اشنایی با ماشین فرز و فرزکاری

اشنایی با ماشین فرز و فرزکاری

آشنایی با دستگاه فرز و فرزکاری


پردازش بر روی مواد به وسیله حمایت از یک قطعه کار و چرخش دندانه های ابزار فرزکاری آن می باشد . برخورد دندا نه های زیاد اطراف تیغه فرز یک روش سریع ماشین کاری را فراهم می کند . سطح ماشین کاری شده می تواند بسیار صاف، زاویه دار ، انحنا دار و همچنین به صورت هر ترکیبی از اشکال مختلف باشد. ماشینی که برای نگه داشتن قطعه کار ، چرخش ابزار فرز و حمایت مورد استفاده قرار می گیرد به ماشین فرز (milling machine ) معروف است .

فرزکاری پردازش بر روی مواد به وسیله حمایت از یک قطعه کار و چرخش دندانه های ابزار فرزکاری آن می باشد . برخورد دندا نه های زیاد اطراف تیغه فرز یک روش سریع ماشین کاری را فراهم می کند . سطح ماشین کاری شده می تواند بسیار صاف، زاویه دار ، انحنا دار و همچنین به صورت هر ترکیبی از اشکال مختلف باشد. ماشینی که برای نگه داشتن قطعه کار ، چرخش ابزار فرز و حمایت مورد استفاده قرار می گیرد به ماشین فرز (milling machine ) معروف است .


دستگاه فرز یکی از ماشین‌های ابزار است و در ماشین‌کاری بکار می‌رود.

ابزار برنده این دستگاه را تیغ فرز نامند. برخی کارهایی را که می‌توان روی این دستگاه انجام داد:

• صفحه تراش
• شیار در آوردن
• برش
• کنار تراشی
• چرخدنده تراشی
• چرخ دنده مارپیچ تراشی
• کارهای کپیه به‌وسیله ماشین فرز کپی
• فرم تراشی به‌وسیله تیغ فرز فرم.
انواع تیغه‌های فرز
تیغه‌های فرز: این تیغه‌ها نگاتیو دنده‌ها هستند و با براده برداری از دیسک شکل دنده را ایجاد می‌کنند.
ابزار برش در این دستگاه عبارت‌اند از تیغه انگشتی، پولکی، غلتکی، مدولی، چلچله‌ای
عملیات مختلفی که به وسیله تیغه‌های فرز انجام می‌گیرد موجب تنوع شکل و اندازه این ابزارها شده است. چنانچه از این لحاظ بر تمام ابزارهای دیگر که در ماشین سازی مورد استفاده واقع می‌شوند رجحان دارد. با این حال انتخاب تیغه فرز در اغلب موارد به هیچ وجه دشوار نیست زیرا شکل و اندازه سطحی که باید فرز کاری شود و کیفیت عمل فرز کاری (زبر تراشی یا پرداختکاری) شکل و اندازه فرز را مشخص می‌کند. شکل هندسی تیغه فرز به شکل هندسی رنده برنده است و علاوه بر لبه برنده اصلی یک یا دو لبه فرعی دارد.
تیغه‌های فرز را می‌توان از لحاظ زیر تقسیم بندی کرد:
الف) وضع دنده‌ها نسبت به محور تیغه فرز: فرز های غلطکی و مخروطی و زاویه‌ای و پیشانی تراشی.

ب) شکل دنده‌ها: فرز های دنده راست و دنده مارپیچ و دنده کج.
ج) ساختمان داخلی: فرزهای یکپارچه ساده و مرکب و چندپارچه.
د) طریقه بستن تیغه فرز: فرزهای سوراخدار و انگشتی.
ه) طرز انجام کار: فرزهای غلطکی و پولکی و زاویه‌ای و پیشانی تراش و فرم تراش و دنده تراش و پیچ تراش و غیره.

