14 نوع فرآیند تراشکاری

آخرین به روزرسانی

مقدمه

تراشکاری، یکی از پایه‌های اصلی صنعت ساخت و تولید، دنیای شگفت‌انگیزی از فرآیندها، ابزارها و مهارت‌ها است. در این دنیای پر رمز و راز، فلزات و چوب با ظرافت و دقت شکل می‌گیرند و قطعات ظریف و پیچیده خلق می‌شوند.

در این پست، به سفری در دنیای تراشکاری خواهیم رفت و با 10 نوع از رایج‌ترین فرآیند تراشکاری آشنا می‌شویم. با زبانی ساده و گویا، به بررسی کاربردها، نحوه انجام و نکات کلیدی هر عملیات خواهیم پرداخت.

پس اگر به دنیای ساخت و تولید علاقه دارید، با ما همراه باشید تا دریچه‌ای جدید به سوی این دنیای شگفت‌انگیز به روی شما گشوده شود.

تراشکاری صنعتی: صنایع مرتبط و کاربردها

صنایع بسیاری برای ساخت قطعات پیچیده از انواع فرایند‌های تراشکاری استفاده می‌کنند. این قطعات در تولید محصولات با کاربردهای گوناگون از قبیل آلات موسیقی، پایه‌های میز، لوله سلاح، پیچ و مهره، و چوب بیلیارد به کار می‌روند. برای برآورده کردن مشخصات طراحی، هر مرحله ازفرآیند ساخت این قطعات نیازمند رویه‌ خاصی است. دستگاه تراش یکی از ماشین‌هایی است که توانایی انجام بسیاری از کارهای مختلف فرآیند تراشکاری را دارد.

دستگاه تراش یکی از تجهیزات کارگاههای ماشینکاری است که طیف وسیعی از فرآیندهای تراشکاری را پشتیبانی می‌کند. در این فرایندها اضافه مواد به‌صورت چرخشی بر محور قطعه کار تراشیده می‌شود. انواع مختلفی از فرآیندهای تراشکاری وجود دارند که عبارتند از: رزوه‌زنی، تراشکاری داخلی (داخل تراشی)، پیشانی‌تراشی، تراشکاری (طول تراشی)، سوراخ‌کاری و قلاویزکاری.در فیلم زیر نحوه پیشانی تراشی روی ماشین تراش را ملاحظه می کنید:

فرمول محاسبه زمان لازم برای یک عملیات ماشین‌کاری یا تراشکاری به شکل زیر است:

زمان (برحسب دقیقه) = طول برش (میلی‌متر) تقسیم‌بر نرخ پیشروی (میلی‌متر بر دور) ضرب‌در سرعت گردش قطعه‌کار (دور بر دقیقه)

در این مطلب، 10 نوع فرآیند تراشکاری و کاربردهای هرکدام معرفی خواهند شد.

1. رزوه‌زنی(Threading)

رزوه‌زنی یکی از فرآیندهای تراشکاری است که در آن، با استفاده از یک ابزار مکانیکی، شیارهایی روی سطح خارجی قطعه‌کار ایجاد می‌شوند. این کار به کمک حرکت ابزار در امتداد قطعه‌کار انجام می‌شود. در انتهای این فرایند، رزوه (مارپیچ)هایی با گام و طول از پیش تعیین‌شده روی قطعه نقش می‌بندند. برای ایجاد رزوه‌های عمیق‌تر، باید ابزار چندین بار از محل مورد نظر روی قطعه عبور کند. ابزار مورداستفاده برای ایجاد رزوه‌ها قلم یا اینسرت پیچ بری است. برای موفقیت این فرایند، دستگاه باید به‌‌ صورت دقیق تنظیم شود. در مواردی که برای ایجاد رزوه‌های عمیق چند بار حرکت ابزار روی محل مورد نظر لازم است، دستگاه باید طوری تنظیم شود که مارپیچ از همان نقطه‌ی اولیه آغاز شود.

