فرز آهنگری یکی از ابزارهایی است که در صنایع مختلف با توجه به ابعاد مورد نیاز برش با دندانه های مختلف مورد استفاده قرار می گیرد.
فرز چیست؟
فرز آهنگری نوعی ابزار مورد استفاده در ماشین کاری صنعتی است که در پایان قرن نوزدهم اختراع شد. اصل کار تیغه ها، فرز دستگاه هایی است که با برداشتن براده ها از قطعه که به وسیله ابزار برشی حول محور خود می چرخد، (حفاری، عملیات سطح، هوبینگ و غیره). امروزه در هر شرکتی که فلزات تولید می کند می توان فرز را مشاهده کرد. به لطف فناوری های جدید، اکنون امکان تولید کاملاً خودکار با فرز، رایانه و برنامه های رایانه ای ویژه (CAD-CAM) وجود دارد.
فرز آهنگری
فرز آهنگری برای فولاد با توجه به عناصر آلیاژی، عملیات حرارتی و فرآیندهای ساخت ( آهنگری، ریخته گری و غیره) متفاوت است. مشکلات اصلی فولادهای کم کربن، تراشه های ساخته شده و ایجاد سوراخ روی قطعه کار است. با فولادهای سخت تر، موقعیت تیغه برای جلوگیری از خرد شدن لبه ها اهمیت بیشتری پیدا می کند. هنگام آسیاب کردن فولاد، همیشه چند توصیه مهم را رعایت کنید، مانند قرار دادن تیغه برای جلوگیری از ضخامت زیاد براده در خروجی، و کار خشک را بدون مایع خنک کننده، به ویژه در عملیات زبرکردن، در نظر بگیرید. در فرز موفقیت آمیز، باید دقت شود که نوع تماس صحیح بین لبه ها و مواد در نقاط ورودی و خروجی برش وجود داشته باشد. در فرآیند فرز، قطعه کار با خلاف جهت چرخش تیغه تغذیه میشود که در هنگام استفاده از روش فرز پایین/کنتر یا فرز بالا/معکوس، شروع و پایان برش را تحت تأثیر قرار میدهد.
هنگام استفاده از فرز آهنگری، باید شکل گیری تراشه را در نظر بگیرید. این موقعیت تیغه است که تراشه ها را ایجاد می کند .تا برای یک عملیات فرز پایدار، همیشه تراشه های ضخیم در ورودی و تراشه های ریز در خروجی را هدف قرار دهد. قانون سرانگشتی درشت تا ریز است و این قانون را برای کمترین ضخامت تراشه در خروجی از برش به خاطر بسپارید. در آسیاب پایین، ابزار برش در جهت چرخش ابزار حرکت می کند. هنگامی که ماشین ابزار، گیره و قطعه کار اجازه می دهند، آسیاب پایین همیشه روش ترجیحی است. در فرز محیطی، ضخامت براده از ابتدای برش کاهش می یابد و به تدریج در پایان برش به صفر می رسد. این کار از ساییده شدن لبه برش به سطح و درخشش قبل از شروع برش جلوگیری می کند.
دستگاه برش آهنگری ضد زنگ
فرز آهنگری ضد زنگ را می توان به دو دسته فریتی/مارتنزیتی، آستنیتی و دوبلکس (آستنیتی/فریتی) دسته بندی کرد. که هر کدام توصیه های ماشینکاری خاص خود را برای فرز دارند. فرز آهنگری ضد زنگ فریتی/مارتنزیتی: فرز ضد زنگ فریتی در مقایسه با فولاد کم آلیاژ قابلیت ماشین کاری دارد و بنابراین می توان از توصیه های فرز فولادی استفاده کرد. فولاد ضد زنگ مارتنزیتی خاصیت سخت شدن کار بالاتری دارد و در هنگام ورود به فرز آهنگری نیروهای برشی بسیار بالایی اعمال می کند. برای بهترین نتیجه، مسیر ابزار و روش بازگشت به برش صحیح را اعمال کنید و از سرعت برش بالاتر، vc، برای غلبه بر اثر سخت شدن کار استفاده کنید. سرعت برش بالاتر و درجه سخت تر با لبه برش تقویت شده ایمنی بالاتری را فراهم می کند.
