เครื่องกลึงโลหะ คืออะไร ประเภทงานกลึงและขั้นตอนการกลึง

สารบัญ

1. การกลึงโลหะคืออะไร

2. ประเภทงานกลึงและวิธีการกลึงที่สำคัญ

3. ส่วนประกอบของเครื่องกลึงโลหะ

4. รูปทรงชิ้นงานที่กลึงบนเครื่องกลึงโลหะได้

5. ชนิดของมีดกลึงและและวิธีเลือกใช้

6. ประเภทของเครื่องกลึงโลหะ

7. ขั้นตอนการกลึงโลหะ 7 ขั้นตอน

8. โลหะและวัสดุที่เหมาะกับงานกลึง

9. ความปลอดภัยในการใช้เครื่องกลึง

10. วิธีเลือกโรงกลึงและผู้รับกลึงงานโลหะ

11.บริการรับกลึงโลหะจาก Hiraoka (E&H Precision)

12. คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับงานกลึงโลหะ

ในอุตสาหกรรมการผลิต “งานกลึงโลหะ” เป็นหนึ่งในกระบวนการพื้นฐานที่สำคัญสำหรับการผลิตชิ้นส่วนทรงกลมหรือทรงกระบอกที่ต้องควบคุมขนาดอย่างแม่นยำ เช่น ชิ้นส่วนยานยนต์ เครื่องจักรอุตสาหกรรม เครื่องใช้ไฟฟ้า รวมถึงชิ้นส่วน Precision Parts ต่าง ๆ

สำหรับผู้ที่กำลังพิจารณาสั่งผลิตชิ้นส่วน โดยเฉพาะฝ่ายออกแบบ วิศวกรรม และฝ่ายจัดซื้อ อาจมีคำถามว่า งานแบบไหนเหมาะกับการกลึง งานกลึงต่างจากกระบวนการ Machining แบบอื่นอย่างไร และในการผลิตจริงมีขั้นตอนอะไรบ้าง

บทความนี้จะอธิบายตั้งแต่ความรู้พื้นฐานของงานกลึงโลหะ ประเภทของงานกลึง รูปทรงชิ้นงานที่กลึงได้ ไปจนถึงขั้นตอนการกลึงจริงแบบละเอียดและเข้าใจง่าย เพื่อเป็นข้อมูลประกอบการตัดสินใจ ช่วยให้ท่านได้ชิ้นงานที่มีคุณภาพตรงตามความต้องการมากที่สุด

การกลึงโลหะคืออะไร

การกลึงโลหะ คือ กระบวนการตัดเฉือน (Machining) รูปแบบหนึ่ง โดยจับวัสดุโลหะทรงกระบอก (ชิ้นงาน) ให้หมุนด้วยความเร็วสูง แล้วใช้มีดกลึงซึ่งยึดอยู่กับที่กดเข้าไปเฉือนเนื้อโลหะส่วนเกินออก ในภาษาอังกฤษเรียกกระบวนการนี้ว่า Turning

หากจะเปรียบเทียบให้เห็นภาพง่าย ๆ ก็คล้ายกับการปั้นดินบนแป้นหมุนของงานเซรามิก เพียงแต่เปลี่ยนจากดินเป็นแท่งโลหะ และเปลี่ยนจากมือเป็นมีดกลึงที่แข็งแรง เนื่องจากเป็นการ “เฉือนเนื้อวัสดุออก” (กระบวนการแบบลดเนื้อวัสดุ) อัตราการใช้ประโยชน์จากวัสดุจึงต่ำกว่างานหล่อ แต่ข้อดีคือ สามารถควบคุมความแม่นยำของขนาดได้ในระดับไมครอน (1 ใน 1,000 มิลลิเมตร)

สำหรับการรักษาความแม่นยำระดับสูงเช่นนี้ นอกจากจะต้องใช้เครื่องกลึง CNC ที่ทันสมัยแล้ว ยังต้องเลือกมีดกลึงให้เหมาะสมและวางลำดับขั้นตอนการกลึงโดยคำนึงถึงการเปลี่ยนรูปของวัสดุด้วย ในประเทศญี่ปุ่น มาตรฐานของงานกลึงความแม่นยำสูงมักดำเนินการใน “ห้องควบคุมอุณหภูมิคงที่” ที่ 20 องศาเซลเซียส เพื่อป้องกันการหดหรือขยายตัวของโลหะ

ความแตกต่างระหว่างงานกลึงกับงานกัด (Milling)

