رزوه‌زنی با ماشین فرز چیست؟
ابزارهای رزوه‌زنی با ماشین فرز، مزایا، کاربردها و تفاوت آن با قلاویزکاری
رزوه‌زنی با ماشین فرز یک راهکار تطبیق‌پذیر و عملی برای ایجاد رزوه و یک فرایند فرز CNC است؛ به‌ویژه در مورد سوراخ‌های بزرگ، در بسیاری از کاربردها به جای قلاویزکاری عمدتاً از این فرایند استفاده می‌شود. رزوه‌زنی با ماشین فرز چیست؟ در این راهنما خواهیم گفت که رزوه‌زنی با ماشین فرز چیست و در مورد کاربردها، مزایا، انواع ابزارهای رزوه‌زنی با ماشین فرز، طرز کار فرایند رزوه‌زنی با ماشین فرز و نحوۀ رزوه‌زنی با ماشین فرز بحث خواهیم کرد.
رزوه‌زنی با ماشین فرز یک فرایند فلزکاری برای تراش رزوه در اندازه‌های مختلف از طریق حرکت بالا و پایین دایره‌ای یک ابزار دوار است؛ گام رزوه با حرکت عرضی در یک دور ایجاد می‌شود. متفاوت از قلاویزکاری، رزوه‌زنی با ماشین فرز عمدتاً در قطعه کارهای بزرگ کاربرد دارد. با این حال، با ابزارهای رزوه‌تراشی سخت کاربیدی می‌توان سوراخ‌های کوچک را هم رزوه زد.
از یک ماشین می‌توان برای ایجاد رزوه‌های چپ‌گرد و راست‌گرد، رزوه‌های با تلرانس مختلف، مواد و قطرهای سوراخ مختلف استفاده کرد و رزوه‌هایی با دقت بالا و پرداخت سطح عالی تولید کرد. هرچند این روش به اندازۀ رزوه‌زنی با ماشین تراش پرکاربرد نیست، اما رزوه‌زنی با ماشین فرز در برخی کاربردها می‌تواند بهره‌وری بالایی داشته باشد.
مزایای رزوه‌زنی با ماشین فرز
- از رزوه‌زنی با ماشین فرز می‌توان برای تراش رزوه در موادی استفاده کرد که ماشین‌کاری آنها دشوار است؛
- این فرایند یک عملیات ماشین‌کاری ایمن است و انجام آن روی ماشین ابزار آسان‌تر است؛
- این فرایند می‌تواند باعث کاهش زمان ماشین‌کاری و صرفه‌جویی در مصرف انرژی شود؛
- ابزار به کار رفته در این فرایند منعطف است و با یک ابزار می‌توان هم رزوه‌های راست‌گرد و هم رزوه‌های چپ‌گرد را ساخت؛
- در رزوه‌زنی سوراخ‌های کور بسیار کم‌عمق در مواد نازک، رزوه‌زنی با ماشین فرز امکان ایجاد حداکثر رزوه‌ها در یک فاصلۀ بسیار کوتاه را فراهم می‌سازد؛
- با این فرایند می‌توان به رزوۀ باکیفیت و بدون پلیسه دست یافت؛
- سایش کمتر در اسپیندل ماشین؛
- قابل انجام در ماشین تراش با ابزارهای زنده؛
- امکان تصحیح فوری قطر رزوه؛
- استفاده از ابزاری کوچکتر از رزوه‌ها جهت اطمینان از ماشین‌کاری صحیح رزوه و وجود فاصلۀ لازم برای تخلیۀ براده؛
- داشتن یک سوراخ با اندازۀ مناسب ضروری است.
ابزارهای رزوه‌زنی با ماشین فرز
تیغه‌های رزوه‌زنی با ماشین فرز ابزارهایی هستند که برای تراش رزوه با استفاده از فرز طراحی شده است. ابزارها یا تیغه‌های مختلف رزوه‌زنی با ماشین فرز امکان ایجاد رزوه‌ها اعم از داخلی یا خارجی، متوسط یا بزرگ را فراهم می‌سازند. این ابزارها را می‌توان در مراکز ماشین‌کاری CNC استفاده کرد که دارای کنترل همزمان سه محور و توابع درون‌یابی مارپیچی هستند. در رزوه‌زنی با ماشین فرز می‌توان از ابزارهای سخت کاربیدی یا هلدرهای فولادی با اینسرت‌های قابل تعویض استفاده کرد.
