ابزارهای تراشکاری براساس نوع قطعه کار جنسهای متفاوتی دارند و این به این خاطر است که باید از قطعه کار سختتر و مقاومتر باشند. برای تمام قطعات کاری که هرکدام جنس متفاوتی با دیگری دارند، نمیتوان از ابزار تراشکاری استفاده کرد. بنابراین شناخت قطعات و جنسهای آن و همچنین شناخت ابزارهای تراشکاری و نحوه سوار کردن آنها روی دستگاه تراش بسیار مهم است.
تراشکاری در واقع شکلدهی به فلزات به روش براده برداری با استفاده از ماشین تراشکاری است که در این روش از شکلدهی فلزات که به شکل استوانه و یا اشکال دیگر است، با قدرت و سرعت معین به چرخش درآمده و با حرکت تیغچههای تراشکاری بر روی آن، عمل برادهبرداری با عمق و سرعت معین انجام میشود.
قطعات و ابزارهای تراشکاری
قطعات اصلی تراشکاری و در واقع قطعات اصلی ماشینهای صنعتی، از قبیل میلههای ساده و غیرساده، میلههای پیچ شده، پولکها، بوشها و نظائر اینها هستند، که دارای مقاطع دایره ای شکل است. همچنین بسیاری از ابزار آلات دیگر مانند تیغه فرز، متهها، برقوها، و قلاویزها هم دارای مقاطع گرد هستند.
یک ابزار تراش از یک، دو یا سه محور حرکت میگذرد تا قطر یا عمق دقیقی در قسمتی از جسم صلب که چرخانده میشود، ایجاد کند و در واقع آن را تراش دهد. تراشکاری میتواند داخل یا خارج یک قطعه انجام شود. محور حرکت قطعه در تراشکاری از لحاظ جهت تراش، میتواند در امتداد خطی صاف یا در راستای دستهای از منحنیها و زوایهدار باشد.
بورینگ
اصطلاح تراشکاری بیشتر در مورد تولید سطح خارجی با عمل تراش کاربرد دارد، در صورتی که تراش برای تولید سطوح داخلی نیز وجود دارد و انجام میشود و نام این عمل برینگ است. بنابراین بورینگ نیز مانند تراشکاری در مجموع نوعی عمل تراشیدن محسوب میشوند.
انواع جنس ابزارهای تراشکاری
انواع جنس ابزارهای تراشکاری شامل: فولاد ابزار غیرآلیاژی، فولاد ابزار آلیاژی، فلزات سخت و فلزات سرامیکی است. در این میان پرکاربردترین جنس در کارگاههای تولیدی، فلزات سخت هستند. زیرا از لحاظ زمان تولید و کیفیت به صرفه هستند و کم کاربردترین جنس فولاد ابزار غیرآلیاژی است.
فولاد ابزار غیرآلیاژی
ابزارهای تراشکاری میتوانند از این جنس باشند که به نام فولاد کربنی(WS) نیز شناخته میشود که از ۵/ ۰ تا ۵/ ۱ درصد کربن دارد. این فولاد که سختی خود را تا ۲۵۰ درجه سانتی گراد حفظ میکند، در تراشکاری قطعات فولادی نرم (فولادهای غیرآلیاژی کم کربن) کاربرد دارد. همانطور که گفته شد، این فولاد امروزه کم کاربردترین جنس میان ابزارهای تراشکاری است.
فولاد ابزار آلیاژی
این فولادها علاوه بر کربن که در فولادهای غیرآلیاژی نیز وجود دارد، با فلزات دیگری آلیاژ شدهاند. این نوع فولاد در دو نوع کم آلیاژ با تحمل تا ۳۰۰ درجه سانتیگراد و پرآلیاژ با تحمل تا ۶۰۰ درجه سانتیگراد از فلزاتی مانند کروم، ولفرام، وانادیوم، مولیبدن و کبالت است. فولادهای پرآلیاژ به نام فولادهای تندبر (SS) یا (HSS) معروف هستند. این ابزارها معمولا متناسب با نوع کاربرد در مقاطع گرد، مربع و یا ذوزنقه در طول ۲۰۰ میلیمتر ساخته و با سنگ سمباده تیز میشود. این ابزارها همچنین بعد از مدتی کار کردن و کند شدن، قابل تیزکاری خواهند بود.
