فهرست مطالب
ماشین کاری
اصطلاح “ماشینکاری” به مجموعه‌ای از فرآیندهای تولیدی مبتنی بر ماشین اشاره دارد. فرایند ماشین کاری شامل براده برداری و حذف کنترل شده مواد از قطعه کار به منظور دستیابی به شکل و یا اندازه مورد نظر می‌باشد. ماشین کاری فولاد از رایج ترین ماشینکاری ها می باشد. به عبارت دیگر، ماشینکاری نوعی فرآیند ساخت است که در ایجاد قطعات فلزی، ابزار یا ماشین آلات استفاده می‌شود. این روش شامل فرآیندهای مختلفی برای دستیابی به طراحی مورد نظر محصول نهایی، از نظر شکل، قطر سوراخ، اندازه، بافت و پرداخت‌کاری می‌باشد.
عملیات ماشین کاری می‌تواند روی اشکال مختلف مانند میله ها و فلزها و یا روی قطعات ساخته شده توسط روش‌های دیگر تولید مانند ریخته گری یا جوشکاری انجام شود.
برای کار با دستگاه‌های ماشین کاری لازم است نکاتی درباره آنها بدانید که در ادامه با این نکات آشنا خواهید‌شد.
انواع فرآیندهای ماشین کاری
فرایندهای ماشینکاری قطعات را می‌توان به دو دسته زیر تقسیم کرد:
- فرآیندهای ماشینکاری غیر سنتی: شامل استفاده از یک وسیله حرارتی یا شیمیایی جهت براده برداری از قطعه می‌باشد.
- فرآیندهای ماشینکاری سنتی یا معمولی: غالبا برای فلزات مورد استفاده قرار می‌گیرند. این فرآیند، به سه گروه ماشینکاری برش تک نقطه‌ای، ماشینکاری برش چند نقطه ای و ماشینکاری ساینده تقسیم می‌شود.
در هر فرآیند ماشینکاری قطعات ، از یک نوع تکنیک و ابزار برش مخصوص در قطعه کار استفاده می‌شود. ماشینکاری یک قطعه فلزی، به عملیات‌های مختلفی نیاز دارد که تحت یک برنامه‌ریزی مرتب شده انجام می‌شوند. در نتیجه‌ی آن شکل و ویژگی‌های مورد نظر از قطعه حاصل می‌شود.
انواع ماشینکاری
در ادامه این بخش با نکاتی درباره انواع ماشینکاری آشنا خواهید شد:
۱.ماشینکاری مکانیکی
در این فرآیند، با استفاده از یک ابزار برش تک تیغه، عملیات براده‌برداری از سطح قطعه کار صورت می‌گیرد. تراشکاری، (Turning) یک فرآیند برش تک نقطه‌ای متداول است؛ که معمولاً در این فرآیند قطعه کار در حال چرخش است و ابزار برش برای جدا کردن قسمت‌هایی از قطعه بر روی آن اعمال می‌شود.
عملیات تراش کاری مانند سوراخ کاری، شیار زنی، برش کاری، پیشانی تراشی (کف‌تراشی) و برش رزوه‌ای نیز طیف گسترده‌ای از ویژگی‌ها و مشخصات قطعه را ایجاد می‌کند. این ویژگی‌ها شامل شکاف‌ها، باریک یا مخروطی شدن، سطوح مسطح، رزوه‌ها و خطوط تراز پیچیده می‌باشند.
لازم به ذکر است که فرایند برنامه ریزی و شکل‌دهی نیز جزء فرآیندهای برش تک‌نقطه‌ای می‌باشند که به چرخش قطعه کار نیازی ندارند.
در این فرایند، از ابزارهای برش چند دندانه جهت براده برداری و حذف مواد از روی قطعه کار استفاده می‌شود. فرزکاری و سوراخ کاری از رایج‌ترین فرآیندهای برش چند نقطه‌ای می‌باشند؛ که در آنها از یک ابزار برش استوانه‌ای با دندانه‌های تیز استفاده می‌شود که با سرعت بسیار بالایی در حال چرخش می‌باشد. در حین فرزکاری، از یک ابزار چرخشی در قطعه کار استفاده می‌شود که از طریق عمق و مسیرهای مختلف چرخش، ویژگی‌های متفاوتی در قطعه ایجاد می‌شود.
