ดอกต๊าปเป็นเครื่องมือที่ใช้กันทั่วไปในการทำเกลียวภายใน สามารถแบ่งออกเป็นดอกต๊าปเกลียวร่องเกลียว ดอกต๊าปเกลียวเอียง ดอกต๊าปเกลียวตรง และดอกต๊าปเกลียวท่อ ตามรูปทรง และสามารถแบ่งออกเป็นดอกต๊าปมือและดอกต๊าปเครื่องจักร ตามสภาพแวดล้อมการใช้งาน นอกจากนี้ยังแบ่งออกเป็นดอกต๊าปหน่วยเมตริก หน่วยอเมริกัน และหน่วยอิมพีเรียล คุณคุ้นเคยกับพวกมันทั้งหมดหรือไม่?
01 การจำแนกประเภทก๊อกน้ำ
(1) การตัดก๊อก
1) ต๊าปเกลียวตรง: ใช้สำหรับการขึ้นรูปเกลียวทะลุและเกลียวตัน มีเศษเหล็กอยู่ในร่องเกลียว ทำให้คุณภาพของเกลียวที่ได้ไม่ดีนัก และมักใช้สำหรับการขึ้นรูปวัสดุที่มีเศษเหล็กขนาดสั้น เช่น เหล็กหล่อสีเทา เป็นต้น
2) ต๊าปเกลียวร่อง: ใช้สำหรับการกลึงรูตันที่มีความลึกของรูน้อยกว่าหรือเท่ากับ 3D โดยผงเหล็กจะถูกระบายออกตามร่องเกลียว และคุณภาพพื้นผิวเกลียวอยู่ในระดับสูง
ดอกต๊าปเกลียวมุม 10~20° สามารถใช้กับเกลียวที่มีความลึกน้อยกว่าหรือเท่ากับ 2D ได้
ดอกต๊าปเกลียวมุม 28~40° สามารถใช้กับเกลียวที่มีความลึกน้อยกว่าหรือเท่ากับ 3D ได้
ดอกต๊าปเกลียว 50° สามารถใช้กับเกลียวที่มีความลึกน้อยกว่าหรือเท่ากับ 3.5D (ในกรณีพิเศษคือ 4D)
ในบางกรณี (เช่น วัสดุแข็ง ระยะห่างของฟันมาก ฯลฯ) เพื่อให้ได้ความแข็งแรงของปลายฟันที่ดีขึ้น จะใช้ดอกต๊าปเกลียวในการเจาะรูทะลุ
3) ต๊าปเกลียวปลายแหลม: โดยทั่วไปใช้สำหรับเจาะรูทะลุเท่านั้น อัตราส่วนความยาวต่อเส้นผ่านศูนย์กลางสามารถสูงถึง 3D~3.5D เศษเหล็กจะถูกปล่อยลงด้านล่าง แรงบิดในการตัดต่ำ และคุณภาพพื้นผิวของเกลียวที่กลึงสูง เรียกอีกอย่างว่า ดอกต๊าปมุมขอบหรือดอกต๊าปปลายแหลม
เมื่อทำการตัด จำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าส่วนที่ตัดทั้งหมดถูกเจาะทะลุ มิฉะนั้นฟันจะบิ่นได้
(2) ก๊อกอัดขึ้นรูป
สามารถใช้สำหรับการขึ้นรูปรูทะลุและรูตันได้ โดยรูปทรงฟันจะเกิดจากการเสียรูปพลาสติกของวัสดุ ซึ่งใช้ได้เฉพาะกับการขึ้นรูปวัสดุพลาสติกเท่านั้น
คุณสมบัติหลัก:
1) ใช้การเสียรูปพลาสติกของชิ้นงานในการสร้างเกลียว
2) พื้นที่หน้าตัดของก๊อกมีขนาดใหญ่ ความแข็งแรงสูง และไม่แตกหักง่าย
3) ความเร็วในการตัดสามารถสูงกว่าการตัดด้วยดอกต๊าป และผลผลิตก็จะเพิ่มขึ้นตามไปด้วย
4) เนื่องมาจากกระบวนการอัดขึ้นรูปเย็น คุณสมบัติทางกลของพื้นผิวเกลียวที่ผ่านการแปรรูปจึงดีขึ้น มีความเรียบของพื้นผิวสูง และความแข็งแรง ความต้านทานการสึกหรอ และความต้านทานการกัดกร่อนของเกลียวก็ดีขึ้นด้วย
