معرفی و بررسی عملیات فرزکاری

 قطعات مختلفی که جنسشان از فولاد، چدن، فلزات غیرآهنی و یا مواد مصنوعی بوده و لازم باشد که دارای سطوح

هموار و یا خمیده و یا اینکه دارای شکاف و دندانه و غیره باشند می‌توان انها را فرزکاری کرد.

سطوح جانبی قطعاتی که فرز می‌شوند ممکن است روتراشی شده و یا پرداخت شده باشد لیکن قطعاتی که احتیاج به سطح تراشیده شده

خیلی پرداخت داشته باشند مانند راهنما های ماشین‌های ابزار پس از فرزکاری آن‌ها را شابر زده و یا بوسیله سنگ پرداخت می‌کنند.

ماشین های فرز ماشین هایی هستند حساس،دقیق،گران و با قابلیت های خاص که از اجزاء بدنه،میزکار،سیستم تغییر دور متحرک،موتور و محور تشکیل شده است.

ماشین فرز از جمله دستگاه‌ های با حرکت دورانی است. ماشین فرزکاری ابزاری برای ایجاد شکل‌های پیچیده برای قطعه‌های فلزی یا دیگر مواد جامد از جمله پلاستیک چگال است.

طرز کار این دستگاه بدین صورت است که ابزار برش چرخیده و از قطعه بار برمی‌دارد و قطعه خود بر روی میزی قرار گرفته که می‌توان آن را حرکت داد.

برای براده‌برداری از قطعه کار در فرزکاری از تیغه چند لبه‌ای استفاده می‌شود که آن را تیغه فرز می‌نامند.

لبه‌ های برنده تیغه فرز فرم گوه‌ای دارند (مانند رنده تراشکاری) که در روی محیط دایره‌ای قرار گرفته‌اند.

در فرزکاری هر یک از لبه‌های تیغه فرز در حین گردش دورانی خود مدت کوتاهی براده‌گیری می‌کنند و تا نوبت بعدی بدون براده‌برداری آزاد گردش کرده خنک می‌شوند؛

از این رو تیغه فرزها مانند رنده تراشکاری در اثر برش تحت فشار دائم قرار نمی‌گیرند، و براده‌برداری با آن‌ها سریع‌تر انجام می‌شود.

توانایی دستگاه فرز بستگی به قطعات جانبی آن دارد که شامل۱-گیره و۲-ابزار است. گیره قدرت مانور و درجه آزادی به دستگاه می دهد و ابزار تعیین کننده دقت فرایند است.

انواع گیره:

۱-گیره معمولی:درجه آزادی آن ۲ است.

۲- گیره دورانی:درجه آزادی آن ۳ است.

۳- گیره مفصلی:درجه آزادی آن ۴ است.

تفاوت های اصلی دستگاه فرز و دستگاه تراش:

در دستگاه فرز دستگاه براده بردار میچرخد ولی در دستگاه تراش قطعه میچرخد و دیگر اینکه به وسیله

دستگاه فرز میتوان قطعات گوشه دار را زد اما با دستگاه تراش فقط میتوان قطعات مدور را زد.

در تولید سری و در ماشین های فرز برای افزایش دقت و تکرار پذیری از وسیله ای به نام صفحه ساعت استفاده می گردد که تشکیل شده

از یک پیچ و چرخ دنده حلزونی است و میتواند با دقت خاصی ابزار یا قطعه کار را حرکت دهد.

صفحه ساعت به دو منظور استفاده فراوانی در فرزکاری دارد:

۱-تکرار عمل براده برداری

۲-تکرار حرکت بر روی یک پروفیل خاص

انواع ماشین های فرز و ساختمان آنها

• دستگاه فرز افقی

 

این ماشین تقریباً برای انجام کلیه کارهای عادی فرز مورد استفاده واقع می‌شود و از این جهت نام فرز افقی به آن داده‌اند که میل فرز آن افقی یاطاقان بندی شده است.