رزوه‌زنی با استفاده از ابزار سخت کاربیدی: برای اندازه سوراخ‌های کوچکتر مفید است، گران‌تر از ابزارهای قابل نمایش است، اما بسته به کیفیت مورد نیاز می‌تواند مقرون به صرفه باشد.
رزوه‌زنی با استفاده از اینسرت‌های قابل تعویض: در سوراخ‌هایی با قطر 0.625 اینچ یا کمتر جا نمی‌شوند. پس از آماده‌سازی بدنۀ ابزار رزوه‌زنی با ماشین فرز، ایجاد رزوه‌ها فقط به اندازۀ تعویض اینسرت هزینه دارد.
طرز کار فرایند رزوه‌زنی با ماشین فرز چگونه است؟
در فرایند رزوه‌زنی با ماشین فرز می‌توان از مسیرهای درون‌یابی مارپیچی ابزار برای جایگزینی قلاویزکاری استفاده کرد. ابزار رزوه‌زنی با ماشین فرز شبیه قلاویز است، اما عملکرد آن متفاوت است. ابزار رزوه‌زنی را در سوراخ امتداد محور اسپیندل قرار دهید، طوری که طول کافی برای ایجاد رزوه‌ای با عمق موردنظر داشته باشد؛ کنترل‌کننده این ابزار را به محل قطر سوراخ حرکت می‌دهد و رزوه‌ها را در دیوارۀ جانبی سوراخ برش می‌دهد، سپس در یک دایره °360 حرکت می‌کند و به جای اول خود باز می‌گردد.
هنگامی که ابزار رزوه‌زنی حرکت دایره‌ای انجام می‌دهد، باید به سمت بالای سوراخ حرکت کند یا به اندازۀ یک گام رزوه در امتداد محور Z ماشین حرکت کند تا رزوه تولید شود. عمق رزوه معمولاً بیش از یک و نیم برابر قطر سوراخ نیست تا انحراف به حداقل برسد.
چه موقع باید از رزوه‌زنی با ماشین فرز استفاده کرد – کاربردهای رزوه‌زنی با ماشین فرز
در کاربردها یا شرایط زیر، رزوه‌زنی با ماشین فرز یک فرایند مناسب ماشین‌کاری است:
- قطعات با دیوارۀ نازک
- قطعات نامتقارن/غیردوار
- مواد ماشین‌کاری نیروی برش زیادی ایجاد می‌کنند و به آسانی سبب بروز مشکلات تخلیۀ براده می‌شوند
- نیاز به کاهش موجودی ابزار
- در شرایط وجود قطعات ناپایدار
- به عنوان جایگزینی برای قلاویزکاری
- تنظیم تلرانس رزوه
- برش رزوه‌هایی با اندازه‌های متعدد با استفاده از یک ابزار واحد
- پخ زدن سوراخ
رزوه‌زنی با ماشین فرز در مقایسه با قلاویزکاری – رزوه‌زنی با ماشین فرز و قلاویزکاری چه فرقی با هم دارند؟
در مقایسه با قلاویزکاری، کدام فرایند را باید انتخاب کنید؟
- از قلاویزکاری معمولا برای ایجاد رزوه در سوراخ‌های کوچک پس از سوراخ‌کاری استفاده می‌شود، درحالی‌که رزوه‌زنی با ماشین فرز معمولاً برای ایجاد رزوه در سوراخ‌های بزرگ‌تر کاربرد دارد.
- در قلاویزکاری از ابزاری با همان اندازۀ پیچ استفاده می‌شود؛ لذا در حین قلاویزکاری بایستی حتماً براده را تخلیه کرد. اما در رزوه‌زنی با ماشین فرز از ابزاری با اندازۀ کوچکتر از رزوه استفاده می‌شود؛ بنابراین کیفیت رزوه در رزوه‌زنی با ماشین فرز در مقایسه با قلاویزکاری بهتر است.
- قلاویزکاری را می‌توان با دست یا ماشین انجام داد. در رزوه‌زنی با ماشین فرز معمولاً به ابزارهای CNC با حداقل سه محور برای درون‌یابی مارپیچ احتیاج است.
- در رزوه‌زنی با ماشین فرز به نیروی برشی کمتری در مقایسه با قلاویزکاری احتیاج است.
