เลือกอ่านประเด็นที่สนใจ

• ดอกสว่านเจาะรูลึก
• ดอกสว่านเจาะรูขนาดเล็ก
• การเจาะรูทะลุถึงกัน (Cross Hole Processing)
• ปัญหาและแนวทางการแก้ไขในงานเจาะ
• สิ่งที่คุณจำเป็นต้องรู้เกี่ยวกับดอกสว่าน

การเลือกดอกสว่านตามชนิดของวัสดุดอกสว่าน

วัสดุดอกสว่านจะมีวัสดุหลายประเภท HSS, คาร์ไบด์, เซอร์เม็ท, เซรามิค, CBN และเพชร แต่โดยทั่วไปส่วนใหญ่จะเป็นวัสดุ HSS หรือ คาร์ไบด์ ซึ่งมีการใช้งานแพร่หลายมากกว่า

ตารางวัสดุดอกสว่านและเกณฑ์ในการเลือกใช้

ระยะของร่องคายเศษ (Groove Length)

ความยาวของร่องคายเศษน้อยสุด จะกำหนดจากวิธีการคำนวณดังต่อไปนี้

D_C = ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของดอกสว่าน

Groove length = ③ Machining Hole Depth + Chip Discharge Allowance ((④ Chip Discharge Length (α x DC) + ⑤ Incompleted Groove 1 x DC) + ① Re-Grinding Length + ② Allowance Length (β x DC)

ความยาวของร่อยคายเศษ = ③ ความลึกของรูเจาะ + ความยาวของการคายเศษทั้งหมด ( ④ ระยะคายเศษ (α x DC) + ⑤ ระยะปลายร่องเลื้อย (1 x DC)) + ①  ระยะลับคมใหม่ + ②  ระยะเผื่อเจาะ (β x DC))

วัสดุชิ้นงาน	α
อะลูมิเนียม	1.5-2
สเตนเลส	1.5-2
เหล็ก	1.0-1.5
เหล็กหล่อ	0-0.5

ประเภทของรูเจาะ	β
รูตัน	0
รูทะลุ	มากกว่า 1

ความยาวของร่องเลื้อยคายเศษ เป็นระยะจากปลายคมตัดสว่านถึงส่วนปลายของร่องคายเศษ  แต่ในบริเวณส่วนปลายของร่องคายเศษ ค่าความลึกจะค่อย ๆ ตื้นขึ้น ความยาวของร่องทั้งหมดจะเป็นผลรวมของส่วนปลายร่อง ระยะเผื่อการคายเศษ และค่าความลึกของรูเจาะ ในทางปฏิบัติความยาวของร่องคายเศษควรจะเผื่อระยะการนำไปลับคมตัดใหม่ด้วย

*** หมายเหตุ สว่านที่มีความยาวมากกว่าดูเหมือนจะประหยัดกว่าสว่านที่สั้น เพราะสามารถนำกลับไปลับคมใหม่ได้มากกว่า แต่ตัวสว่านจะอ่อนแอกว่า และในขณะเจาะงานจะเกิดการสั่นมากขึ้น ทำให้ลดความเที่ยงตรงของรูเจาะและทำให้ดอกสว่านเกิดการสึกหรอเร็วกว่าปกติ ส่งผลต่ออายุการใช้งานของดอกสว่านที่สั้นลง

สว่านประเภทพิเศษ

ดอกสว่านเจาะรูลึก

ในการเจาะรูที่มีความลึกมาก ๆ เศษจะอยู่ในรูเจาะนานขึ้น และน้ำมันตัดเฉือนจะไม่สามารถแทรกเข้าสู่บริเวณคมตัดได้ดีพอ ส่งผลให้เกิดแรงต้านการเจาะเพิ่มสูงขึ้น ทำให้การควบคุมความเสถียรของงานเจาะทำได้ยาก

โดยปกติในการเจาะรูโดยทั่วไป ความลึกของรูเจาะจะประมาณ 3 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลาง (หรือ 3D-4D, D = เส้นผ่านศูนย์กลางของรูเจาะ) ในการเจาะรูเมื่อความลึกมากขึ้น เศษเจาะจะเริ่มไหลได้ยากและมีโอกาสเกิดการอุดตันได้มากขึ้น จำเป็นที่จะต้องยกดอกสว่านในขณะเจาะเพื่อคลายเศษออกสู่ภายนอก

รูปดอกสว่าน HSS ที่คายเศษได้ง่ายและมีความแข็งแรงสูง สำหรับเจาะรูที่มีความลึกมาก ๆ ถึง 50 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางดอกสว่าน (50D)

