436304 AUTOMOTIVE PRODUCTION ENGINEERING

1. 436304 AUTOMOTIVE PRODUCTION ENGINEERING AUTOMOTIVE PART MACHINING & TRIMMING

2. MACHINING & TRIMMING • MACHINING คือ การสร้างรูปทรงของชิ้นงานที่ต้องการโดยการตัดเฉือนเนื้อวัสดุออก โดยใช้ Cutting tool แบบต่างๆ และไม่มีการเปลี่ยนรูปวัสดุทางโครงสร้างภายใน(microstructure)

3. MACHINING & TRIMMING • TRIMMING คือ การตัดฉือนชิ้นงานโลหะแผ่นตามรูปร่างที่ต้องการโดยใช้การ ปั๊มตัด หรือการใช้เลเซอร์ 2 หรือ 3 มิติในการตัดขึ้นรูป

4. Turning Baring Facing Boring Threading Parting Milling Facing Plunging Drilling Threading Reaming MACHINING CLASSIFICATION New Technology -Combine turning &milling -Laser surface hardening

5. MACHINING CLASSIFICATION Other process • Honing • Broaching • Gear cutting • Grinding

6. Cutting tool materials HIGH SPEED STEEL เป็นโลหะที่มีความแข็งแรงสูง โดยมีส่วนผสมหลักคือ C , Cr , Mo , W , V , Co , Mn และ Si ที่ให้ความแข็งแรง ทนทานการเสียดสี ได้สูงกว่า High Carbon Steel และสามารถรักษาความแข็งแรงไว้ได้ในอุณหภูมิสูงซึ่งเป็น temper temperature สำหรับ High Carbon Steel

7. โดย HSS ดังกล่าวมีอยู่หลายชนิด โดยปัจจุบันที่นิยมใช้มากที่สุด คือ M35 และ M42 โดยมีส่วนผสมของ Co 5%และ 8% ตามลำดับ โดย Co จะช่วยให้มีคุณสมบัติทนความร้อนได้ดีขึ้น รักษาคมตัดได้นานกว่าเกรดทั่วไป โดยมีชื่อย่อว่า HSS-Co

8. TUNGSTEN CARBIDE TUNGSTEN CARBIDE เป็นโลหะผสมที่มีธาตุหลักเป็นTungsten และ Carbon มีความแข็งแรงสูง แต่เปราะสามารถทนความร้อนได้สูงกว่า HSS และ HSS-Co มากจึงนิยมใช้เป็น cutting tool โดยสามารถ เจียรนัยให้เป็นคมตัดได้ตามความต้องการแต่ด้วยราคาที่สูงทำให้มีการผลิตในลักษณะ carbide brazed เป็นการบัดกรี ชิ้นคาร์ไบด์ขนาดเล็กเข้ากับด้ามที่เป็นเหล็ก ด้วยทองเหลืองเพื่อลดต้นทุน หรือการผลิตเป็นเม็ด insert เพื่อให้ง่ายต่อการเปลี่ยนโดยใช้กับด้ามที่มีลักษณะเฉพาะ และ สามารถใช้ได้หลายด้านโดยไม่ต้องลับรวมทั้งการขึ้นรูปทั้งชิ้นเพื่อประสิทธิภาพในการใช้งาน

9. ตัวอย่างมีดกลึงที่ใช้การบัดกรีชิ้นคาร์ไบด์เข้ากับเหล็กตัวอย่างมีดกลึงที่ใช้การบัดกรีชิ้นคาร์ไบด์เข้ากับเหล็ก • ตัวอย่างดอกสว่านที่ใช้การบัดกรีชิ้นคาร์ไบด์เข้ากับเหล็กที่ขึ้นรูปเป็นรูปดอกสว่าน

