نوع براده شکن (Chip Breakers) یکی از مهم ‌ترین ویژگی‌های اینسرت‌های کاربایدی هستند که نقش حیاتی در کنترل شکل و خروج براده از ناحیه تراش را ایفا می‌کنند. در سیستم نام‌گذاری استاندارد اینسرت‌های کاربایدی، حرف چهارم نشان‌دهنده نوع سوراخ مرکزی و شکل براده شکن می باشد. برای مثال، در نام‌گذاری CNMG، حرف G نشان‌دهنده وجود سوراخ مرکزی و نوع خاصی از براده شکن است.

درک سیستم نام ‌گذاری و حرف چهارم

در سیستم‌های استاندارد ISO و ANSI، حرف چهارم در کد اینسرت، اطلاعات مهمی را ارائه می‌دهد. این حرف مشخص می‌کند که آیا اینسرت دارای سوراخ مرکزی است یا خیر، و همچنین نوع پروفایل سطح برش دهنده و براده شکن را تعین می‌کند. این اطلاعات برای انتخاب صحیح اینسرت در کاربردهای مختلف بسیار حائز اهمیت می باشد.

انواع براده شکن ها و کاربردهای آنها

براده شکن های سبک  (Light Chip Breakers)

براده شکن های سبک برای عملیات تراش نازک و فینیش کاری طراحی شده‌اند. این نوع براده شکن ها دارای شیار کم‌عمق و زاویه ملایمی هستند که باعث ایجاد نیروهای کمتری بر روی قطعه کار می‌شود. این براده شکن ها برای ماشین‌کاری قطعات نازک، عملیات با دقت بالا، و مواد حساس به حرارت مناسب هستند.

کاربردهای اصلی براده شکن های سبک شامل تراش‌کاری فلزات نرم مانند آلومینیوم، برنج، و فولادهای کم کربن است. همچنین برای عملیات فینیش‌کاری که نیاز به کیفیت سطح بالا دارند، استفاده می‌شوند. عمق تراش معمولی برای این براده شکن ها بین 0.1 تا 2 میلی‌متر است.

براده شکن های متوسط  (Medium Chip Breakers)

براده شکن های متوسط طراحی متعادلی دارند که برای طیف گسترده‌ای از عملیات ماشین‌کاری مناسب است. این نوع براده شکن ها قابلیت مدیریت حجم بیشتری از براده را داشته و در عین حال کنترل مناسبی روی شکل و خروج براده اعمال می‌کنند.

این براده شکن ها برای عملیات نیمه‌خشن و نیمه ‌نرم مناسب هستند. آنها معمولاً در ماشین‌کاری فولادهای کربن متوسط، چدن خاکستری، و آلیاژهای استاندارد استفاده می‌شوند. عمق برش قابل قبول برای این براده شکن ها بین 1 تا 5 میلی ‌متر می باشد.

براده شکن های سنگین  (Heavy Chip Breakers)

براده شکن های سنگین برای عملیات خشن‌کاری و حذف مقادیر زیاد مواد طراحی شده‌اند. این براده شکن ها دارای شیارهای عمیق‌ تر و زاویه‌های تندتری هستند که قابلیت شکستن براده های ضخیم و طولانی را دارند.

کاربردهای اصلی این براده شکن ها در عملیات خشن‌کاری قطعات بزرگ، ماشین‌کاری فولادهای سخت، و عملیاتی است که نیاز به حذف سریع مقادیر زیاد مواد دارند. عمق برش برای این براده شکن ها معمولاً بین 3 تا 15 میلی‌متر یا حتی بیشتر است.

معیارهای انتخاب براده شکن مناسب

نوع مواد قطعه کار

انتخاب براده شکن مناسب تا حد زیادی به نوع مواد قطعه کار وابسته است. مواد نرم مانند آلومینیوم و مس نیاز به براده شکن های ملایم ‌تر دارند که از چسبیدن براده  به ابزار جلوگیری کنند. در مقابل، مواد سخت مانند فولادهای ابزار و آلیاژهای مقاوم به حرارت نیاز به براده شکن های قوی ‌تر دارند.

پارامترهای تراشکاری

سرعت برش، پیشروی، و عمق تراش، تأثیر مستقیمی بر انتخاب نوع براده شکن دارند. در سرعت‌های بالا و عمق‌های کم، براده شکن های سبک عملکرد بهتری دارند. در مقابل، در عمق‌های زیاد و پیشروی بالا، براده شکن های سنگین انتخاب مناسب ‌تری هستند.

نوع عملیات ماشین‌کاری

نوع عملیات ماشین‌کاری نیز در انتخاب براده شکن مؤثر است. عملیات تراش داخلی معمولاً نیاز به براده شکن های قوی‌تر دارند زیرا فضای محدود برای خروج براده وجود دارد. عملیات تراش خارجی فضای بیشتری برای مدیریت براده فراهم می‌کند.

پایداری سیستم ابزار-ماشین-قطعه کار

پایداری سیستم، عامل مهمی در انتخاب براده شکن می باشد. سیستم‌های با پایداری کم نیاز به براده شکن هایی دارند که نیروهای کمتری تولید کنند. در مقابل، سیستم‌های پایدار می‌توانند از براده شکن های قوی‌ تر استفاده می نمایند.

