گرید بندی الماس تراشکاری

الماس های تراشکاری و ویژگی های آن ها

با توجه به گرید بندی الماس آن چیست؟ همانطور که می دانید برای آن که بتوانیم در عملیات تراشکاری و برش درست عمل کنیم لازم است که ابزار برشی مناسبی را انتخاب کنیم. یکی از عوامل مهم در عمر ابزار آلات برشی، جنس ابزار است. الماس تراشکاری سخت ترین ماده شناخته شده در جهان بوده و سختی متوسط آن 5 برابر کاربایدهای سمانتر است.

به الماس تراشکاری اینسرت (Insert) تراشکاری یا تیغچه تراشکاری نیز گفته می شود. این الماس ها ابزارهایی قابل تعویض هستند که برای براده برداری و برشکاری روی فلزات استفاده می شود. الماس های تراشکاری براساس استاندارد بین المللی ISO1832.2 نام گذاری می شوند. تمامی تولیدکنندگان الماس در جهان باید از این استاندارد برای نام گذاری استفاده کنند تا برای همه در هر کشوری درک آن آسان باشد. ویژگی های خاص و مفید الماس تضمین کننده حصول اندازه های یکنواخت قطعات، برش دقیق و صافی سطح برش است.

ویژگی های الماس تراشکاری

• سختی بسیار بالا
• مقاومت به سایش بسیار عالی
• قابلیت هدایت حرارتی خوب
• استحکام فشاری بالا
• انبساط حرارتی ناچیز
• شباهت ابعادی عالی در براده برداری
• صافی سطح بالا

تیغچه تراشکاری از نظر شیمیایی خنثی بوده و در تماس با اغلب مواد، ضریب اصطکاک بسیار پایینی دارد. این امر باعث می شود که لبه های قطعات فلزی و حتی غیرفلزی برای عملیات جوشکاری صاف بوده و سطح مناسبی را ایجاد کنند.

از معایب خرید الماس تراشکاری می توان به سائیده شدن آن هنگام براده برداری از فولادهای نرم و کم کربن نام برد. اما سرعت سایش الماس تراشکاری در ماشین کاری فولادهای آلیاژی پرکربن کمتر است.

 با وجود آن که ابزارهای الماسی معمولاً در ماشین کاری چدن با درصد کربن بالا طول عمر زیادی دارند اما به طور کلی ماشین کاری آلیاژهای آهنی و چدن توسط ابزارهای الماس توصیه نمی شوند.

انواع تیغچه تراشکاری حرفه ای

• الماس سرامیکی یا CBN
• الماس برش
• الماس تراشکاری
• الماس کف تراشی
• الماس گام زنی

الماس استاندارد

الماس های عطف از ساختارهای کامپوزیتی کاملاً مهندسی، پوشش ها و ویژگی های هندسی برای دستیابی به دقت و سرعت بالا در حذف مواد برخوردارند.

مزایای قابل تعویض برای ابزارهای چرخشی عبارتند از:

• بعضی از الماس ها را می توان ایندکس کرد تا هنگام لکه دار شدن، از لبه های دیگر استفاده شود؛
• الماس ها به سرعت و به راحتی در دستگاه تعویض می شوند

شکل هندسی الماس تراشکاری (Insert Shape)

الماس های تراشکاری در شکل ها، اندازه ها و ضخامت های مختلفی تولید می شوند. شکل می تواند گرد باشد تا حداکثر قدرت لبه، به شکل الماس باشد تا یک نقطه تیز به خوبی برش داده شود. ویژگی ها، مربع یا حتی هشت ضلعی برای افزایش تعداد لبه های جداگانه که می تواند به عنوان یک لبه بعد از دیگری وقتی که فرسوده می شود، باشد.

الماس نوع C و W به دلیل بزرگ تر بودن زاویه، اغلب برای ماشین های سنگین استفاده می شوند. این زاویه آن ها را سفت تر می کند. الماس هایی با زاویه نقطه کوچک تر مانند D و V، اغلب برای پایان ماشین کاری به کار می روند. اگرچه استحکام کمتری دارند، زاویه کوچک تر می تواند به جزئیات بیشتر می پردازد.