ดอกสว่านเจาะรูขนาดเล็ก

ถึงแม้ยังไม่มีข้อกำหนดเรื่องสว่านในการเจาะรูขนาดเล็กว่ามีขนาดเป็นเท่าใด โดยทั่วไปจะหมายถึงการเจาะรูที่มีขนาดเล็กกว่า 3 มิลลิเมตร ถ้าเปรียบเทียบกับดอกสว่านคาร์ไบด์ ดอกสว่าน HSS จะมีการแตกหักที่น้อยกว่า  และนิยมนำมาใช้กับงานที่มีความละเอียดสูง งานหัวฉีด (หัวฉีดเชื้อเพลิงในงานยานยนต์ หัวฉีดใยเคมี) และงานนาฬิกา ส่วนดอกสว่านคาร์ไบด์ในปัจจุบันจะใช้กันอย่างมากในการเจาะรูเล็ก ๆ พวกงานแผ่นวงจรไฟฟ้า (Print Circuit Board) ด้วยคุณภาพของคาร์ไบด์เกรนละเอียดพิเศษ (Ultra fine Grain Cemented Carbide) สามารถทนต่อการแตกหักได้ดีมาก จึงนำมาใช้งานเจาะเหล็กและสเตนเลสได้ดีเช่นกัน

นอกจากนี้ในงานเจาะรูลึก ๆ และละเอียด ที่มีขนาดเล็กกว่า 1mm การเจาะรูวิธีการ EDM ก็นิยมใช้กันมาก แต่ปัจจุบันนี้ดอกสว่านคาร์ไบด์เคลือบผิวที่มีขนาด 0.04-1mm ความยาวช่วงคอร์ (Neck Length) 10D -50D ก็ได้พัฒนาขึ้นมาก และสามารถนำมาใช้งานเจาะรูลึกที่ละเอียดได้ดี ดังรูปภาพ

การเจาะรูทะลุถึงกัน (Cross Hole Processing)

การเจาะรูแบบทะลุถึงกัน คือรูเจาะจะมีจำนวนมากกว่า 2 รูเจาะทะลุถึงกันที่มุมต่าง ๆ การเจาะรูในลักษณะนี้เป็นสาเหตุที่ทำให้รูเจาะเกิดการเลื้อย หรือเกิดการสึกหรอของสันคมเลื้อย จากการสั่นหรือการดิ้นของดอกสว่าน อาจส่งผลทำให้เกิดการแตกหักของดอกสว่าน จากสาเหตุของเศษเจาะและครีบที่เกิดขึ้น นอกจากนี้แล้วยังทำให้อายุการใช้งานของดอกสว่านสั้นลงด้วย เพื่อให้ได้คุณภาพของรูเจาะที่ดี และหลีกเลี่ยงการเสียหายของดอกสว่าน แนะนำให้ใช้ดอกสว่านแบบ Double Margin เพื่อให้แน่ใจว่าดอกสว่านสามารถรักษาศูนย์รูเจาะได้ดี และลดการสั่นหรือดิ้นของดอกสว่าน ขณะเจาะผ่านรูเจาะที่ทะลุถึงกัน

การลบสันมุมจิกที่ปลายดอกสว่าน และการลดอัตราป้อนลงครึ่งหนึ่งในขณะกำลังเจาะรูทะลุถึงกัน จะช่วยลดปัญหาลงได้เป็นอย่างมาก

ปัจจุบันด้วยการปรับปรุงรูปทรงของปลายดอกสว่าน ร่องคมเลื้อย และการพัฒนาเรื่องการควบคุมเศษเจาะ มุมจิก 180° ได้ถูกนำมาใช้กันมากขึ้น ทำให้การเจาะมีประสิทธิภาพที่ดีขึ้น ทั้งในงานเจาะรูที่มีความหนาไม่สม่ำเสมอ เช่น Cross-Hole, Counterbore และรูที่ผ่านกระบวนการหล่อมาก่อนหน้า

ปัญหาและแนวทางการแก้ไขในงานเจาะ

ปัญหาของรูเจาะไม่เพียงแค่ที่เกิดขึ้นกับคมตัดของดอกสว่านเท่านั้น แต่รวมทั้งความผิดพลาดของรูเจาะที่ได้ ความคลาดเคลื่อน ค่าเบี่ยงเบนจากมาตรฐาน เศษตัดเกิดการห่อตัวหรืออุดตันขึ้น การเกิดครีบ หรือการแตกหักของดอกสว่าน

