ابزارهای ماشینکاری CNC - معرفی انواع ابزارها و کاربرد آنها

همانطور که می دانید ابزارهای ماشینکاری قلب تپنده هر کارگاهی هستند. انتخاب درست این ابزار می تواند تفاوت بسیار زیادی در سرعت تولید، دقت ماشینکاری و کیفیت نهایی قطعه کار ایجاد کند.

درست مانند یک شریک حرفه ای که کسب بهترین نتیجه در کمترین زمان را ممکن می نماید، ابزارشناسی و انتخاب ابزار مناسب هم نقش کلیدی در موفقیت پروژه خواهد داشت.

دانستن این که کدام ابزار مناسب چه کاری است، می تواند فرآیند تولید را دگرگون نموده و بهره وری را افزایش دهد.

در این مقاله ضمن بیان اهمیت ابزارشناسی، انواع ابزارهای ماشینکاری و کاربرد هر یک از آنها را توضیح خواهیم داد.

شناخت ابزارهای ماشینکاری بر کیفیت، سرعت و دقت کار تاثیر مستقیم خواهد داشت و منجر به کاهش هزینه ها و افزایش طول عمر ابزارها خواهد شد.

تعریف ابزارشناسی

ابزارشناسی به مطالعه و شناخت انواع ابزارهای ماشینکاری و کاربرد آنها در تولید اشاره دارد.

همان طور که می دانیم انتخاب صحیح ابزارها تاثیر مستقیم برسرعت، کیفیت، دقت ماشینکاری و کارایی تولید دارد. بطور مثال استفاده از ابزار مناسب در فرآیند ماشینکاری می تواند ضمن کاهش زمان ماشینکاری، هزینه تولید را بهینه نماید و حتی عمر مفید ماشین ها را افزایش دهد.

بطور کلی اپراتورهای دستگاه CNC می توانند با آگاهی از ویژگی ها، جنس و نوع ابزارها فرایند تولید را بهبود ببخشند.

انواع ابزارهای ماشینکاری عبارتند از:

ابزارهای برش (Cutting Tools)
ابزارهای تراشکاری (Turning Tools)
ابزارهای فرزکاری (Milling Tools)
ابزارهای مته کاری (Drilling Tools)
ابزارهای براده برداری (Reaming Tools)
ابزارهای پرداخت (Finishing Tools)
ابزارهای سنگ زنی (Grinding Tools)

این مقاله بخشی از مبحث ابزارشناسی دوره آموزشی مسترکلاس آموزش ماشینکاری CNC است.
برای یادگیری صفر تا صد ماشینکاری تراش و فرز CNC روی لینک زیر کلیک نمائید.

ابزارهای برش (Cutting Tools)

ابزارهای برش در ماشینکاری CNC برای ایجاد اشکال و ابعاد دقیق در مواد مختلف به کار می‌روند. این ابزارها شامل انواع مختلفی هستند مانند تیغچه‌ها، مته‌ها، فرزها و ابزارهای تراش. مبنای انتخاب ابزار مناسب، بر اساس جنس قطعه کار و نوع عملیات مورد نظر است.

ابزارهای برش به منظور مقاومت زیاد در برابر سایش و تحمل گرما، معمولاً از جنس کاربید تنگستن، سرامیک، یا فولاد تندبر ساخته می‌شوند. البته باید اشاره نمائیم که ابزارهای کاربیدی به دلیل عمر طولانی و قابلیت برش با سرعت بالا، در صنایع پیشرفته بسیار پرکاربرد هستند.

کاربرد:

تیغچه‌های برشکاری: برای برش و تراش اولیه مواد سخت مثل فلزات و آلیاژها استفاده می‌شوند.

مته‌ها (Drills): برای عملیات سوراخ‌کاری دقیق در انواع مختلف قطعات فلزی و غیرفلزی به کار می‌روند. مثل: فولاد و آلومنیوم.

ابزارهای فرز (Milling Tools): برای برداشت سطوح و شکل دهی در تولید قطعات پیچیده یا فرم های خاص استفاده می‌شوند.

ابزارهای تراشکاری (Turning Tools)

ابزارهای تراشکاری با دقت بالا مواد را برش می دهند، این ابزارها معمولا برای حذف لایه هایی از سطح مواد و کاهش قطر قطعات گرد و ایجاد اشکال استوانه ای استفاده می شوند.