برای خرید اینسرت تراشکاری با اطلاعات کامل به این صفحه مراجعه کنید.

زاویه بزرگ:

• لبه برش قوی تر
• نرخ خوراک بالاتر
• افزایش نیروهای برش
• افزایش لرزش

زاویه نقطه کوچک:

• لبه برش ضعیف تر
• افزایش دسترسی به جزئیات قسمت
• کاهش نیروهای برش
• کاهش لرزش

زاویه الماس تراشکاری (Clearance Angle)

بیشتر الماس ها معمولا رو به دیوارها قرار می گیرند. زاویه از برخورد دیواره الماس به قطعه جلوگیری می کند. این عمل باعث ماشین کاری ضعیف می شود. اگرچه الماس با زاویه 0 درجه برای ماشین کاری های سنگین استفاده می شود. انتخاب مقدار درجه زاویه الماس تراشکاری مناسب یکی از معیارهای مهم است. زیرا اگر به درستی انتخاب نشود، گوشه پایین اینسرت ممکن است با قطعاتی که ماشین کاری را انجام می دهند برخورد داشته باشد.

        B = Turning Insert with 5° clearance angle

        C = Turning Insert with 7° clearance angle

        E = Turning Insert with 20° clearance angle

        N = Turning Insert with 0° clearance angle

        P= Turning Insert with 11° clearance angle

تلرانس اینسرت تراشکاری (tolerances class)

تلرانس تیغچه تراشکاری بسته به سایز الماس متفاوت است. معمولاً از U برای کم دقت ترین تا A برای دقیق ترین تلرانس استفاده می شود.

یکی از مهمترین دلایل خرید الماس فرز کاری جهت تراشیدن فلزات می باشد.

نوع اینسرت تراشکاری (Insert Type)

نوع و مشخصه اینسرت تراشکاری اعم از تراشه، دو طرفه یا یک طرفه بودن و… یکی از شاخص های انتخاب و مناسب است.

حروف انگلیسی درج شده بیانگر نوع الماس هستند:

A,B,C,N,Q  الماس بدون براده شکن

H,M,R,T  الماس با فرم براده شکن یک طرفه

F,G,J,U  الماس با فرم براده شکن دوطرفه

توجه داشته باشید که فرم براده شکن ربطی به سوراخ داخلی ندارد. شکل سوراخ الماس تراشکاری و نوع شکاف تراشه.

شکاف تراشه یک ویژگی در مواجهه با الماس است که جریان تراشه ها را به گونه ای مختل می کند. آن ها به جای تشکیل یک تراشه طولانی و رشته ای، به بخش های کوتاه شکسته می شوند.

سایز الماس تراشکاری (Insert Size)

پنجمین مورد به ما درباره طول لبه برش می گوید و باید با اندازه نشیمنگاه تیغچه روی قلم انطباق داده شود. این مقدار عددی طول لبه برش الماس چرخش را به ما می گوید.

برای الماس های یک طرفه برابر 4/1″I.C.  و یا بیشتر اندازه = تعداد اضافی 1/8 ”	مثال ها: 2 = 1/4″ 3 = 3/8″ 4 = 1/2″
برای الماس های یک طرفه برابر 1/4″I.C.  و یا بیشتر اندازه = تعداد اضافی 1/32″	مثال ها: 2 = 1/16″ 3 = 3/32″ 4 = 1/8 ”
برای مستطیل و موازی، 2 رقم لازم است (عرض و طول). رقم 1: عرض در افزایشی 1/8″ رقم 2: طول در 1/4 این افزایش	مثال ها: 12 = 1/2″*1/8″

نکته مهم: عمق برش برای زبر کردن هرگز نباید از نصف دایره کتیبه شده الماس تجاوز کند.

ضخامت تیغچه تراشکاری (Insert thickness)

این قسمت دارای مقدار عددی است که به ما درباره ضخامت الماس تراشکاری می گوید. این مقدار ضخامت الماس را به ما می گوید.

