فرز کاری

فرز کاری فرزکاری
فرزکاری فرآیندی است که طی آن با تراشیدن تدریجی مقدر معینی از مواد تشکیل دهنده یک قطعه کار ، سطوح فرزکاری شده لازم را بدست می آورند . این عمل معمولاً با استفاه از حرکت رشد تدریجی یک قطعه کار و ابزار برش در حال چرخش که بطور نسبی بهم اجرا می نمایند ، پدید می آید . بعنوان مثال در بعضی از روشها ، قطعة کاررا ثابت نگه داشته و ابزار برش و آلات مربوطه را ضمن گردش بدور خود با سرعت معینی از روی آن عبور می دهند ولی در سایر حالات ، قطعه کار و ابزار برش ضمن اینکه روی دستگاه فرز در حال حرکت می باشند ، نسبت بیکدیگر نیز حرکت مسبی داشته و بهم نزدیک می شوند . اغلب اوقات حرکت قطعة کار نسبت به حرکت ابزار برش که با سرعت زیادتری نسبت به آن می چرخد ، بسیار کندتر انجام شده و محور ابزار برش در حین انجام کار ، روی وضعیت ثابتی قفل می شود .

از خصوصیات بارز دستگاه های فرز این است که هر کدام از دندانه های ابزا برش ، ضمن حرکت در مسیر خود هر بار با برداشتن بخش کوچکی از مواد تشکیل دهنده قطعه کار،آنها را بصورت تراشه های کوچکی در آورده و از روی کار بیرون می دهند .

فرایند فرزکاری با انواع ماشین های مختلف و ابزارهای برشی که دارای نوع و اندازه های متفاوت هستند ، قابل اجرا می باشد .

روشهای فرز کاری :
فرزکاری از روی پوسته کار فرز ورقه ای یا پوسته ای :
در این نوع فرزکاری که به آن فرز ورقه ای نمیز می گویند ، عمل فرزکاری با استفاده از دندانه هایی انجام می شود که در قسمت پیشانی و یا سطح خارجی یک ابزار برش قرار دارند . و سطح فرزکاری شده نیز معمولاً با محور ابزار برش بطور موازی قرار می گیرد . فرز کاری هائی که با استفاده از انواع ابزارهای برش بدون شکل خاص و یا با شکل خاص انجام میگیرند نیز از این نوع فرزکاری بوده و شکل سطح مقطع سطوح فرزکاری شده بستگی به شکل دندانه های ابزار برش و یا ترکیب ابزارهای برش مورد استفاده دارد .

فرزکاری پوسته ای ورقه ای را معمولاً تسوط ماشن هایی انجام می دهند که دارای میله هرز گرد SPINDLE افقی باشند ولی البته این نوع فرزکاری ها را می توان با استفاده از ابزارهای برش قابل تعویضی که روی ماشین های مجهز به میله هرز گرد عمودی نصب می شوند ، نیز بخوبی انجام داد . خصوصاً در مواردی که فاصلة ابزار یا ابزارهای برش به علت نوع و وضعیت کار از سر میلة هرزگرد زیاد می باشد ، ابزار برش را روی شاه میله یا غلافی سوار میکنند که انتهای خارجی آن به میله هرزگرد محکم بسته میشود . معمولاً در صورتیکه امکان فرزیک قطعه کار با استفاده از روش فرزکاری از رویة کار موجود باشد ، نبایستی از روش فرزکاری روی پوسته کار فرز پوسته ای استفاده نمود .

فرزکاری از روی رویة کار فرز رویه ای :
برای انجام فرزکاری از روی رویة کار می توان از ماشین های با میلة افقی و نیز ماشین های دارای میلة هرزگرد قائم ، بطور یکسان استفاده نمود . در این روش سطوح فرز شده ای که از ترکیب برش حاصله از اثر دندانه های واقع در سطح جانبی و یا پیشانی ابزار برش بوجود می آیند ، معمولاً نسبت به محور ابزار برش دارای زاویه قائمه بوده و در مواردی که فرزکاری روی قوزهای قطعه کار انجام گیرد . بدون اینکه هیچگونه وابستگی به نوع دندانه های ابزا برش مورد استفاده و فرورفتگی و برجستگی های آن داشته باشد ، همگی صاف از کار در می آیند . شکل شماره ۲ معمولاً در عملیات فرزکاری هر جا و هر وقت که امکان داشته باشد بایستی از روش فرزکاری رویه ای استفاده نمود . در روش فرزکاری رویه ای ، ضخامت تراشه ها متفاوت بوده و معمولاً در محل ورورد و خروج دندانه های ابزار برش ، حداقل ، و در مسیر حرکت قطر افقی آنها حداکثر ضخامت خود را دارد ، سطوح فرزکاری شده نظیر سطوح حاصله از فرز کاری پوسته ای ، دارای آثار مشخص می باشند که در نتیجه حرکت تیغه ابزا برش دندانه های آن بر روی آنها حاصل می گردد .