• دستگاه فرز عمودی

با این ماشین اغلب کارهای پیشانی تراشی انجام می‌شود میل فرز این ماشین به حال عمودی در قسمت فوقانی بدنه یاتاقان‌ بندی شده و این قسمت فوقانی

به دور محوری قابل گردش بوده به نحوی که ممکن است میله فرز را در وضع مایلی نیز ثابت نگه داشت.

حرکت اصلی و بار در این ماشین نیز کاملاً مطابق با ماشین فرز افقی صورت می‌گیرد.

• دستگاه فرز یونیورسال

فرق اساسی این ماشین با ماشینهای فرز قبلی آنست که میز آن به سمت راست و چپ قابل گردش بوده

و در نتیجه موارد استعمال این ماشین برای انواع کارها مانند درآوردن شکاف های مارپیچ و نظایر آن زیاد است.

• ماشین فرز طولی

  استفاده از این ماشین منحصراً برای کارهای سنگین است.

• ماشین فرز عرضی

از این ماشین برای انجام کارهای سری استفاده می‌شود. ساختمان ماشین طوریست

که میل فرز و بدنه‌اش قابلیت حرکت ارتفاعی دارند حرکت بار آن توسط میز صورت می‌گیرد.

ماشینهای فرز عرضی بزرگ اغلب دارای چندین میل فرز می‌باشند.

• ماشین‌های فرز پیچ بری

  این نوع فرزها انواع ساختمانی مختلف داشته و برای پیچ‌بری کاربرد دارند.

• ماشین‌های فرز چرخنده‌تراش

• ماشین‌های فرز الگوتراشی

ماشین هایی هستند که برای ساختن کارهایی که دارای سطوح محدود نامنظمی می‌باشند مانند تراش قالب ها طبق شابلن یا الگو به کار برده می‌شوند.

ابزار های فرزکاری

تیغه فرزها را اکثراً از فولاد تندکار (SS) تهیه می‌کنند به این دلیل که با این فولاد سرعت برش را به مراتب بیشتر از فولاد ابزار می‌توان انتخاب کرد.

اغلب لبه برنده فرزها را از فولاد سخت می‌سازند چون قیمت فولاد تند کار گران است لذا در فرزهای بزرگ بدنه آنها را از فولاد ساختمانی تهیه کرده

و لبه‌های برنده‌ای از فولاد تندکار به آن وصل می‌کنند و اگر جنس کار طوری باشد که اثر سائیدگی زیادی روی لبه برنده ایجاد کند در این حال لبه برنده فرز را از فولاد سخت تهیه می‌کنند.

انواع تیغه فرزها

• تیغه‌های فرز شده

قدرت برش تیغه فرز و مرغوبیت سطح خارجی قطعه کار تا حد زیادی ارتباط با لبه برنده تیغه دارد.

لبه‌های برنده این ابزار مانند سایر ابزارهای برنده فرم گوه‌ای داشته و از طریق فرزکاری ساخته می‌شوند.
مقدار زاویه لبه برنده متناسب با جنس قطعه کار است. همچنین تقسیم ‌بندی دنده‌های تیغه فرز هم بستگی به جنس قطعه کار دارد.
موقع فرزکاری مواد نرم براده‌ های جدا شده بزرگ بوده و بوسیله فواصل بزرگ بین دنده‌ های تیغه فرزهای دنده درشت بخار سطح کار هدایت می‌شوند.

در تیغه‌فرزهای نرم شده سه تیپ ابزار W , H , N وجود دارد.
لبه ‌های برنده فرم مارپیچ که ممکن است مارپیچ چپ و یا راست داشته باشند موقع براده‌ برداری یک نیروی قیچی شدن در جهت محور تیغه بوجود می‌آورند.

این نیرو (فشار محوری) باید بر خلاف بدنه میل فرز اثر داشته باشد وگرنه درن فرز از میله باز خواهد شد.
بر حسب دین فرزی چپ براست که بر خلاف جهت حرکت عقربه ساعت (نسبت به دستگاه اصلی حرکت)

گردش کند و راست بر یعنی تیغه فرزی که در جهت حرکت عقربه ساعت گردش داشته باشد.