ในกลุ่มงานตัดเฉือน นอกจากงานกลึงแล้ว ยังมี “งานกัด” (Milling) เป็นอีกวิธีที่ใช้กันมาก โดยทั้งสองแบบมีหลักการทำงานที่ต่างกันชัดเจน และเป็นจุดสำคัญในการตัดสินใจว่าควรใช้เครื่องจักรชนิดใดเมื่อดูจากแบบงาน

・งานกลึง วัสดุ (ชิ้นงาน) จะเป็นฝ่ายหมุน ส่วนมีดกลึงยึดอยู่กับที่แล้วเคลื่อนเข้าเฉือน เหมาะกับการผลิตชิ้นงานทรงกลมหรือทรงกระบอก (ชิ้นงานหมุนรอบแกน)

・งานกัด วัสดุจะถูกยึดอยู่กับที่ ส่วนมีด (เอ็นมิลล์หรือดอกกัด) จะหมุนด้วยความเร็วสูงแล้วเคลื่อนเข้าเฉือน เหมาะกับงานเหลี่ยม งานระนาบ หรือร่องที่ซับซ้อน

งานกลึงจึงเหมาะและให้ความแม่นยำสูงกว่างานกัดในการขึ้นรูปชิ้นงานที่มีระยะห่างจากแกนกลางเท่ากันโดยรอบ (ทรงกลมร่วมศูนย์) จึงถือเป็นหนึ่งในกระบวนการพื้นฐานที่สำคัญของงานขึ้นรูปโลหะ

■ มุมมองจากช่างผู้เชี่ยวชาญ แม้จะเป็นเพียงความต่างง่าย ๆ ว่า “วัสดุหมุน หรือมีดหมุน” แต่แนวทางการทำงานหน้างานนั้นแตกต่างกันโดยสิ้นเชิง โดยเฉพาะงานกลึงที่สามารถเฉือนผิวงานออกมาได้เรียบเนียนต่อเนื่อง ความรู้สึกในวินาทีที่ความแม่นยำระดับไมครอนลงตัวพอดีนั้น เป็นเสน่ห์ที่ช่างกลึงสัมผัสกี่ครั้งก็ไม่มีเบื่อ

ประเภทงานกลึงและวิธีการกลึงที่สำคัญ

ประเภทงานกลึงหลัก ๆ แบ่งได้เป็น 8 แบบ ตั้งแต่การกลึงปอก กลึงปาดหน้า กลึงตัด เจาะรู กลึงเกลียว กลึงเรียว ไปจนถึงกลึงลาย โดยเครื่องกลึงหนึ่งเครื่องสามารถทำงานได้หลายแบบ ขึ้นอยู่กับ Tool และวิธีการผลิต

1. การกลึงปอก (กลึงขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก)

คือการใช้มีดกลึงตัดผิวด้านนอกของชิ้นงานที่กำลังหมุน เพื่อให้ได้ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางตามแบบ ถือเป็นงานพื้นฐานของการกลึง และยังสามารถใช้ทำบ่าหรือขนาดที่ต่างกันเป็น Step ได้ งานประเภทเพลา เช่น Motor Shaft หรือ Drive Shaft มักใช้กระบวนการนี้

2. การกลึงคว้านรูใน (Boring)

คือการนำมีดคว้าน (Boring Bar) สอดเข้าไปในรูที่เจาะไว้ล่วงหน้า เพื่อขยายรูให้กว้างขึ้นหรือปรับผิวภายในให้เรียบ เป็นขั้นตอนที่ขาดไม่ได้สำหรับการผลิตชิ้นงานทรงท่อ หรือเบ้าลูกปืน (Housing) ที่ต้องการความแม่นยำและความเรียบของรูในสูง

3. การกลึงปาดหน้า

คือการนำมีดกลึงเข้าเฉือนที่ปลายหน้าตัดของวัสดุทรงกระบอกให้เรียบ เนื่องจากหน้าตัดของวัสดุที่เพิ่งตัดมามักขรุขระ จึงต้องกลึงปาดหน้าเพื่อปรับความยาวของวัสดุให้ได้ระยะที่แม่นยำก่อน อีกทั้งหน้าตัดที่ปาดเรียบแล้วยังทำหน้าที่เป็น “ระนาบอ้างอิง” สำหรับการกลึงปอกหรือเจาะรูในขั้นถัดไปอย่างแม่นยำ

4. การกลึงตัด (Parting)

คือการตัดแยกชิ้นงานที่กลึงเสร็จแล้วออกจากแท่งวัสดุตั้งต้น โดยใช้มีดกลึงตัดที่บางและยาว เฉือนลึกจากด้านข้างเข้าสู่แกนกลาง ในจังหวะที่ชิ้นงานหลุดออก จำเป็นต้องปรับความเร็วรอบหรือใช้ที่รองรับชิ้นงาน (Parts Catcher) เพื่อไม่ให้ชิ้นงานกระเด็นและเกิดรอย

