وقتی یک قطعه فلزی از دستگاه تراش خارج می شود، ممکن است در نگاه اول کاملا صاف و براق به نظر برسد؛ اما اگر سطح آن را با تجهیزات دقیق بررسی کنیم، شیارها و ناهمواری های بسیار کوچکی مشاهده خواهیم کرد. این ناهمواری ها گاهی با چشم غیرمسلح دیده نمی شوند، ولی می توانند بر اصطکاک، سایش، آب بندی و طول عمر قطعات تاثیر بگذارند. صافی سطح تراشکاری یکی از معیارهای مهم در ارزیابی کیفیت ساخت قطعات صنعتی است. این ویژگی نشان می دهد سطح قطعه پس از عملیات براده برداری تا چه اندازه از نظر ناهمواری های میکروسکوپی با شرایط مورد انتظار مطابقت دارد. برای بیان عددی آن از پارامترهایی مانند Ra و Rz استفاده می شود. در این مقاله از سری تراشی کریمان، مفهوم زبری سطح، روش اندازه گیری Ra، عوامل موثر بر کیفیت پرداخت و راهکارهای دستیابی به سطوح دقیق را بررسی می کنیم. همچنین توضیح می دهیم چرا انتخاب کمترین زبری ممکن همیشه بهترین تصمیم فنی یا اقتصادی نیست. صافی سطح در تراشکاری چیست و چرا اهمیت دارد؟ در فرایند تراشکاری، ابزار برشی با برداشتن لایه هایی از ماده، قطعه را به شکل و ابعاد مورد نظر می رساند. حرکت ابزار روی سطح قطعه باعث ایجاد شیارهایی بسیار ریز می شود که بخشی از بافت نهایی سطح را تشکیل می دهند. زبری سطح در تراشکاری به ناهمواری های ریز سطح گفته می شود که پس از جداسازی مولفه های مربوط به شکل کلی و موج داری سطح، ارزیابی می شوند. هرچه دامنه این ناهمواری ها کمتر باشد، سطح از نظر زبری ظریف تر خواهد بود. برای درک اهمیت این موضوع، یک شفت صنعتی را در نظر بگیرید که داخل بوش حرکت می کند. اگر سطح شفت بیش از حد زبر باشد، ممکن است اصطکاک افزایش پیدا کند و سایش زودرس اتفاق بیفتد. در مقابل، برخی سطوح برای نگهداری روانکار به بافت مشخصی نیاز دارند و صیقلی کردن بیش از اندازه آن ها لزوما نتیجه بهتری ایجاد نمی کند. صافی سطح چه تاثیری بر عملکرد قطعات دارد؟ اصطکاک و سایش: بافت سطح بر نحوه تماس قطعات متحرک و رفتار روانکاری تاثیر می گذارد. آب بندی: شیارهای نامناسب ممکن است مسیرهای بسیار ریز نشتی ایجاد کنند. دوام قطعه: خراش های عمیق در شرایط خاص باعث تمرکز تنش می شوند. کیفیت مونتاژ: وضعیت سطح بر تماس واقعی قطعات جفت شونده تاثیر دارد. ظاهر محصول: یکنواختی رد ابزار در قطعاتی که سطح آن ها قابل مشاهده است اهمیت دارد. بنابراین انتخاب میزان صافی سطح قطعات صنعتی باید بر اساس کاربرد، جنس ماده، شرایط تماس و الزامات نقشه مهندسی انجام شود؛ نه صرفا ظاهر براق قطعه. پارامتر Ra چیست و چگونه اندازه گیری می شود؟ Ra در تراشکاری یکی از شناخته شده ترین شاخص های زبری سطح است. این پارامتر میانگین حسابی قدر مطلق انحراف ارتفاع نقاط پروفیل زبری از خط میانگین را در طول ارزیابی مشخص می کند. به بیان ساده، دستگاه اندازه گیری مسیر مشخصی از سطح قطعه را بررسی کرده و بر اساس اختلاف ارتفاع ناهمواری های آن مسیر، مقدار Ra را محاسبه می کند. عدد کوچک تر نشان دهنده دامنه میانگین کمتر ناهمواری های سطح است. برای مثال، قطعه ای با Ra برابر 0.8 میکرومتر نسبت به