5) การตัดเฉือนแบบไร้เศษ (Chipless machining)
ข้อเสียของมันคือ:
1) ใช้ได้เฉพาะกับการแปรรูปวัสดุพลาสติกเท่านั้น
2) ต้นทุนการผลิตสูง
โครงสร้างมีสองรูปแบบ:
1) ดอกต๊าปอัดขึ้นรูปที่ไม่มีร่องน้ำมัน ใช้สำหรับการกลึงแนวตั้งของรูตันเท่านั้น
2) ดอกต๊าปขึ้นรูปที่มีร่องน้ำมันเหมาะสำหรับทุกสภาพการทำงาน แต่โดยทั่วไปแล้ว ดอกต๊าปขนาดเล็กมักไม่ได้ออกแบบให้มีร่องน้ำมันเนื่องจากความยากลำบากในการผลิต
(1) มิติ
1) ความยาวโดยรวม: โปรดใส่ใจกับสภาพการทำงานบางประการที่อาจต้องมีการต่อความยาวเป็นพิเศษ
2) ความยาวช่อง: ผ่านไปได้
3) ก้านดอกต๊าป: ปัจจุบัน มาตรฐานก้านดอกต๊าปที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ DIN (371/374/376), ANSI, JIS, ISO เป็นต้น เมื่อเลือกใช้ ควรพิจารณาความสัมพันธ์ที่เหมาะสมกับก้านดอกต๊าปด้วย
(2) ส่วนเกลียว
1) ความแม่นยำ: การเลือกความแม่นยำขึ้นอยู่กับมาตรฐานเกลียวเฉพาะ เกลียวเมตริก ISO1/2/3 เทียบเท่ากับมาตรฐานระดับ H1/2/3 ของประเทศ แต่จำเป็นต้องให้ความสำคัญกับมาตรฐานการควบคุมภายในของผู้ผลิตด้วย
2) ดอกต๊าปตัด: ส่วนตัดของดอกต๊าปนั้นมีรูปทรงที่กำหนดไว้แล้ว โดยทั่วไปแล้ว ดอกต๊าปตัดที่ยาวกว่าจะมีอายุการใช้งานที่ดีกว่า
3) ฟันปรับแก้: ทำหน้าที่ช่วยเสริมและปรับแก้ โดยเฉพาะในสภาวะที่ระบบการตอกเกลียวไม่เสถียร ยิ่งมีฟันปรับแก้มากเท่าไหร่ ความต้านทานในการตอกเกลียวก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น
(3) ฟลุตชิป
1. ชนิดของร่อง: ร่องมีผลต่อการขึ้นรูปและการระบายผงเหล็ก ซึ่งโดยปกติแล้วจะเป็นความลับภายในของผู้ผลิตแต่ละราย
2. มุมคายเศษและมุมคลาย: เมื่อเพิ่มขนาดดอกต๊าป ปลายดอกต๊าปจะคมขึ้น ซึ่งช่วยลดแรงต้านการตัดได้อย่างมาก แต่ความแข็งแรงและความมั่นคงของปลายดอกต๊าปจะลดลง และมุมคลายก็คือมุมที่ใช้ปรับความคมของดอกต๊าป
3. จำนวนร่อง: การเพิ่มจำนวนร่องและการเพิ่มจำนวนคมตัด สามารถช่วยยืดอายุการใช้งานของดอกต๊าปได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่จะทำให้พื้นที่ในการกำจัดเศษวัสดุลดลง ซึ่งไม่ดีต่อการกำจัดเศษวัสดุ
03 วัสดุและสารเคลือบก๊อกน้ำ
(1) วัสดุของก๊อกน้ำ
1) เหล็กกล้าเครื่องมือ: ส่วนใหญ่ใช้สำหรับทำดอกต๊าปฟันแบบมือถือ ซึ่งปัจจุบันไม่เป็นที่นิยมแล้ว