برای سوار کردن این ابزار به دستگاه، به طور مستقیم یا با استفاده از نگهدارندههای مخصوصی به ابزارگیر دستگاه بسته میشوند. سر این ابزارها که گاه تنها سر آنها از این جنس انتخاب میشوند، به بدنهای از جنس فلزات ساختمانی با استحکام ۷۰۰ تا ۸۰۰ نیوتن بر میلیمتر مربع جوش داده میشوند.
فلزات سخت
فلزات سخت به سبب زمان تولید و هزینه، بسیار به صرفه و پرکاربرد در صنعت هستند. فلزات سخت از مخلوط پودر کاربید بعضی از فلزات دیرگداز مانند کاربید ولفرام، تیتان، تانتال، مولیبدن و یا وانادیوم، به همراه پودر کبالت (به عنوان چسب) تولید میشوند. فلزات سخت نسبت به سایش سختی زیاد و مقاومت زیادی دارند و تا دمای ۹۰۰ درجه سانتیگراد سختی خود را حفظ میکنند. فلزات سخت به سبب مقاومت بالا، در تراشکاری موادی مانند فولاد ریختهگری با منگنز زیاد و قطعات ریختهگری همراه با ماسه و شیشه و چینی و شاخ مصنوعی که فولاد تندبر قابلیت برادهبرداری ندارد، به راحتی و با سطحی صیقلی، برادهبرداری میکنند.
اما نکتهای که در مورد فلزات سخت وجود دارد، این است که تنش حرارتی ایجاد ترک و لبپریدگی در آن میکند. بنابراین این فلزات سخت توان خنک شدن ناگهانی و همچنین ضربه را ندارند.
فلزات سخت با شکلها و ترکیبات مختلف با توحه به نوع کاربرد و برادهبرداری و جنس قطعه کار ساخته میشوند. برای تراشکاری، با استفاده از روبنده یا پیچ به نگهدارندههای مخصوص در ابزارگیر دستگاه بسته میشوند. لبههای کندشده این ابزارها قابل تیزشدن نیستند و با لبههای بعدی تعویض میشوند.
فلزات سرامیکی
فلزات سرامیکی ترکیب فلزات سخت مانند اکسید فلزات، آلومینیم، سیلیسیم و کروم (Al2O3،SiO2،CrO2) به مقدار زیاد و فلزات چسباننده مانند مولیبدن، کبالت و نیکل هستند. از ویژگیهای فلزات سرامیکی مقاومت بالا در مقابل سایش تا حد ۵ تا ۱۰ برابر فلزات سخت و همچنین حفظ سختی تا ۱۲۰۰ درجه سانتیگراد است. ضعف این فلزات این است که سبکتر از تکههای فلزات سختند و به همین دلیل در مقابل ضربه حساسترند. تکههای لبهها تیز شده و روی نگهدارنده دستگاه تراش بسته میشوند. این فلزات برای تراشیدن فولادهای سختکاری شده کاربرد دارند، در تکه های کوچک و به شکلهای مختلف ساخته میشوند.
انواع قطعه کار از نظر جنس
مهم ترین جنس قطعات را فلزات آهنی مانند چدن و فولاد و فلزات غیرآهنی سبک و سنگین و آلیاژهای آنها و مواد مصنوعی تشکیل میدهند.
