فهرست مطالب

مراحل ماشینکاری

صفحه تراشی

تراشکاری

اصول تراشکاری

قسمت های اصلی ماشین تراش معمولی(مدغک دار) :

میز ماشین :

جعبه دنده برای حرکت اصلی :

ابزارهای تراشکاری :

فرم لبه برنده ابزار :

جنس ابزارها ی تراشکاری :

سطوح قطعه کار :

سطوح،زاویه و لبه برنده در سر برنده ابزار :

زاویه تیزی :

زاویه تمایل :

انواع رنده‌ها یا قلم‌های تراشکاری :

مقدار یا بزرگی زاویه لبه برنده :

زاویه تنظیم :

قلم‌های روتراشی :

 قلم‌های پرداخت‌کاری :

قلم‌های بغل‌تراش :

قلم‌های تراشکاری فرم دار :

قلم‌گیر :

چگونگی مراقبت از قلم‌های تراشکاری :

فرزکاری

برای تیز کردن قلم نکات ذیل باید مراعات شود :

اصول فرزکاری

فرزکاری با حرکت همراه و معکوس :

طریقه عمل فرزکاری :

فرزکاری بوسیله بدنه و یا پیشانی تیغه فرز (فرز غلطکی و تیغه فرز ساده) :

انواع ماشین های فرز و ساختمان آنها :

ماشین فرز افقی :

مقایسه تراش با بدنه و تراش با پیشانی فرز :

ماشین‌های فرز پیچ بری :

ماشین‌های فرز چرخنده‌تراش :

ماشین‌های فرز الگوتراشی :

ابزارهای فرزکاری :

ماشین فرز عمودی :

ماشین فرز اونیورسال :

ماشین فرز طولی :

ماشین فرز عرضی :

تیغه‌های فرز شده :

انواع تیغه فرزها :

سوراخکاری

فرزهای تیغچه‌دار :

تیغه فرزهای پشت تراشیده :

تیغه فرزهای مرکب :

وسیله یا مواد سنگ‌زنی :

سنگ زنی

الکتروکروند :

سیلیسیوم کاربید :

انتخاب وسیله یا مواد سمباده زنی :

دانه‌بندی مواد سمباده‌زنی :

اصول سنگ ‌زنی

انتخاب دانه‌بندی:

اتصال یا چسب مواد سمباده‌کاری :

چسب‌های معدنی :

انتخاب چسب :

سختی سنگهای سمباده :

انتخاب درجه سختی :

صاف کردن سنگهای سمباده :

بستن سنگهای سمباده :

مواظبت سنگهای سمباده :

سنگهای سمباده :

شکافهای ذره بینی سنگهای سمباده :

سرعت محیطی سنگ های سمباده :

سنگ زدن ناهمواریهای کارها :

خنک‌کاری در سنگ زدن :

تیز کردن ابزارها :

ماشین برای سنگ زدن (تیز کردن)افزار :

ماشینهای ابزار تیزکنی اونیورسال :

انتخاب سنگ سمباده :

جلوگیری از خطرات سنگ کاری :

سنگ زدن کارهای گرد :

میل سنگ :

دستگاه مرغک :

وسیله صاف کردن :

سنگ زدن طولی :

ماشینهای سنگ برای کارهای گرد :

سنگ زدن سطوح خارجی گرد :

بستر ماشین سنگ :

انواع روشهای ماشین کاری

انتخاب سنگ :

ماشینکاری مدرن قطعات به روش فراصوتی

سیستم ماشینکاری فراصوتی

قابلیت‌های فرآیند

کاربردها
ماشين‌كاري با جت آب و ذرات ساينده

محدوديت‌هاي موجود در مورد نازل‌هاي مربوط به جت مواد ساينده :

مزاياي ماشين‌كاري با جت مواد ساينده :

موضوع ضخامت قطعه‌كار :

