معرفی 5 دستگاه فرز پرکاربرد صنعتی + تصویر

دستگاه فرز چگونه سطح قطعه را تراشکاری می کند؟

طرز کار دستگاه فرزکاری به صورت چرخش ابزار برشی و بار برداری از روی سطح قطعه است. در طول این عملیات، برای براده‌ برداری از قطعه کار از تیغه هایی چند لبه ‌ای استفاده می‌ شود که آن را تیغه فرز می‌ نامند. لبه‌ های بُرنده تیغه فرز، مانند رنده تراشکاری، فرمی گوه ‌ای مانند دارند.

در فرایند فرزکاری هر کدام از لبه ‌های تیغه فرز طی مدت کوتاهی براده‌ برداری می‌کنند. سپس تا نوبت بعدی خود، به شکل آزاد گردش می کنند تا خنک شوند. بنابراین تیغه فرزها مثل رنده تراشکاری، در اثر برش تحت فشار دائمی قرار نمی ‌گیرند.

فرآیندهای ماشینکاری مانند فرز حرارت زیادی تولید می کنند که این حرارت نرخ فرسایش ابزار را بالا می برد. این موضوع علاوه بر کاهش عمر ابزار، باعث کاهش کیفیت در سطوح قطعات تولیدی می شود. از این رو استفاده از محلول های خنک کاری با کاهش اصطکاک و حرارت به بهبود شرایط فرزکاری کمک زیادی می کنند.

انواع ماشین های فرزکاری صنعتی

دستگاه فرز افقی

متداول ترین ماشین های فرز هستند که عملیات براده برداری را در جهت افقی انجام می دهند. این دستگاه ها برای تنظیم تعداد دور چرخش تیغه فرز، یک جعبه دنده اصلی دارند که حرکت خود را از یک الکتروموتور دریافت می کنند. هم چنین حرکت طولی، عرضی و عمودی میز به وسیله پیچ و مهره و به صورت خودکار امکان پذیر است.

دستگاه فرز عمودی

محور ابزارگیر این دستگاه ها به صورت عمودی است. محور فرزگیر در این ماشین در داخل قسمتی به نام کلگی دستگاه سوار می شود که در صورت نیاز می تواند با زاویه قرار گیرد. در بعضی دستگاه ها می توان با تعویض بعضی قسمت ها، آن را به نوع افقی تبدیل کرد. دقت داشته باشید که امتداد محور فرزگیر باید همواره عمود بر سطح تراش باشد. به کمک این ماشین می توان عملیاتی مانند پیشانی تراشی، شیارتراشی، سطوح زاویه دار و… را اجرا کرد.

دستگاه فرز یونیورسال

ماشین فرزکاری یونیورسال (یا به قول برخی صنعتی ها اونیورسال) دارای محور کار عمودی و افقی است و ساختمان آن شبیه به ماشین فرز افقی است. میز این ماشین ها معمولا حدود 40 درجه به چپ و راست قابلیت انحراف دارد. حرکت دورانی قطعه کار نیز به طور هم زمان با حرکت میله هادی میز از طریق چرخ دنده های تعویضی ایجاد می شود.

از این رو این ماشین ها علاوه بر براده برداری های معمول، می توانند شیارها، چرخ دنده ها، تیغه فرزها، قطعات مارپیچ و دنده های حلزونی را نیز تولید کنند. دستگاه  FP4Mیکی از پرکاربردترین دستگاه های فرزکاری یونیورسال است.

دستگاه فرز دروازه ای

این نوع ماشین ها به دلیل داشتن دروازه، این امکان را ایجاد می کنند که از طرفین و سطوح دیگر، چندین سطح را ماشین کاری کنند.

دستگاه فرز کپی تراش (الگو تراش)

این ماشین ها مجهز به دستگاه پانتوگراف یا مشابه ساز هستند. اغلب موارد برای کپی سازی شکل های نامنظم، شابلن ها و یا اشکال غیر هندسی و مدل ها بر روی قطعات استفاده می شوند. این ماشین های فرزکاری توانایی کپی کردن با همان اندازه اصلی یا کوچک تر و بزرگ تر از آن را دارند.