این ابزارها در عملیات تراش CNC نقش حیاتی داشته، بصورت تیغه های برش دهنده طراحی و روی دستگاه تراش نصب می شوند و در تولید قطعاتی نظیر شفت ها و دنده ها استفاده می شوند. ابزارهای تراش دارای زوایای خاصی برای کاهش اصطکاک و افزایش دقت هستند. انتخاب مناسب ابزار، سرعت و عمق برش تاثیر زیادی بر کیفیت نهایی و عمر ابزار خواهد داشت.

کاربرد:

داخلی تراشی و روتراشی: این ابزارها برای تراشیدن سطوح خارجی و داخلی قطعات استوانه‌ای یا مخروطی شکل مناسب هستند.

ایجاد رزوه: ابزارهای مخصوص رزوه‌زنی برای تولید رزوه‌های دقیق در قطعات به کار می‌روند.

ابزارهای فرزکاری (Milling Tools)

ابزارهای فرزکاری از مهم‌ترین ابزارها در ماشینکاری CNC هستند. این ابزارها معمولا بصورت دیسک های گرد یا تیغه های چند لبه طراحی شده و به کمک حرکت چرخشی خود، مواد را از سطح قطعات حذف نموده و قابلیت ایجاد اشکال پیچیده، حفره و سطوح صاف را دارند. فرزکاری بر روی مواد مختلفی انجام می شود. ابزارهای فرز به دو دسته کلی فرزهای انتهایی (End Mills) و فرزهای کناری (Side Mills) تقسیم می‌شوند. در اینجا هم انتخاب مناسب نوع ابزار و سرعت چرخش تاثیر زیادی در دقت و کیفیت سطح و عمر ابزار دارد.

کاربرد:

فرزهای انتهایی: برای ایجاد حفره‌ها و سوراخ‌های عمیق در قطعات استفاده می‌شوند.

فرزهای کناری: این ابزارها برای ایجاد شیارها و لبه‌های صاف در مواد مختلف کاربرد دارند.

ابزارهای مته کاری (Drilling Tools)

مته‌ها از دیگر ابزارهای رایج در ماشینکاری CNC بوده که برای ایجاد سوراخ‌های دقیق در مواد مختلف به کار می‌روند. مته ها از جنس فولاد تندبر یا کاربید هستند در اندازه های متنوع که می توانند با سرعت بالا دوران کنند و با فشار معین برش را انجام می دهند.

انتخاب صحیح نوع مته بر اساس قطر، عمق و جنس ماده، تأثیر مستقیمی بر سرعت و کیفیت ماشینکاری دارد. برخی از انواع پرکاربرد مته‌ها عبارتند از:

مته‌های اسپیرال (Twist Drills): برای سوراخ‌کاری عمومی.

مته‌های متمرکز (Center Drills): برای ایجاد سوراخ‌های دقیق پیش از عملیات اصلی.

ابزارهای براده برداری (Reaming Tools)

این ابزارها برای افزایش دقت و کیفیت سطح سوراخ‌های ایجاد شده توسط مته‌ها استفاده می‌شوند. ابزارهای براده‌برداری معمولاً برای اصلاح سوراخ‌ها و رسیدن به قطر دقیق به کار می‌روند. این ابزارها به دلیل دقت بالای خود در صنایع حساس مانند هوافضا و پزشکی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

ابزارهای پرداخت (Finishing Tools)

پس از عملیات برش و تراش، استفاده از ابزارهای پرداخت برای ایجاد سطوح صاف و صیقلی ضروری است.

ابزارهای پرداخت سطح قطعات را بهبود می‌دهند و نواقص و زبری‌های باقی‌مانده را برطرف می نمایند. این ابزارها بسته به نوع مواد و نوع سطح مورد نظر، به اشکال و جنس‌های مختلفی ساخته می‌شوند. این ابزارها شامل دستگاههای سنگ زنی، سنباده زنی و پرداخت مکانیکی است.

کاربرد:

پرداخت نهایی قطعات فلزی و غیرفلزی: این ابزارها سطح قطعات را برای جلوگیری از خوردگی یا ایجاد زیبایی صاف می‌کنند.

ابزارهای سنگ زنی (Grinding Tools)

سنگ‌زنی (Grinding) یکی از فرآیندهای پرداخت نهایی در ماشینکاری CNC است که برای ایجاد سطوح بسیار صاف و دقیق بر روی قطعات استفاده می‌شود. این فرآیند معمولاً برای حذف میزان بسیار کمی از ماده و بهبود کیفیت سطح به کار می‌رود. ابزارهای سنگ‌زنی شامل دیسک‌های ساینده هستند که با چرخش سریع، زبری سطح قطعه را کاهش می‌دهند.

کاربردهای اصلی ابزارهای سنگ‌زنی: