بخش اول: ابزارها (Cutting Tools)
1. ابزارهای دستگاه فرز CNC
1.1. فرز انگشتی (End Mill)
- کاربرد: ماشینکاری سطوح صاف، پله‌ای، شیارها و حفره‌ها.
- انواع: تخت، کروی (Ball Nose)، زاویه‌دار (Corner Radius).
- جنس: HSS، کارباید، سرامیک.
1.2. فرز کف‌تراش (Face Mill)
- کاربرد: صاف‌کردن سطوح بزرگ با سرعت بالا.
- ویژگی: دارای چند تیغچه قابل تعویض (Insert).
1.3. فرز پروفیل‌زن (Profile Mill)
- کاربرد: ایجاد پروفیل‌های پیچیده و سه‌بعدی.
- ویژه CNCهای ۴ یا ۵ محور.
1.4. فرز انگشتی بلند (Long Reach End Mill)
- کاربرد: ماشینکاری حفره‌های عمیق یا مناطق دور از دسترس.
2. ابزارهای دستگاه تراش CNC
2.1. ابزار روتراشی (Turning Tool)
- کاربرد: تراشیدن سطوح بیرونی قطعه.
- نوع تیغچه: مثبت یا منفی، با زاویه‌های مختلف.
2.2. ابزار داخل‌تراشی (Boring Tool)
- کاربرد: بزرگ‌کردن سوراخ‌ها یا ایجاد حفره دقیق.
2.3. ابزار رزوه‌زنی (Threading Tool)
- کاربرد: ایجاد رزوه‌های داخلی یا خارجی با دقت بالا.
2.4. ابزار شیارزنی (Grooving Tool)
- کاربرد: ایجاد شیار بر روی قطعه.
2.5. ابزار برش (Parting Tool)
- کاربرد: جداکردن قطعه از بار خام یا برش انتهایی.
بخش دوم: هلدرها (Tool Holders)
1. هلدرهای دستگاه فرز CNC
1.1. ER Collet Chuck
- کاربرد: نگهداری فرز انگشتی با دقت بالا.
- ویژگی: قابلیت تغییر کولت برای قطرهای مختلف ابزار.
1.2. End Mill Holder
- کاربرد: مناسب برای ابزارهای با شفت استاندارد.
- ویژگی: دارای پیچ نگهدارنده ابزار از بغل.
1.3. Face Mill Arbor
- کاربرد: مخصوص ابزارهای کف‌تراش.
- ویژگی: دارای خار برای جلوگیری از چرخش ابزار.
1.4. Shrink Fit Holder
- کاربرد: نگهداری بسیار دقیق با لرزش پایین.
- ویژگی: نیاز به دستگاه حرارتی برای نصب و خارج‌کردن ابزار.
1.5. Hydraulic Chuck
- کاربرد: دقت و پایداری بالا برای ماشینکاری دقیق.
- ویژگی: دارای سیستم هیدرولیکی داخلی برای محکم‌کردن ابزار.
2. هلدرهای دستگاه تراش CNC
2.1. Boring Bar Holder
- کاربرد: نگهداری ابزارهای داخل‌تراشی.
- انواع: برای قطرهای مختلف و با زاویه‌های گوناگون.
2.2. Turning Tool Holder
- کاربرد: نگهداری ابزارهای روتراشی.
- سیستم قفل: پیچ یا گیره اهرمی.
2.3. Parting Holder
- کاربرد: مناسب برای ابزارهای برش.
- ویژگی: طراحی باریک و مقاوم در برابر لرزش.
2.4. Tool Turret Block
- کاربرد: نصب ابزارها روی برجک دستگاه تراش CNC.
- ویژگی: امکان تنظیم زاویه نصب ابزار.
نکات مهم در انتخاب ابزار و هلدر
- جنس ابزار: بسته به متریال قطعه کار (آلومینیوم، فولاد، چدن، تیتانیوم و...) باید انتخاب شود.
- سرعت برش و خوراک: باید با هندسه ابزار و توان ماشین تطابق داشته باشد.
- سیستم خنک‌کاری: ابزارهای خاص برای استفاده با کولانت طراحی شده‌اند.
- پایداری و لرزش: انتخاب نادرست هلدر یا ابزار باعث کاهش دقت می‌شود.
در صنایع ماشینکاری و خدمات ماشینکاری، ابزارهای استاندارد در بسیاری از پروژه‌ها پاسخ‌گو هستند که بصورت کلی در بالا تشریح شدند. اما گاهی نیاز به دقت، هندسه خاص، جنس ویژه قطعه‌کار یا محدودیت‌های فضایی، استفاده از ابزارهای خاص یا سفارشی را الزامی می‌کند. در چنین شرایطی، ابزارسازی یا طراحی و ساخت ابزارهای خاص وارد عمل می‌شود.
بخش اول: ابزارسازی چیست؟
تعریف:
ابزارسازی (Toolmaking) به فرآیند طراحی، ساخت و اصلاح ابزارهایی گفته می‌شود که برای تولید قطعات یا انجام عملیات خاصی در ماشینکاری مورد استفاده قرار می‌گیرند.