10. Diamond เพชรเป็นวัสดุที่แข็งที่สุดเหมาะที่จะนำมาใช้สำหรับการmachine โลหะประเภท Non-Ferrous จำพวก Aluminium เนื่องจากผิวที่ได้มีความเรียบเงางามเช่น การปาดฝาสูบ หรือล้อแม็ก แต่เพชรที่นำมาใช้นั้นจะเป็นเพชรสังเคราะห์ที่ผลิตเลียนแบบการเกิดตามธรรมชาติโดยการกดอัดที่อุณหภูมิและความดันสูง เป็น Polycrystalline Diamond (PCD)

11. นำมาบัดกรีเป็นส่วนปลายของเม็ด insertและยังมีการเคลือบผิวอีกด้วยในบางยี่ห้อ หรืออาจเป็นCVD diamond Coated Carbide โดยเม็ดมีดพื้นฐานจะเป็น Tungsten Carbideแล้วเคลือบผิวด้วยเพชรหนา6-8 ไมครอนทั้งเม็ดใช้สำหรับ Non-Ferrous Matl.

12. CERAMIC เป็นวัสดุคมตัดที่ประกอบด้วย Aluminium Oxideเป็นหลักโดยอาจมี Zirconium Oxideเพื่อเพิ่มความทนทาน เหมาะกับการ Machineเหล็กหล่อและเหล็กกล้าด้วยความเร็วรอบสูงโดยไม่ต้องการ การหล่อเย็น

13. Cubic Boron Nitride (CBN)เป็นวัสดุที่แข็งรองลงมาจากเพชรทนความร้อนสูงและทนการสึกหรอได้ดีใช้สำหรับการMachine เก็บผิวโลหะจำพวก เหล็กกล้า และเหล็กหล่อที่ผ่านการอบชุบมาแล้ว

14. Cermet เป็นcomposite materialที่มีส่วนประกอบระหว่าง ceramicและ metal โดยถูกผลิตขึ้นเพื่อให้ได้คุณสมบัติระหว่าง เซรามิกที่มีความแข็งและทนความร้อนสูง โดยใช้โลหะจำพวกโคบอลท์บริสุทธิ์ เป็นวัสดุเชื่อมประสานซึ่งจะมีปริมาณของโลหะเพียง 20% โดยปริมาตร การทำเม็ด Insert cermetนี้จะผลิตให้มีขอบคม หมายถึงการ Machineหมายถึงใช้แรงในการตัดเฉือนชิ้นงานที่น้อยลง ส่วนผลต่อคุณภาพผิวที่ดีขึ้น

15. การเพิ่มประสิทธิภาพ เนื่องจากเทคโนโลยีการ Machined ที่ก้าวหน้ารวมทั้งการสร้างเครื่องจักรที่มีความสามารถในการทำงานที่สูงด้วยเหตุผลความต้องการลดเวลาในการผลิต จากเครื่องทั่วไปที่สามารถใช้ความเร็วในการทำงานเพียง1,000 – 2,000 รอบต่อนาที ก็พัฒนาเป็น 10,000- 36,000 (ขึ้นอยู่กับผู้ผลิต) ดังนั้นจึงจำเป็นต้องพัฒนา cutting tool ที่สามารถรองรับความเร็วในการ Machined ที่สูงขึ้นได้ด้วยเช่นกัน โดยสิ่งที่สามารถใช้สำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพของ cutting tool ในที่นี้จะกล่าวถึงการ surface coating

16. Surface Coating • TiN (Titanium Nitride) สีทอง 85 Rc • TiC (Titanium Carbide) สีเทาเข้ม • TiCN (Titanium Carbide Nitride) • TiAlN (Titanium Aluminium Nitride) สีม่วงดำ • DLC (Diamond like Coating) โดย Surface Coating นี้สามารถใช้ได้กับวัสดุตัดเฉือนเกือบทุกชนิดโดยการ Coating ผิวนี้จะทำให้ผิวลื่นลดแรงเสียดทาน และทนอุณหภูมิได้สูงขึ้น

17. ตัวอย่างชิ้นงานที่ใช้ surface coating • เม็ดมีด Tungsten Carbide ที่ยังไม่ได้ผ่านการเคลือบผิว • เม็ดมีด Tungsten Carbide ที่ผ่านการเคลือบผิวแล้ว

