تراشکاری

مقدمه

تراشکاری یکی از اصلی‌ترین فرآیندهای ماشین‌کاری در صنایع فلزکاری و ساخت قطعات مکانیکی است. این فرآیند که بر پایه حذف تدریجی مواد از روی قطعه کار به‌وسیله ابزار برنده صورت می‌گیرد، نقش اساسی در تولید قطعات دقیق، مقاوم و صنعتی ایفا می‌کند. اما موفقیت در فرآیند تراشکاری، تنها به مهارت اپراتور محدود نمی‌شود؛ بلکه آشنایی کامل با ابزار تراشکاری و تجهیزات مورد استفاده در آن، عاملی کلیدی در دستیابی به کیفیت بالا و دقت مطلوب است.

در این مقاله جامع و کاملاً تخصصی، قصد داریم به‌طور مفصل به بررسی انواع ابزارهای تراشکاری، جنس ابزارها، تجهیزات مکمل، نکات انتخاب ابزار، و نکات ایمنی مرتبط با آن بپردازیم.

فصل اول: تراشکاری چیست؟

تراشکاری فرآیندی است که طی آن با چرخش قطعه کار و حرکت ابزار برش، عملیات شکل‌دهی، کاهش قطر، صاف‌کاری، شیاردار کردن یا رزوه‌زنی انجام می‌شود. این عملیات اغلب با دستگاه‌های تراش انجام می‌شود که دارای سیستم دوار برای نگه‌داشتن قطعه کار و ابزار برشی متحرک هستند.

فصل دوم: دسته‌بندی کلی ابزارهای تراشکاری

ابزارهای تراشکاری را می‌توان به‌صورت کلی در دسته‌های زیر قرار داد:

1. ابزار برش خارجی

مانند:

• قلم تراش مستقیم (Straight Turning Tool)

• قلم پیشانی‌تراشی (Facing Tool)

• قلم برش جانبی (Side Cutting Tool)

2. ابزار سوراخ‌کاری (Drilling Tools)

شامل انواع مته‌ها برای ایجاد سوراخ‌های استوانه‌ای با دقت بالا.

3. ابزار شیارزنی و برش (Parting & Grooving Tools)

جهت جدا کردن قطعه از میله اصلی یا ایجاد شیارهای دقیق در سطح خارجی یا داخلی.

4. ابزار داخل‌تراشی (Boring Tools)

برای بزرگ‌تر کردن یا صیقل دادن سوراخ‌های داخلی با دقت بالا.

5. ابزار رزوه‌زنی (Threading Tools)

برای تولید رزوه‌های داخلی یا خارجی.

6. ابزار فرم‌دهی (Form Tools)

برای ایجاد اشکال خاص و پیچیده روی سطح قطعه.

فصل سوم: مواد سازنده ابزارهای تراشکاری

ابزارهای تراشکاری باید از موادی ساخته شوند که دارای سختی بالا، مقاومت در برابر سایش، و پایداری حرارتی بالا باشند:

• فولاد پرسرعت (HSS): برای کاربردهای عمومی و سرعت پایین.

• کاربید (Tungsten Carbide): بسیار مقاوم، مناسب برای تراشکاری سرعت بالا.

• سرامیک: برای تراشکاری مواد سخت مانند چدن و فولادهای آلیاژی.

• نیترید بور مکعبی (CBN): سخت‌ترین ماده مصنوعی پس از الماس.

• الماس صنعتی (PCD): برای تراش فلزات غیرآهنی و کامپوزیت‌ها.

فصل چهارم: تجهیزات کمکی و جانبی در تراشکاری

برای اجرای دقیق عملیات تراشکاری، استفاده از تجهیزات کمکی ضروری است:

- سه نظام (چاک): برای گرفتن قطعه کار به‌صورت محکم و مطمئن.

- چهار نظام مستقل: برای گرفتن قطعات غیر مدور.

- ابزارگیر (Tool Holder): نگه‌داری و تنظیم زاویه ابزار برش.