فرزکاری رو به بالا و رو به پایین :
چنانچه دستگاه فرز کاری دارای وسایل ضد لقی و کلاچ های مناسب باشد ، بهتر است برای جلوگیری از فرسایش زودرس دستگاه ، از روش فرزکاری پله ای فرزکاری رو به پائین استفاده شود . البته استفاده از این روش فقط هنگامی میسر خواهد بود که برای بریدن قطعه کار فقط از پنج هشتم طول وسیله برش و یا کمتر از آن بکار گرفته شود . در مواردی که از فرزکاری با سرعت زیاد روی قطعات چدنی استفاده می شود ، بهتر است که برای جلوگیری از شکستن قطعة کار در نقطه خروجی حرکت خروجی ابزار برش روی قطعه کار در ان نقطه به حداقل میزان لازم کاهش یابد .

فرز کاری بااستفاده از تیغ های چند لبه : « فرز انگشتی » :
تیغ های چند لبه نوعی ابزار برش هستند که لبه جانبی و هم لبه پیشانی دارند . در مواردی که از این ابزارهای برش برای انجام عمل فرزکاری رویه ای استفاده می شود قطر ابزار برش ، حداکثر عرض برشی را که در روی سطح کار تولید میگردد ، نشان خواهد داد ولی در روش فرزکاری که از روی پوسته کار ، حداکثر عرض برش با توجه به طول دندانه های ابزار برش تعیین می گردد ، انواع برشهایی که با استفاده از این نوع تیغ ها می توان انجام داد بسیار زیاد هستند . تجربه نشان می دهد که در فرزکاریهای شیار زنی ، هنگامیکه لبه ابزار برش با سطح کار تماس حاصل می نمایند ، جهت گردش شیارهای حاصله از عمل برش با سطح کار تماس حاصل می نمایند . ، جهت گردش شیارهای حاصله از عمل برش درروی قطعة کار و جهت چرخش مارپیچ حلزونی ، بایستی در یک جهت باشند برش راست گرد با حلزونی راست گرد و برش چپ گرد با حلزونی چپ گرد . البته در این حالت ممکن است نتیجه اثرات نیروهای حاصله از عملیات برش که بصورت نیروهای هم محور ، قائم و مایل به ابزار برش وارد خواهند شد ، آن را بسمت داخل و یا خارج از سطح کار منحرف نموده و موجبات صدمه بدستگاه را باعث شوند . به عنوان مثال ، چون زیاد شدن نیروی هم محور ، موجبات خارج شدن ابزار برش را از روی میله هرز گرد فراهم می نماید ، معهذا میله های هرزگرد بایستی بوسیله ای مجهز شوندکه بتوانند ابزار برش را محکم در جای خود نگهدارند . هنگاتمی که فرزکاری با استفاده از لبة پیشانی و یا لبه های جانبی تیغ های چند لبه انجام می گیرد ، فرز نمودن سطوح طولانی روی پوسته کار همزمان از برش راست گرد حلزونی راست گرد ، بسیار خطرناک می باشد زیرا که جهتگردش حلزونی باعث رانده شدن ابزار برش بهداخل پوسته قطعه کار ، موجب تولید صدمات زیاد به ماشنی فرزکاری و وسیله برش و قطعه کار میگردد .

در مواردی که از دستگاه فرز برای برش عمودی استفاده شده و فرز کاری بوسیله لبه های ابزار برش انجام نمی گیرد ، جهت چرخش حلزونی و جهت گردش شیارهای تولید شده بر روی قطعه کار بایستی عکس یکدیگر باشند انجام برش راست گرد با استفاده از حلزونی چپ گرد و برش چپ گرد با استفاده از حلزونی راست گرد . در چنینوضعیتی نتیجة نیروهای هممحور با تأثیر روی میله هرزگرد موجبات ثبات و استحکام وسیله برش را در جای خود فراهم می نمایند .