- در فرایند رزوه‌زنی با ماشین فرز، داشتن سوراخی با اندازۀ صحیح ضروری نیست. در این روش می‌توان از یک ابزار واحد برای ایجاد سوراخ در طیف وسیعی از اندازه‌ها استفاده کرد درحالی‌که در قلاویزکاری برای هر اندازۀ سوراخی که نیاز به رزوه‌زنی دارد به یک قلاویز با اندازۀ متفاوت احتیاج است.
- رزوه‌زنی با ماشین فرز بدون ایجاد براده‌های رشته‌ای دردسرساز تولید شده در فرایند قلاویزکاری، رزوه‌های لوله را به راحتی ایجاد می‌کند.
- رزوه‌زنی با ماشین فرز می‌تواند رزوه‌ای با کیفیت بهتر و سطح صاف‌تر نسبت به قلاویزکاری بدهد
- رزوه‌زنی با ماشین فرز به کاربر امکان طراحی رزوه‌های سفارشی را می‌دهد، درحالی‌که قلاویزهای سفارشی ممکن است بسیار گران باشند و ساخت آنها خیلی زمان‌بر باشد.
- در قلاویزکاری امکان تنظیم جذب و جفت بودن رزوه وجود ندارد؛ پس از قلاویزکاری سوراخ، اندازه و موقعیت رزوه ثابت و غیر قابل تغییر است. اما در رزوه‌زنی با ماشین فرز می‌توان جذب و جفت بودن رزوه را کنترل کند. اپراتور ماشین این امکان را دارد که با استفاده از استراتژی مشابه استفاده از فرز انگشتی به جای مته برای ایجاد سوراخ، اندازۀ رزوه را تنظیم کند.
راهنمایی و نکات رزوه‌زنی با ماشین فرز
- انتخاب ابزاری با کیفیت مناسب
برای جلوگیری از بروز خرابی و مشکلات در حین کار بایستی از ابزار رزوه‌زنی باکیفیت و مناسب استفاده کرد. بدین منظور می‌توانید تعدادی از ابزارسازان ذیصلاح و واجد شرایط را انتخاب کرده و مزایا و معایب آنها را با هم مقایسه کنید و نزدیک‌ترین مورد را به درخواست خود انتخاب کنید. پیش از آن باید به انواع ابزارهای رزوه‌زنی با ماشین فرز (ابزارهای رزوه‌زنی با شیار مارپیچ، ابزارهای رزوه‌زنی با شیار مارپیچ، ابزارهای رزوه‌زنی تک پروفایل، ابزارهای رزوه‌زنی اینسرت قابل تعویض، ابزارهای رزوه‌زنی سخت کاربیدی و …) و مشخصات تیغه‌های آنها (تک پر، سه پر، و چند پر) مانند قطر مسلط باشید.
- استفاده از چند حرکت رفت و برگشت شعاعی
با تفکیک عملیات رزوه‌زنی با ماشین فرز به چند حرکت رفت و برگشت شعاعی می‌توان به کیفیت بالاتری دست یافت، تلرانس رزوه را بهبود بخشید، ایمنی را تضمین کرد و از شکستن ابزار در موادی که ماشین‌کاری آنها دشوار است جلوگیری کرد. همچنین این یک روش مناسب در کاربردهای دشوار مانند مواردیست که قطعه کار خیلی از گیره بیرون زده و همچنین در شرایط ناپایدار است.
- انتخاب استراتژی شکستن و حذف براده
با به‌کارگیری ابزار یا استراتژی مناسب برای شکستن و تخلیه به موقع براده‌ها، مثلاً استفاده از سیال برش و روان‌کار می‌توان از برش مجدد براده اجتناب کرد، در زمان صرفه‌جویی کرد و تلرانس رزوه را تضمین کرد.
- تعیین مسیر ابزار
چپ‌گرد یا راست‌گرد بودن رزوه‌ها به مسیر انتخاب‌شده برای ابزار بستگی دارد. کدام یک برای شما مناسب‌تر است؟ با توجه به تجربۀ خود، مسیری با بیشترین بهره‌وری را انتخاب کنید.
- عمق رزوه
معمولاً عمق رزوه نباید بیش از یک و نیم برابر قطر سوراخ باشد. زیرا هر چه طول ابزار فرز بیشتر باشد، احتمال تاب برداشتن آن بیشتر است که می‌تواند باعث ایجاد رزوه‌های غیردقیق شود.
بازدید از نمایشگاه ابزارهای صنعتی و ماشین‌آلات