5. การเจาะรู

คือการนำดอกสว่านหรือรีมเมอร์กดเข้าที่จุดศูนย์กลางแกนหมุนของวัสดุเพื่อเจาะรู กรณีเครื่องกลึงแบบธรรมดา จะติดตั้งดอกสว่านที่ท้ายแท่น (Tailstock) แล้วหมุนมือหมุนป้อนเข้าหาวัสดุ นิยมใช้เป็นงานเจาะรูนำก่อนการคว้านรูในหรือการกลึงเกลียว

6. การกลึงเกลียว

คือการใช้มีดที่มีรูปคมสำหรับทำเกลียว โดยประสานความเร็วรอบของวัสดุกับระยะป้อนของมีดอย่างแม่นยำ เพื่อเซาะร่องเกลียวที่มีระยะพิตช์คงที่ ทำได้ทั้งเกลียวนอก (แบบสลักเกลียว) และเกลียวใน (แบบน็อต) อีกทั้งยังกลึงเกลียวพิเศษตามแบบ Drawing เช่น เกลียวสี่เหลี่ยมคางหมูที่มีพิตช์เฉพาะได้อย่างอิสระ

7. การกลึงเรียว (เทเปอร์) และการกลึงทรงกลม

การกลึงวัสดุให้เอียงเป็นทรงกรวยเรียกว่า “การกลึงเรียว” ใช้กับจุดข้อต่อ หรือจุดที่ต้องยึดชิ้นส่วนเข้าด้วยกันด้วยแรงเสียดทาน นอกจากนี้ยังกลึงให้เป็นทรงกลมมนได้ด้วย โดยเฉพาะเมื่อใช้เครื่องกลึง NC (ควบคุมเชิงตัวเลข) มีดจะเคลื่อนที่พร้อมกันทั้งแกน X และแกน Z ได้อย่างนุ่มนวล จึงกลึงรูปทรงโค้งซับซ้อนได้อย่างแม่นยำ

8. การกลึงลาย (Knurling)

คือการกดลายลงบนผิวชิ้นงาน เช่น ลายตาข่ายหรือลายเส้น เพื่อทำเป็นผิวกันลื่นในส่วนที่ต้องใช้มือจับ เช่น ปุ่มหมุนหรือลูกบิด โดยหลักการ Knurling เป็นการกดให้ผิวโลหะเปลี่ยนรูปมากกว่าการตัดเนื้อวัสดุออก แต่เนื่องจากทำบนเครื่องกลึงจึงมักจัดอยู่ในกลุ่มงานกลึง

■ มุมมองจากช่างผู้เชี่ยวชาญ แบบงานที่รวมการกลึงหลายชนิดไว้ในชิ้นเดียวนั้นไม่ใช่เรื่องแปลก การจัดลำดับให้ทำงานเหล่านี้ต่อเนื่องอย่างมีประสิทธิภาพโดยไม่ต้องเปลี่ยนมีดบ่อย ๆ คือฝีมือที่แท้จริงของช่างกลึง

ส่วนประกอบของเครื่องกลึงโลหะ

ส่วนประกอบของเครื่องกลึงโลหะหลัก ๆ มี 5 ส่วน คือ แท่นเครื่อง ชุดหัวเครื่อง หัวจับ ท้ายแท่น และแคร่เลื่อนพร้อมป้อมมีด ซึ่งแต่ละส่วนทำงานประสานกันเพื่อให้กลึงชิ้นงานได้อย่างแม่นยำและมั่นคง

・แท่นเครื่อง (Bed) เป็นฐานหลักที่รองรับทุกส่วนของเครื่อง ต้องมีความแข็งแรงและรับแรงสั่นสะเทือนได้ดี เพราะเป็นตัวกำหนดความเที่ยงตรงโดยรวม

・ชุดหัวเครื่อง (Headstock) เป็นส่วนที่มีมอเตอร์และเพลาหลัก (Spindle) ทำหน้าที่หมุนชิ้นงาน

 ด้านหน้าจะมีหัวจับติดตั้งอยู่

・หัวจับ (Chuck) เป็นอุปกรณ์จับยึดชิ้นงาน มีทั้งแบบ 3 จับที่จับชิ้นงานทรงกลมได้ศูนย์อัตโนมัติ และแบบ 4 จับที่ปรับตั้งศูนย์ได้อิสระ

・ท้ายแท่น (Tailstock) อยู่ฝั่งตรงข้ามหัวเครื่อง ใช้รองรับปลายวัสดุที่ยาว หรือติดตั้งดอกสว่านเพื่อเจาะรู