• فرزهای تیغچه‌دار

  این تیغه ‌فرزها دارای تیغچه‌های جداجدا هستند که در بدنه تیغه فرز کار گذاشته شده و چنانچه به تیغچه‌ای صدمه‌ای وارد شود به سهولت می‌توان

  آن را عوض کرد این گونه تیغه فرزها را بیشتر برای پیشانی تراشی سطوح بزرگ استفاده میکنند.

• تیغه فرزهای پشت تراشیده

برای فرزکاری سطوح غیرتخت تیغه‌های فرز شده نمی‌توانند مورد استفاده واقع شوند زیرا این دسته از تیغه فرزها در نتیجه تیز کردن مجدد پروفیل خود را از دست می‌دهند،

لذا برای منحنی ها، قوسهای دایره و سایر پروفیلها و همچنین اغلب اوقات برای فرز کردن شکافها تیغه فرزهای پشت تراشیده فرم دار استفاده می‌شوند عمل پشت تراشی

برای این تیغه‌ها از این جهت لازم است که زاویه آزاد پیدا کنند.

زاویه براده آنها اکثراً برابر با صفر است و موقع تیز کردن آنها را از سطح پیشانی سنگ می‌زنند و به این طریق در پروفیل تیغه فرز تغییری حاصل نمی‌شود.

• تیغه فرزهای مرکب

تیغه فرزهای مرکب چند تیغه فرز شده و یا پشت تراشیده است که دارای قطرهای متفاوت بوده و پهلوی هم سوار شده باشند.

توسط این گونه تیغه‌ها می‌توان پروفیل که شامل فرم های مختلف باشد در یک برش بدست آورد

و با به کارگیری چند تیغه مختلف که با هم روی یک درن سوار شده باشند انواع کارهای مختلف را

می‌توان انجام داد و به این طریق می‌توان از به کار بردن تیغه فرزهای فرم دار گران قیمت صرفه‌جویی کرد.

انواع روش های فرزکاری:

• فرزکاری ساده
• فرزکاری پیشانی
• بغل تراشی
• فرزکاری زاویه دار
• فرزکاری مرکب
• فرزکاری فرم
• فرزکاری با استفاده از انگشتی
• کپی تراشی
• برش با استفاده از فرزکاری
• فرزکاری شیار T شکل
• دنده زنی
• مارپیچ زنی

دستگاه فرز cnc

دستگاه فرز CNC دارای میز کاری است که می تواند در دو جهت افقی (X) و عمودی (Y) حرکت کند و نوک فرز،

که توسط اسپیندل در محور عمق (Z)  حرکت داده می‌شود.

حرکت هم اسپندل و هم میز کار را می توان تا دقت ۰۱/ ۰ میلی متر توسط کامپیوتر کنترل کرد.

دستگاههای فرز CNC را هم می‌توان به صورت دستی و هم به طور خودکار راه اندازی کرد هر دستگاهCNC  

در دو یا چند جهت برنامه ریزی شده حرکت می کند که به آنها محور می گویند.

محور می‌تواند خطی یا گردشی باشد، فرزCNC  در چند محور حرکت می کند،

هرچه تعداد محورها بیشتر باشند، کار با دستگاه پیچیده تر و برنامه ریزی برای آن مشکلتر است

اما خروجی بهتری به ما می‌دهد و دقیق‌تر است. دستگاه فرزCNC  میتوانند عملیات گوناگونیاز کار های ساده ای مانند

برش قالب و سوراخکاری تا عملیات پیچیدهتری مانند منبت کاری را به راحتی انجام دهد.

دستگاه فرز CNC درحین عملیات نیاز به روغن کاری و خنک سازی وهمچنین تمیز کردن سطح ماده نیز دارد که این کارها

را با توجه به داشتن ابراز جانبی مانند چنجر خودکار، چیلر و خنک کننده  انجام می‌دهد.