ابزارهای قابل ساخت شامل:
- ابزار برش سفارشی (Special Cutting Tools)
- فیکسچرها (Fixtures)
- جیگ‌ها (Jigs)
- هلدرهای خاص (Custom Holders)
- گیره‌های مخصوص
- قالب‌ها و پانچ‌ها
بخش دوم: ابزارهای خاص چیستند؟
تعریف ابزار خاص:
ابزاری است که دارای هندسه، اندازه، ترکیب متریال یا طراحی متفاوتی نسبت به ابزارهای استاندارد است و برای اجرای یک عملیات خاص یا بهبود کارایی طراحی می‌شود.
مثال‌هایی از ابزار خاص:
- فرز دو سر با طول تراشه‌برداری سفارشی
- ابزارهای ترکیبی (مثلاً مته + خزینه + قلاویز در یک بدنه)
- هلدر با زاویه دلخواه برای مناطق دشوار
- ابزارهای با پوشش مقاوم در برابر سایش برای ماشینکاری سوپرآلیاژها
بخش سوم: چه زمانی باید ابزارسازی انجام داد؟
موقعیتدلیل نیاز به ابزارسازی
| هندسه پیچیده قطعه‌کار | ابزارهای استاندارد قادر به اجرای شکل نیستند |
| محدودیت فضا در ماشین یا قطعه | ابزار سفارشی با ابعاد خاص مورد نیاز است |
| افزایش سرعت تولید | ابزار ترکیبی چند عملیات را در یک زمان انجام می‌دهد |
| مواد خاص (سوپرآلیاژ، سرامیک و...) | نیاز به تیغچه یا پوشش خاص |
| عدم موجودی ابزار در بازار | زمان تأمین یا قیمت بالا باعث صرفه‌جویی با ساخت ابزار می‌شود |
| نیاز به دقت بالا یا پایداری بیشتر | طراحی دقیق‌تر و تراز بهتر با ابزار اختصاصی |
| اتومات‌سازی و مونتاژ خاص | نیاز به فیکسچر یا جیگ خاص برای عملیات خاص یا رباتیک |
بخش چهارم: مراحل ابزارسازی
1. تحلیل نیاز
- بررسی عملیات، جنس قطعه‌کار، ماشین و محدودیت‌ها
2. طراحی ابزار
- با استفاده از نرم‌افزارهای CAD/CAM
- تعیین زاویه برش، شعاع، پایداری و محل نصب
3. انتخاب متریال
- معمولاً فولاد ابزارسازی (HSS، کارباید، PCD، CBN)
4. ساخت ابزار
- ماشینکاری دقیق، سنگ‌زنی، EDM و گاهی پرینت سه‌بعدی فلزی
5. تست و اصلاح
- بررسی عملکرد ابزار در شرایط واقعی و اصلاح جزئیات
بخش پنجم: مزایای استفاده از ابزارهای خاص
- افزایش بهره‌وری: کاهش زمان ماشینکاری یا تعویض ابزار
- دقت بالاتر: انطباق بهتر ابزار با شرایط کار
- کاهش ضایعات: احتمال شکست یا خطا کمتر می‌شود
- کاهش هزینه بلندمدت: با وجود هزینه اولیه بیشتر، به صرفه‌تر در تیراژ بالا
- قابلیت رقابت در تولید قطعات پیچیده یا خاص
بخش ششم: معایب و چالش‌ها
- هزینه اولیه بالا
- زمان‌بر بودن طراحی و ساخت
- نیاز به تخصص بالا
- امکان نیاز به اصلاح چندباره پس از تست اولیه
نتیجه‌گیری
درک صحیح از انواع ابزارها و هلدرهای CNC و کاربرد آن‌ها، برای افزایش بهره‌وری، دقت و کاهش هزینه‌های تولید ضروری است. استفاده از ابزارهای مناسب نه تنها عمر ابزار را افزایش می‌دهد بلکه زمان توقف دستگاه و احتمال خرابی قطعه را کاهش می‌دهد.
همچنین ابزارسازی نقشی کلیدی در ماشینکاری CNC مدرن ایفا می‌کند. هر جا که ابزارهای استاندارد کارآمد نیستند یا پروژه نیاز به دقت، سرعت یا هندسه خاص دارد، ورود به فرآیند ابزارسازی و ساخت ابزار خاص نه‌تنها ضروری بلکه از نظر اقتصادی نیز توجیه‌پذیر است. شناخت درست زمان استفاده از این ابزارها، یکی از عوامل کلیدی موفقیت در تولید پیشرفته است.
در نتیجه در صنایع ارائه دهنده خدمات ماشینکاری CNC و یا قطعه سازی به روش ماشینکاری بایستی دانش و درک استفاده از ابزارهای مناسب با قطعه کار مد نظر وجود داشته باشد.
شرکت نیک پارت انرژی البرز (انرپین-ENERPIN) آماده ارائه خدمات ماشینکاری CNC با پیشرفته ترین تجهیزات ماشینکاری و آزمایشگاهی می باشد. برای کسب تجربه متمایز و دریافت اطلاعات بیشتر با ما تماس بگیرید.
info@enerpin.ir
09120561092
دیدگاه خود را بنویسید