سطحی با Ra برابر 3.2 میکرومتر، زبری میانگین کمتری دارد؛ البته این اعداد به تنهایی شکل شیارها یا عمق بزرگ ترین خراش را مشخص نمی کنند. مقایسه تصویری سطوح با زبری متفاوت نمای مفهومی شدت ناهمواری سطح سطح با زبری بیشتر Ra = 6.3 µm سطح با زبری متوسط Ra = 3.2 µm سطح با زبری کمتر Ra = 0.8 µm نمایش شماتیک برای مقایسه مفهومی؛ این الگوها پروفیل اندازه گیری شده واقعی نیستند. seritarashi.ir | سری تراشی کریمان تفاوت Ra و Rz در زبری سطح چیست؟ تفاوت Ra و Rz در نوع اطلاعاتی است که درباره پروفیل سطح ارائه می کنند. Ra میانگین انحرافات ارتفاعی را نشان می دهد، در حالی که Rz بر اختلاف ارتفاع قله و دره پروفیل در طول بخش ارزیابی تعریف شده تمرکز دارد. فرض کنید دو قطعه مقدار Ra یکسانی دارند. روی یکی شیارهای کم عمق و منظم دیده می شود، اما سطح دیگری دارای یک خراش نسبتا عمیق است. این دو سطح ممکن است از نظر Ra نزدیک باشند، در حالی که مقدار Rz آن ها متفاوت باشد. در استاندارد ISO 21920-2:2021، تعاریف پارامترهای بافت سطح بر اساس روش پروفیل مشخص شده اند. هنگام بررسی نقشه های قدیمی باید نسخه استاندارد نیز کنترل شود؛ زیرا تعریف Rz در برخی استانداردهای پیشین متفاوت بوده است. برای سطوح آب بندی، قطعات حساس به خراش یا تماس های دقیق، بررسی همزمان چند پارامتر اطلاعات کامل تری نسبت به استفاده از Ra به تنهایی فراهم می کند. مفهوم واحد میکرومتر (µm) مقادیر زبری سطح معمولا با میکرومتر بیان می شوند. هر میکرومتر برابر یک هزارم میلی متر است. بنابراین Ra برابر 1.6 میکرومتر یعنی میانگین قدر مطلق انحراف ارتفاع پروفیل زبری، 0.0016 میلی متر است؛ نه اینکه عمق تمام شیارهای سطح دقیقا همین مقدار باشد. این تفاوت نشان می دهد چرا ابزارهای معمول اندازه گیری ابعاد مانند کولیس برای تعیین مقدار دقیق زبری سطح مناسب نیستند. جدول مقادیر Ra و کیفیت پرداخت سطح قطعات انتخاب عدد Ra مناسب به نوع عملیات و کاربرد قطعه بستگی دارد. جدول زیر مقادیر متداول را برای درک بهتر ارتباط زبری و پرداخت سطح نشان می دهد. این نمونه ها جایگزین الزامات نقشه مهندسی نیستند. Ra (µm) کیفیت نسبی سطح کاربرد متداول روش احتمالی تولید 0.8 پرداخت ظریف برخی شفت ها و سطوح تماس دقیق تراشکاری دقیق یا سنگ زنی 1.6 پرداخت خوب بوش ها و سطوح مونتاژی تراشکاری پرداختی 3.2 پرداخت معمول صنعتی قطعات عمومی ماشین کاری تراشکاری معمولی 6.3 پرداخت نسبتا زبر سطوح غیرحساس قطعات صنعتی تراشکاری با پیشروی بالاتر برای مثال، اگر سطحی فقط نقش بدنه نگهدارنده داشته باشد، تعیین Ra برابر 0.8 ممکن است هزینه ساخت را بدون مزیت عملکردی مشخص افزایش دهد. در مقابل، برای یک سطح آب بندی حساس، انتخاب Ra برابر 6.3 بدون بررسی طراحی می تواند نامناسب باشد. چه عواملی بر صافی سطح در تراشکاری تاثیر می گذارند؟ پارامترهای صافی سطح حاصل تعامل جنس ماده، هندسه ابزار، شرایط برش و پایداری ماشین هستند. […]

