اینسرت‌های تراشکاری از مهم‌ ترین ابزارهای تراشکاری در تولید صنعتی هستند که در صنایع خودروسازی، هوافضا، پزشکی، انرژی و ماشین‌سازی با دقت بالا کاربرد دارند. این ابزارها به دلیل سختی و مقاومت بالا، توانایی تراشکاری با سرعت‌های بالا، افزایش نرخ برداشت مواد، و بهبود کیفیت سطح را فراهم می‌کنند. انتخاب شکل و هندسه مناسب اینسرت بر اساس قطعه‌کار (workpiece) و نوع عملیات، یکی از مهم‌ترین مراحل طراحی فرآیند ماشین‌کاری است.

۱. اهمیت شکل اینسرت و مفاهیم پایه

شکل اینسرت تعیین‌کننده‌ی زاویه برش، مقاومت لبه، نحوه خروج براده‌ها و همچنین نوع مناسب کارگذاری روی قطعه‌کار است. اینسرت‌ها بر اساس استاندارد ISO با کدهای مختصر عملکرد مشخص می‌شوند و در اشکال متنوعی چون گرد (R)، مربع/مستطیل (S)، الماس/ذوزنقه (C/D)، مثلث (T) و پنج‌ضلعی (P) تولید می‌گردند. هر شکل، مزایای خاصی برای انواع مختلف عملیات مثل تراش، فرز، سوراخ‌کاری و شیارزنی دارد.

۲. کاربرد شکل‌های مختلف اینسرت در قطعه‌کاری

 شکل گرد (Round – R)

اینسرت‌های گرد دارای لبه‌ های برش گردو بدون گوشه تیز هستند و قدرت و پایداری فوق‌العاده‌ای در تراشکاری های سخت و عملیات خشن (Heavy Cutting) دارند. این شکل برای تراش‌های سنگین با قطعاتی مثل فولاد سخت، چدن و آلیاژهای مقاوم ایده‌آل است و در شرایطی که قطعه‌کار دچار ضربه یا «قطع و وصل برش» (Interrupted Cuts) می‌شود بسیار مقاوم عمل می‌کند.

✔ مناسب برای: تراشکاری سریع و سنگین، موقعیت‌های با لرزش بالا، عملیات با نیروهای بالا.

 شکل مربع/مستطیل (Square / Rectangular – S)

اینسرت‌های مربع دارای چهار لبه برش قوی هستند و توازن خوبی بین مقاومت لبه و قابلیت انعطاف در کاربردهای عمومی دارند. شکل مستطیل نیز در شیارزنی و برش‌های فرزکاری کاربرد دارد زیرا سطح تماس گسترده‌تر و پایداری بیشتری در سطوح طولانی‌مدت دارد.

✔ مناسب برای: تراش کلی، شیارزنی، عملیات‌ طولانی‌مدت، براده‌برداری کلی در فولاد و چدن.

شکل الماس یا ذوزنقه (Diamond/Rhombic – C/D)

این شکل با زاویه‌های تیز (مثلاً 80° یا 55°) برای کارهای دقیق و پرداخت نهایی(Finishing & Profiling) عالی است. شکل الماس باعث می‌شود ابزار بتواند به فضاها و جزئیات تنگ‌تر قطعه‌کاری دسترسی داشته باشد و براده‌های باریک‌تری تولید نماید، که این امر برای قطعات با سطوح دقیق و پروفیل‌های پیچیده ضروری است.

✔ مناسب برای: پایان‌کاری، پروفیل‌سازی، سطوح دقیق، شیارهای کوچک و دسترسی به گوشه‌های بسته.

 شکل مثلث (Triangle – T)

اینسرت‌های مثلثی سه‌لبه دارند و معمولاً در ماشین‌کاری عمومی تا متوسط به‌کار می‌روند. این شکل به دلیل طراحی خاص خود، تعادل خوبی بین لبه‌های برش متعدد و مقاومت قابل‌قبول در تراش نیمه‌سنگین ایجاد می‌کند.

✔ مناسب برای: برش‌های عمومی، اتصال‌های چندگانه، کارهای نیمه‌سنگین در مواد نرم تا متوسط.

 شکل پنج‌ضلعی (Pentagon – P)

شکل پنج‌ضلعی دارای تعداد بیشتری لبه قابل استفاده نسبت به مربع و مثلث است که عمر کارکرد ابزار را در شرایطی که تعویض مکرر لبه لازم است افزایش می‌دهد.

✔ مناسب برای: بهبود اقتصادی عمر ابزار، کاربردهای عمومی با نیاز به لبه‌های چندگانه.

۳. اینسرت‌ها در کاربردهای صنعتی پیشرفته

در صنایع پیشرفته مثل هوافضا و قطعات موتور خودرو، مواد کاری اغلب آلیاژهای نیکل، تیتانیوم، و استیل‌های سخت هستند که به سرعت‌های برش بالا و مقاومت حرارتی نیاز دارند. در چنین کاربردهایی، انتخاب هندسه و گرید مناسب اینسرت همراه با پوشش اختصاصی (Coating) اهمیت زیادی دارد. گریدها هستند که سختی، چقرمگی و مقاومت در برابر سایش را برای مواد خاص فراهم می‌کنند.

به عنوان مثال:

• برای آلومینیوم و مس از اینسرت‌هایی با هندسه مثبت و پوشش ضد چسبندگی استفاده می‌شود تا تشکیل لبه انباشته جلوگیری شود.

• برای فولادهای سخت و آلیاژهای مقاوم به حرارت از اینسرت‌های با هندسه قوی‌تر، زاویه منفی و پوشش‌های مقاوم به سایش بهره می‌برند.

۴. نتیجه‌گیری و اهمیت انتخاب صحیح

انتخاب شکل درست اینسرت کارباید بر اساس نوع قطعه‌کاری، جنس ماده، نوع عملیات (خشن‌کاری، میان‌کاری، پایان‌کاری) و خواص پوسته/پوشش، می‌تواند بهره‌وری، عمر ابزار، کیفیت سطح و زمان تولید را به طرز چشمگیری بهبود دهد. شکل ابزار نه تنها تعیین‌کننده‌ی قدرت و طول عمر است، بلکه تعیین می‌کند که ابزار چقدر موثر می‌تواند براده‌برداری کند و از تشکیل براده‌های خطرناک جلوگیری نماید.

منابع انگلیسی برای مطالعه بیشتر

1. Carbide insert shapes and typical applications, Magotan Tools — Insert Carbide Selection & Use Guide.

2. Carbide insert types and ISO codes (Diamond, Trigon, Square, Round), CarbideProvider Articles.

3. CNC Tools Depot — Detailed ISO shape and usage guide for carbide inserts.

4. WatCuttingTools — Carbide Insert Shapes & Applications in machining.

5. How to choose carbide inserts — Huana Tools overview of physical shapes.

6. Industrial brand and grade guidance (Sandvik, Kennametal, Iscar).