ผลิตภัณฑ์เครื่องจักรกลซีเอ็นซีของเหล็กหล่อสีเทา

การตัดเฉือนเป็นกระบวนการที่วัสดุ (มักเป็นโลหะ) ถูกตัดให้เป็นรูปร่างและขนาดสุดท้ายที่ต้องการโดยกระบวนการกำจัดวัสดุที่มีการควบคุม กระบวนการที่มีรูปแบบร่วมกันนี้ ซึ่งก็คือการกำจัดวัสดุควบคุม ในปัจจุบันเรียกรวมกันว่าการผลิตแบบหักลบ ซึ่งแตกต่างจากกระบวนการเติมวัสดุควบคุมซึ่งเรียกว่าการผลิตแบบเติมเนื้อ สิ่งที่คำว่า "ควบคุม" ของคำจำกัดความหมายถึงอาจแตกต่างกันไป แต่แทบจะทุกครั้งหมายถึงการใช้เครื่องมือกล (นอกเหนือจากเครื่องมือไฟฟ้าและเครื่องมือช่าง)

การตัดเฉือนเป็นส่วนหนึ่งของการผลิตหลายอย่างผลิตภัณฑ์โลหะแต่ยังใช้ได้กับวัสดุ เช่น ไม้ พลาสติก เซรามิค และวัสดุผสมอีกด้วย บุคคลที่เชี่ยวชาญด้านการตัดเฉือนเรียกว่าช่างเครื่อง ห้อง อาคาร หรือบริษัทที่ทำการตัดเฉือนเรียกว่าร้านขายเครื่องจักร การตัดเฉือนสมัยใหม่ส่วนใหญ่ดำเนินการโดยการควบคุมเชิงตัวเลขด้วยคอมพิวเตอร์ (CNC) ซึ่งคอมพิวเตอร์ใช้ในการควบคุมการเคลื่อนไหวและการทำงานของโรงสี เครื่องกลึง และเครื่องตัดอื่นๆ สิ่งนี้จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพ เนื่องจากเครื่องจักร CNC ทำงานแบบไร้คนควบคุม จึงช่วยลดต้นทุนค่าแรงสำหรับร้านขายเครื่องจักร

กระบวนการตัดเฉือนหลักสามกระบวนการแบ่งออกเป็นการกลึง การเจาะ และการกัด การดำเนินงานอื่นๆ ที่อยู่ในหมวดหมู่เบ็ดเตล็ด ได้แก่ การขึ้นรูป การไส การคว้าน การเจาะ และการเลื่อย

การกลึงคือการหมุนชิ้นงานซึ่งเป็นวิธีการหลักในการเคลื่อนย้ายโลหะไปติดกับเครื่องมือตัด เครื่องกลึงเป็นเครื่องมือเครื่องจักรหลักที่ใช้ในการกลึง

การกัดคือการที่เครื่องมือตัดหมุนเพื่อให้คมตัดสัมผัสกับชิ้นงาน เครื่องกัดเป็นเครื่องมือเครื่องจักรหลักที่ใช้ในการกัด

การเจาะเป็นการดำเนินการที่มีการผลิตหรือปรับปรุงรูโดยการนำเครื่องตัดแบบหมุนที่มีคมตัดที่ปลายด้านล่างสัมผัสกับชิ้นงาน การเจาะจะดำเนินการโดยใช้เครื่องเจาะเป็นหลัก แต่บางครั้งก็ใช้เครื่องกลึงหรือโรงสี

การทำงานเบ็ดเตล็ดคือการทำงานที่กล่าวอย่างเคร่งครัดอาจไม่ใช่การทำงานของเครื่องจักร เนื่องจากอาจไม่ใช่การทำงานที่สร้างเศษเล็กเศษน้อย แต่การทำงานเหล่านี้ดำเนินการโดยใช้เครื่องมือกลทั่วไป การปั่นเงาเป็นตัวอย่างหนึ่งของการดำเนินการเบ็ดเตล็ด การปั่นเงาไม่ทำให้เกิดเศษผง แต่สามารถทำได้ด้วยเครื่องกลึง โรงสี หรือเครื่องเจาะ