راهنمای تخصصی تراشکاری CNC لرزش قطعه هنگام تراشکاری فقط یک صدای آزاردهنده نیست. گاهی همین ارتعاش کوچک باعث ایجاد خطوط موج دار روی سطح، کاهش دقت ابعادی، شکستن اینسرت یا حتی آسیب به اجزای دستگاه می شود. مسئله اینجاست که منبع لرزش همیشه مشخص نیست؛ ممکن است قطعه محکم بسته شده باشد، ابزار هم سالم به نظر برسد، اما هنگام شروع براده برداری صدای غیرعادی ایجاد شود. لرزش در تراشکاری CNC معمولا از ترکیب شرایط برش، میزان صلبیت قطعه، وضعیت ابزار و عملکرد مکانیکی دستگاه ایجاد می شود. برای رفع اصولی آن باید ابتدا مشخص کرد کدام بخش از مجموعه ماشین، ابزار و قطعه کار دچار ناپایداری شده است. در ادامه، دلایل اصلی این مشکل را همراه با روش های تشخیص و اصلاح بررسی می کنیم. پاسخ سریع: چرا قطعه در تراش CNC می لرزد؟ مهم ترین علت ها شامل بستن نامناسب قطعه در سه نظام، بیرون زدگی زیاد ابزار، انتخاب نادرست دور اسپیندل، عمق برش نامتناسب، کندی اینسرت، انعطاف قطعات بلند و وجود لقی در بخش های مکانیکی دستگاه هستند. برای رفع مشکل، ابتدا وضعیت مهار قطعه و ابزار را بررسی کنید. سپس سرعت دوران، پیشروی و عمق برش را به صورت کنترل شده تغییر دهید. اگر لرزش بدون تماس ابزار با قطعه نیز وجود دارد، احتمال خرابی یا نامیزانی مجموعه دوار و اجزای دستگاه بیشتر است. فهرست مطالب لرزش در تراشکاری چیست؟ 10 علت اصلی لرزش تشخیص علت لرزش راهکارهای کاهش لرزش تاثیر جنس قطعه تاثیر بر کیفیت قطعه سوالات متداول لرزش در تراشکاری CNC چیست و چگونه ایجاد می شود؟ هنگام تراشکاری، قطعه با سرعت مشخصی حول محور خود می چرخد و ابزار با حرکت کنترل شده، لایه ای از فلز را جدا می کند. این فرآیند با نیروهای برشی همراه است. اگر مجموعه دستگاه، ابزار و قطعه کار نتواند این نیروها را با پایداری کافی تحمل کند، حرکت های نوسانی ناخواسته ایجاد می شود. بخشی از ارتعاشات در ماشینکاری طبیعی و محدود است؛ اما زمانی که دامنه آنها افزایش پیدا کند، کیفیت سطح و دقت ساخت تحت تاثیر قرار می گیرد. یکی از شناخته شده ترین انواع این ناپایداری، پدیده Chatter یا ارتعاش خودتحریک شونده است. در این حالت، ابزار روی سطح قطعه موج های بسیار کوچکی ایجاد می کند. هنگام عبور مجدد از سطح، تغییر ضخامت براده باعث نوسان نیروی برش می شود و همین تغییر نیرو می تواند لرزش بعدی را تقویت کند. به این فرآیند، چتر باززاینده یا Regenerative Chatter گفته می شود. تفاوت لرزش معمولی و چتر در ماشینکاری لرزش اجباری ممکن است بر اثر نامیزانی سه نظام، خرابی بلبرینگ یا یک منبع تحریک دوره ای به وجود بیاید. در مقابل، چتر حاصل ناپایداری دینامیکی فرآیند برش است و حتی با سالم بودن اجزای مکانیکی نیز می تواند اتفاق بیفتد. این تفاوت، مسیر عیب یابی را تغییر می دهد. آشنایی با ساختار و نحوه عملکرد دستگاه تراش سی ان سی CNC کمک می کند ارتباط میان اسپیندل، ابزار، فیکسچر و پارامترهای برش را بهتر درک کنیم و علت ناپایداری قطعه را دقیق تر تشخیص دهیم. 10 علت اصلی لرزش قطعه در تراشکاری CNC برای پیدا کردن علت واقعی، نباید تنها روی سرعت دستگاه تمرکز کرد. لرزش ممکن است از محل بستن قطعه شروع شود یا به دلیل انتخاب ابزار نامناسب افزایش پیدا کند. موارد زیر مهم ترین عوامل موثر بر پایداری عملیات تراشکاری هستند. 