برای الماس 4/1″I.C.  یا بالاتر: ضخامت در افزایش  16/1″ اینچ

برای الماس های کمتر از 4/1″I.C.  ضخامت در 32/1″ افزایش

خمیدگی گوشه تیغچه تراشکاری (Cutting Corner)

این قسمت دارای مقدار عددی است که به ما درباره خمیدگی گوشه تیغچه تراشکاری می گوید.

با حرف R که مخفف کلمه Radius است مشخص می شود.
حرف Z بیانگر یک زاویه اختصاصی و سفارشی است.
زاویه گوشه از 45 درجه تا 90 درجه است.
برای درج هایی با شعاع گوشه در گوشه را به شکل 16/1 اینچ شکل دهید.
برای کاهش لرزش، اغلب انتخاب یک شعاع گوشه کوچک تر از عمق برش آن یک مزیت است.

چگونگی لبه برش الماس تراشکاری

این قسمت نشان دهنده شرایط و چگونگی لبه برش الماس تراشکاری است.

جهت برش اینسرت تراشکاری

این قسمت جهت برش الماس را مشخص می کند.
حرف R برای حرکت سمت راست و حرف L برای حرکت به سمت چپ استفاده می شود.
حرف N به معنی دو طرفه بودن تیغچه است.

شکل هندسی سطح تیغچه تراشکاری

این قسمت به سطح هندسی روی الماس تراش اشاره می کند که بستگی به کمپانی سازنده تیغچه تراشکاری دارد. در حقیقت بیانگر هنر و تکنولوژی سازنده است.

مواد الماس

مواد الماس به طور معمول کاربید است. هرچند می توان الماس سرامیکی، سرمی یا الماس برای کاربرد های متقاضی استفاده کرد. انواع پوشش محافظ نیز به این مواد الماس برای برش سریع تر بزنید و دوام بیشتر کمک می کند. مشخصات خصوصیات مواد را وارد کنید.

کاربید سیمانی

HW: بدون پوشش

HC: روکش دار

متداول ترین ماده مورداستفاده در صنعت امروز در چندین «درجه» ارائه می شود. حاوی نسبت های مختلف تنگستن، کاربید و چسب (معمولاً کبالت) مقاومت بالا در برابر سایش.

سیمان (HT ،HC)

سیمان حاوی تیتانیوم کاربیدها (TiC) یا نیتریدهای تیتانیوم (TiN) یا هر دو

HT: بدون پوشش

HC: روکش دار

ماده سیمانی دیگر، براساس تیتانیوم کاربید (TiC) بایندر معمولاً نیکل است. بایندر مقاومت بالاتری برای برخی سختی ها در برابر سایش را در مقایسه با کاربید تنگستن دارد. مقاومت بسیار بالا در برابر سایش دارد.

سرامیک (CA ،CM ،CN ،CC)

CA:
سرامیک اکسید حاوی در درجه اول اکسید آلومینیوم (Al2O3)

CM:
سرامیک مخلوط حاوی در درجه اول اکسید آلومینیوم (Al2O3) اما حاوی اجزای غیر از اکسیدها

CN:
سرامیک نیترید حاوی عمدتا نیترید سیلیکون (Si3N4)

CC:
سرامیک نیترید حاوی عمدتا نیترید سیلیکون (Si3N4) اما روکش شده است.

 از نظر شیمیایی بی اثر و بسیار مقاوم در برابر گرما، سرامیک ها معمولاً از نظر کاربردهای سریع مطلوب هستند. تنها اشکال در این زمینه شکنندگی بالای آنها است. رایج ترین سرامیک مواد براساس آلومینا (آلومینیوم اکسید)، نیترید سیلیکون و کاربید سیلیکون ساخته شده اند.

آناتومی ابزار تراشکاری

بیشتر چرخش با استفاده از الماس  قابل تعویض که در بدنه ابزار چرخش گیر می شود انجام می شود. یعنی سپس روی برجک تراش نصب شده است.

طرح الماس های ANSI

موسسه استاندارد ملی آمریکا(ANSI)  سیستم رمزگذاری اعداد را توسعه داده است.

