دانلود مقاله انواع روش های ماشینکاری با فرمت ورد و در 55 صفحه قابل ویرایش

قسمتی از متن مقاله

انواع روش های ماشیکاری

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.

ماشین کاری مکانیکی

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.

روش ماشین کاری تک لبه ای

ابزارهای تک لبه ای هندسه ساده ای دارند، دارای یک لبه اصلی برشی اند که مسئولیت براده برداری را دارد که از روی پیشانی عبور کرده و یک سطح گذرا را به وجود می آورد که از روی دامنه می گذرد. ابزارهای تک لبه ای معمولا به قلم گیر متصل شده که موقعیت لبه برشی و زاویه آن را نسبت به قطعه کار تنظیم می کند.
صفحه تراشی و صفحه تراشی دروازه ای
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.
یکی از فرایندهای براده برداری است که در آن یک ابزار برشی تک لبه با انجام حرکت طولی رفت و برگشتی روی یک قطعه کار ثابت، براده برداری کرده و یک سطح تخت به دست می دهد.
در عملیات صفحه تراشی دروازه ایPlaning-همین فرایند در مقیاسی بزرگتر انجام می شود با این تفاوت که به جای ابزار ، قطعه کار و میز ماشین حرکت رفت و برگشتی انجام می دهند. امروزه به جای عملیات صفحه تراشی بیشتر از فرزکاری استفاده می شود.
در هر رفت و برگشت ، یک نوار باریک از قطعه کار به صورت براده جدا می شود و قبل از رفت و برگشت بعدی ابزار، میز ماشین حرکت پیشروی جانبی انجام می دهد و باعث می شود در کورس بعدی یک نوار دیگر از قطعه کار به صورت براده جدا شود و این کار ادامه می یابد تا یک سطح تخت جدید بوجود آید.
حرکت پیشروی جانبی در صفحه تراش دروازه ای توسط ابزار انجام می شود ومیز ماشین حرکت رفت و برگشتی انجام می دهد.
برای صفحه تراشی قطعات کوچک و متوسط از ماشین صفحه تراش معمولی استفاده می شود و برای قطعات بزرگ از صفحه تراش دروازه ای استفاده می شود.
ماشین صفحه تراش عمودی نیز وجود دارد که به آن ماشین کله زنی می گویند و ابزار به صورت عمودی حرکت رفت و برگشتی انجام می دهد
روی ماشینهای صفحه تراش باید گیره های بزرگ و قوی نصب شوند تا در برابر نیروی زیاد ابزار مقاومت کند
اندازه یک دستگاه صفحه تراش را بر اساس بزرگترین ابعاد قطعه ای که می تواند براده برداری کند تعیین می کنند مثلا یک صفحه تراش 8 متری می تواند قطعات با اندازه 8 متر را براده برداری کند
در ماشین صفحه تراش دروازه ای برای مهار قطعه کار از روبندهاClamp و تکیه کاههای بزرگSupport- به جای گیره –استفاده می شود.
ابزارها در این فرایند شبیه تراشکاری است(قلم پیشانی تراش)از جنسHSS با اندکی تفاوت در زاویه لبه. ابزارهای صفحه تراشی داخلی نیز براحتی قابل ساخت و خرید است.
مزیت مهم صفحه تراشی نسبت به فرزکاری اینست که از ابزار تک لبه استفاده می شود و براحتی می توان آن را تیز کرد. ضمنا قیمت این ابزارها خیلی کمتر از تیغه فرزها است.
کیفیت سطح ایجاد شده در عملیات صفحه تراشی به دلیل ایجاد خطوط موازی ، زیاد خوب نیست.
قطعاتی که با روش صفحه تراشی تولید می شوند بسیار متنوعند. برای تراش سطوح هموار ،منحنی و یا شیبدار ،علاوه بر ماشین فرز ،از ماشین صفحه تراش که یکی از ماشینهای مهم ابزار است استفاده می کنند.
بوسیله این ماشین می توان روی سطوح داخلی و خارجی قطعات شیار ،جای خار،شکاهای مختلف هندسی و .. را ایجاد کرد.
از انواع دیگر این ماشین می توان به صفحه تراش فرم تراش و کپی تراش اشاره کرد.

انواع ماشین های صفحه تراش:

ماشین های صفحه تراش را می توان برحسب طول کارگیرشان و همچنین برای تراش کارها از نظر فرم به شرح زیر دسته بندی کرد:

Ø ماشین صفحه تراش معمولی(کورس کوتاه)

Ø ماشین صفحه تراش دروازه ای(کورس بلند)

Ø ماشین صفحه تراش عمودی(کله زنی)

Ø ماشین صفحه تراش کپی تراش

Ø ماشین صفحه تراش فرم تراش

Ø ماشین صفحه تراش معمولی(کورس کوتاه)

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.



وظیفه اصلی ماشین تراش تغییر در اندازه قطعات، فرم آنها، پرداخت کاری قطعات با یک یا چند عمل برش با تنظیم رنده تراش است. با سوار کردن وسائل و دستگاه‌های یدکی روی ماشینهای تراش دامنه فعالیت آن بسیار گسترش پیدا کرده بطوریکه میتوان بوسیله آنها عملیات مختلفی انجام داد مثلا با قرار دادن ابزارهایی مانند برقو، قلاویز و مته عملیاتی چون برقوکاری، قلاویز زنی و سوراخکاری روی ماشین تراش بسادگی انجام پذیر می‌باشد.





نیروهائیکه بر ابزار برش اثر می‌گذارند

در موقع تراش سه نیروی مختلف بر لبه برش ابزار برش اثر خواهد گذاشت این سه نیرو بطور ساده بصورت زیر بیان می‌شود.

۱.نیروی محوری ۲.نیروی شعاعی ۳.نیروی عمودی (مماسی)