عملیات مختلف فرز، شامل فرز خزینه یا پخ زنی، فرز کف تراشی و فرزکاری انتهایی می‌باشد؛ که در دستگاه فرز انجام می‌شود. از ویژگی‌های این فرآیند، می‌توان به شکاف‌ها، سطوح مسطح، خطوط تراز پیچیده و پخ اشاره کرد.
لازم به ذکر است که دستگاه‌های فرز نیز می‌توانند انواع کارهای سوراخ کاری را انجام دهند. خان کشی (داخل تراشی) و اره کاری، انواع فرایندهای فرزکاری می‌باشند.
دو عملیات اصلی فرز کاری عبارتند از:
- اسلب فرز
- کف تراشی
ماشین کاری ساینده، یک فرآیند مکانیکی است که از یک ابزار ساینده، جهت براده‌برداری مواد از روی قطعه کار استفاده می‌کند. از این فرآیند، می‌توان برای شکل‌دادن به ظاهر یک قطعه کار استفاده کرد که در درجه اول، از آن برای بهبود عملیات پرداخت کاری روی سطح یک قطعه استفاده می‌شود.
سنگ زنی (Grinding) یک فرآیند ماشینکاری ساینده است؛ که در آن دانه‌های ساینده‌ی ابزار برش به چرخ متصل شده و در مقابل قطعه کار می‌چرخند. این فرایند را می‌توان با دستگاه سنگ‌زنی سطحی یا دستگاه سنگ‌زنی استوانه‌ای انجام داد. انواع دیگر ماشین‌های ساینده شامل هونینگ (سنگ‌کشی)، ماشینکاری آلتراسونیک، ماشینکاری جت ساینده و لپینگ است.
فرآیند ماشینکاری شیمیایی، از مواد‌شیمیایی برای از بین بردن مواد استفاده می‌کند که از آن جمله می‌توان به ماشینکاری الکتروشیمیایی یا ECM اشاره کرد. در کل، این فرآیند روشی برای براده برداری فلز با استفاده از یک فرایند الکتروشیمیایی برای تولید انبوه می‌باشد. همچنین، برای کار با مواد رسانای الکتریکی که بسیار سخت می‌باشند یا مواردی که ماشینکاری آنها با استفاده از روش‌های سنتی دشوار است، از این فرآیند استفاده می‌شود.
ماشینکاری حرارتی، شامل روش‌های برش شعله‌ای (برش‌گازی)، ماشینکاری با تخلیه الکتریکی یا EDM و ماشینکاری پرتو الکترونی می‌باشد. EDM، یک روش ماشینکاری غیر سنتی می‌باشد؛ که با استفاده از انرژی حرارتی از قطعه کار براده‌برداری می‌کند. لازم به ذکر است که این روش مانند برش لیزری است؛ با این تفاوت که در طی فرآیند براده برداری نیازی به نیروی مکانیکی ندارد.
ماشینکاری CNC چیست؟
CNC مخفف Computer Numerical Control می‌باشد که امروزه به طور گسترده‌ای در بخش تولید مورد استفاده قرار می‌گیرد. در صنعت ساخت و ساز، ماشینکاری CNC به معنای استفاده از رایانه برای تبدیل طراحی محصول (توسط نرم افزار (CAD به مختصات یا اعداد نموداری و کنترل حرکات ابزار برش می‌باشد. به طور خلاصه، ماشینکاری CNC شامل نرم افزارهای کامپیوتری از پیش برنامه ریزی شده‌ای است که حرکت ابزارهای تولیدی و قطعات ماشین آلات از قبیل دستگاه سنگ زنی، ماشین٬تراشکاری، دستگاه فرز و روتر را کنترل می‌کند. فرآیند چرخش را می‌توان در قسمت خارجی یا داخلی ماده انجام داد. وقتی از داخل انجام می‌شود ، به عنوان “بورینگ” شناخته می شود – این روش (که بسته به جهت اسپیندل می‌تواند افقی یا عمودی باشد) معمولاً برای ایجاد اجزای لوله ای اعمال می‌شود.
دستگاه‌های CNC و کاربرد آنها
متداول‌ترین فرآیندهای تولیدی با استفاده از دستگاه‌های CNC شامل سوراخ‌کاری، پانچ‌کردن (تولید ورق پانچ) ، خم‌کاری، gluing، برش‌لیزری، سنگ‌زنی، برش پلاسما و شعله ای، picking and placing، routing و جوشکاری التراسونیک می‌باشد. لازم به ذکر است که تراشکاری، فرزکاری، برشکاری جت آب و ماشینکاری با تخلیه الکتریکی غالبا با استفاده از CNC انجام می‌شوند.