ปัญหาที่เกิดขึ้น	สาเหตุ	การแก้ไข
ขนาดรูเจาะโต	1. จับดอกสว่านได้ไม่ร่วมศูนย์ 2. เพลาขับของเครื่องหนีศูนย์มากเกินไป 3. มุมของดอกสว่านไม่สมมาตร 4. ความสูงของคมตัดแตกต่างกันมากไป 5. ความไม่สมมาตรของคมจิกดอกสว่าน	1. ตรวจสอบความเรียบร้อยของหัวจับ ปลอก Sleeves 2. ตรวจสอบการหมุนของเพลา  3. ลับคมตัดให้ถูกต้อง
ขนาดของรูเจาะมีค่าแตกต่างกันมาก	1. การสึกหรอของสันคมเลื้อย 2. ใช้อัตราป้อนสูงเกินไป 3. ปริมาณของน้ำหล่อเย็นไม่เพียงพอ	1. ลับคมตัดให้ถูกต้อง 2. ใช้อัตราป้อนให้ต่ำลง 3. เพิ่มปริมาณของน้ำหล่อเย็นในการไล่เศษ
ความเที่ยงตรงของตำแหน่งรูเจาะ ค่าความกลม ค่าความหยาบผิว ผิดพลาด	1. ดอกสว่านมีร่องคลายเศษยาวเกินไป 2. สภาพการเจาะแย่ 3. ใช้อัตราการป้อนตอนเริ่มเจาะสูงเกินไป 4. หัวจับดอกสว่านไม่ร่วมศูนย์มากเกินไป	1. ใช้ดอกสว่านที่มีร่องคลายเศษสั้นลง 2. ลบสันคมจิกแบบ Thinning X-shaped 3. ลดอัตราการป้อนในขณะเริ่มเจาะ 4. ใช้เครื่องมือที่มีค่าการร่วมศูนย์ที่ต่ำลง
รูเจาะเลื้อย Bent Hole, Un-Straight Hole	1. ความผิดพลาดของสันคมจิกที่ไม่ร่วมศูนย์, – ความสูงของคมตัดไม่เท่ากัน – ค่ามุมจิกน้อยเกินไป – การสึกหรอของคมตัด 2. ดอกสว่านโก่งงอ 3. ดอกสว่านไม่แข็งแรง 4. เจาะรูบนพื้นเอียง	1. ลับคมตัดให้ถูกต้อง 2. ตรวจสอบความเรียบร้อยของหัวจับ ปลอก Sleeves ใช้การเจาะ 3. เลือกดอกสว่านที่มีความยาวคมเลื้อยสั้นที่สุด และจับดอกสว่านให้สั้นลง 4. ใช้ปลอกนำเจาะและทำผิวนำเจาะ
เกิดครีบขนาดใหญ่ที่ปากรูเจาะทะลุ	1. ลบคมสันคมตัดมากไป (Large Cutting Edge Honing) 2. ใช้ความเร็วป้อนสูงเกินไป ในขณะที่ดอกสว่านกำลังจะทะลุ	1. ลดขนาดการลบคมที่สันคมตัดให้น้อยลง 2. ลดความเร็วป้อนลง ในขณะที่กำลังเจาะทะลุ
เศษยาวเกินไป	1. ใช้อัตราป้อนต่ำไป 2. ภาวะการเจาะแย่	1. ใช้อัตราการป้อนที่เหมาะสม 2. ใช้ดอกสว่านที่มีรูน้ำหล่อเย็นภายใน  3. ปรับปรุงจังหวะในการป้อนแต่ละช่วงของการเจาะ
ดอกสว่านหัก	1. ความยาวร่องเลื้อยมากเกินไป 2. อัตราความเร็วป้อนมากเกินไป 3. หัวจับมีค่าหนีศูนย์มาก	1. เครื่องใช้ดอกสว่านที่มีความยาวของร่องเลื้อยที่สั้นลง 2. ลดอัตราความเร็วป้อนลง 3. เปลี่ยนไปใช้หัวจับที่มีค่าการหนีศูนย์ที่น้อยลง
เกิดการสั่นในระหว่างการเจาะ	1. มุมหลบของสว่านมากเกินไป 2. ดอกสว่านไม่แข็งแรงเพียงพอ 3. เครื่องจักรและหัวจับสว่านไม่แข็งแรง	1. ลับคมดอกสว่านให้ถูกต้อง 2. ใช้สว่านที่มีคมเลื้อยสั้นและจับสว่านให้สั้นที่สุด 3. เปลี่ยนไปใช้เครื่องจักรและหัวจับที่แข็งแรงกว่า
การบิ่นแตกที่ขอบนอกของคมตัด	1. อัตราป้อนในขณะที่สว่านเจาะทะลุเร็วเกินไป 2. หัวจับมีค่าหนีศูนย์มาก	1. ลดอัตราป้อนในขณะที่สว่านเจาะทะลุ  2. ใช้หัวจับที่มีค่าการหนีศูนย์น้อยลง
สันมุมจิกบิ่นแตก	1. สันมุมจิกยาวไป 2. เริ่มเจาะได้แย่ หนักเกินไป	1. ลดความยาวของสันมุมจิก 2. ลดความเร็วป้อนลงเมื่อเริ่มเจาะ
การสึกหรอขนาดใหญ่ที่ขอบนอกของคมตัดและสันคมเลื้อย	1. ใช้ความเร็วตัดสูงเกินไป 2. เกิดความร้อนสูงในการตัดเฉือน ในจุดของบริเวณที่กำลังเจาะ	1. ลดความเร็วตัดลง 2. ใช้ดอกสว่านที่มีรูน้ำอยู่ภายใน
ลิ่มของด้ามจับหัก	1. ผิวของด้านจับเป็นรอย 2. ปลอกหัวจับเป็นรอยและสึกหรอ	1. ลบรอยขีดข่วน สิ่งสกปรก และครีปที่เกิดขึ้น 2. เปลี่ยนปลอกหัวจับใหม่