ترتیب نصب قطعات آماده شده برای فرز کاری را نسبت به محل قرار گرفتن ابزار یا ابزارهای برش ، روشهای فرزکاری می نامند . هنگامی انتخاب روش فرزکاری بایستی کلیه حالات مناسب را موردتجزیه و تحلیل قرار دادهو بهترین راه را انتخاب نمود. بعضی از معمولی ترین روشهای نصب قطعات برای انجام عملیات فرزکاری بترتیب عبارتند از : فرزکاری تک قطعه ای ، فرزکاری زنجیره ای ، فرزکاری خطی ، فرزکاری مربعی ، فرزکاری متقابل ، فرزکاری با استفاده از شاخص بندی و انتقال پایه ، روش گردان و یا ترکیبی از انواع فرزکاری های یاد شده بالا .

فرزکاری تک قطعه ای
فرزکاری تک قطعه ساده ترین روش فرزکاری بوده و در آن می بایستی یک قطعه کار روی چفت و بست های دستگاه و یا مستقیماً روی میز کار بتدریج همراه با رفتو آمد دستگاه ، عملیات فرزکاری را انجام دهد .

معمولاً ، متصدی دستگاه ، قطعه کار را روی چفت بست ها و ای میزکار قرار داده و با گیره های مربطوه آن را درجای محکم می کند ، سپس میز کار را با سطعت بجلو و قطعه کار را روی چفت و بست های مربوطه جا گیر می نماید . در این حالت سرعت حرکت ، میز ماشین و قطعه کار به جلو ، با استفاده از آلات مربوطه ، تنظیم گردیده و سپس در خاتمه عملیات فرزکاری ، با برگرداندن قطعة کار به محل اولیه آن را از روی کار باز و قطعة جدید را به دستگاه نصب و اعمال بالا را مجدداً تکرار می نماید. . البته بایستی توجه داشت که پیاده و سوار کردن قطعات کار همیشه از یک قسمت روی ماشین انجام می شود .

در شکل شماره ۳، نحوه ارتباط تدریجی و بر قراری تماس بین قطعه کار و وسیله برش در فرزکاری پوسته ای و در هر کدام از رفت و برگشت های انجام شده بوسیله دستگاه فرز کاری بخوبی مشاهده می شود .

اختلاف کل اولیه دستگاه ها :
سازندگان دستگاه های فرز ، اغلب بمنظور مفید تر ساختن دستگاهها ، از تهیه ماشین آلات بشکل استاندارد که برای دستگاه های زانوئی و ستونی شرح داده شد ، اجتناب می ورزند . بعنوان مثال ماشین هائی ساخته شده اند که فاقد رنده بند بوده وحرکت عرضی میز کار و تنظیمات مربوطه در این دستگاه با استفاده از یک میلة دوار مارپیچی مجوف انجام می شود . که توس نیروی دست و یا قدرت یک موتور بحرکت در می آید و یا اینکه در بعض یاز دستگاهها میز کار بوسیله قدرت موتور حرکت نموده و سایر تنظیمات و حرکت سرسره ها با دست انجام میشود. معمولاً در فرزکاری های مکرر برای حرکت میز کار رازسیکل حرکت خودکار استفاده می گردد .

دستگاه فرز ساده :
در دستگاه های فرز ساده، میلة هرزگرد افقی که روی ستون دستگاه ثابت قرار گرفته ، معمولاً بطور محوری قابل حرکت نیم باشد. ابزارهای برش را در مواردیکه فرزکاری رویه ای انجام میشود ، مستقیماً روی نوک میلهو هنگامی که فرزکاری گردمنظور است ، روی غلاف کوتاه و در حالاتیکه فرزکاری با ریکه ای و یا تراشه ای انجام میشود روی غلاف نصب بلند ، وصل میگردد . دستگاه های ساده دارای سهنوع حرکت برای زانو و صفحه رنده بند و میز کار بوده و بهمین جهت از سایر دستگاه ها بیشتر مورد استفاده قرار میگیرند .

دستگاه های همه کار یا عمومی :
این نوع دستگاه ها شبیه دستگاه ها فرز ساده بوده ولی دارای یکک نوع حرکت اضافی می باشند که بهمیز کار اجازه می دهد نسبت به صفحة رنده بند با دست حرکت نموده و با استفاده از اینحرکت ، تنظیم گردد . بنابراین بهره گیری از این حرکت به دستگاه اجازه می دهد که سطوح گوشه دار را بدون حرکت دادن قطعه کار با این دستگاه ها فرز نمایند . از دستگاه های عمومی که دارای جعبة تقسیم می باشند بیشتر برای فرزکاری دنده های ححلزونی و تهیه انواع ابزا برش و تهیه مته ها و فرز کردن تیغ های چند لبه استفاده می گردد .