2. فرآیند طول تراشی یا تراشکاری استوانه ای(cylindrical turning)

تراشکاری از متداول‌ترین فرآیندهای ماشین‌کاری است. در این فرآیند،اضافه مواد از روی سطح خارجی یک قطعه استوانه‌ای برداشته می‌شود. این عمل تا زمانی ادامه می‌یابد که قطر قطعه به اندازه مورد نظر برسد. دوعملیات تراشکاری (طول تراشی) وجود دارد که معمولاً توسط اپراتور انجام می‌شود: خشن‌تراشی و پرداخت‌کاری. در خشن‌تراشی، تمرکز اپراتور عمدتاً روی زمان اتمام کار است و دقت و کیفیت سطحی اهمیت کمتری دارد. درحالی‌که در پرداخت‌کاری، علاوه بر اتمام کار، کیفیت مطلوب سطحی و دقت نیز مورد اهمیت است.

3. تراشکاری داخلی یا داخل تراشی(Boring)

تراشکاری داخلی فرایند براده‌برداری از درون یک سوراخ است. در این فرآیند، با استفاده از ابزاری تک‌نقطه‌ای، اشکال مشخص ایجاد شده یا سوراخ‌های موجود گشادتر یا عمیق‌تر می‌شوند. توجه به این نکته ضروری است که این فرایند قابلیت ایجاد سوراخ را ندارد بلکه فقط روی سوراخ‌های از قبل ایجاد شده (مثلاً با مته‌کاری) قابل اجرا است. تراشکاری داخلی از لحاظ سرعت عملیات کند بوده و روی قطعات با اندازه کوچک اعمال می‌شود. به‌علاوه، برای اصلاح سوراخ‌هایی که کاملاً گرد نیستند نیز می‌توان از این فرآیند استفاده کرد.

4. قلاویزکاری(Tapping)

قلاویزکاری فرایندی است که در آن با استفاده از یک ابزار قلاویز از طریق ورود محوری آن به درون یک سوراخ موجود، روی جداره سوراخ رزوه ایجاد می‌شود. اندازه سوراخ تعیین‌کننده‌ی اندازه‌ی ابزاری است که می‌توان از آن استفاده کرد. ابزار این فرایند قلاویز نامیده می شود که دارای لبه‌های برنده‌ی متعددی است. قطعه‌کار روی یک گیره بسته می‌شود و با سرعت پایین به گردش در می‌آید. یک نگهدارنده (فیکسچر) ویژه نیز برای نگه‌داشتن قلاویز به‌کار می‌رود که روی مرغک دستگاه بسته می‌شود.

5. ایجاد آج یا آج زنی(Knurling)

ایجاد طرح برجسته (آج زدن) به منظور ایجاد نقش‌های دندانه‌دار یا لوزی‌شکل روی سطح قطعه‌کار انجام می‌شود. این کار به منظور افزایش اصطکاک و سهولت در گرفتن قطعه انجام می‌شود. ابزار مورد استفاده در این فرآیند قرقره آج زنی نامیده می‌شود. برای ایجاد این نقش‌ها، قرقره آج با سطح قطعه‌کار در تماس قرار می‌گیرد و دندانه‌های آن روی سطح قطعه غلتانده می‌شوند.

6. سوراخ‌کاری(Drilling)

هدف از سوراخ‌کاری به عنوان یک فرآیند ماشین‌کاری، ایجاد سوراخ در قطعه‌کار با براده‌برداری از آن در حین چرخش است. قطر سوراخ ایجاد شده برابر با قطر مته‌ای است که برای این کار استفاده می‌شود. برای بهینه‌سازی عملکرد مته، باید آن را به درستی در دستگاه قرار داد. قرارگیری صحیح مته با استفاده از سه نظام مته یا مرغک دستگاه در حین چرخش قطعه‌کار در سه نظام یا فشنگی انجام می‌شود.

7. ریمینگ یا برقوکاری(Reaming)

برقوکاری یا ریمینگ برای افزایش قطر یک سوراخ موجود در قطعه‌کار به کار می‌رود. در واقع، ریمینگ یک فرآیند تراشکاری برای تصحیح اندازه است. ابزار ریمر یا برقو به‌صورت محوری وارد سوراخ شده و قطر آن را به اندازه قطر برقو افزایش می‌دهد. ریمینگ بعد از عملیات سوراخ‌کاری انجام می‌شود. در این فرآیند مقدار کمی براده برداشته می‌شود و سوراخی با سطح داخلی صاف‌تر و گردتر از سوراخ ایجاد شده توسط مته به وجود می‌آید. ریمر در مرغک دستگاه بسته می‌شود و قطعه‌کار با سرعت بسیار کم به چرخش در می‌آید.