18. ตัวอย่างชิ้นงานที่ใช้ surface coating

19. Turning Turning เป็นการขึ้นรูปชิ้นงานที่มีความสมมาตรรอบแกน โดยชิ้นงานจะเป็นส่วนที่หมุนและ cutting tool จะเคลื่อนที่เข้าตัดเฉือนเป็นรูปร่างต่างๆ • Baring การกลึงปอกผิว • Insert Holder ที่ใช้สำหรับงานกลึง

20. Facing การกลึงปาดหน้า • Insert Holder ที่ใช้สำหรับงานกลึงปาดหน้า

21. Boring เป็นการกลึงคว้านนำเนื้อของชิ้นงานออก • Insert Holder ที่ใช้สำหรับงานกลึงคว้าน

22. Threading เป็นการสร้างเกลียวบนเนื้อโลหะด้วยการกลึงการหมุนของหัวจับและการเคลื่อนที่ของมีดจะต้องสัมพันธ์กัน

23. Grooving & Partingเป็นการเซาะร่องเพื่อการใส่แหวน เช่นลูกสูบ หรือ ซีลโอริง อาจเป็นการตัดเมื่อเดินมีดเข้าลึกจนถึง center

24. Milling • Milling เป็นการขึ้นรูปชิ้นงานด้วยการตัดเฉือน โดยชิ้นงานจะถูกยึดติดกับโต๊ะงานหรือ Jigcutting tool จะเป็นส่วนที่หมุนกัดเนื้อชิ้นงาน

25. การกัดแบบ PLUNGING จะเป็นการกัดโดยการแทงลงตามแนวแกนของดอกกัด มักจะใช้สำหรับการขึ้นรูปหยาบ สามารถตัดเฉือนเนื้อของชิ้นงานออกได้อย่างรวดเร็ว

26. Facing เป็นการปาดผิวของชิ้นงานให้เรียบเสมอกันเช่น การปาดฝาสูบ การปาดเสื้อสูบ การปาดเสื้อเกียร์ดังภาพ

27. หัว Face milling ขนาดใหญ่ จะใช้สำหรับการปาดที่ต้องการความเรียบสูง เช่น ฝาสูบ หรือ เสื้อสูบ ดังนั้นในการตั้งระดับของเม็ดมีดจะมีผลอย่างมากในการกำหนดคุณภาพของผิวที่ได้ รวมทั้งความเอียงของเพลาของหัวกัดด้วยเช่นกัน (อธิบายเพิ่มเติม)

29. Drilling เป็นการเจาะชิ้นงานด้วยดอกเจาะที่มีหลายรูปแบบ เช่นดอกสว่านทั่วไป ดอกสว่าน carbide ดอกสว่านที่ใช้ Insert carbide ในการเจาะหลายขนาดซ้อนกัน Step drill ก็มีการใช้ ดอกชนิดพิเศษที่ทำขึ้นเพื่อ เจาะได้ในครั้งเดียวเพื่อประหยัดเวลา สำหรับการเจาะรูที่มีความลึกและยาวจะใช้ gun drill

30. Drilling

32. THREADING เป็นการสร้างเกลียวขึ้นบนชิ้นงานโดย ใช้คมตัดที่เป็น ดอกที่พอดีกับขนาดของตัว bolt มีทั้งแบบตัดเนื้อออก และ แบบ form tap ที่ใช้ความแข็งของดอก tap ในการหมุนผ่านเนื้อคล้ายการขันเกลียวโดยเนื้อโลหะจะเปลี่ยนรูปตามลักษณะของดอกเกิดเป็นเกลียว นอกจากนี้ยังมีดอกกัดเกลียวที่จะใช้วิธีการหมุนตัดเกลียวแบบ ramping คือหมุนควงเป็นเกลียว