شما مي‌توانيد از مواد ساييده شده قرمز رنگ كه از garnet بجاي مانده است جهت تزئين باغچه استفاده كنيد

ماشينكاري با استفاده از اشعه الكتروني ( EBM  )

ماشین‌کاری با جت آب و ذرات ساینده

واتر جت چیست ؟
ماشین‌کاری با جت آب و ذرات ساینده

محدودیت‌های نازل‌های جت مواد ساینده
چرا تعداد زیادی از مردم به خرید دستگاه‌های واترجت روی آورده‌اند؟
مزایای ماشین‌کاری با جت مواد ساینده:

۱- برنامه‌‌ریزی و تنظیم فوق‌العاده سریع

۲- برای اغلب کارها نیاز به فیکسچر محدودی نیاز است
۳- امکان ماشین‌کاری تقریباً هر قطعه (شکل) دو بعدی و برخی از قطعات (اشکال) سه بعدی
۴- اعمال نیروی جانبی بسیار کم به قطعه حین ماشین‌کاری

۵- اغلب هیچ گونه گرمایی روی قطعه کار ایجاد نمی‌شود.
۶- نیازی به ایجاد سوراخ اولیه نمی‌شود.
موضوع ضخامت قطعه‌کار
عدم آسیب‌رسانی به محیط
افسانه‌های معمول در مورد جت مواد ساینده
عمر نازل برش‌کاری

هزینه اصلی عملیاتی چیست؟
دقت و پایداری میزکار میزکار
کنترل جت مواد ساینده
۱- در اطراف منحنی‌ها
۲- گوشه‌های داخلی
۳- میزان پیشروی
۴- شتاب
۵- فاصله نازل تا قطعه کار
جنس قطعه کار
ضخامت قطعه کار
۶- عرض برش
۷- ثبات فشار پمپ
۸- تجربه اپراتور
منابع

ماشین کاری چیست؟

ماشین کاری (Machining) به مجموعه ای از عملیات گفته می شود که تحت فرایند ماشین های قدرت مانند اره ماشین فرز، پرس مته، سنگ و ... به حذف بخش هایی از قطعه برای رسیدن به هندسه مورد نظر می پردازد. هندسه نهایی ماشین کاری شده، در قطعه کار خام اولیه محاط شده و در حین ماشین کاری از جرم قطعه کار کاسته می شود. از این رو ماشین کاری از نظر مواد خام اغلب روشی پرهزینه است. اما می تواند شکل های پیچیده ای را تولید کند که دستیابی به آن ها با عملیات ریخته گری یا شکل دهی، مشکل یا غیر ممکن خواهد بود. به علاوه به دلیل تنوع ماشین کاری توام با یک سرمایه گذاری اولیه نسبتا کم، این فرایند مطلوب ترین روش برای تولید در حجم پایین است.

ماشین کاری بخشی از فرایند تولید فلزات است ولی در تولید چوب، پلاستیک و سرامیک هم کاربرد دارد.

تنوع عملیات ماشین کاری موجود قابل شمارش نیست، متداول ترین عملیات ماشین کاری بر حرکت نسبی بین قطعه کار و یک ابزار برشی مبتنی است که به طور مکانیکی براده برداری می کند. این عملیات از جمله شامل تراشکاری، صفحه تراشی، صفحه تراشی دروازه ای، سوراخکاری، فرزکاری و سنگ زنی می باشد. عملکرد این فرایندها با هندسه ابزار برشی، خواص قطعه کار و مایع خنک کن تحت تاثیر قرار می گیرد. ارتباط متقابل بین این عوامل، تحلیل دقیق فرایند های ماشین کاری را مشکل می سازد از این رو ماشین های کنترل عددی (CNC) کاربرد وسیعی در صنعت دارند.                                                                                                                                                                                                                                                         

هدف بسیاری از عملیات ماشین کاری مکانیکی، ایجاد سطوح تخت یا استوانه ای است. ایجاد سطوح جدید نوعا احتیاج به حرکت نسبی بین قطعه کار و ابزار در دو جهت دارد. توجه به این نکته که سرعت برشی نتیجه حرکت قطعه کار و پیشروی برشی ناشی از حرکت ابزار است. در سایر عملیات ماشین کاری از ترکیبات مختلف حرکت نسبی مانند حرکت ابزار تنها یا ترکیبی از آن ها استفاده می شود. ابزار برشی می تواند تک یا چند لبه ای باشد.