01 / مهار قطعه بستن نامناسب قطعه در سه نظام اگر قطعه به اندازه کافی مهار نشده باشد یا فک های سه نظام به درستی با سطح آن تماس نداشته باشند، نیروهای برشی باعث جابه جایی و ارتعاش می شوند. آلودگی فک ها، فشار نامناسب و تاب اولیه قطعه نیز مشکل را تشدید می کنند. 02 / هندسه قطعه بلند بودن قطعه و نبود تکیه گاه شفت های بلند و کم قطر نسبت به نیروهای جانبی حساس تر هستند. زمانی که طول آزاد قطعه زیاد باشد، احتمال خم شدن و ارتعاش افزایش پیدا می کند. استفاده صحیح از مرغک یا لینت می تواند صلبیت مجموعه را بهبود دهد. 03 / ابزار برش بیرون زدگی بیش از حد ابزار هرچه فاصله نوک ابزار تا محل نگهداری بیشتر شود، مقاومت آن در برابر خمش کاهش پیدا می کند. این مسئله در داخل تراشی با بورینگ بار اهمیت بیشتری دارد و می تواند باعث صدای تیز و موج افتادن روی سطح داخلی قطعه شود. 04 / سرعت دوران انتخاب نامناسب دور اسپیندل سرعت دوران روی نیروهای دینامیکی و پایداری برش تاثیر دارد. گاهی دستگاه در یک محدوده دور دچار چتر می شود، اما با تغییر کنترل شده RPM به محدوده ای پایدارتر می رسد. بنابراین کاهش دور همیشه تنها راه حل نیست. 05 / شرایط برش عمق برش و پیشروی نامتناسب عمق برش زیاد، سطح تماس ابزار با قطعه و نیروی برش را افزایش می دهد. پیشروی نامناسب نیز بر ضخامت براده و رفتار برش تاثیر می گذارد. البته پیشروی بسیار کم هم ممکن است به مالش ابزار به جای براده برداری موثر منجر شود. 06 / وضعیت اینسرت کندی یا هندسه نامناسب ابزار اینسرت فرسوده، لبه لب پریده یا زاویه برش نامناسب می تواند نیروی براده برداری را افزایش دهد. شعاع نوک اینسرت نیز باید متناسب با صلبیت قطعه، جنس متریال و عملیات خشن تراشی یا پرداخت انتخاب شود. 07 / مکانیک دستگاه لقی یا فرسودگی اجزای مکانیکی خرابی بلبرینگ اسپیندل، لقی کشویی ها، مشکل در برجک ابزار یا ضعف اتصالات مکانیکی می تواند موجب کاهش پایداری شود. در چنین شرایطی حتی ابزار سالم و تنظیمات مناسب نیز لزوما لرزش را برطرف نمی کنند. 08 / هم محوری نامیزانی قطعه یا مجموعه دوار قطعات نامتقارن، فیکسچرهای نامتعادل و خطای هم محوری می توانند نیروی گریز از مرکز متغیر ایجاد کنند. این نیرو با افزایش سرعت چرخش شدیدتر می شود و ممکن است حتی پیش از تماس ابزار با قطعه قابل تشخیص باشد. 09 / براده برداری تخلیه نامناسب براده و خنک کاری براده های بلند و پیچیده ممکن است دوباره وارد ناحیه برش شوند و تماس ناپایدار ایجاد کنند. خنک کاری نامناسب نیز با افزایش دما، سایش ابزار و تغییر شرایط تماس می تواند به تشدید ارتعاش کمک کند. 10 / پایداری سیستم رزونانس و ناپایداری دینامیکی هر مجموعه […]