- کولت و اسپیندل:

- خط‌کش دیجیتال و اندیکاتور:

- خنک‌کننده‌ها (Coolants): جلوگیری از افزایش دما و افزایش عمر ابزار.

فصل پنجم: بررسی ابزارهای تراشکاری مدرن

در سال‌های اخیر، با پیشرفت تکنولوژی، ابزارهای تراشکاری نیز هوشمند و چندمنظوره شده‌اند:

• ابزارهای تراشکاری قابل تعویض تیغه (Insert Type): برای تعویض سریع تیغه‌ها بدون نیاز به تیز کردن.

• ابزارهای دارای پوشش (Coated Tools): پوشش‌هایی مانند TiN، TiAlN برای افزایش مقاومت سایشی.

• ابزارهای کنترل دیجیتال: قابلیت مانیتورینگ شرایط کاری و پیشگیری از خرابی.

فصل ششم: نکات کلیدی در انتخاب ابزار تراشکاری

برای انتخاب مناسب‌ترین ابزار تراشکاری باید عوامل زیر را در نظر گرفت:

• نوع ماده قطعه کار

• نوع عملیات (برش، پرداخت، فرم‌دهی)

• دمای کاری

• سرعت دورانی دستگاه

• کیفیت سطح مورد نیاز

• میزان باربرداری

فصل هفتم: نگهداری و تیز کردن ابزارهای تراشکاری

یکی از مهم‌ترین عوامل تأثیرگذار بر کیفیت تراشکاری، نگهداری و تیز کردن منظم ابزارهاست. تیز کردن صحیح زاویه برش باعث کاهش فشار بر روی دستگاه و افزایش طول عمر ابزار می‌شود.

فصل هشتم: نکات ایمنی در استفاده از ابزارهای تراشکاری

• استفاده از محافظ چشم و دست

• نصب صحیح ابزار و قطعه کار

• عدم قرارگیری دست در مسیر براده‌برداری

• بررسی پیچ‌ها و اتصالات قبل از شروع عملیات

• خاموش کردن دستگاه پیش از تعویض ابزار

فصل نهم: نقش فناوری CNC در توسعه ابزارهای تراشکاری

با ورود دستگاه‌های CNC، نوع و ساختار ابزارهای تراشکاری دستخوش تحول عظیمی شده است. ابزارهایی با طراحی‌های پیچیده، چندکاره، و مقاومت بالا به بازار عرضه شده‌اند که توانایی انجام چندین عملیات را به‌طور هم‌زمان دارند.

فصل دهم: آینده ابزارهای تراشکاری

ابزارهای تراشکاری نسل آینده به‌سمت هوشمندسازی، اتصال به اینترنت اشیاء (IoT)، خودتنظیم‌گر بودن و داشتن پوشش‌های نانویی حرکت می‌کنند. این ابزارها قابلیت پیش‌بینی خرابی، تنظیم خودکار زاویه برش و گزارش‌گیری آنلاین خواهند داشت.

نتیجه‌گیری

 

 

 

شناخت ابزارهای تراشکاری و تجهیزات مرتبط، امری حیاتی برای موفقیت در هرگونه فعالیت صنعتی مرتبط با ماشین‌کاری فلزات است. انتخاب صحیح ابزار، استفاده اصولی، نگهداری منظم، و بهره‌گیری از تکنولوژی‌های نوین می‌تواند هم کیفیت تولید را افزایش دهد و هم هزینه‌ها را کاهش دهد. برای متخصصان و صنعت‌گران، آشنایی با ابزار تراشکاری نه‌تنها یک الزام فنی، بلکه عاملی کلیدی در رقابت‌پذیری حرفه‌ای محسوب می‌شود.

 

اجزاء اصلی ماشین تراش و وظیفه هریک

ماشین تراش یکی از پرکاربردترین و مهم‌ترین ماشین‌آلات در صنعت تراشکاری است. این ماشین‌ها از اجزاء مختلفی تشکیل شده‌اند که هر یک نقش حیاتی در عملکرد صحیح و دقیق آن دارند. در این مقاله، به بررسی اجزاء اصلی ماشین تراش و وظایف هریک می‌پردازیم.