8. برشکاری(Parting)

برشکاری نوعی عملیات تراشکاری است که برای قطع قطعه‌کار بعد از ماشینکاری کامل آن به کار می‌رود. در این عملیات، ابزار برش با عرض کم و زاویه مایل لبه برش به‌صورت عمودی بر محور چرخش قطعه‌کار حرکت کرده و آن را برش می‌دهد. با ادامه این فرآیند، قلم برش به مرکز قطعه‌کار می‌رسد و در نهایت قطعه جدا شده و به زمین می‌افتد.

9. پیشانی‌تراشی(Facing)

پیشانی‌تراشی به منظور کاهش طول قطعه‌کار انجام می‌شود. این فرآیند برای حل مشکلی که در حین ماشینکاری ممکن است ایجاد شود (یعنی بلندتر شدن طول قطعه‌کار از مقدار مورد نظر) به کار می‌رود. در پیشانی‌تراشی، طول قطعه‌کار با استفاده از ابزار تراشکاری به اندازه دقیق تنظیم می‌شود. برای رسیدن به طول مورد نظر، ابزار در امتداد شعاع قطعه‌کار حرکت می‌کند.

10. شیارتراشی(Grooving)

شیارتراشی نوعی فرآیند تراشکاری به منظور ایجاد یک برش باریک روی قطعه‌کار انجام می‌شود. اندازه این برش با پهنای قلم برش تعیین می‌شود. در صورت نیاز به شیارهای عریض‌تر، ابزار باید چندین بار در مسیر مشخص روی قطعه‌کار حرکت کند. دو نوع شیارزنی وجود دارد: شیار پیشانی و شیارمحیطی. در شیارزنی پیشانی، ابزار یک برش باریک روی سطح پیشانی قطعه‌کار ایجاد می‌کند. در مقابل، در شیارزنی محیطی یا خارجی، با حرکت شعاعی ابزار به داخل قطعه‌کار، براده‌برداری انجام می‌شود.

11.فرم تراشی(Form Turning)

فرم تراشی یکی از عملیات‌های مهمی است که روی ماشین تراش انجام می‌شود و برای ایجاد سطوح و پروفیل‌های غیر استوانه‌ای یا پیچیده به کار می‌رود. در این فرآیند، قطعه‌کار به صورت معمولی بر روی سه‌نظام یا چهار‌نظام ماشین تراش نصب می‌شود، اما ابزار تراش به گونه‌ای حرکت می‌کند که شکل مورد نظر بر روی قطعه ایجاد شود. این حرکت ابزار می‌تواند در راستای طولی، عرضی یا ترکیبی از هر دو باشد.

برای اجرای فرم تراشی، ابزارهای تراشکاری خاصی با شکل‌های مختلف استفاده می‌شود که متناسب با پروفیل یا فرم مورد نظر است. به‌عنوان مثال، برای ایجاد شیارها، قوس‌ها، مخروط‌ها، یا سایر شکل‌های پیچیده، ابزار تراش متناسبی انتخاب می‌شود.

فرم تراشی به دو روش دستی و CNC انجام می‌شود:

• روش دستی: در این روش، اپراتور با استفاده از اهرم‌ها و دستگیره‌های ماشین تراش، حرکت ابزار را کنترل می‌کند تا شکل مورد نظر بر روی قطعه ایجاد شود.
• روش CNC: در روش CNC، حرکات ابزار و قطعه‌کار با دقت بالایی توسط نرم‌افزار و کدهای برنامه‌نویسی کنترل می‌شود. این روش برای فرم‌های پیچیده و با دقت بالا مناسب‌تر است.

در نهایت، فرم تراشی برای تولید قطعاتی که دارای سطوح منحنی یا هندسی خاص هستند، مثل قطعات ماشین‌کاری دکوراتیو، ابزارهای صنعتی، و قطعات مکانیکی با فرم‌های پیچیده بسیار کاربردی است.

12.فرآیند تراشکاری با سرعت بالا (High-Speed Turning)

یک فرآیند پیشرفته است که در آن قطعه کار با سرعت‌های بسیار بالاتر از تراشکاری معمولی چرخانده می‌شود. این فرآیند عمدتاً در ماشین‌های CNC با تکنولوژی پیشرفته انجام می‌شود و نیازمند دقت و کنترل بسیار بالایی است.