و حروف برای توصیف شکل، ابعاد و پارامترهای مهم الماس.

2	3	4	–	G	M	N	C
7	6	5	4	3	2	1
شعاع گوشه	ضخامت	سایز	نوع	تلرانس	زاویه	شکل

راهنمای تخصصی انتخاب الماس تراشکاری مناسب

در این مقاله راهنمای تخصصی انتخاب الماس تراشکاری مناسب را با هدف کمک به کارفرمایان ارائه کرده ایم.

پارامترهای زیادی وجود دارد که باید هنگام انتخاب یک الماس تراشکاری در نظر بگیرید. هندسه الماس، درجه الماس، شکل الماس(زاویه بینی یا گوشه الماس)، اندازه الماس، شعاع بینی و زاویه وارد کردن (هدایت کردن) و دیگر ابزارهای تراشکاری را با دقت انتخاب کنید تا به خوبی بتوانید عملکرد تراشه را کنترل کنید و عملکرد ماشین کاری را انجام دهید.

• هندسه الماس را بر اساس عملیات مربوطه، به عنوان مثال ماشین کاری نهایی، انتخاب کنید.
• بزرگترین زاویه بینی ممکن را بر روی الماس برای قدرت و اقتصاد انتخاب کنید.
• اندازه الماس بسته به عمق برش را انتخاب کنید.
• برای استحکام الماس بزرگترین شعاع ممکن بینی را انتخاب کنید.
• اگر احتمال لرزش وجود دارد، شعاع بینی کوچکتر را انتخاب کنید.

هندسه الماس تراشکاری

هندسه های تراشکاری را می توان به سه سبک اصلی تقسیم کرد که برای انجام عملیات نهایی، متوسط و زبر یا سنگین بهینه شده اند. نمودار قطعه و منطقه کار برای هر هندسه را بر اساس براده شکن قابل قبول متناسب با میزان تراش و عمق برش نشان می دهد.

·        زبر(سنگین)

ترکیب عمق برش و میزان تراش زیاد است. عملیات نیاز به بالاترین امنیت لبه کار دارد.

·        متوسط

عملیات متوسط با تراشکاری زبر و سنگین ملایم است. طیف گسترده ای از ترکیب عمق برش و میزان  میزان تراش وجود دارد.

·        نهایی

عملیات با عمق برش ملایم میزان  میزان تراش ملایم است. عملیات نیاز به نیروهای برش کم.

 مثال بالا، پیشنهاد برای فولاد را نشان می دهد – گزینه های دیگری نیز برای همه گروه های مواد موجود است.

هندسه وایپر تراشکاری

از الماس های وایپر برای ماشین کاری نهایی سطح پیشرفته با داده های برش استاندارد استفاده کنید. همچنین برای تراشکاری سطح حفظ شده با میزان تراشی که به طور قابل ملاحظه ای بالا است، استفاده کنید. هندسه وایپر -WMX اولین انتخاب است. همچنین نقطه شروع خوبی برای اکثر کاربرد ها است. هنگامی که شرایط تغییر می کند، همیشه یک جایگزین مفید و کاربردی وجود دارد.

برای نیروها و فشارهای پایین تر و حفظ بهره وری در صورت بروز مشکلات لرزش، یک هندسه وایپر مثبت را انتخاب کنید.

هندسه وایپر  را به شرح زیر انتخاب کنید:

WL  : برای کنترل بهتر تراشه در هنگام انتقال به fn / ap کمتر.

 WF : کنترل تراشه را با میزان  fn / ap کمتر بهبود می بخشد. همچنین برای نیروهای برش پایین هنگامی که لرزش رخ می دهد.

WMX : همیشه اولین انتخاب در قطعه وسیع عملیات تراشه است. حداکثر بهره وری، تطبیق پذیری و بهترین نتایج را فراهم می کند.

WR : هنگامی که یک لبه محکم تر لازم است. برای مثال، برای برش های قطع شده (ناقص).