تیغه‌های فرز را بر حسب شکل و نوع کاری که انجام می‌دهند به شرح زیر تقسیم بندی می‌کنند :
۱- فرز های غلطکی: فرز های غلطکی با دنده‌های راست یا مارپیچ که بر سطح جانبی استوانه‌ای قرار گرفته است برای تراشیدن سطوح همواره به کار می‌رود. امروزه بیشتر فرزهای غلطکی را با دنده‌های مارپیچ می سازند.
لبه برنده این فرزها تدریجا در کار فرو می‌رود و در نتیجه تیغه فرز آرامتر کار می‌کند و سطح تراشیده شده به وسیله آن هموارتر و صاف تر می‌شود. بعلاوه هدایت براده در این فرزها بهتر انجام می‌گیرد زیرا خود دنده فرز نیز در کنار زدن براده کمک می‌کند. چون شماره دنده‌های فرز مارپیچی که درآن واحد با هم کار می‌کند زیادتر از فرز های دنده راست است می‌توان از شماره دنده‌های آن کاست و در نتیجه دنده‌های آنها را درشت تر از دنده‌های فرز دنده راست هم قطر آنها ساخت و به این ترتیب هم بر استحکام دنده‌های فرز افزود و هم فاصله بین دنده‌ها را برای هدایت براده زیادتر کرد. امروزه از فرز های دنده راست فقط برای تراشیدن سطوح به عرض ۳۵ میلیمتر استفاده می‌کنند. زاویه تمایل دنده‌های مارپیچی را برای فرز های دنده ریز در حدود ۲۰ تا ۲۵ و برای فرز های دنده درشت در حدود ۵۰ تا ۵۵ درجه انتخاب می‌کنند. نقص فرز های دنده مارپیچ این است که هنگام فرز کاری با آنها فشار محوری ایجاد می‌شود. مقدار این فشار به زاویه تمایل دنده‌ها بستگی دارد. به این دلیل گاهی دو تیغه فرز دنده مارپیچ را که جهت تمایل دنده‌های آنها مخالف یکدیگر (یکی راست و دیگری چپ است) ولی زاویه تمایل آنها مساوی است روی ماشین فرز می‌بندند تا فشار محوری آنها روی آربور و محور ماشین خنثی شود.

2- فرز های پولکی: این فرزها را برای در آوردن شیارهای مختلف و بریدن فلزات و کارهای دیگر به کار می‌برند. دنده‌های فرز شیارتراشی هم از جلو و هم از طرفین کار را می تراشند یعنی سطح جانبی فرز عمل اصلی فرز کاری را انجام می‌دهد و پیشانی های آن جدار شیار را صاف و پرداخت می نماید. فرز های پولکی برای در آوردن شکافهای باریک (شیار سرپیچها و غیره) و بریدن فلزات به کار می‌روند و گاهی فرزهای اره‌ای نیز نامیده می‌شوند. به وسیله این تیغه فرزها می‌توان شکاف هایی به عرض ۳/۰ تا ۴ میلیمتر در فلزات ایجاد نمود. فرزهای غلطکی و پولکی بزرگ را اغلب دو پارچه می سازند یعنی بدنه فرز را از فولاد معمولی و تیغه‌های آن را از فولاد های ابزار یا تندبر ساخته به یکدیگر متصل می‌کنند. 3- فرزهای انگشتی: این فرزها دارای ساق مخروطی یا استوانه‌ای هستند که به وسیله کلاهک یا فشنگهای مخصوص در سوراخ محور ماشین فرز محکم می‌شوند. از این فرزها برای تراشیدن شیارهای باریک به اشکال مختلف استفاده می‌شود.

مشکلات تیغه‌های فرز
1)دقت پایین
2)انعطاف پذیری کم برای تولید چرخ دنده‌های مختلف
3)ایجاد ساییدگی و لغزش بین دنده ها
4)تشدید خستگی سطحی و پدیده Pitting

انواع ماشینهای فرز
ماشینهای فرز از جمله قابل تغییرترین و مفیدترین ابزارها می باشند. چون به وسیله آنها می توان انواع عملیاتها را انجام داد. بطور کلی می توان آنها را بصورت زیر طبقه بندی نمود:
ماشینهای فرز افقی
ماشینهای فرز عمودی
ماشینهای فرز یونیورسال
ماشینهای فرز دروازه ای
ماشینهای فرز دارای کنترل نقشه کشی ( کپی تراش)

ماشین های فرز بسته به این که محور اصلی تیغه فرز آن افقی یا عمودی باشد به نامهای ماشین فرز افقی یا عمودی نامیده می شود .