مزایا

1. کیفیت سطحی بهتر: سرعت بالاتر باعث کاهش نیروهای برشی و اصطکاک می‌شود، که در نتیجه کیفیت سطحی بهتری را فراهم می‌کند.
2. افزایش بهره‌وری: با افزایش سرعت تراشکاری، زمان انجام عملیات کاهش یافته و بهره‌وری تولید افزایش می‌یابد.
3. کاهش تغییر شکل حرارتی: از آنجایی که عملیات با سرعت بالا انجام می‌شود، گرمای ایجاد شده در منطقه برش سریع‌تر پخش می‌شود و از تغییر شکل قطعه کار جلوگیری می‌کند.
4. طول عمر بیشتر ابزار: با کاهش نیروهای برشی، سایش ابزار کاهش یافته و عمر آن افزایش می‌یابد.

معایب

1. نیاز به تجهیزات پیشرفته: برای اجرای تراشکاری با سرعت بالا، نیاز به ماشین‌آلات CNC با دقت و کنترل بسیار بالا است که هزینه‌بر است.
2. هزینه بالای ابزار: ابزارهای مخصوص مورد نیاز برای تراشکاری با سرعت بالا از مواد باکیفیت ساخته می‌شوند و معمولاً گران‌تر از ابزارهای معمولی هستند.
3. نوسانات بیشتر: سرعت‌های بالا می‌تواند باعث ایجاد نوسانات و لرزش در ماشین شود که در صورت عدم کنترل، کیفیت سطح را کاهش می‌دهد.

تکنیک‌های مورد نیاز

• استفاده از ابزارهای کاربیدی یا سرامیکی: این ابزارها توانایی تحمل دما و سرعت‌های بالا را دارند.
• کنترل دقیق سرعت و پیشروی: برای دستیابی به کیفیت سطح مطلوب، کنترل دقیق سرعت اسپیندل و میزان پیشروی ضروری است.
• استفاده از روان‌کننده‌ها و خنک‌کننده‌های مناسب: به منظور کاهش حرارت و افزایش طول عمر ابزار، از روان‌کننده‌ها و خنک‌کننده‌های مناسب در طول فرآیند استفاده می‌شود.

این روش به ویژه برای تولید قطعات با دقت بالا و پرداخت سطحی ایده‌آل در صنایع هوافضا، خودروسازی و پزشکی مناسب است.

13.فرآیند تراشکاری سخت (Hard Turning)

تراشکاری سخت، فرآیندی است که روی مواد سخت با سختی بالای 45 HRC (معمولاً بین 45 تا 68 HRC) انجام می‌شود. این فرآیند به‌عنوان جایگزینی برای سنگ‌زنی در تولید قطعات سخت و مقاوم مانند ابزارهای صنعتی، قطعات موتور، و چرخ‌دنده‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این فرآیند، از ماشین‌های CNC پیشرفته با دقت بالا استفاده می‌شود که امکان کنترل دقیق پارامترهای ماشینکاری را فراهم می‌کند.

مزایای تراشکاری سخت

1. دقت بالا: این روش دقت بالایی را در ابعاد و کیفیت سطحی قطعات فراهم می‌کند که می‌تواند به اندازه‌گیری‌های دقیق تا چند میکرون برسد.
2. صرفه‌جویی در زمان: در مقایسه با سنگ‌زنی، تراشکاری سخت می‌تواند سریع‌تر انجام شود و در نتیجه زمان تولید را کاهش دهد.
3. انعطاف‌پذیری: امکان تولید اشکال پیچیده با استفاده از ابزارهای تراشکاری سخت وجود دارد، به‌ویژه زمانی که با ماشین‌های CNC انجام می‌شود.
4. کاهش هزینه: در مقایسه با فرآیندهای سنگ‌زنی، این روش معمولاً هزینه ابزار و زمان تولید را کاهش می‌دهد.

معایب تراشکاری سخت

1. نیاز به ماشین‌آلات پیشرفته: این فرآیند نیاز به ماشین‌های CNC با قدرت و دقت بالا دارد.
2. نیاز به ابزارهای برشی مخصوص: به دلیل سختی مواد، ابزارهای مورد استفاده باید از مواد مقاوم مانند کاربید، نیترید بور مکعبی (CBN) یا سرامیک ساخته شوند.
3. تولید حرارت بالا: به علت برش مواد سخت، حرارت زیادی تولید می‌شود که می‌تواند به ابزار برشی آسیب برساند و نیاز به استفاده از خنک‌کننده‌ها دارد.

