวยวิธีการตั้งองศาที่ปอมมีดเหมาะกับงานชนิดไหน..................................................

7. การควานรูบนเครื่องกลึงเปนการทํางานที่ตอเนื่องจาก....................................................................

8. ประโยชนของการพิมพลาย (Knurling) คือ ...................................................................................

9. การตั้งมีดกลึงเกลียวสามเหลี่ยมใหไดฉากจะตองใชเครื่องมืออะไรตั้ง ...........................................

10. จงอธิบายขั้นตอนการกลึงเกลียวสามเหลี่ยมโดยสังเขป................................................................. ………………………………………………………………………………………………………