ชิ้นงานที่ยังไม่เสร็จซึ่งต้องมีการตัดเฉือนจะต้องตัดวัสดุบางส่วนออกเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปจะเป็นชิ้นงานที่ตรงตามข้อกำหนดที่กำหนดไว้สำหรับชิ้นงานนั้นตามแบบทางวิศวกรรมหรือพิมพ์เขียว ตัวอย่างเช่น ชิ้นงานอาจจำเป็นต้องมีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกที่เจาะจง เครื่องกลึงเป็นเครื่องมือกลที่สามารถใช้สร้างเส้นผ่านศูนย์กลางดังกล่าวได้โดยการหมุนชิ้นงานโลหะ เพื่อให้เครื่องมือตัดสามารถตัดโลหะออกไปได้ ทำให้เกิดพื้นผิวกลมเรียบที่ตรงกับเส้นผ่านศูนย์กลางและผิวสำเร็จที่ต้องการ สามารถใช้สว่านเพื่อขจัดโลหะที่มีรูปร่างเป็นรูทรงกระบอกได้ เครื่องมืออื่นๆ ที่อาจใช้ในการขจัดโลหะประเภทต่างๆ ได้แก่ เครื่องกัด เลื่อย และเครื่องเจียร เทคนิคเดียวกันนี้หลายอย่างถูกใช้ในงานไม้

เทคนิคการตัดเฉือนขั้นสูงรวมถึงความแม่นยำเครื่องจักรกลซีเอ็นซี, การตัดเฉือนด้วยกระแสไฟฟ้า (EDM), การกัดเซาะของสารเคมีด้วยไฟฟ้า, การตัดด้วยเลเซอร์ หรือการตัดด้วยพลังน้ำเพื่อสร้างรูปทรงชิ้นงานโลหะ

ในฐานะกิจการเชิงพาณิชย์ โดยทั่วไปการตัดเฉือนจะดำเนินการในร้านขายเครื่องจักร ซึ่งประกอบด้วยห้องทำงานตั้งแต่หนึ่งห้องขึ้นไปที่มีเครื่องมือกลหลักๆ แม้ว่าร้านขายเครื่องจักรสามารถดำเนินการแบบสแตนด์อโลนได้ แต่ธุรกิจจำนวนมากก็มีร้านขายเครื่องจักรภายในซึ่งรองรับความต้องการเฉพาะของธุรกิจ

การตัดเฉือนจำเป็นต้องใส่ใจในรายละเอียดมากมายเพื่อให้ชิ้นงานเป็นไปตามข้อกำหนดเฉพาะที่กำหนดไว้ในแบบวิศวกรรมหรือพิมพ์เขียว นอกจากปัญหาที่ชัดเจนเกี่ยวกับขนาดที่ถูกต้องแล้ว ยังมีปัญหาในการได้ผิวสำเร็จหรือความเรียบเนียนของพื้นผิวที่ถูกต้องอีกด้วย ผิวสำเร็จด้อยคุณภาพที่พบบนพื้นผิวกลึงของชิ้นงานอาจเกิดจากการจับยึดที่ไม่ถูกต้อง เครื่องมือทื่อ หรือการนำเสนอเครื่องมือที่ไม่เหมาะสม บ่อยครั้ง ผิวสำเร็จที่ไม่ดีนี้หรือที่เรียกว่าการสะท้าน มักพบเห็นได้จากผิวสำเร็จที่เป็นลูกคลื่นหรือไม่สม่ำเสมอ และมีลักษณะเป็นคลื่นบนพื้นผิวกลึงของชิ้นงาน

การตัดเฉือนเป็นกระบวนการใดๆ ก็ตามที่ใช้เครื่องมือตัดเพื่อขจัดเศษวัสดุขนาดเล็กออกจากชิ้นงาน (ชิ้นงานมักเรียกว่า "งาน") ในการดำเนินการ จำเป็นต้องมีการเคลื่อนไหวสัมพันธ์กันระหว่างเครื่องมือกับงาน การเคลื่อนที่สัมพัทธ์นี้เกิดขึ้นได้ในการตัดเฉือนส่วนใหญ่โดยการเคลื่อนที่หลักที่เรียกว่า "ความเร็วตัด" และการเคลื่อนไหวรองที่เรียกว่า "ป้อน" รูปร่างของเครื่องมือและการเจาะเข้าไปในพื้นผิวการทำงาน รวมกับการเคลื่อนไหวเหล่านี้ ทำให้เกิดรูปทรงที่ต้องการของพื้นผิวการทำงานที่ได้

การทำงานของเครื่องจักร
การตัดเฉือนมีหลายประเภท ซึ่งแต่ละประเภทสามารถสร้างรูปทรงและพื้นผิวของชิ้นส่วนได้

ในการกลึง จะใช้เครื่องมือตัดที่มีคมตัดเพียงอันเดียวเพื่อขจัดวัสดุออกจากชิ้นงานที่กำลังหมุนเพื่อสร้างรูปทรงทรงกระบอก การเคลื่อนที่หลักทำได้โดยการหมุนชิ้นงาน และการเคลื่อนที่ของฟีดทำได้โดยการเคลื่อนเครื่องมือตัดช้าๆ ในทิศทางขนานกับแกนการหมุนของชิ้นงาน

