دانلود ترجمه فرزکاری

فرزکاری

فرزکاری یک فرآیند اساسی ماشین کاری است که طی آن با تشکیل و برداشتن تدریجی تراشه از قطعه کاری که در جهت عمود بر محور چرخش به سمت ابزار تراش چرخان تغذیه می شود، سطح جدیدی ایجاد می گردد.

در پاره ای موارد قطعه کار ثابت است و ابزار تراش به سمت آن تغذیه می شود.

در بیشتر موارد از ابزار تراش چند دندانه استفاده می شود تا نرخ تراشه برداری بالاتر می شود.

در موارد بسیاری سطح مورد نظر با یک بار عبور ایجاد می شود.

ابزار مورد استفاده در فرزکاری تیقچه فرز نام دارد.

معمولاً این ابزار یک قطعه استوانه ای است که حول محورش می چرخد و دارای دندانه های متساوی الفاصله محیطی است که به نوبت با کار درگیر شده و آنرا می ترشند، شکل (4-22) .

در برخی موارد دندانه ها قسمتی از یکی یا هر دو انتهای استوانه را می پوشانند.

از آنجا که اساس فرزکاری موجب برداشتن سریع فلز شده و می تواند پرداخت خوبی در سطح ایجاد کند، این فرآیند برای انبوه سازی بسیار مناسب است، و ماشینهای فرز فوق العاده خوبی برای همین منظور ساخته شده اند.

البته ماشین های فرز بسیار دقیق و انعطاف پذیر عمومی نیز ساخته شده اند که برای کارهای کارگاهی و قالب سازی مورد استفاده قرار می گیرند.

کارگاهی که به یک ماشین فرز و یک ماشین گرد تراش موتوردار مجهز باشد، تقریباً قادر به تولید هر نوع فرآورده به اندازه متناسب است.

انواع عملیات فرزکاری

عملیات فرزکاری را می توان در دو طبقه وسیع قرار داد که هریک دارای چندین گونه مختلف هستند:

در فرزکاری محیطی سطح مورد نظر بوسیله دندانه های محیط ابزار تراش ایجاد می شود و این سطح به موازات محور چرخش ابزار است.

با این روش می توان سطوح تخت و یا فرم دار ایجاد کرد.

مقطع سطح ایجاد شده نظیر مقطع طولی ابزار تراش است.

این روش معمولاً فرزکاری غلتشی خوانده می شود.

در فرزکاری پیشانی تراشی سطح تخت ایجاد شده بر محور ابزار تراش عمود است.

این سطح در ترکیب اثرات تراش آن قسمت از دندانه های ابزار تراش حاصل می شود که در سطح انتهائی و محیط آن قرار دارند.

بیشتر عمل تراش بوسیله قسمت محیطی دندانه انجام می شود و قسمت سطح انتهائی موجب پرداخت کاری می شود.

اصول فرزکاری محیطی و پیشانی تراشی در شکل (1-22) نمایش داده شده اند.

فرزکاری محیطی معمولاً بوسیله ماشین های فرزی صورت می گیرد که محور چرخنده افقی داشته باشند در حالی که پیشانی تراشی بوسیله ماشین های فرز با محور چرخنده قائم و افقی، هر دو، انجام می شود.

ایجاد سطح در فرزکاری

ایجاد سطح در فرزکاری به دور روش کاملاً متمایز که در شکل (2-22) مشاهده می شود، میسر است.

نکته قابل توجه اینکه در فرزکاری همراه جهت چرخش ابزار تراش با جهت تغذیه یکسان و در فرزکاری معکوس این دو جهت مخالف یکدیگر هستند.

همانطور که در شکل های (2-22) و (3-22) مشاهده می شود، روش ایجاد تراشه در این دو حالت کاملاً با یکدیگر تفاوت دارند.