・แคร่เลื่อนและป้อมมีด (Carriage & Tool Post) เป็นส่วนที่ยึดมีดกลึงและเคลื่อนที่ตามแนวแกน X และแกน Z เพื่อป้อนมีดเข้าเฉือนชิ้นงาน

ในเครื่องกลึง CNC ส่วนของการเคลื่อนที่เหล่านี้จะถูกควบคุมด้วยโปรแกรมคอมพิวเตอร์ ทำให้ได้ตำแหน่งและความแม่นยำที่คงที่ในทุกชิ้นงาน

รูปทรงชิ้นงานที่กลึงบนเครื่องกลึงโลหะได้

รูปทรงชิ้นงานที่กลึงบนเครื่องกลึงโลหะได้ ส่วนใหญ่เป็นงานทรงหมุน เช่น เพลาทรงกระบอก งานบ่าเป็นขั้น ทรงกรวย ท่อกลวง เกลียว และงานมีร่อง เพราะเครื่องกลึงถนัดการผลิตชิ้นงานที่หมุนรอบแกนเป็นพิเศษ

รูปทรงกระบอกหรือแผ่นกลมพื้นฐาน เช่น เพลา สลัก ปลอกคอ แหวนรอง สเปเซอร์ ใช้เป็นโครงสร้างหรือจุดเชื่อมต่อของเครื่องจักรทุกชนิด

รูปทรงบ่าเป็นขั้น เช่น เพลาที่มีขนาดเปลี่ยนเป็นช่วง ๆ มักพบในเพลาหมุนของมอเตอร์ที่ต้องยึดลูกปืนหรือเฟืองไว้ในตำแหน่งเฉพาะ

รูปทรงกรวย (เทเปอร์) รูปทรงที่เรียวเล็กลงไปทางปลาย ใช้กับชิ้นส่วนวาล์วปรับแรงดันของไหล หรือปลายหัวฉีด

รูปทรงท่อ (กลวง) เช่น บูช ปลอก กระบอกสูบ เหมาะกับงานที่ต้องการความร่วมศูนย์สูงทั้งรูในและผิวนอก

รูปทรงเกลียว รองรับได้ตั้งแต่สลักเกลียวและน็อตทั่วไป ไปจนถึงเกลียวส่งกำลังที่มีความแม่นยำสูงสำหรับขับเคลื่อนโต๊ะเครื่องจักร

รูปทรงมีร่อง เช่น ร่องซีลสำหรับใส่โอริง หรือร่องสำหรับแหวนล็อก (Snap Ring)

ในระยะหลัง “เครื่องกลึงกัดผสม (Turning Center)” ที่รวมฟังก์ชันการกลึงและการกัดไว้ในเครื่องเดียวได้รับความนิยมมากขึ้น ทำให้แม้แต่รูปทรงที่ไม่สมมาตรและซับซ้อน เช่น การเจียระไนผิวข้างให้เป็นระนาบ (D-Cut) หรือการเจาะรูเยื้องศูนย์ ก็สามารถทำให้เสร็จได้ในการจับยึดเพียงครั้งเดียว

■ มุมมองจากช่างผู้เชี่ยวชาญ พื้นฐานคือ “งานทรงกลม” แต่ด้วยวิวัฒนาการของเครื่องกลึงกัดผสม ขอบเขตของรูปทรงที่เครื่องกลึงเครื่องเดียวรองรับได้ก็ขยายกว้างขึ้นอย่างมาก ชิ้นงานซับซ้อนที่เมื่อก่อนต้องใช้เวลาหลายวัน กลับเสร็จได้ในการจับยึดครั้งเดียว

ชนิดของมีดกลึงและการเลือกมีดกลึงโลหะ

ชนิดของมีดกลึงโลหะที่ใช้บ่อยมีทั้งมีดกลึงปอก มีดคว้านรูใน มีดกลึงตัด และมีดกลึงเกลียว โดยการเลือกมีดให้เหมาะกับลักษณะงานและชนิดของโลหะ คือปัจจัยสำคัญที่สุดที่กำหนดคุณภาพและความเรียบของผิวงาน

・มีดกลึงปอก ใช้เฉือนผิวรอบนอกให้ได้ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางที่ต้องการ เป็นมีดพื้นฐานที่ใช้บ่อยที่สุด