การเจาะใช้เพื่อสร้างรูกลม สามารถทำได้โดยใช้เครื่องมือหมุนซึ่งโดยทั่วไปจะมีคมตัดแบบเกลียวสองหรือสี่อัน เครื่องมือจะถูกป้อนในทิศทางขนานกับแกนหมุนเข้าไปในชิ้นงานเพื่อสร้างรูกลม

ในการคว้าน เครื่องมือที่มีปลายแหลมโค้งงอเพียงอันเดียวจะถูกเจาะเข้าไปในรูที่ทำขึ้นอย่างหยาบๆ ในชิ้นงานที่หมุนอยู่ เพื่อขยายรูให้ใหญ่ขึ้นเล็กน้อยและปรับปรุงความแม่นยำ เป็นการตกแต่งอย่างละเอียดที่ใช้ในขั้นตอนสุดท้ายของการผลิตผลิตภัณฑ์

การรีมเป็นหนึ่งในการดำเนินการปรับขนาดที่จะเอาโลหะจำนวนเล็กน้อยออกจากรูที่เจาะไว้แล้ว

ในการกัด เครื่องมือแบบหมุนที่มีคมตัดหลายคมจะถูกเคลื่อนอย่างช้าๆ โดยสัมพันธ์กับวัสดุ เพื่อสร้างระนาบหรือพื้นผิวตรง ทิศทางของการเคลื่อนที่ของฟีดจะตั้งฉากกับแกนการหมุนของเครื่องมือ การเคลื่อนที่ด้วยความเร็วนั้นมาจากหัวกัดแบบหมุน การกัดขั้นพื้นฐานสองรูปแบบ ได้แก่: การกัดขอบนอกและการกัดปาดหน้า

การดำเนินการตัดเฉือนทั่วไปอื่นๆ ได้แก่ การขึ้นรูป การไส การเจาะ และการเลื่อย นอกจากนี้ การเจียรและการขัดที่คล้ายกันมักรวมอยู่ในประเภทของการตัดเฉือน

เครื่องมือตัดมีคมตัดที่คมตั้งแต่หนึ่งคมขึ้นไป และทำจากวัสดุที่แข็งกว่าวัสดุชิ้นงาน คมตัดทำหน้าที่แยกเศษออกจากวัสดุชิ้นงานหลัก พื้นผิวทั้งสองของเครื่องมือเชื่อมต่อกับคมตัด:

หน้าคราดและสีข้าง
หน้าคราดซึ่งควบคุมการไหลของชิปที่ขึ้นรูปใหม่ จะถูกวางในมุมหนึ่งเรียกว่ามุมคาย "α" เป็นการวัดโดยสัมพันธ์กับระนาบที่ตั้งฉากกับพื้นผิวการทำงาน มุมคายอาจเป็นค่าบวกหรือลบก็ได้ ด้านข้างของเครื่องมือช่วยให้มีช่องว่างระหว่างเครื่องมือกับพื้นผิวการทำงานที่เพิ่งขึ้นรูปใหม่ จึงช่วยปกป้องพื้นผิวจากการเสียดสี ซึ่งจะทำให้คุณภาพผิวงานเสื่อมโทรมลง มุมระหว่างพื้นผิวการทำงานและพื้นผิวด้านข้างนี้เรียกว่ามุมโล่ง เครื่องมือตัดพื้นฐานมีสองประเภท:

เครื่องมือจุดเดียวและเครื่องมือหลายคมตัด
เครื่องมือแบบจุดเดียวมีคมตัดเพียงอันเดียว และใช้สำหรับกลึง คว้าน และไส ในระหว่างการตัดเฉือน จุดที่เครื่องมือเจาะทะลุพื้นผิวเดิมของชิ้นงาน บางครั้งจุดนั้นจะถูกปัดเศษจนถึงรัศมีหนึ่ง เรียกว่า รัศมีจมูก

เครื่องมือที่มีคมตัดหลายคมตัดจะมีคมตัดมากกว่าหนึ่งคมตัด และมักจะให้การเคลื่อนที่สัมพันธ์กับชิ้นงานโดยการหมุน การเจาะและการกัดใช้เครื่องมือที่มีหลายคมตัดแบบหมุนได้ แม้ว่ารูปร่างของเครื่องมือเหล่านี้จะแตกต่างจากเครื่องมือแบบจุดเดียว แต่องค์ประกอบหลายอย่างของรูปทรงของเครื่องมือก็คล้ายกัน