2) เหล็กกล้าความเร็วสูงปราศจากโคบอลต์: ปัจจุบันมีการใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นวัสดุสำหรับทำเกลียว เช่น M2 (W6Mo5Cr4V2, 6542), M3 เป็นต้น และรหัสกำกับคือ HSS
3) เหล็กกล้าความเร็วสูงที่มีส่วนผสมของโคบอลต์: ปัจจุบันนิยมใช้เป็นวัสดุสำหรับทำเกลียว เช่น M35, M42 เป็นต้น โดยมีรหัสกำกับคือ HSS-E
4) เหล็กกล้าความเร็วสูงชนิดผงโลหะวิทยา: ใช้เป็นวัสดุสำหรับต๊าปเกลียวประสิทธิภาพสูง ประสิทธิภาพดีขึ้นอย่างมากเมื่อเทียบกับสองชนิดข้างต้น วิธีการตั้งชื่อของผู้ผลิตแต่ละรายก็แตกต่างกัน โดยรหัสที่ใช้คือ HSS-E-PM
5) วัสดุคาร์ไบด์ซีเมนต์: โดยทั่วไปจะใช้ผงละเอียดมากและมีความเหนียวดี ซึ่งส่วนใหญ่ใช้ในการผลิตดอกต๊าปร่องตรงเพื่อแปรรูปวัสดุที่มีเศษชิ้นเล็ก เช่น เหล็กหล่อสีเทา อะลูมิเนียมที่มีซิลิคอนสูง เป็นต้น
การผลิตดอกต๊าปขึ้นอยู่กับวัสดุเป็นอย่างมาก และการเลือกใช้วัสดุที่ดีจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพโครงสร้างของดอกต๊าป ทำให้เหมาะสำหรับสภาพการทำงานที่มีประสิทธิภาพสูงและรุนแรงขึ้น และในขณะเดียวกันก็มีอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น ปัจจุบัน ผู้ผลิตดอกต๊าปรายใหญ่มีโรงงานผลิตวัสดุหรือสูตรวัสดุของตนเอง ในขณะเดียวกัน เนื่องจากปัญหาการขาดแคลนทรัพยากรและราคาโคบอลต์ จึงได้มีการพัฒนาเหล็กกล้าความเร็วสูงประสิทธิภาพสูงที่ปราศจากโคบอลต์ขึ้นมาด้วย
(2) การเคลือบก๊อกน้ำ
1) การออกซิเดชันด้วยไอน้ำ: นำหัวจับไปแช่ในไอน้ำอุณหภูมิสูงเพื่อสร้างฟิล์มออกไซด์บนพื้นผิว ซึ่งมีคุณสมบัติในการดูดซับสารหล่อเย็นได้ดี ช่วยลดแรงเสียดทาน และป้องกันไม่ให้หัวจับและวัสดุเกิดการตัด เหมาะสำหรับการกลึงเหล็กอ่อน
2) การอบชุบไนไตรด์: พื้นผิวของดอกต๊าปจะถูกอบชุบไนไตรด์เพื่อสร้างชั้นผิวที่แข็งแรง ซึ่งเหมาะสำหรับการกลึงเหล็กหล่อ อะลูมิเนียมหล่อ และวัสดุอื่นๆ ที่มีการสึกหรอของเครื่องมือสูง
3) การอบไอน้ำ + การไนไตรดิ้ง: ผสานข้อดีของสองวิธีข้างต้นเข้าด้วยกัน
4) TiN: สารเคลือบสีเหลืองทอง มีความแข็งและความลื่นที่ดี รวมถึงการยึดเกาะที่ดี เหมาะสำหรับการแปรรูปวัสดุส่วนใหญ่
5) TiCN: สารเคลือบสีเทาอมฟ้า มีความแข็งประมาณ 3000 HV และทนความร้อนได้ถึง 400 °C
6) TiN+TiCN: สารเคลือบสีเหลืองเข้ม มีความแข็งและความลื่นที่ดีเยี่ยม เหมาะสำหรับการแปรรูปวัสดุส่วนใหญ่
7) TiAlN: เคลือบสีเทาอมฟ้า ความแข็ง 3300HV ทนความร้อนได้ถึง 900°C สามารถใช้สำหรับการตัดเฉือนความเร็วสูงได้