・มีดคว้านรูใน (Boring Bar) มีก้านยาวสำหรับสอดเข้าไปเฉือนผิวภายในรู

・มีดกลึงตัด มีคมบางและยาว ใช้ตัดแยกชิ้นงานออกจากแท่งวัสดุ

・มีดกลึงเกลียว มีรูปคมเฉพาะตามมาตรฐานเกลียว ใช้เซาะร่องเกลียว

นอกจากรูปทรงของมีดแล้ว การเลือกวัสดุของคมมีดให้เหมาะกับโลหะที่จะกลึงก็สำคัญไม่แพ้กัน เช่น เม็ดมีดคาร์ไบด์สำหรับงานเหล็กทั่วไป หรือเม็ดมีดเคลือบผิวพิเศษสำหรับวัสดุที่กลึงยาก การเลือกความเร็วรอบและระยะป้อนให้เข้ากับชนิดของมีด จะช่วยยืดอายุมีดและได้ผิวงานที่สวยงาม

ประเภทของเครื่องกลึงโลหะที่ใช้งาน

ประเภทของเครื่องกลึงโลหะที่ใช้งานหลักมี 3 แบบ คือ เครื่องกลึงธรรมดา เครื่องกลึง NC/CNC และเครื่องกลึงอัตโนมัติแบบสวิส โดยเลือกใช้ตามปริมาณการผลิตและระดับความละเอียดของงานที่ต้องการ

เครื่องกลึงธรรมดา (เครื่องกลึงมือ) เป็นเครื่องดั้งเดิมที่ผู้ปฏิบัติงานหมุนมือหมุนควบคุมมีดเอง เหมาะกับงานต้นแบบหรืองานซ่อมที่ผลิตทีละชิ้นถึงไม่กี่ชิ้น ฝีมือความชำนาญของช่างจะสะท้อนออกมาที่ผลงานโดยตรง

เครื่องกลึง NC และ CNC เป็นเครื่องที่ควบคุมการหมุนของเพลาหลักและการเคลื่อนที่ของมีดโดยอัตโนมัติด้วยโปรแกรมคอมพิวเตอร์ (เช่น G-code) ปัจจุบันนิยมใช้กันอย่างแพร่หลาย เหมาะสำหรับการผลิตตั้งแต่หลักสิบจนถึงหลักพันชิ้น โดยสามารถควบคุมคุณภาพของชิ้นงานให้สม่ำเสมอตลอดการผลิต

เครื่องกลึงอัตโนมัติแบบสวิส (Swiss Type) เป็นเครื่องกลึงอัตโนมัติเฉพาะทางที่ประคองแท่งวัสดุยาวด้วยบุชนำ (Guide Bush) ขณะกลึง เนื่องจากรองรับวัสดุใกล้จุดที่เฉือน วัสดุจึงไม่แอ่นตัว เหมาะกับการผลิตชิ้นส่วนขนาดจิ๋วเรียวยาว เช่น ชิ้นส่วนนาฬิกาและอุปกรณ์ที่ต้องการความแม่นยำสูงในปริมาณมาก

ขั้นตอนการกลึงโลหะ 7 ขั้นตอน

ขั้นตอนการกลึงโลหะหลัก ๆ แบ่งเป็น 7 ขั้นตอน ตั้งแต่อ่านแบบ จับยึดงาน ติดตั้งมีด ตั้งค่าตัดเฉือน กลึงหยาบ กลึงละเอียด ไปจนถึงการตรวจสอบชิ้นงาน โดยการทำงานตามลำดับ Process ที่เหมาะสมจะช่วยให้ได้ชิ้นงานที่มีคุณภาพและความแม่นยำสม่ำเสมอ

ขั้นตอนที่ 1 อ่านแบบและวางแผนการกลึง

เริ่มจากตรวจสอบ Drawing ของลูกค้าอย่างละเอียด ทั้งรูปทรงของชิ้นงาน ขนาดและค่าพิกัดความเผื่อ (Tolerance), ความหยาบผิว (Surface Roughness) ที่กำหนด รวมถึงชนิดของ Material จากนั้นจึงวางลำดับขั้นตอนการกลึง (Process)ให้สามารถผลิตได้อย่างแม่นยำและมีประสิทธิภาพ สำหรับเครื่องกลึง CNC จะจัดทำโปรแกรมการกลึงตามแผน Process ที่กำหนดไว้

ขั้นตอนที่ 2 เตรียมวัสดุและการจับยึด (Chucking)

เตรียมวัสดุโลหะที่ใหญ่กว่าขนาดสุดท้ายเล็กน้อย (เผื่อไว้ไม่กี่มิลลิเมตร) แล้วจับยึดวัสดุให้แน่นด้วยหัวจับที่มี 3 หรือ 4 จับ ในขั้นนี้ การ “ตั้งศูนย์” ให้วัสดุหมุนโดยไม่มีการแกว่ง (ใช้ไดอัลเกจวัด) เป็นเรื่องสำคัญมาก หากตั้งศูนย์ไม่ดี ชิ้นงานที่ได้จะบิดเบี้ยว