در فرآیند قلاویزکاری، ابزار باید هم‌زمان با چرخش، در راستای محور سوراخ پیشروی کند و دندانه‌های رزوه را ایجاد کند. اگر شرایط برش مناسب نباشد، گشتاور مورد نیاز افزایش پیدا می‌کند و ممکن است بدنه قلاویز یا لبه‌های برشی آن بشکنند. این مشکل به‌خصوص در قطعات استیل، سوراخ‌های کور، رزوه‌های کوچک و تولید سری اهمیت بیشتری دارد.در واقع شکستن قلاویز همیشه به معنی بی‌کیفیت بودن ابزار نیست. حتی یک قلاویز مرغوب هم اگر وارد سوراخی با قطر نامناسب شود یا براده‌ها در مسیر آن جمع شوند، ممکن است بشکند. به همین دلیل، بررسی شرایط سوراخکاری اولیه به‌اندازه انتخاب خود قلاویز اهمیت دارد. سه موردی که قبل از تعویض قلاویز باید بررسی کنید ۰۱. قطر سوراخ آیا قطر مته اولیه با اندازه و گام رزوه متناسب بوده است؟ ۰۲. تخلیه براده آیا براده‌ها مسیر خروج مناسب دارند یا داخل سوراخ فشرده می‌شوند؟ ۰۳. نوع قلاویز آیا هندسه ابزار برای جنس قطعه و سوراخ کور یا عبوری مناسب است؟ مهم‌ترین دلایل شکستن قلاویز هنگام رزوه‌زنی برای پیدا کردن علت شکست، بهتر است ابتدا مشخص کنیم قلاویز در چه مرحله‌ای آسیب دیده است. شکستن در لحظه ورود، در عمق سوراخ یا هنگام برگشت، سرنخ‌های متفاوتی به ما می‌دهد. عوامل زیر از رایج‌ترین مشکلات فنی قلاویزکاری هستند. ۱. کوچک بودن قطر سوراخ اولیه یکی از اصلی‌ترین دلایل شکستن قلاویز، انتخاب مته‌ای با قطر کمتر از مقدار مورد نیاز است. وقتی سوراخ کوچک باشد، قلاویز باید حجم بیشتری از فلز را بردارد. در نتیجه فشار روی دندانه‌های برشی افزایش پیدا می‌کند و احتمال گیر کردن یا شکستن ابزار بیشتر می‌شود. برای مثال، قطر رایج مته اولیه برای رزوه متریک M6 با گام ۱ میلی‌متر، برابر ۵ میلی‌متر است. اگر بدون محاسبه صحیح از مته کوچک‌تری استفاده شود، بار برش افزایش پیدا می‌کند. از طرف دیگر، سوراخ بیش از حد بزرگ هم می‌تواند باعث ایجاد رزوه کم‌عمق و کاهش استحکام اتصال شود. برای انتخاب قطر مناسب، بهتر است قبل از شروع عملیات از جدول قطر مته قلاویز استفاده کنید. این جدول اندازه‌های پرکاربرد رزوه متریک را در اختیار شما قرار می‌دهد. ۲. جمع شدن براده داخل سوراخ هنگام قلاویز زنی برشی، دندانه‌های ابزار مقداری از فلز را جدا می‌کنند. اگر این براده‌ها به‌درستی از سوراخ خارج نشوند، میان قلاویز و دیواره قطعه گیر می‌کنند. در چنین شرایطی ابزار برای ادامه حرکت به گشتاور بیشتری نیاز دارد و ممکن است لبه‌های برشی آسیب ببینند یا قلاویز بشکند. این مشکل در سوراخ‌های کور بیشتر دیده می‌شود؛ زیرا براده‌ها راه خروج از انتهای سوراخ را ندارند. قلاویزهای شیار مارپیچ مناسب سوراخ کور می‌توانند در بسیاری از متریال‌های براده‌بلند، تراشه‌ها را به سمت دهانه سوراخ هدایت کنند. ۳. برخورد قلاویز با کف سوراخ کور در سوراخ کور، عمق سوراخکاری اولیه باید با عمق رزوه مورد نیاز و طول قسمت راهنمای برشی قلاویز هماهنگ باشد. اگر قلاویز پیش از تکمیل عملیات به کف سوراخ برسد، امکان ادامه حرکت محوری ندارد؛ اما چرخش یا پیشروی دستگاه ممکن است همچنان نیروی زیادی به آن وارد کند. نتیجه چنین وضعیتی می‌تواند شکست ناگهانی ابزار باشد. برای پیشگیری، باید عمق واقعی سوراخ، فضای لازم برای نوک قلاویز و براده‌ها و نقطه برگشت ابزار بررسی شود. ۴. استفاده از قلاویز نامناسب برای جنس قطعه قلاویز مناسب آلومینیوم لزوماً بهترین انتخاب برای فولاد ضدزنگ نیست. هر