เริ่มจากข้อมูลวัสดุก่อนทำงาน :
ระบุวัสดุจริงและสถานะวัสดุ (เช่น annealed, quenched-tempered, work-hardened) แล้วแม็ปไปยัง SMG ที่ใกล้เคียงที่สุด เพื่อดึงคำแนะนำเกรดและพารามิเตอร์พื้นฐาน.
ข้อมูล
เอกสารเผยแพร่
มาตรฐานสากล · วิธีการอ้างอิง · ผลการปฏิบัติจริง
Feature
The SMG (Specific Machining Groups) การใช้ระบบ SMG
ช่วยให้วิศวกรและช่างกลึงสามารถระบุประเภทวัสดุและเลือกเครื่องมือที่ถูกต้องได้ทันที โดยไม่ต้องเสียเวลาวิเคราะห์คุณสมบัติทางเคมีหรือกลไกอย่างละเอียด ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและความแม่นยำในกระบวนการผลิต
ผู้ผลิตเครื่องมือระดับโลกนิยมนำมาใช้ แต่ละบริษัทอาจใช้รหัสและชื่อเรียกที่แตกต่างกันเล็กน้อย แต่มีหลักการพื้นฐานเดียวกัน.
วัตถุประสงค์หลัก
- ทำให้การค้นหาและเลือกเครื่องมือตัดรวดเร็วและสอดคล้องกับงานจริงโดยยึดจากลักษณะวัสดุ (เช่น ความแข็ง ความเป็นเหนียว การมีชั้นเคลือบหรือการชุบ) แทนที่จะใช้คำว่า “machinability” เพียงอย่างเดียว
- ให้ชุดข้อมูลตัดที่นำไปใช้ได้กับเครื่องมือหลากหลายประเภท (turning/milling/drilling) และรวมคำแนะนำเกี่ยวกับเกรด/เคลือบ/เรคคอมเมนเดชันที่ชัดเจนเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต.
โครงสร้างและการจัดกลุ่ม (หลักการทำงาน)
- แบ่งวัสดุเป็นกลุ่มสีและรหัส เพื่อสะกดความสัมพันธ์กับมาตรฐาน ISO และเพื่อให้เข้าใจง่าย (เช่น กลุ่มเหล็ก, สแตนเลส, เหล็กหล่อ, อะลูมิเนียม/โลหะนอกเหล็ก, superalloys, วัสดุแข็ง ฯลฯ)
- แต่ละ SMG จะบรรจุ “วัสดุอ้างอิง” (reference material) และคำอธิบายว่าเมื่อวัสดุถูกแปรรูป (เช่น ชุบแข็ง, อบสลับ) จะย้ายไปอยู่ในกลุ่มใดหรือจำเป็นต้องปรับพารามิเตอร์อย่างไร.
- ข้อมูลในแต่ละกลุ่มประกอบด้วย: คำแนะนำเกรดเครื่องมือที่เหมาะสม, พารามิเตอร์เริ่มต้น (vc, f, ap), ปัญหาที่พบบ่อย (เช่น built-up edge, notch wear) และเคล็ดลับการตั้งค่าเครื่องจักรเพื่อความเสถียรในการตัด.
วิธีใช้งานเชิงปฏิบัติ (สำหรับการเลือกเครื่องมือและตั้งค่า)
ใช้ SMG เป็นจุดเริ่มต้น :
ปรับความเร็วการตัด (Vc) และ-feed ตามช่วงแนะนำ แล้วทดลองปรับทีละขั้นจนได้สมดุลระหว่างอายุเครื่องมือและคุณภาพผิวงาน.
ให้ความสำคัญกับข้อแนะนำพิเศษ
ในแต่ละกลุ่ม เช่น การลดปริมาณคูลแลนท์กับวัสดุที่ทำ BUE หรือลด depth-of-cut กับวัสดุที่มีแนวโน้มแตกเป็นสะเก็ด.