- چدن
چدن در واقع آهن با درصد کربن بین ۲.۰۶ تا ۶.۶۷ درصد است. - فولاد
فولاد نیز در واقع آهن بهعلاوه ۰.۵ تا ۲.۰۶ درصد کربن است. برای بهبود خواص فولاد آن را با عناصر دیگری مانند منگنز و کرم و سایر فلزات ترکیب می کنند. - فلزات غیرآهنی سبک
آلومینیوم و آلیاژهای آن از جمله فلزات غیرآهنی سبک هستند که به سبب سبکی وزن و استحکام زیاد در صنایع مختلف از جمله هواپیماسازی کاربرد فراوان دارد و مقاومت به خوردگی آنها زیاد است. - فلزات غیرآهنی سنگین
مس و روی و آلیاژ مهم این دو یعنی برنج از فلزات غیرآهنی سنگین هستند. درآلیاژ برنج هرچه درصد مس بیشتر باشد، قابلیت برادهبرداری آن کاهش می یابد. سرب میتواند این مشکل را حل کند، بنابراین برای افزایش قابلیت برادهبرداری به برنج اضافه میکنند. برنز نیز آلیاژی از مس و قلع است و از فسفر برنز برای ساخت یاتاقانها استفاده میکنند. - مواد مصنوعی
این مواد مانند پلی اتیلن از نفت خام به دست می آیند، کاربرد فراوانی در صنعت به علت مزایای زیاد آن دارند، همچنین قابلیت براده برداری آنها نیز خوب است.
سطوح و زوایای رندههای تراشکاری
برای اینکه رندههای ابزارهای تراشکاری نفوذ و برادهبرداری بهتری داشته باشند، با استفاده از سنگ سنباده، یک سری سطوح و زوایا روی رنده ایجاد میکنند، تا فرم خاصی برای آماده استفاده شدن، به آنها دهند. رنده های جنس فلزات سخت یا سرامیک، این سطوح و زوایا را روی خود به طور آماده دارند و روی نگهدارنده بسته شده و مورد استفاده قرار میگیرند. رنده های جنس فولاد تندبر (HSS) و یا فولاد ابزار غیرآلیاژی، این سطوح و زوایا را به طور آماده ندارند و باید قبل از استفاده از رنده در آنها ایجاد شود.
- سطوح ابزار
اگر سطح مقطع ابزار به صورت مربع در نظر گرفته شود و قرار باشد به داخل قطعه کار نفوذ کند، نیاز به نیروی زیادی خواهد بود. اما اگر سطح مقطع ابزار به صورت یک شکل گوهای باشد، با نیروی کمتری به داخل قطعه کار نفوذ می کند. برای ایجاد چنین شکل گوهای نیاز به ایجاد دو سطح است. - سطح براده
سطحی است که برای کمک به نفوذ بهتر ابزار و هدایت برادهها در هنگام جداشدن از قطعه، روی رنده ایجاد میشود. - سطح آزاد
سطحی است که روی رنده برای کمک به نفوذ بهتر ابزار و جلوگیری از اصطکاک بین رنده و قطعه کار در حال گردش ایجاد میشود.
در رندهها ممکن است برحسب شکل رنده چند سطح آزاد وجود داشته باشد. برای مثال در رندههای روتراشی برای جلوگیری از اصطکاک بین ابزار و سطح تراشیده شده قطعه کار، سطح آزاد پیشانی نیز وجود دارد.
نکات ایمنی در مورد ابزارهای تراشکاری
- طول قسمت بیرون آمده رنده از رندهگیر حتی الامکان کوتاه باشد. در صورتی که این طول بلند باشد باعث (ایجاد ارتعاش یا شکستن رنده) میشود.
- رنده به صورت عمود در داخل رندهگیر قرار گیرد (کج نشود)
- در هنگام بستن پیچها دقت کنید که پیچ دقیقاً در وسط رنده بسته شود.
- در هنگام بستن پیچها دقت کنید که اگر زیر قسمتی از رنده خالی است، پیچ آن قسمت را محکم نکنید.
- رندهها را حداقل با دو پیچ محکم کنید.
- اطمینان حاصل کنید که در هنگام باز کردن و محکم کردن پیچهای روی رنده، پیچ وسط رندهبند محکم باشد.
- در هنگامی که سهنظام در حال دوران است از باز کردن و بستن رنده و چرخاندن رندهگیر خودداری کنید.
- برای شروع نظافت پایان کار، ابتدا رنده را از رندهگیر باز کنید.