انتخاب ابزار برش با مواد و ساختارهای مختلف در فرآیند ماشینکاری

ابزار بخشی از تجهیزات ماشینکاری است که مستقیماً در برش شرکت می کند.اینکه آیا انتخاب ابزار مناسب است یا خیر، مستقیماً بر کیفیت ماشین کاری تأثیر می گذارد.هنگام انتخاب ابزار برش، لازم است به طور جامع مواد قطعه کار، مواد ابزار برش، خواص پردازش و سایر عوامل در نظر گرفته شود تا مناسب ترین ابزار برش انتخاب شود و بهترین کیفیت و کارایی پردازش به دست آید.

الزامات عمومی و جهت توسعه ابزارهای برش
برای مواد مورد استفاده در ابزارهای ساخت، اساسی ترین الزامات سختی در دمای بالا و مقاومت در برابر سایش آنها است.علاوه بر این، آنها همچنین باید دارای استحکام خمشی خوب، چقرمگی ضربه و اینرسی شیمیایی، و همچنین قابلیت پردازش روش های ماشینکاری مانند برش، آهنگری و عملیات حرارتی باشند.به طور کلی، اگر سختی مواد بالا باشد، مقاومت در برابر سایش بالا خواهد بود، اما مقاومت خمشی و چقرمگی ضربه کاهش می یابد.هنگامی که ماده دارای استحکام بالایی باشد، چقرمگی ضربه آن نیز بالاتر خواهد بود.
در شرایط کاری معمولی، ابزارهای برش آزمایش دمای بالا، فشار بالا و سرعت بالا را تجربه می کنند و با بسیاری از مواد ماشینکاری دشوار مواجه می شوند.در برخی از محیط های کاری غیرعادی، با محیط های سیال خورنده مواجه می شود.علاوه بر این، در سال های اخیر، با توسعه مداوم تجهیزات پردازش، سطح اتوماسیون و الزامات دقت به طور مداوم در حال بهبود است که موضوعات جدیدی را برای صنعت ابزار مطرح کرده است.

به منظور برآورده ساختن الزامات فوق، صنعت ابزار باید به توسعه و نوآوری خود ادامه دهد، از کاربرد مواد ابزار جدید تا فناوری پوشش رسوب بخار، و سپس ساختار ابزار قابل نمایه سازی، که همگی ابزارهای موثری برای بهبود عملکرد ابزار هستند، و همچنین مرجع مهمی برای صنعت ماشینکاری برای انتخاب ابزار است.
طبقه بندی مواد ابزار و ویژگی های عملکردی
در بین مواد ابزار برش، بیشترین استفاده از فولاد پرسرعت و کاربید سیمانی است.فولاد سرعت بالا به دلیل استحکام خمشی بالا، چقرمگی ضربه و ماشین کاری خوب، محبوب ترین ماده ابزار است.کاربید سیمانی کمی کمتر از فولاد پرسرعت استفاده می شود.
نیترید بور مکعبی یک ماده ابزار جدید است که در سال های اخیر افزایش یافته است.برای برش مواد فلزی مانند فولاد سخت شده با سختی بالا و چدن سخت مناسب است.الماس پلی کریستالی برای برش فلزات بدون آهن، آلیاژها، پلاستیک ها و پلاستیک های تقویت شده با الیاف شیشه مناسب است.فولاد ابزار کربنی و فولاد ابزار آلیاژی نیز وجود دارد که در این مرحله فقط برای ساخت فایل ها، قالب ها، شیرآلات و سایر ابزارها استفاده می شود.
تکنولوژی پوشش رسوب بخار وسیله ای موثر برای بهبود عملکرد و دوام ابزارها است.ابزار پوشش داده شده می تواند تا حد زیادی سایش در برش را کاهش دهد و عمر مفید ابزار را به میزان قابل توجهی افزایش دهد.در میان آنها، رسوب شیمیایی اغلب برای پوشش دادن کاربید تیتانیوم، نیترید تیتانیوم، لایه سخت اکسید آلومینیوم یا لایه سخت کامپوزیت بر روی ابزار کاربید سیمانی استفاده می شود.رسوب فیزیکی می تواند برای پوشش کاربید سیمانی و ابزارهای فولادی با سرعت بالا استفاده شود.

قسمت کار ابزار
کاتر از قطعات کار و قطعات گیره تشکیل شده است.بخش کار به بخشی از ابزار مورد استفاده برای تولید و پردازش تراشه ها اطلاق می شود که معمولاً شامل تیغه، شیار شکستن تراشه یا شیار پیچش تراشه، براده برداری یا فضای نگهداری تراشه، کانال سیال برش و سایر ساختارها است.برخی از ابزارهای برش فقط شامل قسمت برش هستند که عملکرد آن استفاده از لبه برش برای برش براده است، مانند ابزارهای تراشکاری، تراش، ابزارهای خسته کننده و ابزارهای فرز.علاوه بر قسمت برش، برخی از قطعات کار ابزار شامل قسمت کالیبراسیون نیز می باشد که وظیفه آن صیقل دادن سطح ماشینکاری شده برش خورده و هدایت ابزار می باشد.
قسمت کار کاتر دارای سه ساختار مختلف به نام های نوع انتگرال، نوع جوش و نوع گیره مکانیکی می باشد.ساختار کلی این است که لبه های برشی روی بدنه ابزار ایجاد شود.ساختار جوش برای لحیم کاری تیغه به بدنه برش فولادی است.ساختار گیره مکانیکی، سر برش لحیم کاری شده تیغه را روی بدنه برش می بندد.

گیره بخشی از ابزار
قسمت گیره ابزار دارای دو نوع ساختاری متفاوت است، یعنی سوراخ دار و دسته دار.ابزار سوراخ دار با استفاده از سوراخ داخلی بر روی دوک یا دوک ماشین ابزار قرار می گیرد و گشتاور پیچشی را می توان با استفاده از کلید محوری یا کلید انتهایی منتقل کرد.فرز استوانه ای و فرز آستینی همه متعلق به این نوع هستند.
شکل دسته ابزار دسته دار معمولا شامل مستطیل، استوانه و مخروط است.ابزار برش مورد استفاده در تراشکاری و تراشیدن معمولاً دسته مستطیلی است.دسته مخروطی شکل رانش محوری را توسط مخروطی خود تحمل می کند و گشتاور را با استفاده از اصطکاک منتقل می کند.در بیشتر موارد، از ساقه‌های استوانه‌ای در ابزارهای کوچک‌تر مانند مته‌های پیچشی خمیر سرخ شده و آسیاب‌های انتهایی برای انتقال گشتاور پیچشی با کمک اصطکاک ایجاد شده در حین بستن استفاده می‌شود.بسیاری از ساقه های ابزار با ساقه از فولاد کم آلیاژ ساخته شده اند، در حالی که قسمت کار از فولاد با سرعت بالا ساخته شده است.این دو قسمت به صورت لب به لب جوش داده شده اند تا یک چاقوی معیوب ایجاد شود.