การตั้งค่าเริ่มต้น ของ SMG ในการตัดเฉือน กลุ่มเหล็ก,สแตนเลส,เหล็กหล่อ,เหล็กแข็ง,ซุปเปอร์อัลลอยด์
| SMG ย่อย | ตัวอย่างวัสดุ (reference) | เกรดแนะนำ (ทั่วไป) | Turning Vc (m/min) | Turning f (mm/rev) | Turning ap (mm) | Milling Vc (m/min) | Milling f (mm/tooth) | ap/p (mm) | Coolant | Chipbreaker / Edge |
| P1 — Low‑carbon / Free‑machining | C10–C35, free‑machining steels | PVD TiCN / PVD TiAlN | 200–400 | 0.12–0.30 | 0.5–4.0 | 300–600 | 0.05–0.20 | 1–6 | Wet or Dry (usually wet for long cuts) | Standard positive / wiper for finish |
| P2 — Medium carbon / alloy (annealed) | C45, 1045, 4140 (annealed) | Tougher PVD / CVD | 120–300 | 0.12–0.30 | 0.3–3.0 | 150–450 | 0.04–0.20 | 0.5–4 | Flood coolant recommended | Positive/neutral chipbreaker |
| P3 — Alloy / quenched-tempered (not hardened) | 4140 QT, 42CrMo (tempered) | Tough substrate, TiAlN type | 80–220 | 0.08–0.25 | 0.2–2.0 | 100–320 | 0.03–0.18 | 0.3–2.5 | Flood / MQL | Negative or robust geometry for interrupted cuts |
คำอธิบายและข้อแนะนำการใช้งาน
1. ปัญหาที่พบบ่อย: BUE (built‑up edge) ใน steels นุ่มบางเกรด, notch wear บนชิ้นงานที่มีการชุบ, work‑hardening บางโลหะผสม
2. การปรับจูน: ถ้า BUE เกิด ให้เพิ่ม Vc เล็กน้อยหรือเปลี่ยนเป็น coating ที่ต้าน BUE (TiCN) และเพิ่ม feed เล็กน้อย; หากเกิด notch wear ให้ลด feed ในตำแหน่งนั้นหรือใช้ geometry negative/tougher grade
3. การเลือกเกรด: P10–P30 เป็นไกด์ (P10 = harder/wear resistant, P30 = tougher for chipping resistance)
| SMG ย่อย | ตัวอย่างวัสดุ | เกรดแนะนำ | Turning Vc (m/min) | Turning f (mm/rev) | Turning ap (mm) | Milling Vc (m/min) | Milling f (mm/tooth) | ap/p (mm) | Coolant | Chipbreaker / Edge |
| M1 — Austenitic (AISI 304, 316) | 304, 316, 321 | Tough PVD with high adhesion resistance | 60–140 | 0.08–0.25 | 0.3–2.0 | 80–200 | 0.03–0.12 | 0.5–3 | Flood coolant recommended | Positive with larger rake, polished edge to reduce BUE |
| M2 — Duplex / Lean duplex | 2205, 2507 | Tough substrate, anti‑adhesive coating | 50–120 | 0.06–0.20 | 0.2–1.5 | 60–160 | 0.03–0.10 | 0.5–2 | HPC beneficial | Neutral/positive, avoid very sharp edges |
| M3 — Martensitic / Precipitation hardened | 17‑4PH (heat treated) | Tougher grades or PVD with stable substrate | 80–160 | 0.06–0.18 | 0.2–1.2 | 90–220 | 0.03–0.10 | 0.3–2 | Flood / MQL | Robust geometry, sometimes negative for interrupted cuts |
คำอธิบายและข้อแนะนำการใช้งาน
1. ปัญหาที่พบบ่อย: BUE และ work‑hardening (ผิวชิ้นงานแข็งตัวขณะตัด) ทำให้แรงตัดเพิ่มและผิวเสีย
2. การปรับจูน: ใช้ lower cutting speed but higher feed strategy เมื่อทำได้ (ลดเวลาโต้ตอบ BUE), เพิ่ม rigidity, ใช้ coolant เพื่อควบคุมอุณหภูมิและไหลของชิป
3. สารเคลือบ PVD/CVD ที่ใช้กับสแตนเลส)
| SMG ย่อย | ตัวอย่างวัสดุ | เกรดแนะนำ | Turning Vc (m/min) | Turning f (mm/rev) | Turning ap (mm) | Milling Vc (m/min) | Milling f (mm/tooth) | ap/p (mm) | Coolant | Chipbreaker / Edge |