مراحل ماشینکاری

صفحه تراشی

صفحه تراشی و صفحه تراشی دروازه ای عملیات تراشکاری تک لبه ای هستند که در آن ها حرکات برشی اولیه خطی است. در صفحه تراش قطعه کار نوعا به میز کار و ابزار به کلگی متصل می شود که در جهت برشی اولیه اعمال می شود. صفحه تراشی برای قطعه کارهای نسبتا کوچک مفید است در عین حال قطعات بزرگتر نیاز به کورس کلگی بیشتری دارند که باعث کم شدن دقت موقعیت دادن به ابزار می شود. بنابراین برای قطعات بزرگ صفحه تراش دروازه ای ترجیح داد می شود. در حین صفحه تراشی دروازه ای، قطعه کار به یک میز بزرگ بسته می شود و حرکت پیشروی نوبتی به قطعه کار اعمال می گردد. برای مقایسه، در صفحه تراش دروازه ای عمل برشی اولیه با حرکت قطعه کار ایجاد می شود، در حالی که برای صفحه تراشی این عمل با حرکت ابزار به وجود می آید.                                                                                                                                                                                                                                                         

تراشکاری

اکثر عملیات تراشکاری در ماشین تراش انجام می شود. عمل اولیه برشی یا سرعت برشی در اثر دوران قطعه کار انجام می گردد که به سه نظام متصل است و با یک موتور الکتریکی و از طریق جعبه دنده ای که در داخل سر دستگاه قرار گرفته، می چرخد. حرکت ثانویه برشی یا پیشروی برشی با انتقال مجموعه سوپورت و قلم گیر در امتداد میله های پیشروی و پیچ های پیشروی متحرک انجام می شود. معمولا قطعه های کوتاه با سه نظام نگه داشته می شوند در حالیکه قطعات طویل تر می توانند با دستگاه مرغک نیز نگه داشته شوند.

اصول تراشکاری

قطعات تراشکاری دارای مقاطع دایره ای شکل از قبیل میله های ساده و غیر ساده، میله های پیچ شده، پولکها، بوشها و نظائر اینها می باشد که قطعات اصلی ماشین ها و دستگاهها و اسبابهای فنی را تشکیل می دهند. همچنین عده زیادی از ابزارها مانند تیغه فرز، مته ها، برقوها، و قلاویزها هم دارای مقاطع گرد هستند. بنابر موارد استعمال خاصی که قطعات تراشکاری باید داشته باشند آن ها را از مواد مختلف مثلاً از فولاد، چدن، برنز، برنج، مس، فلزات سبک، چوب و یا مواد مصنوعی و نظائر آن ها می سازند.وضع سطح خارجی قطعات تراشکاری می تواند متفاوت باشد.

برای بدست آوردن فرم استوانه ایی، قطعه کار را توسط ماشین تراش به دور محور خودش( محور گردش) حرکت می دهند.در موقع گردش قطعه کار با ابزار برنده ایکه مقابل آن بسته شده و برای جدا کردن براده از روی آن است برخود می کند. این طریقه عمل براده گیری را« چرخ یا تراش کاری » می گویند و انجام کار مستلزم چند حرکت متفاوت است.