مقدمه

تراشکاری یکی از فرایندهای مهم در تولید قطعات صنعتی است که در صنایع مختلف از جمله خودرو، هوافضا، پزشکی و بسیاری از حوزه‌های دیگر کاربرد دارد. ماشین تراش، یکی از ابزارهای کلیدی در این فرایند است که به واسطه اجزاء دقیق و هماهنگ خود، امکان تولید قطعات با دقت بالا را فراهم می‌کند. شناخت اجزاء این ماشین و وظایف هر یک از آن‌ها، برای بهره‌برداری بهینه و افزایش عمر مفید ماشین بسیار ضروری است.

ریل (میز) ماشین

وظیفه ریل ماشین

ریل یا میز ماشین، بخشی از ماشین تراش است که قطعات مختلف ماشین بر روی آن نصب می‌شوند. این قسمت به‌عنوان پایه‌ای ثابت و محکم عمل می‌کند و به حرکت روان و دقیق سایر اجزاء کمک می‌کند.

ویژگی‌های ریل ماشین

ساخته شده از مواد مقاوم مانند چدن.

دقت بالا در صاف بودن سطح.

تحمل وزن بالا.

جزئیات بیشتر درباره ریل ماشین

ریل ماشین باید مقاومت بالایی در برابر فشار و سایش داشته باشد. این بخش معمولاً به‌صورت یکپارچه طراحی می‌شود تا استحکام لازم را تأمین کند. در مدل‌های پیشرفته، از پوشش‌های خاصی برای کاهش اصطکاک و افزایش عمر ریل استفاده می‌شود.

دستگاه یاتاقان

وظیفه دستگاه یاتاقان

یاتاقان‌ها وظیفه دارند محورهای چرخشی ماشین را پشتیبانی کرده و اصطکاک بین قطعات متحرک را کاهش دهند. این بخش برای افزایش دقت و عمر ماشین اهمیت زیادی دارد.

انواع یاتاقان

یاتاقان‌های غلتکی.

یاتاقان‌های لغزشی.

جزئیات فنی یاتاقان‌ها

یاتاقان‌های غلتکی معمولاً برای سرعت‌های بالا و بارهای سبک تا متوسط استفاده می‌شوند، در حالی که یاتاقان‌های لغزشی برای بارهای سنگین‌تر مناسب هستند. طراحی صحیح یاتاقان می‌تواند تأثیر مستقیمی بر کیفیت قطعه تولیدی داشته باشد.

محور اصلی (دستگاه جعبه دنده سرعت محور اصلی)

وظیفه محور اصلی

محور اصلی، بخشی از ماشین تراش است که قطعه کار روی آن نصب می‌شود و با سرعت‌های مختلف می‌چرخد. جعبه دنده سرعت این محور را کنترل می‌کند.

اجزاء اصلی محور

جعبه دنده سرعت: تنظیم سرعت چرخش محور.

نگهدارنده قطعه: ثابت نگه داشتن قطعه کار.

جزئیات عملکرد محور اصلی

محور اصلی باید توانایی تحمل بارهای دینامیکی را داشته باشد. این بخش معمولاً از فولاد آلیاژی با مقاومت بالا ساخته می‌شود. طراحی دقیق محور اصلی می‌تواند به کاهش لرزش‌ها و افزایش دقت تراش کمک کند.

دستگاه مرغک

وظیفه دستگاه مرغک

مرغک برای نگهداری انتهای قطعه کار در موقعیت ثابت استفاده می‌شود. این دستگاه به‌ویژه در تراش قطعات بلند بسیار کاربردی است.

انواع مرغک

مرغک ثابت.

مرغک گردان.

جزئیات بیشتر را در منبع مقاله بخوانید.