آسیاب فولاد ضد زنگ آستنیتی و دوبلکس: هنگام استفاده از فرز آهنگری ضد زنگ آستنیتی و دوبلکس، معیارهای سایش غالب ترک های حرارتی، سایش بریدگی و بریدگی لبه به دلیل ایجاد لکه شدن است. مشکلات اصلی این قطعه، ایجاد سوراخ و مشکلات کیفیت سطح است.
توصیه هایی برای دستگاه برش
در فرز آهنگری از سرعت های برش بالا (vc = 150-250 متر در دقیقه (492-820 فوت در دقیقه) برای جلوگیری از ایجاد تراشه استفاده کنید. برای به حداقل رساندن مشکلات ناشی از ترک های حرارتی، بدون مایع برش خشک کنید. گاهی اوقات برای بهبود کیفیت سطح، مایع خنککننده یا ترجیحاً خنککننده بخار/حداقل روغنکاری مورد نیاز است. مشکلات کمتری در ترک های حرارتی هنگام اتمام کار وجود دارد، زیرا گرمای تولید شده در ناحیه برش کمتر است، کیفیت سطح کافی بدون سیال برش قابل دستیابی است. تغذیه خیلی کم، fz، می تواند باعث سایش زیاد درج شود زیرا لبه در یک ناحیه سخت شده با تغییر شکل برش می دهد.
ماشین آهنگری چیست؟
ماشین هایی که با انجام یک حرکت رو به جلو خطی با چاقوی جیبی که لبه های برش زیادی روی آن دارد، براده ها را از قطعات کار جدا می کنند، ماشین فرز آهنگری نامیده می شوند. دستگاه های فرز ماشینکاری سطوح صاف و زاویه دار، شیار زنی، ساخت پارتیشن های مستقیم و دایره ای (باز شدن چرخ دنده) و غیره. برای اهداف گوناگون استفاده می شود. به فرآیندی که با حرکت برش ابزار به دور خود می چرخد و حرکت قطعه رخ می دهد، فرز می گویند. فرزکاری با کمک دندانه های اطراف ابزار اتفاق می افتد. فرز از نظر کاربرد در دو نوع فرز محیطی و فرز صورت اجرا می شود. اگرچه انواع و اندازه های مختلف ماشین های فرز وجود دارد، اما اکثر آنها شبیه به یکدیگر هستند.
فرزکاری چگونه انجام می گیرد؟
حرکت فرز آهنگری فرآیندی است که زمانی اتفاق می افتد که ابزار به دور خود می چرخد و قطعه به سمت جلو حرکت می کند. فرزکاری با کمک دندانه های اطراف ابزار انجام می شود. فرزها از نظر روش فرآوری به دو دسته فرزهای محیطی و روسی تقسیم می شوند. در فرز محیطی، تراشه توسط دندانه های اطراف ابزار و در فرز روسی توسط دندانه های روی صفحه ابزار بلند می شود. آسیاب های انتهایی با توجه به دوکی که ابزار به آن متصل است نامگذاری می شوند.
برش های فرز آهنگری می توانند جامد از فولاد سرعتی و درج های ساخته شده از فلز سخت باشند. آسیاب های انتهایی قابل تعویض هستند، در حالی که ابزارهای جامد قابل تعویض نیستند. مسئله مهم در فرزها تعداد دندانه هاست. تعداد دندانه ها با توجه به مواد انتخاب می شود. در مواد نرم براده های بزرگ برداشته می شود و تعداد دندانه ها باید کمتر باشد و فاصله بین دندانه ها زیاد باشد. در مواد سخت تعداد دندانه ها باید زیاد و فاصله بین دندانه ها کمتر باشد.