فرم های مختلف قطعات تراشکاری را از طریق انجام یک سری کارهای متفاوت بدست می آورند و بنا برآن که قطعات از خارج یا داخل تراشیده شوند. بطور مختصر به این صورت مشخص می کنند:
ت خ( تراش خارج) یا ت د( تراش داخل)

قطعات استوانه شکل از طریق طول تراشی(سطوح صاف)،از طریق عرض تراشی، قطعات مخروطی از طریق مخروط تراشی و بالاخره قطعات فرم دار از طریق فرم تراشی و پیچها از طریق پیچ تراشی ساخته می شوند.
برای آنکه کلید مسائل تراشکاری حل شده و بتوان انواع مختلف کارها را چرخکاری نمود ماشین های تراش را به انواع مختلف ساخته اند متداولترین این ماشین ها همان تراش معمولی یا تراش مرغک دار است. و انواع مهم دیگرآن، ماشین پشیانی تراش و ماشین تراش عمودی یا کاروسل است که کارهای سوراخکاری را هم انجام می دهد.

قسمت های اصلی ماشین تراش معمولی(مدغک دار) :

چون برای بستن قطعات کار دراین ماشین از یک یا دو مرغک استفاده می شود لذا اسم آن را ماشین تراش مرغک دار گذارده اند ضمناً به آن ماشین تراش با میله کشش و هادی و همچنین ماشین طول تراش هم می گویند. میله کار یاطاقان شده و بوسیله آن به قطعه کار گردش داده می شود.این میله به طرز بسیار خوبی یاطاقان بندی شده و کاملاً محکم نگه داری می گردد و جنس آن هم از بهترین فولادها است. اغلب اوقات این میله تو خالی است و می توان قطعه کار یا میله ای که باید رویش کار انجام شود از داخل سوراخ آن عبور داد.
بستر یاطاقان های این میله سنگ زده شده اند. یا یاطاقان هایی که معمولاً برای این میله ها مصرف می شوند از نوع یاطاقان های لغزشی و یاطافان های غلطکی می باشند.

پوسته داخل یا طاقان های لغزشی اکثراً از جنس برنز هستند. یا طاقان های غلطکی دارای اصطکاک کمتری می باشند. میله کار بایستی در یاطاقان خود بدون بازی( لقی) کار کند.اگر یاطاقان لقی داشته باشد روی سطح کار تراشیده شده ناهموار و بعلاوه این لقی باعث خواهد شد که قطعات فرم غیر استوانه ای به خود بگیرند.
از لقی یاطاقان می توان در نتیجه میزان کردن تا حدی جلوگیری کرد.یاطاقان ساچمه ای یا   صفحه ای فشاری که در موقع تراش در جهت محور گردش تولید می شود به خود می گیرد. سرمیله کار پیچ شده است و انواع وسائل بستن را می توان به روی آن پیچاند، سوراخ مخروطی داخل آن برای جازدن مرغک است. میله کار حرکت خود را از دستگاه حرکت اصلی می گیرد.

دستگاه حامل ساپورت، که حامل رنده تراشی کاری بوده و وسیله تنظیم حرکت بار است. این دستگاه فرم کشوی صلیبی را دارد و شامل کشوی رومیزی و دو کشوی دیگر دم چلچله بنام کشوی عرضی و روئی است. کشوی رویی حامل رنده است این کشوها بایستی در راهنماهای خود بدون لقی حرکت کنند. قسمت های مختلف ساپورت برای بار طولی و عرضی ممکن است با دست و پا بوسیله دو میله هادی و کشش که در جلوی میز ماشین نصب شده اند و حرکتشان را از میله کار می گیرند بطور اتوماتیک به حرکت درآیند.

دستگاه مرغک :

این دستگاه به منظور تکیه گاه قطعات کار بلند مورداستفاده واقع می شود و به اضافه در موقع سوراخ کاری یا برقوزدن ابزار برنده را بوسیله دنباله مخروطی که دارد برآن سوار می نمایند. دستگاه مرغک را می توان روی میزماشین تغییر مکان داد و در هر نقطه دلخواهی محکم کرد. برای حرکت دادن میله داخلی آن از گردش چرخ دستی انتهای مرغک و برای ثابت نگه داشتن از اهرم قسمت جلوئی آن استفاده می شود.