ماشین فرز عمودیساختمان ماشین فرز عمودی همانطور که از عکس پیداست شبیه ماشین فرز افقی ست با این تفاوت که محور آن قائم است و میز آن در سه جهت عمود به یکدیگر حرکت می‌کند. از ماشینهای فرز قائم بیشتر برای تراشیدن سطوح به وسیله فرز‌هایی که لبه برنده شان روی پیشانی آنها قرار دارد استفاده می‌کنند.

ماشین فرز افقی
به ماشین فرز هایی گفته می شود که محور فرز گیر در این ماشین ها به طور افقی یاتاقان بندی شده است .
در شکل زیر ماشین فرز افقی و قسمت های مختلف آن نشان داده شده است .


شکل3:ماشین فرز افقی

اجزای ماشین فرز افقی مطابق شکل
1-بدنه 2-تابلوی برق 3-جعبه دنده حرکت اصلی
4-مکانیزم تنظیم دور 5- کله گی افقی 6-میز اصلی
7- میز گونیایی 8- دستگاه بار اتومات 9- محور اصلی

1-بدنه ماشین فرز
این قسمت از ماشین،مانند ستونی بر کف کارگاه بر روی پایه ای قرار گرفته است که از چدن ریخته گری شده است و در درون آن جعبه دنده انتقال حرکت بر محور اصلی قرار گرفته است و برای نصب سایر قسمت ها مکانهایی جا سازی شده است ،از جمله برای آب صابون در پایه مخزنی جا سازی شده که برای خنک کاری در عملیات فرز کاری مورد استفاده قرار می گیرد و نیز برای نصب تابلو برق در آنجا جاسازی شده است. در قسمت جلو راهنماهایی به طور عمودی نصب شده است که قطعات مختلف میز ماشین به وسیله این راهنماها بر روی آن نصب می شود. در قسمت بالای بدنه راهنمایی به منظور نصب کله گی ماشین فرز یا یاتاقان گیر قرار داده شده است .

2- تابلوی برق
در قسمت شماره 2 شکل بالا تابلو برق دستگاه فرز و دریچه آن را می بینید .
در این قسمت مدار برقی کل دستگاه قرار داده شده است.جریان برق کارگاه به وسیله کابل برق به درون این تابلو وصل میشود وبه وسیله کنتاکتور و فیوزهایی که در آن قرار داده شده است به الکتروموتورهای راه انداز حرکت محور اصلی و شستی حرکت بار به وسیله فرمان و شستی استپ و شستی حرکت سریع میز-که بر روی درب جعبه دنده به شماره 4 و میز ماشین به شماره 6 نصب شده است فرمان داده می شود و مرکز ارتباط فرمان دهی دستگاه فرز در این قسمت بر هم دیگر مرتبط می گردد.برروی دریچه برق معمولا کلید اصلی قطع و وصل جریان برق دستگاه فرز و کلید چپ گرد و راست گرد محور اصلی قرار داده می شود.
برای راه اندازی دستگاه فرز،ابتدا باید کلید اصلی برق دستگاه را روشن کرد و سپس به کمک شستی فرمان آن را راه اندازی نمود.
در پایان کار دستگاه لازم است کلید اصلی برق دستگاه را قطع کرده دستگاه فرز را ترک کنیم و هیچوقت در پایان کار فرزکاری کلید اصلی را روشن نگذارید.

3- جعبه دنده حرکت اصلی
جعبه دنده حرکت اصلی ماشین فرز را نشان می دهد که دریچه آن به شماره 4 نشان داده شده است.به وسیله این جعبه دنده دورهای مورد نیاز فرزکاری-که باید به محور ماشین فرز داده شود ، تامین می شود.
جعبه دنده حرکت اصلی ماشین فرز FU 32 x 150 ساخت تبریز برای تامین این دورها طراحی شده است:
30-37.5-47.5-60-75-95-118-150-190-235-300-375-475-600-750-950-1180-1500- دور بر دقیقه
تعداد دور محور اصلی بسته به نوع ماشین فرق می کند چون هر کدام از این دستگاه ها طراحی خاص دارند از جمله ماشین فرز FUS-22 ساخت تبریز دارای این دورها است:
63-100-160-250-400-630-123-200-15-3-500-800-1250- دور بر دقیقه