8) CrN: สารเคลือบสีเงินเทา มีคุณสมบัติในการหล่อลื่นดีเยี่ยม ส่วนใหญ่ใช้ในการแปรรูปโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก
อิทธิพลของสารเคลือบผิวของก๊อกน้ำที่มีต่อประสิทธิภาพการทำงานของก๊อกน้ำนั้นเห็นได้ชัดเจนมาก แต่ในปัจจุบัน ผู้ผลิตและผู้ผลิตสารเคลือบผิวส่วนใหญ่ร่วมมือกันเพื่อศึกษาสารเคลือบผิวชนิดพิเศษ
04 องค์ประกอบที่มีผลต่อการแตะ
(1) อุปกรณ์เจาะ
1) เครื่องมือกล: สามารถแบ่งออกเป็นวิธีการประมวลผลแบบแนวตั้งและแนวนอน สำหรับการตอกเกลียว การประมวลผลแบบแนวตั้งจะดีกว่าการประมวลผลแบบแนวนอน เมื่อทำการระบายความร้อนภายนอกในการประมวลผลแบบแนวนอน จำเป็นต้องพิจารณาว่าการระบายความร้อนนั้นเพียงพอหรือไม่
2) ด้ามจับดอกต๊าป: แนะนำให้ใช้ด้ามจับดอกต๊าปแบบพิเศษสำหรับการต๊าป เครื่องมือกลมีความแข็งแรงและมั่นคง และควรใช้ด้ามจับดอกต๊าปแบบซิงโครนัส ในทางตรงกันข้าม ควรใช้ด้ามจับดอกต๊าปแบบยืดหยุ่นที่มีการชดเชยตามแนวแกน/แนวรัศมีให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ยกเว้นดอกต๊าปขนาดเล็ก (
(2) ชิ้นงาน
1) วัสดุและความแข็งของชิ้นงาน: ความแข็งของวัสดุชิ้นงานควรสม่ำเสมอ และโดยทั่วไปไม่แนะนำให้ใช้ดอกต๊าปกับชิ้นงานที่มีความแข็งเกิน HRC42
2) การเจาะรูก้นภาชนะ: โครงสร้างของรูก้นภาชนะ การเลือกดอกสว่านที่เหมาะสม ความแม่นยำของขนาดรูก้นภาชนะ คุณภาพของผนังรูก้นภาชนะ
(3) พารามิเตอร์การประมวลผล
1) ความเร็วรอบ: ความเร็วรอบที่กำหนดนั้นขึ้นอยู่กับชนิดของต๊าป วัสดุ ความแข็งของวัสดุที่จะแปรรูป คุณภาพของอุปกรณ์ต๊าป เป็นต้น
โดยปกติแล้ว ความเร็วของก๊อกน้ำจะถูกเลือกตามพารามิเตอร์ที่ผู้ผลิตกำหนด และจะต้องลดความเร็วลงในเงื่อนไขต่อไปนี้:
- ความแข็งแรงของเครื่องจักรต่ำ; การเบี่ยงเบนของก๊อกมากเกินไป; การระบายความร้อนไม่เพียงพอ;
- วัสดุหรือความแข็งที่ไม่สม่ำเสมอในบริเวณที่เจาะ เช่น รอยเชื่อมตะกั่ว;
- ใช้ก๊อกน้ำที่ยาวขึ้น หรือใช้ก้านต่อเพิ่มความยาว
- เอนนอนได้ พร้อมระบบระบายความร้อนภายนอก
- การใช้งานด้วยมือ เช่น สว่านตั้งโต๊ะ สว่านรัศมี เป็นต้น
2) อัตราป้อน: การตอกเกลียวแบบแข็ง อัตราป้อน = 1 เกลียวต่อรอบ
ในกรณีของการตอกเกลียวแบบยืดหยุ่นและตัวแปรชดเชยก้านที่เพียงพอ:
อัตราการป้อน = (0.95-0.98) รอบ/วินาที
05 เคล็ดลับในการเลือกก๊อกน้ำ
