การกัดกลึงเหล็กหล่อไม่ถือเป็นปัญหาหลัก. หลักฐานนี้ส่วนหนึ่งเป็นเพราะเนื้อกราไฟท์ที่สูงขึ้นเมื่อเทียบกับเหล็ก. กราไฟท์ทำให้เศษที่เกิดขึ้นมีความเปราะและสั้น, และมีคุณสมบัติลดแรงเสียดทานที่ทำให้มีการหล่อลื่นที่คมตัด. และด้วยความสามารถในการดูดซับแรงสั่นสะเทือน, กราไฟท์ยังช่วยปรับปรุงเสถียรภาพของการขึ้นรูป, ในขณะที่ข้อได้เปรียบเหล่านี้อาจเสริมความแข็งแกร่งให้กับพื้นที่ตัดที่กล่าวข้างต้น, แต่สิ่งที่เหมาะสมยิ่งของเหล็กหล่อ, ต้องการการศึกษาที่มีรายละเอียดมากขึ้นในขั้นตอนนี้.
สามารถขยายความได้จากชื่อ, เหล็กหล่อนั้นมีไว้สำหรับการหล่อ. การตัดเฉือนชิ้นส่วนเหล็กหล่อนั้นเกี่ยวข้องกับการกำจัดโลหะที่ไม่สม่ำเสมอและแปรผัน-ตัวอย่างเช่น การขัดทราย, การหล่อผิว, เป่าลม, ใช้ความร้อน และข้อบกพร่องของการหล่ออื่น ๆ, ซึ่งมีผลต่อเครื่องมือตัด. จากมุมมองของการตัดเฉือน. เนื้อกราไฟท์ที่สูงกว่ามีข้อเสียเช่นกัน : มันเร่งการสึกหรอ ซึ่งหมายความว่าเครื่องมือตัดจะต้องมีความต้านทานการสึกหรอที่ดีเพื่อให้ได้ผลผลิตที่สูง, นอกจากนี้ยังเป็นที่น่าสังเกตว่าคำว่า “ เหล็กหล่อ” อาจหมายถึงโลหะผสมประเภทต่าง ๆ ซึ่งความสามารถในการแปรรูปแตกต่างกันอย่างมาก, ซึ่งมักจะถูกละเลยและนำไปสู่การเลือกเครื่องมือที่ไม่ถูกต้องของข้อมูลการตัด.
เหล็กหล่อมีหลายประเภท, สีเทา, เหล็กเป็นก้อนกลมและเหล็กหล่ออ่อนเป็นกลุ่มการใช้งาน กลุ่ม K (สีประจำตัวสีแดง) ตามการจำแนกประเภท ISO 513 มาตรฐาน. เหล็กหล่อชุบแข็งและเย็นเกี่ยวข้องกับกลุ่ม H (สีประจำตัวสีเทา) ข้อกำหนดเหล่านี้เสนอแนวทางที่ชัดเจนสำหรับผู้ผลิตเกี่ยวกับการใช้งานเครื่องมือตัด – วัสดุเครื่องมือที่ถูกต้องรูปทรงการตัดและการเลือกข้อมูลการตัด.
โดยปกติ, การตัดเหล็กหล่อ ISO K นั้นไม่ใช่ปัญหาสำหรับผู้ผลิต. ยกตัวอย่างเช่นเหล็กหล่อเทาเฟอริติก, เป็นวัสดุที่ง่ายต่อการตัด. อย่างไรก็ตาม, การตัดเหล็กหล่อ ISO H นั้นทำได้ยากกว่า แม้ว่าจะคล้ายกับเงื่อนไขสำหรับการตัดเหล็กแข็ง, คุณลักษณะเฉพาะของวัสดุนั้นต้องการการแก้ปัญหาที่เหมาะสมจากผู้ผลิตเครื่องมือตัด. นอกจากนี้, เหล็กหล่อบางประเภทแสดงให้เห็นถึงความเป็นคู่บางอย่างในการแปรรูปโดยเน้นความกว้างและความหลากหลายของคำจำกัดความ "เหล็กหล่อ"
ยกตัวอย่างเช่น, ความสามารถในการแปรรูปของเหล็กหล่อ Ni-resist สามารถนำมาเปรียบเทียบกับเหล็กหล่อเทา; อย่างไรก็ตาม, รูปทรงการตัดที่ต้องการนั้นเหมาะสมกว่าสำหรับเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนนิติก. ชิ้นงานจากเหล็กออสเทนนิติก (ADI) ถูกส่งมอบในสภาพวัสดุและระดับความแข็งที่แตกต่างกันซึ่งส่งผลต่อการเลือกเครื่องมือตัดที่เหมาะสม. ความสามารถในการตัดเฉือนของ ADI ก่อนการชุบแข็งมีความใกล้เคียงและคล้ายกับการตัดเหล็กโลหะผสมสูง. อย่างไรก็ตาม, หากเหล็กหล่อนี้ถูกตัดเฉือนในสภาพที่มีความแข็งสูงเครื่องมือเฉพาะสำหรับกลุ่มโปรแกรม ISO H เท่านั้นที่จะตอบสนองความต้องการของลูกค้า.
ในสถานการณ์ที่เหล็กหล่อที่มีความแข็งสูงในกลุ่ม ISO H นั้นเป็นสิ่งที่ท้าทาย. การกลึงเหล็กหล่อด้วยความแข็ง HB 400 ... 440 มักเป็นปัญหาน้อยสำหรับผู้ผลิต. อย่างไรก็ตาม, สถานการณ์จะเปลี่ยนไปอย่างรุนแรงเมื่อต้องเผชิญกับเหล็กหล่อโครเมี่ยมสูงที่ทนต่อการเสียดสี. ความแข็งทั่วไปอาจอยู่ที่ HRC 52 ... 54 แต่ในพื้นที่ผนังบางของชิ้นส่วนอาจมีความแข็งสามารถสูงถึง HRC 60 และมากยิ่งขึ้น เมื่อรวมกับเนื้อโครเมี่ยมสูง. ทำให้การตัดทำได้ยากมากและลดอายุการใช้งานลงอย่างมาก.
ตารางที่ 1 แสดงคะแนนการแปรรูปโดยเฉลี่ยสำหรับเหล็กหล่อชนิดต่าง ๆ. เหล็กหล่อสีเทา Pearlitic, ซึ่งระบุเป็นคะแนน 100% เป็นฐานสำหรับการเปรียบเทียบ