تأثیر براده شکن بر کیفیت ماشین‌کاری

کنترل شکل براده

براده شکن های مناسب، باعث تولید براده هایی با شکل مطلوب می‌شوند که به راحتی از ناحیه برش خارج شده و مشکلی برای اپراتور یا ماشین ایجاد نمی‌کنند. براده های کنترل شده، از آسیب به سطح قطعه کار جلوگیری کرده و ایمنی کار را افزایش می‌دهند.

تأثیر بر کیفیت سطح

انتخاب صحیح براده شکن، تأثیر مستقیمی بر کیفیت سطح نهایی قطعه کار دارد. براده شکن های نامناسب می‌توانند باعث ایجاد ارتعاش، نا همواری سطح، یا آسیب به لبه برش شوند. براده شکن های مناسب باعث تولید سطوح صاف و دقیق می‌شوند.

مسائل رایج و راه حل ها

براده های طولانی و پیوسته

یکی از مشکلات رایج در ماشین‌کاری تولید براده های طولانی و پیوسته است که می‌تواند خطرناک بوده و باعث توقف عملیات شود. این مشکل معمولاً با انتخاب براده شکن قوی ‌تر یا تغییر پارامترهای برش قابل حل است.

چسبیدن براده به ابزار

چسبیدن براده به ابزار مخصوصاً در ماشین‌کاری مواد نرم رخ می‌دهد. این مشکل با انتخاب براده شکن های مناسب، استفاده از روان کننده مناسب، و تنظیم صحیح پارامترهای برش قابل حل است.

ارتعاش و عدم پایداری

ارتعاش در حین ماشین‌کاری می‌تواند ناشی از انتخاب نامناسب براده شکن باشد. براده شکن های سنگین در سیستم‌های غیرپایدار می‌توانند باعث ارتعاش شوند. در این موارد، استفاده از براده شکن های سبک ‌تر توصیه می‌شود.

پیشرفت‌های جدید در تکنولوژی براده شکن ها

براده شکن های چندمنظوره

شرکت‌های سازنده ابزار در حال توسعه براده شکن هایی هستند که قابلیت کار در طیف وسیعی از شرایط را دارند. این براده شکن ها با استفاده از شکل‌های پیچیده و بهینه‌ سازی‌های پیشرفته، طراحی شده‌اند.

براده شکن های تطبیقی

فناوری‌های جدید امکان طراحی براده شکن هایی را فراهم کرده که می‌توانند خود را با شرایط مختلف ماشین‌کاری تطبیق دهند. این براده شکن ها با استفاده از مواد هوشمند و طراحی‌های نوآورانه ساخته می‌شوند.

نتیجه گیری

انتخاب صحیح براده شکن، یکی از عوامل کلیدی در موفقیت عملیات ماشین‌کاری است. درک صحیح از انواع مختلف براده شکن ها، کاربردهای آنها، و معیارهای انتخاب می‌تواند به طور قابل توجهی بهره‌وری، کیفیت، و ایمنی عملیات ماشین‌کاری را بهبود بخشد. با پیشرفت تکنولوژی، براده شکن های جدید با قابلیت‌های بهتر و کاربردهای گسترده‌تر در دسترس قرار می‌گیرند که نیاز به به‌روزرسانی مداوم دانش و مهارت‌های فنی را ضروری می‌سازد.

منابع

1. “Insert Designation Chart - provides ANSI and ISO designation code definitions for carbide insert shapes, relief angles, tolerances, chipbreaker codes.” Carbide Depot. Available: http://www.carbidedepot.com/formulas-insert-d.htm
2. “Carbide Insert Chart Lets Decode the Mystery in 8 Steps.” Jaibros, June 3, 2022. Available: https://www.jaibros.com/blogs/from-our-blog/decoding-of-insert-size-angel-specification-and-grades
3. “ISO Inserts - Nomenclature, Dimensions & Tolerances.” Machining Doctor, February 8, 2025. Available: https://www.machiningdoctor.com/isoturn/
4. “General Turning Insert Nomenclature for CNC Dummies.” Helman CNC, March 12, 2015. Available: https://www.helmancnc.com/general-turning-insert-nomenclature-for-cnc-dummies/
5. “Turning Inserts Identification - Technical Info/Cutting Formula.” MITSUBISHI MATERIALS CORPORATION. Available: https://www.mmc-carbide.com/us/technical_information/tec_turning_tools/tec_turning_insert/guide/tec_turning_identification
6. “Understanding the Identification System for Indexable Inserts.” Cutting Tool Engineering. Available: https://www.ctemag.com/articles/understanding-identification-system-indexable-inserts
7. “How to Choose Carbide Inserts: A Comprehensive Guide.” Guess Tools, March 1, 2025. Available: https://guesstools.com/how-to-choose-carbide-inserts/
8. “Buying Guide for Carbide Inserts for Metalworking.” Butler Bros, February 13, 2025. Available: https://www.butlerbros.com/post/buying-guide-for-carbide-inserts
9. “Selecting the correct indexable insert – what do I need to know?” CERATIZIT. Available: https://cuttingtools.ceratizit.com/us/en/machining-know-how/turning/application-and-technical-info/selection-indexable-inserts.html
10. “Buying Guide: Selecting Carbide Inserts for Metalworking.” Kennametal. Available: https://www.kennametal.com/us/en/resources/blog/metal-cutting/selecting-carbide-inserts-for-metalworking.html