در فرزکاری
 

شکل (1-22) : رابطه بین ابزار و کار در فرزکاری پیشانی تراشی و محیطی

شکل (2-22) : حرکت ابزار تراش در فرزکاری همراه و معکوس

معکوس در شروع درگیری دندانه ابزار، تراشه بسیار نازک است و رفته رفته کلفت تر می شود تا اینکه در خاتمه درگیری دندانه ضخامت تراشه به حداکثر میرسد.

ابزار تراش می خواهد قطعه کار را در طول میز فشار داده و آن را روی میز بلند کند.

این عمل موجب خنثی شدن اثرلقی پیچ تغذیه و مهره میز کار شده و حاصل کار سطح تراشکاری شده صاف است.

البته این عمل باعث شل شدن قطعه کار درگیره می شود و در نتیجه باید قطعه را با نیروی بیشتری در گیره سفت کرد.

علاوه بر این صافی سطح ماشین شده شدیداً تیزی لبه های تراش است.

علاوه بر این صافی سطح ماشین شده شدیداً تیزی لبه های تراش است.

شکل (3-22) : تشکیل تراشه در فرزکاری همراه و معکوس در فرزکاری همراه بیشترین ضخامت تراشه در نزدیکی نقطه آغاز تماس دندانه با کار است.

نظر به اینکه حرکت نسبی بین ابزار تراش و قطعه کار تمایل به کشیدن کار به طرف ابزار دارد، هرگونه امکان لقی پیچ تغذیه میز باید از بین برود.

هرگز نباید ماشین هائی را که برای این منظور طراحی نشده اند با این روش بکار گرفت.

از آنجا که در انتهای درگیری دندانه، ماده بصورت مماسی تسلیم می شود، آثار دندانه های ابزار بر روی سطح ماشین شده خیلی کمتر از حالت فرزکاری معکوس است.

امتیاز قابل توجه دیگر فرزکاری همراه، این است که نیروی تراش تمایل به چسبانیدن کار به سطح میز دارد و لذا می توان از نیروهای کمتر برای بستن کار استفاده کرد.

این امر مخصوصاً هنگام فرزکاری قطعات نازک یا تراشه برداری ضخیم اهمیت پیدا می کند.

گاهی اوقات یکی از معایب فرزکاری همراه، این است که دندانه های تیغچه در شروع هر تراشه بصورت ضربه ای با سطح کار برخورد می کنند.

در مواردی که سطح کار سخت باشد، (مانند قطعات ریختنی) این امر موجب کند شدن سریع دندانه ها می شود.

ابزارهای فرزکاری (تیغچه های فرز) ابزار فرزکاری را می توان به چند روش طبقه بندی کرد.

یک روش طبقه بندی در دو گروه خیلی وسیع بر اساس خلاصی دندانه ها به شرح زیر است : در تیغچه های پشت تراشیده با ایجاد یک باریکه پشت هر دندانه بوسیله سنگ زنی حلاصی ایجاد می شود.

لبه تراش ممکن است مستقیم یا منحنی باشد.

در تیغچه های نوع خلاصی بادامکی یا فرم، مقطع هر دندانه یک منحنی خارج از مرکز در پشت لبه تراش است، که به این ترتیب خلاصی بوجود می آید.

کلیه مقاطع خلاصی خارج از مرکز که به موازات لبه تراش هستند، باید همانند مقطع لبه تراش باشند.

برای تیز کردن اینگونه تیغچه ها فقط پیشانی دندانه ها را سنگ می زنند و به این ترتیب مقطع لبه تراش تغییر نمی کند.

روش طبقه بندی مفید دیگر براساس نحوه بستن تیغچه در ماشین است.

تیغچه های میله فرزی دارای سوراخی در وسطح هستند که بر روی میله فرز ماشین سوار می شوند.

تیغچه فرزهای انگشتی دارای ساقه مستقیم یا مخروطی هستند.

تیغچه های با ساقه مخروطی را می توان مستقیماً در محور چرخنده ماشین بست، ولی تیغچه هائی که ساقه مستقیم دارند باید در نظام بسته شوند.