جزئیات بیشتر درباره دستگاه مرغک

مرغک گردان از بلبرینگ‌هایی برای کاهش اصطکاک استفاده می‌کند و برای قطعاتی که نیاز به سرعت چرخش بالا دارند مناسب است. مرغک ثابت بیشتر در تراش قطعات کوتاه و سنگین استفاده می‌شود.

دستگاه حامل سوپرت

وظیفه دستگاه حامل سوپرت

این دستگاه برای نگهداری ابزار برش و هدایت آن به سمت قطعه کار استفاده می‌شود. حرکت سوپرت به دو صورت دستی و اتوماتیک امکان‌پذیر است.

انواع حرکت سوپرت

حرکت طولی.

حرکت عرضی.

جزئیات فنی سوپرت

دستگاه حامل سوپرت باید دقت بالایی داشته باشد تا ابزار برش بتواند با حداقل انحراف، به قطعه کار نزدیک شود. این دستگاه معمولاً دارای سیستم‌های روانکاری پیشرفته است.

جعبه دنده بار

وظیفه جعبه دنده بار

جعبه دنده بار مسئول تنظیم حرکت ابزار برش نسبت به قطعه کار است. این بخش در تراشکاری قطعات دقیق نقش کلیدی دارد.

اجزاء جعبه دنده بار

چرخ‌دنده‌های مختلف برای تغییر نرخ پیشروی ابزار.

سیستم انتقال قدرت.

توضیحات بیشتر درباره جعبه دنده بار

جعبه دنده بار باید توانایی انتقال قدرت بدون هدررفت انرژی را داشته باشد. مواد به‌کار رفته در ساخت این بخش، تأثیر مستقیمی بر دوام و کارایی آن دارد.

الکتروموتور

وظیفه الکتروموتور

الکتروموتور منبع اصلی انرژی ماشین تراش است. این موتور با تأمین نیروی لازم برای چرخش محور و حرکت اجزاء دیگر، عملکرد ماشین را تضمین می‌کند.

مشخصات الکتروموتور

توان بالا برای کاربردهای صنعتی.

قابلیت تنظیم سرعت.

مصرف انرژی بهینه.

جزئیات فنی الکتروموتور

الکتروموتورهای استفاده شده در ماشین تراش باید دارای سیستم‌های حفاظتی برای جلوگیری از گرمای بیش از حد باشند. همچنین، تنظیمات سرعت باید به‌صورت دقیق انجام شود.

ارتباط اجزاء ماشین تراش و عملیات مختلف

ماشین تراش یکی از ابزارهای مهم و پرکاربرد در صنعت تراشکاری است که امکان اجرای انواع عملیات بر روی قطعات فلزی و غیرفلزی را فراهم می‌آورد. در این مقاله، به بررسی ارتباط اجزاء مختلف ماشین تراش با عملیات متنوع مانند روتراشی، شیار تراشی، سوراخ‌کاری، پیشانی تراشی، پیچ تراشی، آج زنی، عملیات بورینگ، قلاویز زنی، بُرقو کاری، و موارد دیگر می‌پردازیم. همچنین اهمیت دستگاه‌هایی مانند دستگاه مرغک و مفاهیمی نظیر زاویه تنظیم، لبه برنده، زاویه تیزی، و زاویه تمایل در این فرآیندها بررسی خواهد شد   .

عملیات تراشکاری در صنایع مختلف از تولید قطعات کوچک تا اجزاء پیچیده ماشین‌آلات سنگین کاربرد دارد. اجزاء اصلی ماشین تراش نقش مهمی در کیفیت و دقت این عملیات ایفا می‌کنند. درک صحیح از ارتباط این اجزاء با هر یک از فرآیندهای تراشکاری می‌تواند به بهبود عملکرد و کاهش هزینه‌ها کمک کند.

روتراشی

تعریف و کاربرد

روتراشی یکی از عملیات اصلی در تراشکاری است که برای کاهش قطر قطعات استفاده می‌شود. در این فرآیند، ابزار برش به صورت موازی با محور قطعه حرکت می‌کند تا قطر آن کاهش یابد.