ابزارها و دستگاه‌ها

برای فرآیند تراشکاری سخت، از دستگاه‌های CNC با سرعت بالا و دقت زیاد استفاده می‌شود. ابزارهای برشی باید از جنس مقاوم و محکم مانند کاربید، CBN و سرامیک باشند تا بتوانند در برابر سایش و حرارت مقاومت کنند. انتخاب صحیح ابزار با توجه به ماده قطعه کار و شرایط برش از اهمیت زیادی برخوردار است.

مواد قابل تراشکاری سخت

موادی مانند فولادهای سخت‌شده، فولادهای آلیاژی، چدن سخت، و سوپرآلیاژها از جمله مواد قابل تراشکاری سخت هستند. این مواد معمولاً در قطعاتی مانند بلبرینگ‌ها، شفت‌ها، و چرخ‌دنده‌ها یافت می‌شوند.

تکنیک‌های فرآیند تراشکاری سخت

1. تراشکاری با سرعت بالا: استفاده از سرعت‌های برش بالا برای افزایش دقت و کیفیت سطح.
2. استفاده از خنک‌کننده: به دلیل حرارت بالا در طول فرآیند، استفاده از خنک‌کننده‌ها برای افزایش عمر ابزار و بهبود کیفیت سطح ضروری است.
3. کنترل دقیق پارامترها: کنترل دقیق سرعت برش، نرخ پیشروی و عمق برش برای دستیابی به دقت و کیفیت سطح بالا بسیار مهم است.

تراشکاری سخت به‌عنوان یک فرآیند مدرن و جایگزین مناسب برای سنگ‌زنی، در تولید قطعات صنعتی با دقت بالا و هزینه‌های کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرد.

14.عملیات تراشکاری در ماشین های CNC

در تراشکاری CNC (کنترل عددی کامپیوتری)، معمولاً از میله‌های مواد به عنوان قطعه‌کار استفاده می‌شود که در سه نظام دستگاه بسته شده و به چرخش در می‌آیند. سپس با استفاده از ابزار برش، اضافه مواد برداشته می‌شود تا به شکل نهایی و مورد نظر دست پیدا کرد. این فرآیند یک روش تولید کاهشی است، زیرا شکل نهایی با حذف مداوم و کنترل‌شده مواد از قطعه‌کار به وجود می‌آید. تراشکاری CNC با سرعت نسبتاً بالایی انجام می‌شود. این سرعت بالا، این فرآیند را برای تولید انبوه قطعات مناسب می‌کند.

سوالات پرتکرار

خلاصه

در این مقاله، 10 نوع عملیات تراشکاری، کاربرد و نحوه انجام هر کدام معرفی شد. برای اطلاعات بیشتر در مورد عملیات تراشکاری، می‌توانید با ما تماس بگیرید.

DIGIMFG طیف گسترده‌ای از خدمات تولید، از جمله ماشین‌کاری CNC و خدمات با ارزش‌افزوده دیگر را برای تمام نیازهای نمونه‌سازی و تولید شما ارائه می‌دهد. برای اطلاعات بیشتر به وب‌سایت ما مراجعه کنید.

منابع

xometry.com/resources/machining/types-of-turning-operations

سلب مسئولیت

محتوای ارائه شده در این صفحه وب صرفا جنبه اطلاع رسانی دارد. DIGIMFG هیچگونه ضمانت یا مسئولیتی، چه به صورت صریح یا ضمنی، در خصوص صحت، کامل بودن یا اعتبار اطلاعات بر عهده نمی گیرد. پارامترهای عملکرد، تلرانس های هندسی، ویژگی‌های طراحی خاص، کیفیت یا نوع مواد، یا فرایندها را نباید نمایانگر آنچه توسط تأمین کنندگان یا تولیدکنندگان شخص ثالث در شبکه DIGIMFG ارائه می‌شود، دانست. خریدارانی که به دنبال دریافت قیمت هستند موظفند تا الزامات فنی ویژه موردنیاز برای قطعات را تعریف کنند. برای کسب اطلاعات بیشتر، لطفاً به شرایط و ضوابط ما مراجعه کنید.