برای انتخاب الماسه تراشکاری، پارامترهای متعددی باید در نظر گرفته شود. برای دستیابی به کنترل مناسب براده و عملکرد مطلوب ماشین کاری، لازم است هندسه الماس، گرید الماس، شکل الماس (زاویه نوک)، اندازه الماس، شعاع نوک و زاویه ورود (Lead Angle) را با دقت انتخاب کنید.
ما در وبلاگی با سرفصل : نحوه انتخاب اینسرت های کاربایدی نکات دیگری را در مورد نحوه انتخاب این ابزار تراشکاری را ارائه نموده ایم که مطالعه آن خالی از لطف نیست.
- انتخاب هندسه الماس بر اساس نوع عملیات، مثلاً پرداخت‌کاری (Finishing)
- انتخاب بزرگترین زاویه نوک ممکن برای استحکام و صرفه‌جویی اقتصادی
- انتخاب اندازه الماس بر اساس عمق برش (Depth of Cut)
- انتخاب بزرگترین شعاع نوک ممکن برای افزایش استحکام الماس
- استفاده از شعاع نوک کوچکتر در صورت تمایل به کاهش ارتعاش
I = طول لبه برش (اندازه الماس)
RE = شعاع نوک الماس
هندسه الماس تراشکاری
هندسه‌های الماسه های تراشکاری را می‌توان به سه گروه اصلی تقسیم کرد که برای عملیات پرداخت، متوسط و خشن‌تراشی بهینه‌سازی شده‌اند. موارد زیر، محدوده عملکرد هر هندسه اینسرت را بر اساس شکست مناسب براده برای پیشروی (Feed) و عمق برش خاص را بررسی می نمایند.
- خشن‌تراشی (Roughing)
- عمق برش و نرخ پیشروی بالا
- عملیات نیازمند بیشترین امنیت لبه برش
- ماشین‌کاری متوسط (Medium)
- از نیمه‌خشن‌تراشی تا عملیات متوسط
- دامنه وسیع ترکیب عمق برش و نرخ پیشروی
- پرداخت‌کاری (Finishing)
- عمق برش کم و نرخ پیشروی پایین
- عملیات با نیاز به نیروی برش کم
هندسه Wiper در تراشکاری
- از اینسرت‌های Wiper برای بهبود کیفیت سطح با همان داده‌های برش استاندارد استفاده می‌شود، یا حفظ کیفیت سطح با افزایش قابل‌توجه نرخ پیشروی.
- هندسه -WMX اولین انتخاب بوده و نقطه شروع مناسبی برای اکثر کاربردهای تراشکاری می باشد.
- انتخاب هندسه Wiper بر اساس شرایط:
- -WL: برای بهبود کنترل براده در پیشروی و عمق برش کم
- -WF: برای کاهش نیروی تراشکاری در شرایط ارتعاش
- -WMX: بهترین انتخاب در محدوده وسیع براده، بیشترین بهره‌وری و بهترین نتیجه
- -WR: برایپروژه هایی که نیاز به لبه قوی‌تردارد، مثلاً در تراشکاری های منقطع
انتخاب گرید الماس تراشکاری
گرید الماس بر اساس موارد زیر انتخاب می‌شود:
- جنس قطعه کار (ISO P, M, K, N, S, H)
- نوع عملیات (پرداخت، متوسط، خشن‌تراشی)
- شرایط ماشین‌کاری (خوب، متوسط، دشوار)
هندسه و گرید الماس باید مکمل هم باشند؛ به‌عنوان مثال، سختی و مقاومت یک گرید می‌تواند ضعف استحکام در یک هندسه را جبران کند. ما به طور مفصل در بخش دیگری : انواع گرید الماسه های تراشکاری، را توضیح داده ایم.
شکل الماس تراشکاری
- شکل الماس بر اساس زاویه ورود و دسترسی ابزار انتخاب می‌شود.
- زاویه نوک بزرگ‌تر = استحکام بیشتر، ولی نیازمند توان بیشتر ماشین و احتمال ارتعاش بالاتر
- زاویه نوک کوچکتر = کاهش نیروی برش و ارتعاش کمتر، اما لبه ضعیف‌تر
اندازه الماس تراشکاری
- انتخاب اندازه بر اساس نیاز کاربرد و فضای موجود در هولدر انجام می گیرد.
- اندازه بزرگ‌تر = پایداری بیشتر (برای ماشین‌کاری سنگین معمولاً بالای IC 25mm
- برای پرداخت‌کاری، اغلب اندازه های کوچکتر کافی می باشد.
شعاع نوک الماس تراشکاری
- شعاع نوک (RE) عامل بسیار مهم در تراشکاری است و بر کیفیت سطح، شکست براده و استحکام لبه تأثیر می‌گذارد.
- قانون کلی: شعاع نوک باید برابر یا کوچکتر از عمق برش باشد.
اینسرت مثبت و منفی
- مثبت (Positive): یک‌رو، نیروی برش کمتر، زاویه آزاد، انتخاب اول برای تراش داخلی و قطعات ظریف
- منفی (Negative): دو‌رو یا یک‌رو، استحکام لبه بالا، بدون زاویه آزاد، انتخاب اول برای تراش خارجی و شرایط سنگین
زاویه ورود در تراشکاری
- زاویه ورود (KAPR) جهت نیرو، شکست براده و طول لبه درگیر را تعیین می‌کند.
- زاویه ورود بزرگ → نیرو به سمت سه‌نظام، ارتعاش کمتر
- زاویه ورود کوچک → براده نازک‌تر، نرخ پیشروی بالاتر، ولی امکان تراش شانه ۹۰° وجود ندارد
تراشکاری در مواد مختلف
فولاد
- بدون آلیاژ (P1.1): استفاده از سرعت برش بالا و اینسرت Wiper برای جلوگیری از لبه انباشته
- کم‌آلیاژ (P2.x): در حالت سخت‌کاری شده، استفاده از گرید سخت سرامیک، (CBN)
- پرآلیاژ (P3.x): نیاز به مقاومت بالا در برابر تغییر شکل پلاستیک و لبه قوی
استنلس استیل
- فریتی/مارتنزیتی (P5.1): مشابه فولاد، مارتنزیتی سخت نیازمند CBN
- آستنیتی (M1.x, M2.x): استفاده از گرید PVD/CVD، حتماً روغن آب صابون استفاده شود
- دوپلکس (M3.4): زاویه ورود کوچک و روان کننده با کیفیت استفاده شود.
چدن
- ۵ نوع اصلی (GCI, NCI, MCI, CGI, ADI) → اغلب از گرید چدن یا سرامیک و CBN استفاده می‌شود
آلیاژهای مقاوم به حرارت (HRSA)
- نیکل، آهن، کبالت و تیتانیوم
- نیاز به لبه تیز، گرید PVD/سرامیک، خنک‌کننده پرفشار و هدایت‌شده
مواد غیرآهنی (N1.2)
- آلومینیوم، مس، برنز، برنج، MMC، منیزیم
- استفاده از گرید بدون روکش یا PCD
فولاد سخت (55–65 HRC)
- استفاده از گرید CBN، برای سختی کمتر از 55 HRC → سرامیک یا الماس کاربیدی
مرجع:
www.Sandvik.coromant.com