4- مکانیزم تنظیم دور
در قسمت شماره 4 شکل بالا دریچه جعبه دنده محور اصلی دستگاه فرز نشان داده شده است.
در روی این دریچه شستیهای فرمان و استپ و سرعت تند میز ماشین فرز نصب شده است.در ماشین FU32 رنگ قرمز برای شستی استپ و سبز برای شستی فرمان راه-اندازه و شستی سیاه برای حرکت سریع میز اختصاص داده شده و در کتار آن محور تنظیم و تغییر دور محور اصلی قرار داده شده است و بر روی دریچه علامتی نشان داده شده که وسیله آن با چرخاندن محور تنظیم دور تعداد دور مورد نظر را در مقابل این علامت قرار می دهیم.در قسمت پایین این در یچه اهرمی نصب شده است که در شکل به حالت بسته نشان داده شده است.در این وضعیت محور تنظیم دور روی دور مورد نظر قفل شده است و از جای خود حرکت نمی کند.برای به حرکت در آوردن محور تنظیم دور باید اهرم فوق را کمی به سمت پایین حرکت داده و آن را حول تکیه گاه به سمت خود بچرخانید. در نتیجه محور تنظیم دور آزاد شده و میتوان آن را با چرخانیدن ،شماره دور مورد نظر را در مقابل علامت تنظیم قرار داد و دور لازم را تنظیم کرد.پس از تنظیم دوباره اهرم را به حالت اول باید گرداند ودر جای خود قرار داد.

5- کله گی افقی
در قسمت 5 شکل بالا کله گی افقی یا یاتاقان گیر ماشین فرز افقی نشان داده شده است.این قسمت در بالای بدنه به وسیله راهنماهایی در بدنه کار گذاشته نصب می گردد.
این قسمت از ماشین از چدن ریخته گری شده و سطوح راهنمای آن با روش براده برداری فرم داده شده است.در راهنمای دمچلچله ای آن یاتاقانهای میله فرز گیر نصب می گردد.تعداد این یاتاقان ها یک یا دو عدد بسته به نوع کار انتخاب می شود.
کله گی افقی به وسیله فلکه ای که در زیر بر روی بدنه نصب شده دیده می شود،با فرمان چرخ دنده و چرخ شانه ای که بر آن نصب شده حرکت می کند،در بالای فلکه گردان در قسمت زیر کله گی در روی بدنه پیچ یا مهره ای قرار داده اند که به وسیله آن کله گی افقی در محل خود ثابت می شود.
پس هر وقت نیاز به تغییر مکان کله گی باشد باید آن مهره را به وسیله آچار مخصوص باز کنیم و سپس به کمک فلکه گردان آن را جا به جا کنیم.
یاتاقانهای نگهدارنده میله فرز گیر نیز بر روی راهنمای دمچلچله ای به وسیله پیچی که در روی آن قرار داده شده محکم می گردد و تا هنگامی که این پیچها بسته است یاتاقانها از جای خود حرکت نمی کنند.

6- میز اصلی
در قسمت شماره 6 شکل بالا میز اصلی ماشین فرز نشان داده شده است . بر روی این میز سه ردیف شیار T شکل با روش براده برداری ایجاد شده است و روی میز با دقت لازم صاف و پرداخت شده است .
قطعه کارهایی را که باید فرز کاری شود بر روی این میز به کمک روبند یا گیره می بندند،همچنین دستگاههای میز گردان و یا دستگاه تقسیم نیز بر روی آن بسته می شود.برای بستن قطعه کار یا گیره ها و یا سایر قطعات از پیچ و مهره هایی استفاده می شود که سر آنها در شکاف T شکل میز قرار می گیرد .میز ماشین فرز به وسیله پیچی به حرکت در می آید که در درون مهره ای قرار گرفته است. گام این پیچ معمولا 6 میلیمتر است.
در انتهای پیچ در دو سر آن و یا در یک سر مانند شکل فلکه ای نصب شده است که به وسیله آن پیچ میز ماشین به گردش در می آید .در قسمت روبه رو فلکه نصب شده که به وسیله آن میز ماشین در جهت طولی به حرکت در می آید .بر روی فلکه در قسمت نزدیک بدنه میز حلقه مدرج نصب شده که با دقت 0.05 میتوان ماشین میز را در جهت طولی حرکت داد.
گام میز متحرک میز گونیایی 1.5 میلیمتر است و دقت آن نیز 0.05 میلیمتر می باشد .بر روی میز گونیایی فلکه گردان دیده می شود که حرکت عرضی میز اصلی را تامین می کند و بر روی راهنمای دمچلچله ای در قسمت فوقانی نصب می شود .
این فلکه دارای حلقه مدرج است ،گام پیچ متصل به این فلکه معمولا 6 میلیمتر است و دقت حرکت آن تا 0.05 میلیمتر می باشد .
در قسمت جانبی میز دستگاه باراتومات عرضی و قائم میز ماشین نصب شده که بسته به جهت قرار گرفتن این دسته میز ماشین به سمت جلو یا عقب و یا بالا و پایین حرکت می کند.