ขั้นตอนที่ 3 เลือกและติดตั้งมีดกลึง

เลือกมีดกลึงที่เหมาะกับรูปทรงที่จะกลึง (กลึงปอก คว้านรู กลึงเกลียว ฯลฯ) และชนิดของโลหะ แล้วติดตั้งลงบนป้อมมีด สิ่งที่ขาดไม่ได้คือการปรับความสูงของคมมีดให้ตรงกับจุดศูนย์กลางการหมุนของวัสดุพอดี หากความสูงคลาดเคลื่อนแม้เพียงเสี้ยวมิลลิเมตร ผิวงานจะไม่เรียบหรือเหลือติ่งตรงกลางหน้าตัด

ขั้นตอนที่ 4 ตั้งค่าเงื่อนไขการตัดเฉือน

เพื่อให้ได้ผิวงานสวย มีประสิทธิภาพ และยืดอายุมีด ต้องตั้งค่าเงื่อนไข 3 อย่างให้เหมาะกับวัสดุและมีด ได้แก่ ความเร็วรอบเพลาหลัก (ความเร็วตัด) โลหะแข็งหมุนช้า โลหะอ่อนหมุนเร็ว, ความเร็วป้อน ยิ่งป้อนเร็วยิ่งเสร็จไว แต่ผิวจะหยาบ, และความลึกในการกินงาน กรณีเครื่อง CNC จะป้อนค่าเหล่านี้เป็นตัวเลขในโปรแกรมล่วงหน้า

ขั้นตอนที่ 5 กลึงหยาบ

เราจะไม่กลึงให้ได้ขนาดตามแบบในทีเดียว แต่จะเหลือเนื้อเผื่อไว้ราว 0.1–0.5 มม. แล้วกลึงคร่าว ๆ ออกอย่างรวดเร็วก่อน ขั้นนี้เน้นประสิทธิภาพมากกว่าความแม่นยำ โดยตั้งความลึกและความเร็วป้อนให้มาก อีกทั้งการกลึงหยาบยังช่วยปลดปล่อยความเค้นภายในโลหะให้คลายตัวก่อนด้วย

ขั้นตอนที่ 6 กลึงละเอียด

คือการเฉือนเนื้อเผื่อที่เหลือจากการกลึงหยาบออกอย่างแม่นยำจนได้ขนาดสุดท้ายตามแบบ โดยทั่วไปจะเปลี่ยนไปใช้มีดคมสำหรับงานละเอียดโดยเฉพาะ ตั้งความลึกและความเร็วป้อนให้น้อย เพื่อให้ผิวเรียบเนียนดั่งกระจกและได้ความแม่นยำระดับ 1 ใน 100 หรือ 1 ใน 1,000 มิลลิเมตร (ไมครอน)

ขั้นตอนที่ 7 วัดและตรวจสอบ

เมื่อกลึงเสร็จ นำชิ้นงานออก (หรือคงไว้ในหัวจับตามขนาด) แล้วตรวจสอบด้วยเครื่องมือวัดละเอียด เช่น เวอร์เนียคาลิปเปอร์ ไมโครมิเตอร์ เกจวัดรูใน ตรวจสอบขนาด รูปทรง พิกัดเรขาคณิต และความหยาบผิวว่าตรงตามแบบหรือไม่ กรณีผลิตจำนวนมาก จะป้อนผลการวัดกลับเข้าเครื่องเพื่อชดเชยการสึกของมีด (Offset) อย่างต่อเนื่อง

■ มุมมองจากช่างผู้เชี่ยวชาญ ในบรรดา 7 ขั้นตอน สิ่งที่มีผลต่อความแม่นยำสุดท้ายมากที่สุดคือ “การตั้งศูนย์” ในขั้นที่ 2 และ “การปรับความสูงคมมีด” ในขั้นที่ 3 ไม่ว่าจะใช้เครื่องทันสมัยหรือโปรแกรมสมบูรณ์แค่ไหน หากการเซ็ตอัพเริ่มต้นคลาดเคลื่อนเพียงนิดเดียว ทุกอย่างก็พังได้ ดังคำที่ว่างานเตรียมการที่ดีคือหัวใจของงานกลึง

โลหะและวัสดุที่เหมาะกับงานกลึง

โลหะและวัสดุที่เหมาะกับงานกลึงที่พบบ่อย ได้แก่ เหล็กกล้าคาร์บอน อะลูมิเนียม สเตนเลส และทองเหลือง โดยแต่ละชนิดมี “ความยากง่ายในการกลึง” (Machinability) แตกต่างกันตามคุณสมบัติของเนื้อโลหะ

เหล็กกล้าคาร์บอน (เช่น SS400, S45C)