اجزای دستگاه فرزکاری

بدنه دستگاه فرز

بدنه خارجی و بعضا داخلی دستگاه فرز معمولاً از جنس چدن و به روش ریخته گری تهیه می شود. قسمت های مختلف ماشین روی این بدنه سوار می شود؛ بنابراین لازم است این قسمت از دستگاه استحکام و کیفیت بالایی داشته باشد.

جعبه دنده

دستگاه های فرز معمولا دارای دو جعبه دنده مجزا هستند:

• جعبه دنده مخصوص دوران: این جعبه دنده، دوران محور اصلی با 18 دور مختلف را با ترمز مغناطیسی اجرا می کند. برای تنظیم دور ابتدا فلکه میانی آن را باید به سمت عقب کشیده و سپس طبلک تنظیم دور را چرخاند تا در قسمت بالا قرار گیرد. پس از این کار، با رها کردن حلقه میانی علامت فلش دور تنظیمی را نشان می دهد.
• جعبه دنده مخصوص سرعت: این بخش سرعت پیشروی در جهت طولی، عرضی و ارتفاع به همراه حركت خرگوشی را کنترل می کند. برای تنظیم سرعت پیشروی، حلقه دستگاه را به طرف عقب بکشید و سپس طبلک تنظیم کننده را بچرخانید تا عدد مورد نظر در قسمت بالا قرار گیرد. عدد روبه روی شاخص، مقدار پیشروی تنظیمی است.

میز دستگاه

میز دستگاه فرز قابلیت جابه جایی طولی و عمودی را دارد. همچنین در برخی مدل ها جابه جایی عرضی توسط كشابی كه در قسمت بالایی دستگاه است، قابل اجرا است. هر کدام از این حركت های طولی، عرضی و عمودی، به صورت دستی یا اتومات در دو جهت X و Z امكان پذیر است. لازم به ذکر است علاوه بر حركت عمودی میز، محور ابزار دستگاه نیز دارای حركت عمودی در فاصله های کوتاهی است. این حرکت امكان سوراخ کاری را مانند دریل ستونی به صورت دستی به دستگاه اضافه می کند.

میز گونیایی

میز اصلی که محل بستن قطعه کار است، روی میز گونیایی سوار می شود. هر دوی این میزها نیز روی زانویی دستگاه فرز قرار می گیرند و می توانند در راستای افقی جابجا شوند.

میز اصلی

میز اصلی محل قرار گیری قطعه کار است. میز اصلی به واسطه میز گونیایی و زانویی دستگاه در تمامی راستاها قابلیت جابجایی دارد. بسته به نوع دستگاه، تمامی محورهای جابجایی یا برخی از آن ها می توانند به صورت دستی یا خودکار تنظیم شوند.

روی میز اصلی ماشین فرز، شیارهای T شکلی وجود دارند که برای بستن قطعه کار توسط روبند، نصب انواع گیره ها و متعلقاتی همچون دستگاه تقسیم مورد استفاده قرار می گیرند.

ستون و پایه

ستون و پایه اصلی ترین اجزای بدنه ماشین فرز هستند. چرا که سایر بخش ها و قطعات تقریبا روی آن ها سوار می شوند. در دستگاه های فرز، عموما ستون روی پایه نصب شده و شامل محفظه روغن و پمپی برای روان کاری اسپیندل است. همچنین محفظه و پمپ محلول خنک کاری که معمولا محلولی از آب صابون است، در پایه دستگاه قرار گرفته است.

زانویی ماشین

زانویی بخشی از بدنه ماشین فرز است که از جنس چدن ریخته گری ساخته می شود. مجموعه حامل میز اصلی و خود میز اصلی روی این بخش قرار می گیرند. در صنعت گاهی اوقات به این مجموعه زین گفته شود. معمولا زانویی با کمک یک شیار دم چلچله ای روی ستون دستگاه ثابت قرار می گیرد. همچنین می تواند در راستاهای عرض و ارتفاع به صورت دستی یا خودکار جابجا شود. البته برخی از دستگاه های فرز قابلیت جابجایی خودکار در راستای عرضی را ندارند.

محور دورانی اصلی (اسپیندل)

در ماشین های فرز، اسپیندل محوری است که وظیفۀ تامین حرکت دورانی ابزار را بر عهده دارد. این محور به کمک یک یاتاقان روی ستون دستگاه قرار می گیرد و حرکت دورانی خود را از جعبه دنده اصلی دستگاه می گیرد.