(1) ความคลาดเคลื่อนของต๊าปที่มีระดับความแม่นยำต่างกัน
หลักเกณฑ์ในการเลือก: ระดับความแม่นยำของดอกต๊าปไม่สามารถเลือกและกำหนดได้โดยอาศัยเพียงระดับความแม่นยำของเกลียวที่กำลังทำการกลึงเท่านั้น
1) วัสดุและความแข็งของชิ้นงานที่จะทำการแปรรูป
2) อุปกรณ์สำหรับต๊าปเกลียว (เช่น กลไกเครื่องมือกล, ตัวจับยึดเครื่องมือ, วงแหวนระบายความร้อน ฯลฯ)
3) ความแม่นยำและข้อผิดพลาดในการผลิตของตัวก๊อกเอง
ตัวอย่างเช่น เมื่อทำการกลึงเกลียว 6H สำหรับชิ้นส่วนเหล็ก สามารถใช้ดอกต๊าปละเอียด 6H ได้ แต่เมื่อกลึงเหล็กหล่อสีเทา เนื่องจากดอกต๊าปที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางตรงกลางสึกหรอเร็วและการขยายตัวของรูสกรูมีน้อย จึงควรใช้ดอกต๊าปละเอียด 6HX จะดีกว่า การใช้งานดอกต๊าปจะยาวนานกว่า
หมายเหตุเกี่ยวกับความแม่นยำของก๊อกน้ำญี่ปุ่น:
1) ดอกต๊าปตัด OSG ใช้ระบบความแม่นยำ OH ซึ่งแตกต่างจากมาตรฐาน ISO ระบบความแม่นยำ OH กำหนดให้ความกว้างของแถบความคลาดเคลื่อนทั้งหมดเริ่มต้นจากขีดจำกัดต่ำสุด โดยใช้หน่วย 0.02 มม. เป็นระดับความแม่นยำ เช่น OH1, OH2, OH3 เป็นต้น
2) หัวจ่ายขึ้นรูปพลาสติก OSG ใช้ระบบความแม่นยำ RH ระบบความแม่นยำ RH กำหนดให้ความกว้างของแถบความคลาดเคลื่อนทั้งหมดเริ่มต้นจากขีดจำกัดล่าง โดยแต่ละ 0.0127 มม. จะถูกใช้เป็นระดับความแม่นยำ ตั้งชื่อว่า RH1, RH2, RH3 เป็นต้น
ดังนั้น เมื่อใช้ต๊าปเกลียวความแม่นยำ ISO แทนต๊าปเกลียวความแม่นยำ OH จึงไม่สามารถสรุปได้ง่ายๆ ว่า 6H เทียบเท่ากับเกรด OH3 หรือ OH4 จำเป็นต้องตรวจสอบโดยการแปลงค่า หรือพิจารณาตามสถานการณ์จริงของลูกค้า
(2) ขนาดของก๊อกน้ำ
1) มาตรฐานที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด ได้แก่ DIN, ANSI, ISO, JIS เป็นต้น
2) สามารถเลือกความยาวโดยรวม ความยาวใบมีด และขนาดด้ามจับให้เหมาะสมตามความต้องการในการแปรรูปที่แตกต่างกันของลูกค้าหรือสภาพแวดล้อมที่มีอยู่ได้
3) การรบกวนระหว่างการประมวลผล;
(3) องค์ประกอบพื้นฐาน 6 ประการสำหรับการเลือกก๊อกน้ำ
1) ประเภทของเกลียวสำหรับการประมวลผล เมตริก นิ้ว อเมริกัน ฯลฯ
2) ชนิดของรูด้านล่างที่เป็นเกลียว รูทะลุ หรือรูตัน
3) วัสดุและความแข็งของชิ้นงานที่จะทำการแปรรูป
4) ความลึกของเกลียวทั้งหมดของชิ้นงานและความลึกของรูด้านล่าง
5) ความแม่นยำของเกลียวชิ้นงานที่ต้องการ
6) มาตรฐานรูปทรงของก๊อกน้ำ
วันที่โพสต์: 20 กรกฎาคม 2565