เป็นวัสดุที่ใช้เป็นโครงสร้างและเพลามากที่สุด มีความแข็งแรงพอเหมาะ กลึงง่าย มีดสึกช้า ราคาไม่แพงและหาซื้อง่าย จึงเป็นโลหะมาตรฐานพื้นฐานของงานกลึง

อะลูมิเนียมผสม (เช่น A2017, A5052)

เบาและอ่อน จึงกลึงง่ายมากในบรรดาโลหะ กลึงด้วยความเร็วรอบสูงได้ ใช้เวลาน้อย และหากเลือกมีดเหมาะสมจะได้ผิวงานเงางามสวยมาก

สเตนเลส (เช่น SUS304, SUS316)

ไม่เป็นสนิมและแข็งแรง จึงนิยมใช้กับเครื่องจักรอาหาร อุปกรณ์การแพทย์ และชิ้นส่วนกลางแจ้ง แต่เนื่องจากนำความร้อนได้ต่ำ ความร้อนจึงสะสมที่คมมีด อีกทั้งยังแข็งตัวขึ้นเมื่อถูกกลึง (Work Hardening) จึงจัดเป็น “วัสดุที่กลึงยาก” การเลือกมีดที่เหมาะสมและการหล่อเย็นด้วยน้ำมันตัดกลึงจึงจำเป็นอย่างยิ่ง

ทองเหลือง (เช่น C3604)

เป็นโลหะผสมของทองแดงกับสังกะสี มีผิวสีทองสวยงามและนำไฟฟ้าได้ดี จุดเด่นที่สุดคือ ในกรณีทองเหลืองกลึงง่ายที่ผสมตะกั่ว เศษกลึงจะขาดเป็นชิ้นเล็ก ไม่พันติดมีดหรือวัสดุ จึงเหมาะกับการผลิตจำนวนมากแบบไร้คนดูแลด้วยเครื่องกลึงอัตโนมัติ

■ มุมมองจากช่างผู้เชี่ยวชาญ แม้ Drawing จะกำหนดขนาดและรูปทรงเหมือนกัน แต่เมื่อเปลี่ยน Material การเลือก Tool และลักษณะการตัดก็เปลี่ยนไปด้วย อะลูมิเนียมและทองเหลืองมักตัดเฉือนได้ค่อนข้างลื่น ส่วน Stainless Steel ต้องควบคุมความร้อนและ Cutting Condition ให้เหมาะสม จึงจะได้ผิวงานที่เรียบและสวยตามต้องการ

ความปลอดภัยในการใช้เครื่องกลึง

ความปลอดภัยในการใช้เครื่องกลึงต้องมาก่อนเสมอ เนื่องจากชิ้นงานหมุนด้วยความเร็วสูง ผู้ปฏิบัติงานจึงต้องระมัดระวังและปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัยอย่างเคร่งครัด โดยมีข้อควรระวังพื้นฐานดังนี้

・สวมอุปกรณ์ป้องกัน เช่น แว่นนิรภัยกันเศษกลึงกระเด็น และรวบผมหรือเก็บชายเสื้อให้เรียบร้อย ไม่สวมถุงมือขณะเครื่องหมุน เพราะอาจถูกดึงเข้าไปได้

・ห้ามนำมือเข้าใกล้ส่วนที่หมุนหรือเศษกลึงขณะเครื่องทำงาน หากต้องการนำเศษโลหะออก ควรรอให้เครื่องหยุดสนิทก่อน แล้วใช้ตะขอหรืออุปกรณ์ที่เหมาะสมในการเก็บเศษ

・ตรวจสอบให้แน่ใจว่าจับยึดวัสดุและมีดถูกจับยึดอย่างแน่นหนาก่อนเริ่มเดินเครื่อง และถอดประแจหัวจับ (Chuck Key)ออกทุกครั้งก่อนกดสตาร์ทเครื่อง

การปฏิบัติตามพื้นฐานเหล่านี้อย่างเคร่งครัดคือหัวใจของการทำงานกลึงอย่างปลอดภัยและมีคุณภาพ

วิธีเลือกโรงกลึงและผู้รับกลึงงานโลหะ

การเลือกโรงกลึงและผู้รับกลึงงานโลหะที่เหมาะสม ควรพิจารณาจากเครื่องจักร ความแม่นยำ ความสามารถด้านวัสดุ และกำลังการผลิตจำนวนมาก เพราะปัจจัยเหล่านี้ส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพ ต้นทุน และระยะเวลาส่งมอบ

・เครื่องจักรและอุปกรณ์ มีเครื่องกลึง CNC และเครื่องกลึงกัดผสมเพียงพอต่อรูปทรงและปริมาณงานหรือไม่