اسپیندل با کمک اهرم هایی که وضعیت چرخ دنده ها را تغییر می دهند، تغییر سرعت دورانی را امکان پذیر می کنند. مانند دستگاه تراش، برای تنظیم تعداد دور اسپیندل لازم است به جدول نصب شده روی دستگاه مراجعه شود و وضعیت اهرم ها متناسب با سرعت مورد نظر تنظیم گردد.

میله فرزگیر (درن)

تمامی تیغه فرزهای سوراخ دار برای اتصال نیازمند میله فرزگیر یا درن هستند. میله فرزگیر به وسیله یک دنباله مخروطی شکل به سوراخ محور متصل می شود. این میله وظیفه نگهداری ابزار را به عهده دارد. میله فرزگیرها در دو نوع یک طرفه و دوطرفه ساخته می شوند. در ماشین فرزهای افقی، میله فرزگیر دو طرفه از یک طرف به سوراخ محور و از طرف دیگر به یاتاقان کمکی اتصال می یابد. این یاتاقان به صفحه ای با نام صفحه نگهدارنده میله فرزگیر متصل می شود.

میله فرزگیرهای دو طرفه برای بستن تیغه فرزهای غلطکی، پولکی (دیسکی)، فرم (الگو) تراش به کار می روند. میله فرزگیرهای یک طرفه در ماشین فرزهای عمودی مورد استفاده قرار می گیرند. به کمک این میله ها می توان روی سطوح جانبی قطعات عملیات فرزکاری اجرا کرد. در این نوع میله فرزگیر یاتاقان پشتیبان به کار نمی رود.

بازوی فوقانی (مخصوص فرزهای افقی)

یک سمت میله فرزگیر دو طرفه به سوراخ محور دستگاه متصل است. سمت دیگر آن از یاتاقانی عبور می کند که اصطلاحا Arbor Support یا نگه دارنده میله فرزگیر نامیده می شود. مجموعه این یاتاقان و صفحه نگهدارنده توسط بازوی فوقانی یا Overhanging Arm در موقعیت مناسب خود قرار می گیرند.

بازوی گردشی (مخصوص فرزهای عمودی)

در گروهی از ماشین فرزهای عمودی و یونیورسال، محور دستگاه روی بازوی چرخانی سوار می شود که Ram نامیده می شود. در ضمن، به ماشین های فرزی که از Ram استفاده می کنند، اصطلاحا Ram Type Milling Machine گفته می شود. (ماشین های فرز بر پایه Ram)

تیغه فرزها

برای براده برداری در ماشین های فرز از تیغه فرز استفاده می شود. این ابزار دارای چندین لبه های برنده است که با حرکت دورانی عمل براده برداری را از روی قطعه کار انجام می دهند. فرم اصلی هر لبه برنده را یک گوه تشکیل می دهد و زوایای اصلی را می توان روی آنها تشخیص داد. این تیغه ها از جنس های مختلفی ساخته می شوند. تیغه فرزها از نظر شکل و لبه های برنده با هم متفاوت هستند که در بخش های بعدی آن ها را بررسی خواهیم کرد.

کلگی دستگاه فرز

محور فرزگیر عمودی روی کلگی دستگاه بسته می شود. کلگی می تواند حول محور افقی دوران کند. از این رو امکان فرزکاری سطوح شیب دار را هم فراهم می کند.

سیستم روانكاری

یک دسته از این سیستم ها به شکل مركزی و اتومات قابل تنظیم هستند كه توسط سیستم های كنترلی تابلو برق کنترل می شوند. تغذیه روغن این دسته از سیستم های روانکاری از گیربكس اصلی صورت می پذیرد.

گروه دیگر این سیستم ها با تلمبه دستی کار می کنند که برای ریل های طولی و ارتفاع مناسب هستند. روغن این سیستم ها از مخزنی كه در كنار دستگاه نصب شده، تامین می شود. ماشین فرز باید به شکل پیوسته روغن کاری شود.

سیستم خنک كاری

معمولا مخزن این سیستم در كف و پایه دستگاه نصب می شود. محتویات مخزن توسط پمپ و شیلنگ به محل براده برداری منتقل می شود و با شیر تنظیم می توان مقدار مصرف آن را كنترل نمود.

10

دقیــقه مطالعه

پمپ وکیوم (پمپ خلا)

اگر تاکنون گذرتان به آزمایشگاه های شیمیایی افتاده باشد، حتما پمپ وکیوم یا خلاء ر...