تیغچه های پیشانی تراش غالباً با پیچ و مهره به انتهای میله کوتاه افقی فرز بسته می شوند.

انواع متعارف تیغچه های فرز که با این روش طبقه بندی می شوند به قرار زیر هستند: چند نوع تیغچه های میله فرزی در شکل (4-22) و چند نوع تیغچه فرز انگشتی در شکل (5-22) نمایش داده شده اند.

یک نوع طبقه بندی دیگر وجود دارد که فقط در مورد تیغچه های پیشانی تراش و انتها تراش بکار می رود.

این طبقه بندی بر اساس جهت چرخش تیغچه است.

تیغچه راست بر تیغچه ای است که اگر از انتهای محور چرخنده به آن نگاه شود، در جهت عکس ساعتگرد می چرخد.

به همین ترتیب، تیغچه چپ بر در جهت ساعتگرد می چرخد.

جهت بریدن بقیه انواع تیغچه ها را می توان با وارونه بستن بر روی محور ماشین، معکوس کرد.

زاویه تراش تیغچه ها ممکن است مثبت یا منفی باشد.

در سالهای اخیر روند استفاده از تیغچه های با زاویه تراشه منفی و خصوصاً در مورد ابزارهای کربور و سرامیکی مورد مصرف در انبوه سازی، رو به افزایش است.

ابزار با زاویه تراشه منفی محکم تر است و بیشتر گرما را انتقال می دهد.

تیغچه های با زاویه تراشه مثبت بیشتر در کارهای کارگاهی مورد استفاده قرار می گیرد.

گاهی اوقات از زاویه تراشه دو گانه استفاده می شود.

این تیغچه ها سطح تراشه منفی کوتاهی شکل (4-22) : انواع تیغچه فرز نصب شونده بر روی میله فرز از چپ به راست.

(بالا) کناره، ساده، دندانه چپ و راست.

(وسط) مورب، تک دندانه (پائین) اره فلز شیار کن، دندانه چسباندنی، فرم تراش.

در مجاورت لبه تراش دارند که به سطح طولانی تری با زاویه مثبت وصل می شود.

انواع تیغچه فرز تیغچه فرزهای ساده استوانه ای و پولکی شکل هستند و دندانه های مستقیم یا مارپیچ در محیط خود دارند.

از این تیغچه ها برای فرزکاری سطوح تخت استفاده می شود.

این نوع تراشکاری فرزکاری ساده یا فرزکاری پیشانی تراشی نام دارد.

همانطور که در شکل (6-22) مشاهده می شود، دندانه های مارپیچ به تدریج با کار درگیر می شوند و معمولاً در هر لحظه بیش از یک دندانه در حال تراشکاری شکل (5-22): انواع تیغچه فرز انگشتی.

(بالا) از چپ براست : شکاف تراش، پوسته ای انتها تراش جاخار نیم دایره، توخالی انتها تراش، توپرانتها تراش.

(پائین) : تک دندانه.

است.

این امر ارتعاض و لرزش را کاهش می دهد و سطح حاصله صاف تر است.

در نتیجه معمولاً این تیغچه را بر تیغچه با دندانه های صاف ترجیح می دهند.

تیغچه فرزهای کناره تراش شبیه تیغچه فرزهای ساده هستند، با این تفاوت که دندانه های آنها در یک طرف یا در هر دو طرف استوانه بصورت شعاعی و به سمت مرکز مقداری ادامه یافته اند.

غالباً دو یا بیش از دو تیغچه فرز کناره تراش را بر روی یک میله فرز می بندند و طی عملی بنام فرزکاری گروهی، عملیات تراشکاری متوازی را بصورت هم زمان انجام می دهند.

تیغچه های شیار ساز قفل شونده شامل دو تیغچه شبیه تیغچه های فرز کناره تراش هستند که بصورت واحد عمل می کنند.

برای تنظیم پهنای شیار به اندازه دلخواه با قراردادن لائی بین دو تیغچه فاصله لازم را ایجاد می کنند.