میز ماشین :

که حامل تمام قسمت ها و قطعات ماشین تراش است و روی پایه هایی مستقر شده، دستگاه ساپورت و متعلقات آن و همچنین دستگاه مرغک روی راهنماهای میز حرکت می کنند.این راهنماها اغلب فرم منشوری دارند و ممکن است تخت هم باشند برای تراش کارهایی که قطر بزرگ دارند قسمتی از میز ماشین را طوری ساخته اندکه قابل درآوردن باشد.

جعبه دنده برای حرکت اصلی :

میله کار در موقع تراش قطعات بایستی نسبت به وضع و مشخصات کار،دورهای متفاوت داشته باشند.(دور عبارت از تعداد گردش قطعه کار در هر دقیقه است).برای بدست آوردن دورهای مختلف از دستگاهی به نام جعبه دنده اصلی استفاده  می شود که معمولاً جای آن در زیر دستگاه یاطاقان میله کار است.بعضی اوقات ممکن است قسمتی از جعبه دنده اصلی در داخل پایه ماشین جاسازی شده باشد. بوسیله حرکت چرخ تسمه و چرخ دنده می توان تعداد دور را بصورت پله کانی (با واسطه) تغییر داد و مثلاً از105 به 151 و214 دور در هر دقیقه.به اضافه جعبه دنده هایی نیز یافت می شوند که ممکن است بوسیله آن ها تعداد دور را غیر از صورت پله کانی (بلا واسطه) تغییر  داد.

ابزارهای تراشکاری :

برای جدا کردن براده از روی کارهای تراشکاری رنده های تراشکاری و قلم های تراشکاری بکار می برند. قدرت انجام کار ابزارها ارتباط با جنس و فرم لبه برنده ابزار دارد.

جنس ابزارها ی تراشکاری :

جنس ابزار باید خواص ذیل را دارا باشد:

سختی، مقاومت، مقاومت سختی در برابر حرارت و مقاومت در برابر سائیدگی.جنس ابزار باید سخت باشد تا لبه برنده آن بتواند در داخل کار نفوذ کند و اگر مقاومت به اندازه کافی نداشته باشد لبه برنده می شکند به اضافه هر ابزار بایستی تا اندازه ای بتواند در مقابل حرارت که در اثر اصطکاک لبه برنده آن با کار تولید می شودمقاومت داشته و سختی خود را حفظ کند و برای آن که خیلی زود در اثر کار سائیدگی پیدا نکرده و کند نشود می بایستی مقاومت مخصوصی در برابر سائیدگی داشته باشد.

برای ابزارهای تراشکاری جنس متفاوت مصرف می شوند که عبارتند از:

فولاد ابزار غیرآلیاژ: فولادی است که5/0 تا 5/1 درصد کربن دارد این فولاد در مقابل حرارتی برابر با 250  درجه سانتی گراد سختی خود را از دست می دهد و از این جهت برای سرعت برشهای زیاد مناسب نیست وروی همین نظر هم این فولاد را در حالات استثنایی فقط برای ساختن رنده های تراشکاری مصرف می کنند.اغلب فولاد ابزار غیر آلیاژ را به نام فولاد کربن و یابطور ساده به عنوان فولاد ابزار(ws) می نامند.
فولاد آلیاژدار: فولادی است که غیر از کربن آلیاژ آن شامل مقداری و لفرام، کرم، وانادیوم، مولیبدن و نظایرآن است.فولادهای آلیاژ دار نیز ممکن است مقدار درصد آلیاژ آن ها کم و زیاد باشد مثلاً فولاد تندبر(ss) مقدار درصد آلیاژش زیاد است و مقاومتش در برابر سائیدگی نیز خیلی زیاد است.این فولاد سختی خود را حتی تا 600 درجه سانتی گرادحفظ می کند. خاصیت مقاومت سختی این فولاد در برابر حرارت بیش از هر چیز مدیون به داشتن و لفرام است و در اثر داشتن همین خاصیت می توان با این ابزار با سرعت برشهای خیلی زیاد کارکرد.چون قیمت فولادتند بر زیاد است اغلب فقط قسمت برنده ابزار و یا صفحه ای از این فولاد را روی بدنه رنده که از جنس فولاد ماشین سازی است نصب کرده و جوش می دهند.

