دسته بندی محصولات
ابزار برشی و براده برداری

درباره الماس های برشی و تراشکاری و تمام اینسرتهای تراشکاری

نویسنده: علیاری
23 بهمن 1398
درباره الماس های  برشی و تراشکاری و تمام اینسرتهای تراشکاری

انواع ابزارهای برشی:


  • عمر ابزارهای برشی به عوامل گوناگونی بستگی دارد. یكی از این عوامل، جنس خود ابزار است. انواع ابزارهای برشی عبارتند از:
    **امروزه ابزارهای تراشکاری به چهار دسته عمده تقسیم می شود که در شکل روبرو مشخص شده است     درباره الماس های  برشی و تراشکاری و تمام اینسرتهای تراشکاری
    1- فولادهایتندبْر HSS
    2- آلیاژهای ریختنی كبالت؛
    3- كاربایدها؛
    4- سرامیك‌ها وسرمتها؛
    5- CBN
    6- الماس‌ها.
    در هنگام انتخاب ابزار برش مناسب برای یك سری عملیات، می‌بایست به وسیلة مقایسه مشخصات فلز، آن ابزار برش را انتخاب كرد. این مشخصات شامل توجه به نكات زیر است:
    • سختی
    • مقاومت
    • كارایی در درجه حررات بالا
    • محكمی
    • مقاومت در مقابل اثرات شیمیایی
    • مقاومت در مقابل سائیدگی
    • قابلیت انتقال حرارت
    • ضریب اصطكاك
    آخرین عامل،یعنی هزینة تولید باید طوری در نظر گرفته شود كه قطعه دارای خواص فیزیكی لازم باشدو كمترین هزینه تولید هر قطعه را شامل گردد.
    1- فولادهای تندبُر
    فولادهای تندبر(HighSpeed Steel)
    اصولاً برای برش«رنده‌های تراش» به كار می‌روند و علاوه بر كربن، ممكن است شامل عناصر دیگری ازقبیل تنگستن، مولیبدن، كروم، وانادیوم و كبالت باشند.
    كربن برای حفظسختی در درجه حرارت بالا، وانادیم موجب افزایش استحكام و مقاومت به سایش و كرومنیز به عنوان عامل بهبود چقرمگی (Toughness) و مقاومت در مقابل سایش عمل می‌كند.
    این نوع فولادهابر اساس مواد آلیاژی اصلیشان به چهار گروه تقسیم‌بندی شده‌اند:
    1-مولیبدن 2- مولیبدن كبالت
    3- تنگستن 4- تنگستن كبالت
    اما چرا این نامرا بر این ابزار نهاده‌اند؟
    High SpeedSteel ® HSS
    برای پاسخ دادنبه این سؤال، بهتر است با یكی دیگر از ابزارهای برشی و براده‌برداری با نام«فولادهای كربنی و آلیاژی» آشنا شویم.
    كاربرد این نوع فولادها، كه زمانی (حدود یك قرن پیش) عمده‌ترین جنس ابزارهای براده‌برداری بودند،به دلیل افت شدید سختی در درجه حرارتهای نسبتاً بالا (تقریباً 260°C) و سایش زیاد، فقط به ابزارهای دستی برای براده‌برداری‌هایبا سرعت پایین از قبیل قلاویز و حدیده و سوهان محدود شده است.
    و اما فولادهای تندبْر، برتری این نوع فولادها (تندبْر) به فولادهای كربنی، در قابلیت حفظ سختی دردرجه حرارت بالاتر (538°C الی 590°C) است. از این جهت، مقایسه با فولادهای كربنی بهازای طول عمر مساوی می‌توان آن را با حدود 2 برابر سرعت برشی به كاربرد. به همین دلیل این فولادها به نام فولاد تندبر نامگذاری شده‌اند.
    ابزار از جنسفولادهای تندبر مزایای زیر را نسبت به نمونه‌های دیگر دارد:
    الف) ارزانتراست؛
    ب) شكنندگیكمتری دارد. به همین دلیل در قطع و وصل ابزار برش بر روی قطعة كار با روامتر؟؟؟است؛
    ج) فرم‌پذیر است و به راحتی شكل می‌گیرد.
    در كنار محاسن نام برده، این فولادها دارای معایبی نیز هستند. از آن جمله:
    الف) نسبت بهانواع دیگر در دماهای بالاتر حین ماشینكاری دوام كمتری دارند؛
    ب) مواد سخت رابه راحتی برش نمی‌دهند.
    2- آلیاژهایریختنی كبالت (ابزارهای استلایتی)
    این آلیاژها كهمركب از 2 الی 4 درصد كربن، 14 تا 20 درصد تنگستن، 25 الی 34 درصد كروم و مابقی كبالت هستند. به دلیلبرخورداری از سختی زیاد و حفظ آن در درجه حرارتهای بالا و مقاومت بالا نسبت بهسایش و خوردگی، ضریب اصطكاك پایین در تماس با فولاد، به عنوان یكی از مواد مناسببرای ساخت ابزارهای براده‌برداری مطرح بوده‌اند.
    اگر چه سختی اینآلیاژها در دمای اتاق مشابه فولادهای تندبر است؛ ولی به دلیل حفظ بهتر سختی دردماهای بالاتر، قابل استفاده در سرعتهای برشی بالاتری (تقریباً 25% سرعتبیشتر) نسبت به فولادهای تندبر هستند. خواص مكانیكی و سختی این آلیاژها با عملیاتحرارتی قابل تغییر نیست.
    3- كاربایدها
    اصولاً«كارباید» اصطلاحی است كه به تركیب شیمیایی فلز و كربن اطلاق می‌شود. كاربایدهاخود به سه گروه تقسیم می‌شوند:
    1- سمانته 2- ریزدانه 3- پوششی
    كاربایدهایسمانته نیز خود به دو گروه عمده تقسیم می‌شوند:
    1- گروه تنگستنكارباید خالص
    1- گروه تنگستن كارباید آلیاژی (كه حاوی كارباید تیتانیم یا كارباید تنتالیم می‌باشد)
    همچنین ابزارهایكاربایدی را در دیدی دیگر می‌توان به سه گروه دیگر تقسیم كرد:
    1- الماسه‌هاییكپارچه و سخت (كه از قطعات كربنی ساخته می‌شود.)
    2- الماسه‌های لحیمی (كه از اتصال الماسه به یك میلة فولادی به صورت لحیمی ساخته می‌شود.)
    3- الماسه نصبی(كه در بین صنعتگران به الماسه یا اینزرت مشهور است و متداول‌ترین ابزار مورداستفاده در CNC هاست كه درنگهدارنده‌های فولادی نصب می‌شوند.)
    مزایایكاربایدها را می‌توان در موارد زیر نام برد:
    الف) مقاومت بیشتر در برش مواد و آلیاژهای سخت؛
    ب) مقاومت دردماهای بالاتر؛
    ج) الماسه‌هاییكپارچه قادر به جذب ارتعاشات كار هستند و صدای ایجاد شده از برخورد ابزار با قطعه كار بسیار كم است؛
    د) الماسه‌هاینصبی به راحتی و بدون نیاز به نگهدارنده‌های فولادی جدید تعویض می‌شوند.
    معایب كاربایدهارا نیز می‌توان در موارد زیر نام برد:
    الف) قیمت بالانسبت به فولادهای تندبر؛
    ب) شكنندگی بیشتر نسبت به فولادهای تندبر؛
    ج) شكل‌گیریآنها با ابزارهای الماسه‌ای مقدور می‌باشد.
    در ضمن الماسه‌هاینصبی كه كاربرد فراوانی در CNC ها دارند، با موادخاصی مانند نیترید تیتانیوم پوشش داده می‌شوند تا عمر مفید آنها افزایش یابد. اینپوشش، عمر ابزار را برای عملیات متعارف و معمول تراشكاری و فرزكاری تا 20 برابر افزایش می‌دهد.
    4- سرامیكها وسرمتها
    ابزارهایسرامیكی بیشترین تكامل را در چند سال اخیر داشته‌اند و هر چند بسیار گران هستند؛اما از ابزارهای الماسه‌ای ارزانترند. سرامیكها بسیار سبك و شكننده‌اند.
    سرامیكها درسرعتهای برش سه الی چهار برابر ابزارهای كاربایدی هستند. صافی سطح حاصل از ماشین‌كاریبا این ابزارها بسیار خوب است و استفاده از سیال خنك‌كننده (Coolant) در براده‌ برداری این ابزارها ضروری نیست.
    مزایای سرامیكهاعبارتند از:
    الف) ارزانتر ازالماسه‌های كربنی هستند؛
    ب) مواد بسیارسخت را در زمان كوتاهی می‌برند و مقاومت گرمایی بالایی دارند.