・ความแม่นยำและการควบคุมคุณภาพ รองรับพิกัดความเผื่อระดับไมครอนได้หรือไม่ มีเครื่องมือวัดและระบบตรวจสอบที่น่าเชื่อถือหรือไม่

・ความสามารถด้านวัสดุ กลึงโลหะที่ท่านต้องการ เช่น เหล็ก อะลูมิเนียม สเตนเลส ทองเหลือง ได้หรือไม่

・กำลังการผลิตจำนวนมาก มีประสบการณ์และกำลังการผลิตที่ผลิตซ้ำได้ในคุณภาพสม่ำเสมอหรือไม่

การเลือกผู้รับกลึงงานที่ตอบโจทย์เหล่านี้ได้ครบ จะช่วยให้การจัดหาชิ้นส่วนของท่านราบรื่นและคุ้มค่าที่สุด

รับกลึงโลหะและงานกลึงคุณภาพสูงกับ Hiraoka (E&H Precision)

รับกลึงโลหะและงานกลึงคุณภาพสูง ไว้วางใจ Hiraoka (E&H Precision) เพราะงานกลึงที่ดูเผิน ๆ เหมือนเพียงการ “กลึงให้กลม” แท้จริงแล้วเป็นศาสตร์ที่ลึกซึ้ง ต้องอาศัยองค์ความรู้ขั้นสูงและฝีมือช่าง ทั้งการเลือกมีด การปรับเงื่อนไขการตัดเฉือน ไปจนถึงการคำนวณการขยายตัวของโลหะตามอุณหภูมิ

หากบริษัทของท่านต้องการชิ้นส่วนกลึงความแม่นยำสูงสำหรับ Mass Production หรือต้องการหาแนวทางลดต้นทุนสำหรับชิ้นส่วนโลหะที่มีรูปทรงซับซ้อน สามารถปรึกษา Hiraoka (E&H Precision) ได้เลย

เรามีความเชี่ยวชาญและกำลังการผลิตระดับแนวหน้าในเอเชีย สำหรับการผลิตชิ้นส่วนกลึงและชิ้นส่วนตัดเฉือนโลหะความแม่นยำสูงจำนวนมาก ทั้งสำหรับชิ้นส่วนยานยนต์ อุปกรณ์สื่อสารและสารสนเทศ ตลอดจนเครื่องจักรอุตสาหกรรมต่าง ๆ

ไม่ว่าจะเป็นทองเหลือง อะลูมิเนียม เหล็ก หรือสเตนเลส หากเป็นเรื่องงานกลึงโลหะ สามารถปรึกษาเราได้ทุกเรื่อง เรามีทีมช่างผู้ชำนาญพร้อมเสนอกระบวนการกลึงที่เหมาะสมที่สุดและแนวทางลดต้นทุนให้กับท่าน

▶ เว็บไซต์ทางการและช่องทางติดต่อ Hiraoka (E&H Precision)

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับงานกลึงโลหะ

Q1 ความแตกต่างที่สำคัญที่สุดระหว่างงานกลึงกับงานกัดคืออะไร

A สิ่งที่หมุนต่างกัน งานกลึงคือ “วัสดุหมุน” เข้าหามีดที่ยึดอยู่กับที่ เหมาะกับชิ้นงานทรงกระบอกหรือทรงกรวย ส่วนงานกัดคือ “มีดหมุน” เข้าเฉือนวัสดุที่ยึดอยู่กับที่ เหมาะกับงานระนาบ งานทรงเหลี่ยม และร่องต่าง ๆ

Q2 ทำไมต้องแยกการกลึงหยาบกับการกลึงละเอียดออกจากกัน

A เพื่อรักษาความแม่นยำของขนาดและความสวยงามของผิว หากกลึงรวดเดียวจนได้ขนาดเลย แรงตัดและความร้อนจะทำให้โลหะเปลี่ยนรูปจนความแม่นยำไม่ได้ตามต้องการ จึงกลึงหยาบเพื่อคลายความเค้นก่อน แล้วจึงกลึงละเอียดระดับไมครอนด้วยมีดเฉพาะอย่างระมัดระวัง

Q3 คำว่า NC ในเครื่องกลึง NC ย่อมาจากอะไร

A ย่อมาจาก Numerical Control (การควบคุมเชิงตัวเลข) แทนที่ผู้ปฏิบัติงานจะหมุนมือหมุนเอง เครื่องจะขยับมีดโดยอัตโนมัติตามข้อมูลตัวเลขที่โปรแกรมไว้ (เช่น พิกัดและความเร็วรอบ) จึงผลิตชิ้นงานคุณภาพสม่ำเสมอได้อย่างต่อเนื่อง