متریال از نظر سختی، انعطاف‌پذیری، رفتار براده و اصطکاک شرایط متفاوتی دارد. برای مثال، بعضی فولادهای ضدزنگ تمایل به کارسختی دارند و اگر ابزار به‌درستی برش ندهد، شرایط ماشینکاری دشوارتر می‌شود. علاوه بر جنس ابزار، هندسه شیار، زاویه برش، پوشش و وضعیت تیزی لبه‌ها نیز مهم است. استفاده از قلاویز کند یا دارای لب‌پریدگی، فشار برش را افزایش می‌دهد و ممکن است شکست ابزار را تسریع کند. ۵. روانکاری و خنک‌کاری نامناسب روانکار مناسب اصطکاک میان قلاویز و سطح رزوه را کاهش می‌دهد و به کنترل حرارت و خروج براده کمک می‌کند. در صورت کمبود روانکار یا استفاده از سیال نامتناسب، احتمال چسبیدن براده، سایش ابزار و افزایش گشتاور وجود دارد. نوع روانکار باید با جنس قطعه و ابزار سازگار باشد. استفاده از یک روغن ثابت برای همه فلزات یا افزایش بی‌حساب مقدار روانکار، راه‌حل مناسبی نیست. مهم‌تر از حجم سیال، رسیدن مؤثر آن به محل برش است. ۶. تنظیم نادرست سرعت و پیشروی دستگاه در قلاویزکاری ماشینی، سرعت اسپیندل و پیشروی ابزار باید با گام رزوه و شرایط برش هماهنگ باشند. اگر سرعت بیش از حد مناسب باشد، سایش و حرارت افزایش پیدا می‌کند. ناهماهنگی پیشروی محوری با چرخش قلاویز نیز ممکن است نیروی کششی یا فشاری اضافی ایجاد کند. در قلاویزکاری CNC با رزوه تک‌راهه، پیشروی محوری در هر دور باید با گام رزوه سازگار باشد. تنظیمات دقیق باید مطابق نوع کنترلر، ابزارگیر و توصیه سازنده ابزار انجام شود. همچنین هماهنگی چرخش و حرکت محور هنگام برگشت اهمیت دارد. برای آشنایی بیشتر با فرآیند ماشینکاری و کاربرد دستگاه‌های کنترل عددی می‌توانید مقاله دستگاه تراش سی ان سی CNC را مطالعه کنید. ۷. کج وارد شدن قلاویز و هم‌محور نبودن ابزار اگر محور قلاویز با محور سوراخ هم‌راستا نباشد، فشار به‌صورت یکنواخت میان دندانه‌های ابزار توزیع نمی‌شود. این مشکل می‌تواند در اثر مهار نامناسب قطعه، لنگی ابزارگیر، پخ نامناسب دهانه سوراخ یا خطای موقعیت سوراخ ایجاد شود. در قلاویزکاری دستی، استفاده از راهنمای مناسب و شروع صحیح ابزار اهمیت زیادی دارد. در روش ماشینی نیز وضعیت ابزارگیر، فیکسچر و هم‌محوری باید کنترل شود. ۸. اعمال نیروی بیش از حد هنگام قلاویزکاری دستی اگر قلاویز در سوراخ گیر کرده باشد، وارد کردن نیروی بیشتر با دسته قلاویز معمولاً مشکل را برطرف نمی‌کند؛ بلکه احتمال شکست ابزار را بالا می‌برد. در روش دستی، هنگام افزایش غیرعادی مقاومت باید کار متوقف شود و علت گیرکردن بررسی شود. در قلاویزهای دستی براده‌بردار، حرکت برگشتی کنترل‌شده در صورت توصیه سازنده می‌تواند به شکستن براده کمک کند. با این حال این روش نباید بدون توجه به نوع قلاویز به عملیات اتوماتیک یا قلاویزهای فرم‌دهنده تعمیم داده شود. جدول عیب‌یابی شکستن قلاویز داخل قطعه زمان وقوع شکست می‌تواند به پیدا کردن علت کمک کند. جدول زیر مهم‌ترین نشانه‌ها و مواردی را که باید بررسی شوند نشان می‌دهد. البته هیچ نشانه‌ای به‌تنهایی تشخیص قطعی نیست و ممکن است چند عامل هم‌زمان وجود داشته باشند. نشانه مشکل علت […]