8- دستگاه بار اتوماتیک
این قسمت به شماره 8 در شکل بالا نشان داده شده حرکات سه گانه اتوماتیک میز در جهت طولی و عرضی و قائم به وسیله این دستگاه ها انجام می گیرد .بر روی این دستگاه معمولا الکتروموتوری نصب شده است و یا حرکت خودرا از محور اصلی را دریافت می کند. در قسمت جلو محور تنظیم حرکت بار و حلقه ای دیده می شود که بر روی آن سرعت های میز ثبت شده است .

9- محور اصلی
این محور این نوع ماشینهای فرز افقی و میز آنها در سه جهت عمود بر هم -طولی و عرضی و قائم حرکت می‌کند. ماشینهای فرز افقی ممکن است ساده یا اونیورسال باشند. میز ماشینهای فرز افقی اونیورسال علاوه بر حرکات مذکور دور محور قائم می چرخد و در نتیجه نه تنها در جهت موازی یا عمود بر محور ماشین بلکه در امتداد هر زاویه‌ای نسبت به آن در صفحه افقی حرکت می‌کند. ماشینهای فرز افقی بیشتر برای تراشیدن سطوح و شیارهای مستقیم و مارپیچ و فرم تراشی و رنده تراشی به کار می‌رود.
محور در بدنه ماشین فرز پاتاقان بندی شده حرکت الکتروموتور به وسیله جعبه دنده اصلی ماشین فرز بر آن ممنتقل می شود .درون محور سوراخ مخروطی شکل نرم شده ای است که دنباله مخروطی میله فرزگیر در درون آن قرار می گیرد و به وسیله پیچی که از درون محور اصلی عبور می کند در محل خود سفت می شود.

زانوی ماشین تکیه گاه محکمی برای میز ماشین است و در قسمت فوقانی آن راهگاههایی جهت حرکت میز تعبیه شده است. برای اینکه بتوان قطعه کار را به طور عمودی بار داد زانوی ماشین را طوری می سازند که بتواند در روی ستون قائم حرکت کند.

روشهای فرز کاری
الف ) محیط تراشی( وجه تراشی یا غلطکی) :
در محیط تراشی سطح تراش کاری شده به وسیله دندانه های تعبیه شده بر روی محیط بدنه ابزار فرز تولید می شود. محور چرخش ابزار فرز ( تیغه فرز ) عموما موازی سطح قطعه کار در حال براده برداری می باشد.

ب) فرز کاری پیشانی :
در این روش محور تیغه فرز عمود بر سطح کار بوده و عمل براده برداری فقط با لبه های برنده موجود در سطح جانبی آن صورت نگرفته بلکه لبه های برنده موجود در پیشانی تیغه فرز نیز عمل براده برداری را انجام میدهند . در این حالت سطح مقطع براده یکنواخت بوده و به همین دلیل توان براده برداری در این روش در حدود 20 درصد بیشتر از روش محیطی خواهد بود. ​

نویسنده : سجاد ماه - سمپادیا

منبع مقاله انجمن گفتگوی سمپادیا

انواع ماشین های فرز رومیزی تیری اکسس

ماشین های فرز در ویکیپدیا

فرزکاری در ویکیپدیا

ارسال شده 2017-01-24 به وسیله روبوت ابزار آموزش فنآوری 0 2019

نظر بدهیدLeave a Reply

آرشيو

سر فصل ها

تازه ترین نظرات

جستجوی بلاک

مقایسه 0
قبلی
بعدی