ارتباط با اجزاء ماشین تراش

ریل ماشین:برای حرکت روان ابزار.

محور اصلی:چرخش قطعه کار با سرعت مشخص.

دستگاه حامل سوپرت:نگهداری و هدایت ابزار برش.

نکات فنی

دقت در تنظیم زاویه تیزی و لبه برنده برای بهبود کیفیت سطح.

استفاده از زاویه تمایل مناسب جهت کاهش نیروی برش.

شیار تراشی

تعریف و کاربرد

شیار تراشی به عملیات ایجاد شیار روی سطح قطعات گفته می‌شود که در تولید قطعات مکانیکی و اتصالات کاربرد دارد.

ارتباط با اجزاء ماشین تراش

دستگاه حامل سوپرت:کنترل حرکت ابزار.

محور اصلی:تثبیت و چرخش قطعه.

زاویه تنظیم:تنظیم دقیق ابزار برای ایجاد شیارهای متقارن.

نکات فنی

استفاده از ابزارهای خاص با لبه برنده مناسب.

توجه به جنس قطعه کار برای انتخاب سرعت و عمق برش.

سوراخ‌کاری

تعریف و کاربرد

سوراخ‌کاری یکی از پرکاربردترین عملیات تراشکاری است که برای ایجاد سوراخ در قطعات استفاده می‌شود. این عملیات با استفاده از مته یا ابزارهای مشابه انجام می‌گیرد.

ارتباط با اجزاء ماشین تراش

دستگاه مرغک:برای تثبیت قطعه کار و هدایت مته.

محور اصلی:تنظیم سرعت چرخش مته.

زاویه تنظیم:برای افزایش دقت سوراخ‌کاری.

نکات فنی

انتخاب زاویه تمایل و زاویه تیزی مناسب برای جلوگیری از شکست ابزار.

استفاده از روانکارها برای کاهش اصطکاک.

پیشانی تراشی

تعریف و کاربرد

پیشانی تراشی به عملیات برش سطح انتهایی قطعه کار گفته می‌شود که به منظور صاف کردن و آماده‌سازی سطح برای اتصالات یا فرآیندهای دیگر انجام می‌شود.

ارتباط با اجزاء ماشین تراش

دستگاه حامل سوپرت:نگهداری ابزار برش.

محور اصلی:تثبیت قطعه و ایجاد حرکت چرخشی.

زاویه تیزی:برای ایجاد سطحی صاف و دقیق.

نکات فنی

استفاده از ابزارهای خاص برای بهبود کیفیت سطح.

تنظیم دقیق زاویه تمایل برای کاهش نیروی وارد بر ابزار.

پیچ تراشی

تعریف و کاربرد

پیچ تراشی به عملیات ایجاد رزوه بر روی قطعات گفته می‌شود که در اتصالات مکانیکی نقش مهمی دارد.

ارتباط با اجزاء ماشین تراش

جعبه دنده بار:تنظیم حرکت ابزار بر اساس گام پیچ.

دستگاه حامل سوپرت:نگهداری ابزار رزوه‌زن.

زاویه تنظیم:برای ایجاد رزوه‌های دقیق و استاندارد.

نکات فنی

استفاده از ابزارهای رزوه‌زن با لبه برنده مناسب.

تنظیم سرعت محور اصلی برای جلوگیری از شکست ابزار.

آج زنی

تعریف و کاربرد

آج زنی برای ایجاد الگوهای خاص بر روی سطح قطعات استفاده می‌شود که معمولاً برای افزایش اصطکاک سطح به کار می‌رود.

ارتباط با اجزاء ماشین تراش

محور اصلی:چرخش قطعه کار.

دستگاه حامل سوپرت:نگهداری ابزار آج زن.

زاویه تنظیم:برای ایجاد الگوهای متقارن.

نکات فنی

استفاده از ابزارهای آج زن مناسب با الگوی دلخواه.

تنظیم فشار مناسب برای جلوگیری از آسیب به قطعه کار