فلزات سخت: قدرت انجام کار ابزار را به حد قابل ملاحظه ای بالا می برند. قسمت اصلی ماده ترکیبی،فلز سخت و لفرام یا مولیبدن است. به اضافه مقداری کبالت و کربن نیز درآن وجود دارد. فلز سخت خیلی گران قیمت است و از این جهت تیغه های نرم شده ای ازآن را روی برنده ای از فولادهای ساختمانی لحیم می نمایند.
قدرت برش رنده های تراشکاری از جنس فولاد سخت حرارت برشی  900 درجه سانتی گرادرا هم به خوبی تحمل می کند و به همین جهت در دورهای خیلی زیادمی توان آن ها را به کار برد وبا داشتن این خواص زمان انجام کار با این فولاد هاکوتاه تر ودر نتیجه سرعت برش خیلی زیادوسطح کار هم کاملاً صاف و تمیز بدست می آید. برای انجام کار روی جنس های مختلف کارهای تراشکاری لازم است که نوع فلز سخت متناسب با آن ها را به کار برد.

رنده الماسه ها: الماسه ها را اغلب به جای لبه برنده ابزار بکار می برند، جنس آن ها خیلی سخت و مقاومتشان در مقابل سائیدگی بی اندازه خوب است. رنده الماسه ها را مخصوصاً برای ظریف کاری قطعات روی ماشین های مخصوص مصرف می نمایند.

مواد برش سرامیکی: که خیلی سخت هستند و به جای قسمت و قطعه برنده در رنده گیرها بسته می شوند
 
فرم لبه برنده ابزار :

در قلم های تراشکاری دو قسمت که یکی بدنه و دیگری سر برنده ابزار باشد تشخیص داده می شود قسمت بدنه برای بستن است و سربرنده برای جداکردن براده ودارای لبه برنده لازم می باشد.

فرم اصلی کلیه ابزارهای براده برداری شبیه به گوه است.لبه برنده عبارت از خط تقاطع دو سطح گوه است لیکن قاعدتاً لبه سطوح محدود شده گوه را هم به عنوان لبه برنده حساب می کنند.

سطوح قطعه کار :

یکی سطح برش روی قطعه کار است و عبارت از سطحی که مستقیماً زیر لبه برنده ابزار قرار می گیرد و دیگری سطح کار شده وآن عبارت از سطحی کلی است که در اثر حالت برش روی کار ایجاد شده است.

سطوح،زاویه و لبه برنده در سر برنده ابزار :

یکی سطح براده است و همان سطحی از لبه برنده ابزار است که براده روی آن حرکت دارد. دیگری سطح آزاد است که در نقطه مقابل سطح برش سر برنده ابزار قرار دارد. به اضافه زاویه آزاد α که بین سطح برش و سطح آزاد است و زاویه گوه   که بین سطح آزاد و سطح براده قرار گرفته و بالاخره زاویه براده γ که بین خط مرکز روی سطح برش و سطح براده واقع شده.زوایای آزاد وگوه وبراده جمعاً تشکیل یک زاویه 90 درجه می‌دهند.
لبه بدنه اصلی عبارت از لبه برنده‌ای است که در نقطه مقابل جهت بار قرار دارد و لبه برنده فرعی عبارت از لبه برنده‌ای است که متصل به لبه برنده اصلی می‌باشد.