33. REAMING เป็นการเก็บผิวด้วยคมตัดที่เจียรนัยจนเรียบโดยมีคมตัดหลายชุดที่มีขนาดแน่นอนใช้คว้านรูที่ถูกเจาะให้มีขนาดเท่ากับขนาดที่ต้องการ โดยขนาดของรูเจาะจะเล็กกว่าขนาดที่ต้องการเล็กน้อย

34. Honing • Honing เป็นการขัดผิวรูด้านในเช่น กระบอกสูบ , master cylinder , brake servo โดยการขัดนี้จะกระทำโดยใช้ฝักหินขัดที่มีแรงของสปริงดันให้กดกับพื้นผิวของกระบอกอยู่เสมอ หลังจากผ่านการขัดแล้วจะทำให้เกิดลายตัดกัน เพื่อช่วยเป็นร่องเก็บน้ำมันหล่อลื่น

36. การ honing โดยใช้ honing head แบบใช้สว่านต้องอาศัยทักษะของผู้ทำเนื่องจากคุณภาพของผิวจะขึ้นอยู่กับ การเคลื่อนที่ขึ้นลงตลอดกระบอกที่สม่ำเสมอ

38. Cross Hatch

39. Cross Hatch

40. TRIMMING เนื่องจากชิ้นส่วนรถยนต์ที่ต้องขึ้นรูปจากโลหะแผ่นจะต้องผลิตมาจาก coil ของโลหะแผ่นซึ่งหลังจากการปั๊มขึ้นรูปจะมีส่วนเกินของชิ้นส่วนที่ไม่ได้ใช้ประโยชน์จึงจำเป็นต้องมีการตัดออก โดยการตัดออกนี้จะเรียกว่าการ Trimming ที่สามารถทำได้หลายวิธี - การปั๊มตัด - การใช้เลเซอร์ตัด

42. การปั๊มตัด การปั๊มตัดนั้นอาจกระทำได้ในหลายขั้นตอนของการขึ้นรูป เช่น อาจเป็นการตัดขณะที่ปั๊มขึ้นรูป(ใช้วิธินี้เป็นส่วนใหญ่) หรืออาจเป็นการตัดหลังจากการปั๊มขึ้นรูปแล้ว เช่น ในชิ้นส่วนที่เป็น deep drawn อาจมีการดึงเนื้อโลหะในส่วนที่อยู่นอกขอบเขตของชิ้นงานเข้ามาด้วยระหว่างการปั๊ม

43. การ Trim ชิ้นงานด้วยเลเซอร์ จะใช้ CO2 LASER ในการตัดโดยแหล่งกำเนิดเลเซอร์ที่มีกำลังสูง โฟกัสลงไปที่จุดที่ต้องการ พลังงานจากแสงเลเซอร์จะหลอมละลายเป็นพื้นที่ขนาดเล็กและใช้แรงดันของลำก๊าซ ออกซิเจนแรงดันสูงเป่าให้โลหะหลอมละลายหลุดออกไปตามแนวการเคลื่อนที่ของหัวเลเซอร์ โดยลำของก๊าซแรงดันสูงจะร่วมศูนย์กลางกับลำแสงเลเซอร์

46. เครื่องตัดด้วยเลเซอร์ 2 มิติ • เป็นการตัดชิ้นงานที่มีระนาบการตัดเป็นระดับเดียวกันโดยชิ้นงานอาจเป็น 3 มิติก็ได้

47. ตัวอย่างการตัดด้วยเลเซอร์ 2 มิติ

49. เครื่องตัดด้วยเลเซอร์ 3 มิติ • การตัดด้วยเลเซอร์ 3 มิตินั้นมีอยู่หลายแบบด้วยกันขึ้นอยู่กับการประยุกต์ใช้งาน โดยหลักๆจะเป็นเครื่องเหมือนกับเครื่องแบบ 2 มิติ แต่หัวตัดสามารถเอียงทำมุมต่างๆได้ อีกลักษณะคือ ประกอบหัวตัดเข้ากับแขนหุ่นยนต์ที่ให้ความอิสระในการเคลื่อนที่มากกว่า

50. การตัดด้วยเลเซอร์ 3มิติบนแขนหุ่นยนต์