درجه الماس تراشکاری

درجه الماس در درجه اول با توجه به:

• موادی که الماس از آن ها ساخته شده است(ISO P، M، K، N، S، H).
• نوع روش (نهایی، متوسط ، زبر یا سنگین)
• شرایط ماشینکاری (خوب، متوسط ، دشوار)

هندسه الماس و درجه الماس یکدیگر را تکمیل می کنند. به عنوان مثال، استحکام یک درجه می تواند کمبود قدرت در یک هندسه الماس را جبران کند.

 شکل الماس تراشکاری

شکل الماس باید نسبت به قابلیت دسترسی به زاویه ورود مورد نیاز برای ابزار انتخاب شود. بزرگترین زاویه ممکن بینی برای فراهم آوردن استحکام و قابلیت اطمینان در الماس باید انتخاب شود. با این حال، این زاویه باید متناسب با تغییر برش هایی که باید انجام شود متعادل شود.

زاویه بزرگ بینی بسیار مقاوم است اما به قدرت دستگاه بیشتری احتیاج دارد. همچنین تمایل بالاتری برای لرزش دارد.

زاویه بینی کوچک ضعیف تر است و لبه برنده کوچکی دارد. هر دوی اینها می توانند آن را نسبت به اثرات گرما در اثر برش حساس تر کنند.

اندازه الماس تراشکاری

اندازه الماس بسته به نیاز کاربرد و فضای ابزار برش در عملیات را انتخاب کنید.

با اندازه الماس بزرگتر، پایداری بهتر است. برای ماشینکاری سنگین، اندازه الماس معمولاً بیشتر از IC 25 میلیمتر (1 اینچ) است.

هنگام ماشین کاری نهایی، در بسیاری از موارد اندازه الماس قابل کاهش است.

نحوه انتخاب اندازه الماس

بزرگترین عمق برش را تعیین کنید.

طول برش لازم را تعیین کنید. LE، در ضمن توجه به زاویه ورود (هدایت کننده) نگهدارنده ابزار، عمق برش، ap و مشخصات دستگاه را نیز در نظر بگیرید.

براساس LE و AP لازم، طول صحیح برش، L و IC برای الماس قابل انتخاب است.

شعاع بینی تراشکاری

شعاع بینی، RE، یک عامل کلیدی در انجام عملیات تراشکاری است. الماس در اندازه های مختلف شعاع بینی موجود است. انتخاب بستگی به عمق برش و تراش دارد. همچنین بر ماشین کاری نهایی سطح، شکستن براده و قدرت الماس تاثیر می گذارد.

عمق برش و نیروهای برش

رابطه بین شعاع بینی و عمق برش بر تمایل به لرزش تاثیر می گذارد. نیروهای شعاعی که الماس را از سطح برش دور می کنند با افزایش عمق برش محوری تر می شوند.

ترجیحاً نیروهای محوری بیشتر از شعاعی باشد. نیروهای شعاعی بالا می توانند تاثیر منفی بر عملکرد برش داشته باشند که می تواند منجر به لرزش و ماشین کاری نهایی بد در سطح شود.

به عنوان یک قاعده کلی، شعاع بینی را انتخاب کنید که مساوی یا کوچکتر از عمق برش باشد.

انواع الماس تراشکاری مثبت یا منفی

الماس منفی دارای زاویه 90 درجه (زاویه الماس 0 درجه) است. در حالی که یک الماس مثبت دارای زاویه کمتر از 90 درجه (به عنوان مثال زاویه الماس 7 درجه) است. تصویر الماس نوع منفی نحوه مونتاژ و کج شدن (یک طرفه) الماس در نگهدارنده را نشان می دهد. برخی از مشخصات دو نوع الماس در زیر ذکر شده است:

·        الماس تراشکاری مثبت

    یک طرفه

    نیروهای برش کم

    زاویه جانبی

    انتخاب اول برای تراشکاری داخلی و برای تراشکاری خارجی قطعات باریک

·        الماس تراشکاری منفی

دو طرفه و / یا یک طرفه

    استحکام لبه بالا

    درجه الماس صفر

    انتخاب اول برای تراشکاری خارجی

    شرایط برش سنگین