تیغچه فرزهای دندانه چپ و راست تیغچه های استوانه ای نازکی هستند که دندانه های چپ و راست دارند و هر دو دندانه مجاور زاویه های مارپیچ مخالف هم دارند.

این تیغچه ها طوری ساخته شده اند که فقط با محیط خود می تراشند، ولی روی لبه بیرون زده هر دندانه فضای آزاد تراشه نیز تعبیه شده است.

این تیغچه ها بصورت آزاد می تراشند و در نتیجه برای ایجاد شیارهای عمیق مناسب هستند.

تیغچه های اره ای تیغچه های ساده نازکی هستند که ضخامت آنها بین اینچ است.

برای جلوگیری از چسبیدن تیغچه به ورق فلز، ضخامت دندانه ها قدری بیشتر از بدنه تیغچه است.

در مقایسه با تیغچه فرزهای ساده، تعداد دندانه های این تیغچه ها در هر اینچ بیشتر است.

از این تیغچه ها برای تراشیدن شیارهای باریک عمیق و همچنین برای عملیات قطع کردن استفاده می شود.

تیغچه فرزهای مورب در دو نوع یکطرفه و دو طرفه ساخته می شود.

دندانه های تیغچه های مورب یک طرفه بر روی یک سطح مخروطی و معمولاً با زاویه 60 یا 45 درجه نسبت به سطح تیغچه قرار دارند.

ممکن است دندانه ها در جهت شعاعی بر روی سطح تیغچه ادامه یابند، تیغچه های دو طرف دندانه های V شکل دارند.

هر دو سطح مخروطی با سطح تیغچه زاویه می سازند.

ولی الزاماً این دو زاویه با هم برابر نیستند.

زاویه V معمولاً 45، 60 یا 90 درجه است.

از تیغچه فرزهای مورب برای ایجاد شیار با زاویه های مختلف یا فرزکاری لبه های کار با زاویه دلخواه استفاده می شود.

به تازگی بیشتر تیغچه های فرز بزرگ را از نوع دندانه چسبانیدنی می سازند.

بدنه اصلی تیغچه از فولاد معمولی است، در حالی که دندانه ها از فولاد تندبر، کربورهای تف جوشی شده یا سرامیک هستند که به روشهای مختلف به بدنه وصل شده اند.

معمولاً دندانه ها از جنس سرامیک و کربور هستند که به سادگی در محل خود قرار گرفته و پس از مصرف دور انداخته می شوند.

به این ترتیب در مصرف ماده ابزار گران قیمت صرفه جوئی می شود.

از این تیغچه ها می توان تقریباً برای هر نوع تراشکاری استفاده کرد، ولی بیشتر اوقات برای پیشانی تراشی بکار می روند.

شکل (17-22) یک تیغچه از این نوع را نشان می دهد.

تیغچه های فرم تراش دارای دندانه هائی هستند که به شکل خاص (معمولاً یک مقطع نامنظم) سنگ زده شده اند و بوسیله آنها می توان سطح با مقطع عرضی دلخواه ایجاد کرد.

این تیغچه ها از نوع خلاصی بادامکی هستند و برای تیز کردن شکل (7-22) : تیغچه فرز با دندانه های چسبانیدنی.

در این تیغچه از دندانه های دور انداختنی کربور و گوه های قفل کننده استفاده می شود که در شکل بالا نشان داده شده اند.

آنها فقط سطح دندانه ها را سنگ می زنند، و تا زمانی که سطح تیغچه نسبت به محور چرخش آن عوض نشده باشد، شکل مقطع تراش تغییر نمی کند.

از انواع متعارف این تیغچه ها می توان تیغچه های مقعر، محدب، لبه گردکن و دندانه تراش را نام برد.

تیغچه فرزهای انتها تراش تیغچه فرزهای انگشتی هستند که در محیط انتهای برنده شان دندانه دارند.

در نتیجه،