پروسه های ریخته گری – بخش هفتم
۲ پروسه های برش کاری
برش کاری متداول ترین پروسه تولیدی است. برش کاری اغلب به عنوان یک پروسه ثانویه یا پرداخت مورد استفاده قرار می گیرد به این صورت که محصول آماده برش توسط یکی از پروسه های ذکر شده قبلی، ساخته خواهد شد. این روش می تواند؛
- دقت ابعادی را بهبود ببخشد؛
- پرداخت سطح را بهتر کند؛
- خصوصیات هندسی مانند سوراخ ها و شیارها را ایجاد کند که انجام آن ها در پروسه تولیدی اولیه مشکل است.
بسیاری از قطعات به طور کامل توسط ماشین کاری تولید می شوند – به خصوص اگر شکل مبنا از میله یا صفحه جامد به دست آمده باشد. به کارگیری ماده نامرغوب در پروسه های برش کاری وجود دارد اما اغلب می توان با این موضوع کنار آمد و اتوماسیون می تواند برش کاری را در حجم های تولیدی بسیار بالا جذاب کند.
۲٫۱ ماشین کاری
در صنعت، برش کاری به طور سنتی با ماشین های بزرگی مانند ماشین های تراش، دستگاه های نورد، سوراخ کن ها، صفحه تراش ها و دستگاه های متعدد دیگری که تمام کارهای آن توسط متخصص انجام می شد، صورت می گرفت. هر نوع ماشین قادر به انجام یک روش خاص برای برش کاری بود. این ماشین های برش کاری به طور نسبتاً گیج کننده ای، مجموعاً با عنوان ابزارهای ماشینی و پروسه های مربوطه به نام ماشین کاری شناخته می شوند. چند دهه گذشته رشد قابل توجهی را در حوزه استفاده از مراکز ماشین کاری قابل تغییر وکنترل شونده با کامپیوتر، به خود دیده است (شکل) که قابلیت های امکان تغییر در ابزار و قطعه کار را با هم فراهم می کند. معرفی چنین ماشین هایی به همراه کاهش نیاز آن ها به منظور داشتن نیروی کاری که آن ها راه بیندازد، هزینه های عملیاتی را کاهش داده است تا بتوان در حال حاضر برش کاری را برای حجم های تولیدی که در گذشته غیراقتصادی فرض شده اند، به کار برد.
 |
| یک مرکز معمولی ماشین کاری کنترل شونده با کامپیوتر |
۲٫۲ دستگاه های ماشین کاری
طی انجام هر عملیات ماشین کاری، ابزار برش در تماس با ماده ای که باید بریده شود، قرار می گیرد که این ماده قطعه کار نام دارد. دستگاه برش باید هم ابزار و هم قطعه کار را نگه دارد و یکی را نسبت به دیگری حرکت دهد تا عملیات برش انجام شود.
کلیه پروسه های برش کاری در اصل چیدمان هایی پیچیده از یک عملیات برش تک نقطه ای ساده هستند: یک تیغه اره فقط ترکیبی از ابزارهای برش تک نقطه ای است؛ کاغذ سنباده مجموعی از سنگ ریزه های برش تک نقطه ای است که روی یک تکه کاغذ چسبانده شده اند.
وقتی ابزار برش در تماس با قطعه کار قرار داده می شود، لایه نازکی از ماده ناخواسته (براده) را جدا می کند. نوک ابزار شبیه به یک گوه، شکل داده شده است تا اینکه سطوح ابزار همیشه متمایل به سطوح ماشین کاری شده از قطعه کار باشند، به این خاطر که ناحیه سایشی بین ابزار و قطعه کار محدود شود. این سایش نامطلوب است زیرا انرژی را هدر می دهد و باعث می شود تا ابزار با نرخ رو به افزایشی مستهلک شود.
 |
| تشکیل براده هنگام ماشین کاری |
در زمان تغییر شکل دادن براده، کار توسط ابزار روی قطعه کار صورت می گیرد و بیش از ۹۰ درصد این انرژی تبدیل به گرما می شود. این گرما در حجم کوچکی از قطعه کار و در نزدیکی نوک ابزار متمرکز است. پروفیل دمایی واقعی نزدیک نقطه برش وابسته به خواص گرمایی و مکانیکی ابزار و قطعه کار دارد اما رسیدن دماها به oC 700 به صورت محلی امری عادی است، حتی وقتی که سیال خنک ساز استفاده گردد.
در این دماها، وقتی که براده شروع به جوش خوردن به ابزار می کند حالت نفوذ یا چسبندگی جزئی در سطح مشترک ابزار/قطعه کار وجود دارد. این حالت بسیار نامطلوب است زیرا سایش ابزار و مصرف انرژی طی پروسه ماشین کاری را همزمان با هم دخیل می کند. روان کاری به رهایی از این شرایط کمک می کند اما طراحی دقیق ابزار برش مهمترین نکته است. هندسه ها و زوایای برش ابزاری خاصی برای مواد مختلف وجود دارد که به حداقل نگه داشتن دماها و انرژی ها در زمان انجام برش، کمک می کند.
جذابیت اصلی ماشین کاری به عنوان یک پروسه شکل دهی در توانایی آن برای تولید تقریباً هر شکلی به صورت دقیق است. به هر حال، ماشین کاری نیاز به تجهیزات اصلی گران دارد و همچنین می تواند مواد زائد زیادی را تولید کند و برای حجم های تولیدی زیاد اغلب اثبات شده است که گران تر از روش های جایگزین برای شکل دهی می باشد.
منبع : اینترنت
گردآوری : ایران ملد