ตารางที่ 1

วัสดุ	เงื่อนไข	ISCAR กลุ่มประเภทวัสดุ	การแปรรูป %
สีเทา	Ferritic	15	130
เหล็กหล่อ(GCI)	Pearlitic	16	100
Nodular	Ferritic-pearlitic	17	75
เหล็กหล่อ (NCI)	Pearlitic	18	70
Malleable	Ferritic	19	115
เหล็กหล่อ (MCI)	Pearlitic	20	93
เหล็กกราไฟท์อัดแน่น (CGI)		~17	80
Austempered	เบา	~10	80
เหล็กหล่อ (ADI)	ชุบแข็ง	41	35
Ni-resist austenitic CI			90
Chilled cast iron	HB 400…440	40	50
Hardened cast iron	HB 550…600	41	25

*กลุ่มประเภทวัสดุ ISCAR ตามมาตรฐาน VDI 3323


การเลือกเครื่องมือตัดที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการตัดเหล็กหล่อควรพิจารณาจากการศึกษาอย่างละเอียดเกี่ยวกับชนิดของเหล็กหล่อและความแข็ง ผู้เชี่ยวชาญการใช้งานเครื่องมือตัดที่เกี่ยวข้องกับการเลือกเครื่องมือที่เหมาะสมจำเป็นต้องมีความแม่นยำอย่างสมบูรณ์เมื่อระบุคุณลักษณะของเหล็กหล่อที่มีไว้สำหรับการตัดเฉือน ในทางกลับกันผู้ผลิตเครื่องมือตัดพยายามค้นหาวิธีที่มีประสิทธิภาพที่สุดสำหรับการตัดเหล็กหล่อโดยคำนึงถึงความหลากหลายของโลกเหล็กหล่อ ในกลุ่มผู้บริโภคหลักของเหล็กหล่อ ได้แก่ อุตสาหกรรมยานยนต์แม่พิมพ์และแม่พิมพ์เครื่องมือกลและอุตสาหกรรมหนัก - ทั้งหมดต้องการผลิตภัณฑ์ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นจากพันธมิตรเครื่องมือตัด เครื่องมือสำหรับการกลึงเหล็กหล่อเป็นส่วนใหญ่ในกลุ่มผลิตภัณฑ์ของ ISCAR. ISCAR ได้นำเสนอการออกแบบและวัสดุเครื่องมือที่หลากหลายที่น่าสนใจสำหรับการตัดวัสดุยอดนิยมนี้อย่างแม่นยำ. การออกแบบเหล่านี้บางอย่างนั้นค่อนข้างบ่งบอกถึงตรรกะของผู้สร้างซึ่งมีวัตถุประสงค์เพื่อค้นหาคำตอบที่เหมาะสมกับความต้องการของลูกค้า.

บนพื้นฐานที่มั่นคง
ก่อนหน้านี้เหล็กหล่อที่ตัดได้ยาก / มีโครเมี่ยมสูงเป็นอุปสรรคในการกัดกลึงให้ได้ประสิทธิภาพจากประสบการณ์ทางแมคแคนนิกและความร้อน. ในการกัดเหล็กหล่อนี้ด้วยเครื่องมือโลหะคาร์ไบด์ความเร็วในการตัดทั่วไปต่ำ: 40-50 m / นาที (130-160 sfm). การผลิตความร้อนปริมาณมากมักบังคับให้ผู้ผลิตใช้สารหล่อเย็นแบบเปียก. เป็นผลให้เครื่องมือทำงานภายใต้สภาวะที่มีผลกระทบจากความร้อนซึ่งทำให้อายุการใช้งานสั้นลง.
ISCAR พัฒนาเกรด DT7150 โดยเฉพาะสำหรับการใช้งานประเภทนี้. DT7150 เป็นเกรดคาร์ไบด์ "DO-TEC" ที่มีพื้นผิวที่แข็งและรวมกระบวนการเคลือบ CVD และ PVD อุณหภูมิปานกลาง. เนื่องจากความต้านทานการสึกหรอและการบิ่นที่สูงมาก DT7150 มอบวัสดุเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพสำหรับการตัดเหล็กหล่อแข็ง
การเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญขั้นพื้นฐานในการผลิตสามารถเข้าถึงได้ด้วยการใช้สารโบรอนไนไตรด์ (CBN) ซึ่งช่วยให้เพิ่มความเร็วในการตัด. ในการตัดเหล็กหล่อแข็งเช่นความเร็วสูงกว่า 2-5 เท่าเมื่อเทียบกับโลหะคาร์ไบด์. หัวกัดประสิทธิภาพสูงของ ISCAR ที่มีเม็ดมีดแบบสัมผัสโดยมีปลาย CBN เป็นที่นิยมอย่างมากในอุตสาหกรรมยานยนต์. สำหรับการกลึงแบบแข็ง บริษัท ได้ขยายช่วงของเม็ดมีด ISO ชนิดปลายแหลม CBN สำหรับการตัดแบบผิวเรียบและแบบผิวไม่เรียบ (รูปที่ 1)
ในการใช้งาน ISO K (การกลึงเหล็กหล่อเทา, เหล็กหล่อเป็นก้อนกลมและเหล็กหล่ออ่อน) ในการใช้งานโหลดปานกลาง. เครื่องมือเซรามิกได้ผลลัพธ์ที่ดี เม็ดมีดกัด TANGMILL ที่จับยึดแนวตั้งทำจากซิลิกอนไนไตรด์ (Si3N4) เกรด IS8 ทำให้เพิ่มความเร็วในการตัดได้ถึง 3 เท่าและให้ผิวสำเร็จที่ดีเยี่ยม. ในการกลึง, สามารถทำได้เร็วกว่าถึงห้าเท่าโดยใช้ซิลิกอนไนไตรด์ที่เคลือบด้วย CVD สำหรับการกัดหยาบ.

บทบาทของรูปทรงเรขาคณิต
รูปทรงการตัดและการเตรียมขอบมีความสำคัญต่อประสิทธิภาพของเครื่องมือ. มีการเตรียมการที่ทันสมัยหลายประเภท: โค้งมน, ลบมุมและอื่น ๆ. แม้ว่าการเลือกการเตรียมการที่จำเป็นอาจดูเหมือนเป็นงานง่าย, แต่ไม่ใช่เรื่องง่าย. ความกว้างหรือมุมของการลบมุมจะมีประสิทธิภาพมากที่สุด? จะตรวจสอบมุมที่กำหนดระหว่างการผลิตเครื่องมือได้อย่างไร? คำถามเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งเมื่อใช้เม็ดมีดเซรามิคหรือ CBN คำตอบนั้นต้องการทักษะและประสบการณ์ระดับมืออาชีพที่เหมาะสม วันนี้, วิศวกรเครื่องมือติดอาวุธด้วยเครื่องมือออกแบบอันทรงพลัง - การสร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์ของการคายเศษ – ซึ่งมีส่วนช่วยในการหารูปร่างที่เหมาะสมที่สุด. การเลือกเครื่องมือแบบนี้ช่วยพัฒนารูปทรงการตัดและแสดงถึงปัจจัยสำคัญในการออกแบบเครื่องมือที่ประสบความสำเร็จ.
ตัวอย่างที่ดีของสภาพคมตัดที่ดีที่สุดเมื่อใช้ร่วมกับเกรดคาร์ไบด์, ซึ่งใช้สำหรับงานกลึงเหล็กหล่อ, คือเม็ดมีดสำหรับงานกลึงร่อง TGMA เม็ดมีดนี้ได้รับการแนะนำในช่วงหลายปีที่ผ่านมาและเสริมสร้างตระกูล TOPGRIP ของ ISCAR. บริเวณด้านหน้าและด้านข้างของคมตัดมีคุณลักษณะของการลบคมที่เรียกว่า T-land เพื่อเพิ่มความแข็งแรงของขอบและยืดอายุเครื่องมือ (รูปที่ 2). การสร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์มีบทบาทสำคัญในการปรับแต่งรูปทรงขอบ. เม็ดมีดผลิตจากคาร์ไบด์เคลือบ CVD เกรด IC5010 ที่พัฒนาขึ้นโดยเฉพาะสำหรับการเซาะร่องเหล็กหล่อ.

การปรับปรุงงานละเอียดพิเศษ
การเปิดตัวผลิตภัณฑ์ใหม่ล่าสุดของ ISCAR ในแคมเปญการตลาด“ LOGIQ” รวมถึงเครื่องกัดปาดหน้า TANGFIN ที่ออกแบบมาเพื่อการขัดผิวที่ละเอียดเป็นพิเศษ (รูปที่ 3), ซึ่งเป็นที่สนใจของผู้ผลิตชิ้นส่วนเหล็กหล่อ. เม็ดมีดที่ถูกจับในแนวตั้งจะถูกจัดวางในคัตเตอร์ TANGFIN พร้อมการเคลื่อนที่แบบเดินกัดทีละขั้นตอนไปทั้งในแนวรัศมีและแนวแกน. การออกแบบทำให้เม็ดมีดแต่ละอันตัดเพียงส่วนเล็ก ๆ ของวัสดุ. แนวคิดนี้รวมกับหลักการจับยึดที่มีความแข็งแรงสูงและคมกวาดยาวเรียบของเม็ดมีด. ทำให้ผลลัพธ์ในการกลึงผิวสำเร็จที่น่าประทับใจด้วยลักษณะพิเศษ ความหยาบ Ra ที่ค่า 0.1 μ (4 μin).

การแก้ปัญหาการผลิต
อุตสาหกรรมยานยนต์เป็นหนึ่งในผู้ผลิตชิ้นส่วนเหล็กหล่อรายใหญ่ที่สุด. ในความพยายามที่จะลดค่าใช้จ่ายต่อชิ้นส่วนในการผลิตชิ้นส่วนยานยนต์, ผู้ผลิตเครื่องมือตัดได้พัฒนาเครื่องมือที่ออกแบบมาอย่างสูงที่ปรับแต่งการทำงานของเครื่องจักรกลเฉพาะด้วยผลผลิตสูงสุดและนำไปสู่การลดเวลาการทำงาน.
การแก้ปัญหาการผลิตสำหรับการตัดข้อต่อพวงมาลัย (รูปที่ 4) แสดงตัวอย่างที่ยอดเยี่ยมของเครื่องมือชุดเหล่านี้. ISCAR เสนอวิธีแก้ปัญหานี้เป็นส่วนหนึ่งของโครงการแบบครบวงจรสำหรับหนึ่งในผู้ผลิตรถยนต์รายใหญ่ที่สุด. เครื่องมือประกอบแบบชุดทำหน้าที่หลายอย่าง – การกลึงเกลียวด้านในของชิ้นงานกันฝุ่นด้วยการต๊าปเกลียว: การกัดร่องสองร่อง (สำหรับแหวน snap และซีลจาระบี) ด้วยการกัดแบบ Helical interpolation; และกัดผิวหน้าด้านนอก เครื่องมือนี้มีเม็ดมีดที่มีการจับยึดเม็ดมีดทั้งแบบวงรัศมีและแบบแนวตั้ง. ขีดจำกัดความคลาดเคลื่อนที่เข้มงวดสำหรับมิติเชิงเส้นทำให้มั่นใจได้ว่าการใช้เครื่องมือในเครื่องหลายแกนจะประสบความสำเร็จ.
ปรากฏว่าการกลึงเหล็กหล่อไม่ได้เป็นเรื่องง่ายอย่างที่คิด, แต่บางครั้งก็เชื่อกัน. การทำความเข้าใจกับโลกที่มีสีสันของวัสดุนี้และการปฏิบัติตามกฎเหล็กหล่อสำหรับการใช้งานเครื่องมือตัดที่ถูกต้องจะช่วยให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพสูงสุดและแสดงให้เห็นถึงความสามารถ "IQ" ของเครื่องมือเพื่อให้บรรลุและรักษาไว้ได้.

รูปที่ 1


รูปที่ 2


รูปที่ 3


รูปที่ 4