| K1 — Grey cast iron (ทั่วไป) | GG20–GG40, ASTM A48 | Carbide PVD / CVD | 150–300 | 0.12–0.35 | 0.5–3.0 | 200–450 | 0.05–0.18 | 0.5–3.0 | Flood หรือ Dry (งานสั้น) | Open chipbreaker, positive rake — ให้ชิปแตกเป็นผง |
| K2 — Ductile / Nodular cast iron | GJS400–600 | Tough PVD carbide | 120–220 | 0.10–0.30 | 0.3–2.0 | 150–350 | 0.05–0.16 | 0.5–2.0 | Flood (แนะนำ) | Moderate-open chipbreaker; wiper edge ช่วยผิว |
| K3 — White / abrasive cast iron | White CI, high‑hardness CI | CBN (ถ้าจำเป็น) หรือ Al2O3-rich CVD carbide | 40–120 (ceramic/CBN) | 0.03–0.12 | 0.1–0.6 | 80–180 (ceramic) | 0.03–0.12 | 0.2–1.0 | Dry / MQL (ขึ้นกับเกรด) | Very open/no chipbreaker; geometry ให้แตกชิปละเอียด |
1. Grey CI: เหมาะกับขอบคม positive เพื่อให้ชิปแตกเป็นผง ลดการสั่นสะเทือนและได้ผิวดี
2. Nodular CI: แข็งกว่า ต้องเกรด substrate tougher เพื่อกัน chipping; flood coolant ช่วยให้ชิปไม่อุด
3. White CI: มีความขัดกะเทาะสูง — ใช้ CBN/ceramic สำหรับงานเฉพาะและหลีกเลี่ยงแรงกระแทก
| SMG ย่อย | ตัวอย่างวัสดุ | เกรดแนะนำ | Turning Vc (m/min) | Turning f (mm/rev) | Turning ap (mm) | Milling Vc (m/min) | Milling f (mm/tooth) | ap/p (mm) | Coolant | Chipbreaker / Edge |
| H1 — Through‑hardened 45–55 HRC | Tempered steels, induction‑hardened shafts (~45–55 HRC) | PCBN (first choice); special carbide (CVD/PVD) as alt | 80–250 (ขึ้นกับ PCBN grade) | 0.02–0.12 | 0.1–0.6 | 80–200 (special grades) | 0.01–0.06 | 0.1–0.8 | Dry หรือ MQL (ผู้ผลิตเกรดแนะนำ) | Robust geometry; small nose radius สำหรับ interrupted surface |
| H2 — Very hard >55 HRC (bearing/tool steels) | 100Cr6, tool steels (>55 HRC) | High‑toughness PCBN (เฉพาะ) | 30–120 (PCBN) | 0.01–0.06 | 0.05–0.3 | 40–120 | 0.01–0.04 | 0.03–0.5 | Dry / MQL (หลีกเลี่ยง thermal shock) | Very robust, minimize interruptions; hard edge geometry |
| H3 — Case‑hardened / surface‑hardened | Carburized gears, induction‑hardened layers | Hybrid strategy: carbide pre‑rough, PCBN finish | 60–180 (surface pass) | 0.02–0.10 | 0.1–0.5 | 80–200 (skin pass) | 0.01–0.06 | 0.05–0.5 | MQL / Minimal coolant | Edge to handle hardness transition; watch for notch wear |
| H4 — Martensitic stainless / high‑temp hardened steels | 17‑4PH (aged), martensitic alloys | PCBN or specialized carbide PVD | 60–160 | 0.02–0.10 | 0.05–0.4 | 80–160 | 0.01–0.05 | 0.05–0.4 | MQL / Dry recommended | Robust geometry; avoid sharp positive edges that fracture |
1. PCBN เป็นตัวเลือกหลักเมื่อ HRC สูง เพราะทนสึกหรอและให้ tool life ดีขึ้น แต่เปราะแตกได้ — ต้องมี setup rigid และ feed ควบคุมดี
2. หลีกเลี่ยง coolant แบบแรงที่ทำให้ thermal shock กับ PCBN — หลายเกรดแนะนำ Dry หรือ MQL
3. สำหรับงานที่มีชั้นแข็งบนแกนเหนียว (case‑hardened) ให้แบ่ง roughing/finishing: rough ด้วย carbide สำหรับวัสดุเหนียวด้านใน แล้ว finish ด้วย PCBN บนชั้นแข็ง
| SMG ย่อย | ตัวอย่างวัสดุ | เกรดแนะนำ | Turning Vc (m/min) | Turning f (mm/rev) | Turning ap (mm) | Milling Vc (m/min) | Milling f (mm/tooth) | ap/p (mm) | Coolant | Chipbreaker / Edge |