دستگاه های فرز عمودی:
کلیه رکات لغزشی که در دستگاههای فرز ساده مورد استفاده قرار میگیرند ، در دستگاه های فرز عمودی نیز وجود دارند. بعلاوه ، این دستگاه از یک حرکت اضافی که عبارتست از ، حرکت میلة هرزگرد عمودی بسمت یا به دور از میز کار ، استفاده می نمایدکه با کمک نیروی دست یاموتور صورات می پذیرد . معمولاً وسیله برش روی یک شاه میله یا غلاف نصب سوار شده و سپس همراه با شاه میله یا غلاف روی سر میلة هرزگرد قرار می گیرد .از انواع دستگاه های فرز عمودی م یتوان دستگاه هایفرز با کلة مارپیچ ، فرز با کلة مارپیچ و گردنده فرز با کله لغزنده و دستگاه های فرز با کلة ثابت را نام برد .

انواع دیگر دستگاههای فرز :
از دیگر دستگاه های فرز ،می توان دستگاه فرز سمبله ای و یا دستگاه فرز با کله سمبه ای شکل شماره۱۰ را نام برد که معمولاً دارای یک وسیلة جلو برنده سمبه در بالای ستون عمودی خود میباشند که می توان با استفاده از یک گردونة دستی و یا نیروی محرکه یک موتور ، آنها را در جهتی موازی با جهت حرکت صفحة رنده بند ، بحرکت می آورد . معمولاً در نزدیکی یا نوک پیشانی وسیله جلوبرنده یک یا دو عدد میله هرزگرد نصب گردیده است که با استفاه از یک پایه ثابت و یا غلافی مانند ، روی یک گردونة دوار قرار می گیرند .

محور میله هرزگرد از وسیلة جلو برنده ، طوری ساخته شده است که می توان آن را افقی یا عمودی و یا تحت هر زاویه ای معینی بحرکت در آورد. درمواردی که دستگاه فرزا نوعدستگاه های ساده ای باشدکه میله هرزگرد افقی داشته و دارای کلة اضافی جلو برنده نیز باشد ، میتوان از هردومیله هرزگرد موجود در روی دستگاه بصورت یک وسیله یدکی متصل رونده به دستگاه و یا بعنوان یکی از قطعات اصلی دستگاه بطور همزمان استفاده نمود.

دستگاه های مجهز به وسیله جلو برنده برجک دار دارای آلت جلو برنده یا سمبه ای هستند که در بالای ستون اصلی دستگاته روی یک پایة دوارنصب گردیده و ساختمان آن طوری است که می تواند براحتی حول یک محور قائم به گردش خود ادامه دهد . کلة دستگاه که بوسیلة یک تسمه گرداننده باسرعت زیاد و قابل تنظیم بحرکت در می آید ، معمولاً با موتور ضمیمة آن در انتهای وسیله جلو برنده سمبه روی یک پایه گردان مدرج نصب و خود پایة نصب حول محوری که بموازات جهت حرکت وسیلة جلو برنده قرار دارد با استفاده از یک غلاف مارپیچ بحرکت ادامه می دهد .

انواع تیغه فرزها
تیغه فرزها بر حسب نوع کاری که بایستی انجام دهند دارای انواع متنوعی می بانشد که در زیر به شرح پاره ای از انها می پردازیم .

تیغه فرز غلطکی ـ تیغه فرز غلطکی فقط لبه های برنده محیطی داشته و از آنها در فرز کاری سطوح هموار استفاده می کنند .

با پهلوی هم سوار کردن تیغه فرزهای غلطکی دندانه مارپیچ چپ و راست می توان فشار محوری را خنثی کرده وسطوح هموار بزرگ رادر زمان کوتاه تری فرز کاری نمود .

تیغه فرز غلطکی پیشانی تراش ـ اینتیغه فرزها علاوه بر لبه های برنده محیطی دارای لبه های برنده پیشانی نیز می باشند و از انها برای فرزکاری سطوح هموار و پله ها استفاده می کنند . تیغه فرزهای پیشانی تراش رادر انواع معمولی و خشن تراش می سازند .

لازم به تذکر است که فرزکاری سطوح مستوی با تیغه فرزپیشانی تراش سطح صاف تری را نسبت به فرزکاری با تیغه فرزهای غلطکی بدست می دهد . زیرا تیغه فرزهای پیشانی تراش لنگی محیطی را به سطح برش منتقل نمی کنند . همچنین قدرت برادئه برداری در این روش حدود۲۰ درصد بیشتر است .

مقالات

لینک های خبری

نمایندگی ها

لینک های خارجی