| S1 — Ni-based superalloys (Inconel 718, 625) | Inconel 718, 625 | Tough carbide PVD or special high‑toughness grades; ceramic (finishing) | 10–40 | 0.05–0.20 | 0.3–3.0 (profiling larger ap) | 15–60 | 0.03–0.12 | 0.5–3 (shallow high-feed for finishing) | High-pressure coolant (HPC) recommended | Open chipbreaker, positive nose for continuous chips |
| S2 — Titanium alloys (Ti/6Al/4V) | Ti/6Al/4V | Tough substrate with anti-adhesive coating or ceramics | 20–80 | 0.05–0.20 | 0.3–2.0 | 30–100 | 0.03–0.12 | 0.5–2 | Flood/HPC but avoid thermal shock | Low shear angle tool, polished edge to avoid adhesion |
| S3 — Heat-resistant superalloys / Ceramics applications | Rene, Waspaloy, etc. | Ceramic or specialized carbide for interrupted or high-temp finishing | 8–30 (ceramic higher for stable finishing) | 0.03–0.12 | 0.2–1.5 | 10–40 | 0.02–0.08 | 0.2–1.5 | HPC often required | Ceramic: very rigid setup, smallest feeds, sharp finish geometry |
คำอธิบายและข้อแนะนำการใช้งาน
1. ปัญหาที่พบบ่อย: Severe work‑hardening, high cutting temperatures, chip welding/adhesion, rapid flank wear
2. การปรับจูน: เน้น rigidity ของระบบ (ลด overhang), ใช้ high pressure coolant เพื่อลดอุณหภูมิและชะลอการ work-hardening,
3. การเลือกเกรด: P10–P30 เป็นไกด์ (P10 = harder/wear resistant, P30 = tougher for chipping resistance)เลือกเกรดที่เน้น toughness มากกว่า hardness (ใน many S cases lower Vc + higher feed approach)
**หมายเหตุพิเศษ: สำหรับ Inconel มักใช้ strategy: lower V, higher feed; สำหรับ Ti ต้องลด cutting speed และลด vibration; ceramics เหมาะกับ finishing ในสภาพไม่มีแรงกระแทกเท่านั้น
การทดสอบและปรับจูนภาคปฏิบัติ (ขั้นตอนแนะนำ)
- เริ่มที่ค่ากลางของช่วงที่ให้ไว้ (กลาง Vc, กลาง feed) และทำชิ้นทดสอบสั้น 3–5 ชิ้นเพื่อสังเกต tool life, surface finish, chip form.
- วัดค่า tool wear (flank & crater) ทุกชิ้นที่กำหนด (เช่น ทุก 5–10 นาทีหรือทุก N ส่วน) เพื่อหาจุดสมดุลระหว่าง productivity และอายุเครื่องมือ.
- ถ้าเกิด BUE: เพิ่ม Vc เล็กน้อย หรือเปลี่ยนเกรดเป็นป้องกันการยึดเกาะ (anti‑BUE coating), หรือปรับ geometry เป็น negative/less positive rake.
- ถ้าเกิด notch wear: ลด feed ใกล้บริเวณนั้นหรือใช้เกรดที่ทน notch better (tougher substrate).
- สำหรับ S‑group ให้ทดสอบกับ/ไม่มี HPC เพื่อยืนยันประโยชน์จริงของแรงดันสูงบนกระบวนการของคุณ (HPC มักลด wear และช่วยขจัดชิปได้ดี).
“ทางบริษัทฯ ส่งเสริมให้ ผู้ใช้งานเข้าถึงข้อมูลมาตรฐานที่ถูกต้อง และนำไปใช้ได้จริง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง โรงงาน SMEs ยินดีให้คำปรึกษาเทคนิคและเลือกเครื่องมือการตัดเฉือนทุกประเภท.”
contact::info@smt.co.th
ข้อควรระวังและข้อจำกัด
1. SMG ให้ค่าพารามิเตอร์เป็นค่าจุดเริ่มต้นและ reference; ต้องทดสอบบนกระบวนการจริงเสมอเพราะการขึ้นรูปพื้นผิว, ความแข็งจริง, และเครื่องจักร/ยึดจับ ส่งผลต่อผลลัพธ์มากกว่าเพียงสเปคเชิงทฤษฎี.
2. วัสดุที่ผ่านกระบวนการต่างกัน (เช่น same-grade steel แต่ผ่านการชุบหรือ cold-worked) อาจต้องย้ายไปยัง SMG กลุ่มอื่นหรือปรับพารามิเตอร์อย่างมาก จึงต้องอ้างอิงรายละเอียดการประมวลผลของชิ้นงาน.
ติดต่อเจ้าหน้าที่ ..เพื่อให้ข้อมูลอื่นๆเพิ่มเติมได้ทุกวัน.
© Material · engineering science · si-smt
Follow us · facebook · X