تابلوی كنترل

با این تابلو می توان حركت های برشی، اتومات كند و سریع، ترمز مغناطیسی و سیستم خنک  كاری را كنترل کرد. اکثر این تابلوها مجهز به نمایشگر شدت جریان مصرفی هستند.

کلیدهای پشت تابلو برق دستگاه

مهم ترین کلید این دسته، دکمه قطع اضطراری است. این کلید برق دستگاه را قطع کرده و حرکت دستگاه را متوقف می کند. البته روی بدنه دستگاه فرزکاری هم یک کلید اضطراری دیگر تعبیه شده است.

آشنایی با انواع تیغه های فرز

تیغه‌ فرز پیش فرز شده

لبه‌های برنده این ابزار مانند سایر ابزارهای برنده فرم گوه ‌ای دارند و از طریق فرزکاری ساخته می ‌شوند. مقدار زاویه لبه برنده در این تیفه ها متناسب با جنس قطعه کار است. همچنین تقسیم ‌بندی دنده‌ های تیغه فرز هم بستگی به جنس قطعه کار دارد.

تیغه فرز غلتکی

این تیغه ها معمولا در فرزهای افقی با میله فرزگیر دو طرفه استفاده می شوند. کاربرد این تیغه ها  در ماشین کاری سطوح تخت است. لبه های برشی آن ها این قابلیت را دارد که به صورت ساده، موازی با محور چرخش یا مارپیچ کار کنند. بیشتر تیغه فرزهای غلتکی از دندانه های مارپیچی استفاده می کنند. چرا که در این حالت، نفوذ ابزار به قطعه کار آرام تر بوده و ضربه کمتری وارد می کنند.

تیغه فرز  مرکب

تیغه فرزهای مرکب، ترکیبی از چند تیغه فرز شده و یا پشت تراشیده هستند که قطرهای متفاوتی دارند و پهلوی هم سوار شده اند. توسط این گونه تیغه‌ ها می ‌توان پروفیلی را که شامل فرم های مختلف باشد طی یک برش به دست آورد. با استفاده از تیغه ها می توان از به کار بردن تیغه فرزهای فرم دار گران قیمت صرفه‌ جویی کرد.

تیغه فرز انگشتی

از این تیغه برای ایجاد شیار در فرزهای عمودی استفاده می شود و می تواند از سطوح پیشانی و سطوح جانبی براده برداری کند.

تیغه فرز پولکی

این تیغه ها به راحتی می توانند از قطرهای خارجی قطعات براده برداری کنند. از این تیغه ها برای ایجاد شیار در فرز های عمودی نیز استفاده می شود.

تیغه فرز اره ای

این دسته از تیغه های فرزکاری برای ایجاد شیارهای باریک معمولا در دستگاه های افقی به کار می روند.

تیغه فرز مدولی

این نوع از تیغه های فرزکاری برای تولید چرخ دنده های تراشی کاربرد فراوانی دارند. این تیغه ها معمولا در دستگاه فرز های افقی مورد استفاده قرار می گیرند.

تیغه فرز چرخ زنجیر

از این تیغه برای تراشکاری چرخ زنجیر ها استفاده می شود. این نوع تیغه ها نیز در دستگاه های فرزکاری افقی کاربرد دارند.

تیغه فرز فرم تراشی

این تیغه ها در دستگاه فرزهای عمودی و افقی برای تراش شیار هایی به شکل های مختلف مورد استفاده قرار می گیرند.

تیغه فرز جناغی

از این تیغه ها برای ایجاد شیارهایی با زوایای 30 ، 45 و 60 درجه در قطعه استفاده می شود. این نوع از تیغه ها در دستگاه های افقی قابل استفاده هستند.

تیغه فرز تیغچه ‌دار

این تیغه ‌فرزها تیغچه ‌هایی مجزا دارند که در بدنه تیغه فرز تعبیه می شوند. اگر به تیغچه آسیبی وارد شود، به آسانی می توان آن را عوض کرد. این گروه از تیغه فرزها را اکثرا برای پیشانی تراشی سطوح بزرگ به کار می برند.

تیغه فرز T شکل

این تیغه ها برای ایجاد شیارهای T شکل در دستگاه های فرز عمودی به کار می روند.

تیغه فرز پشت تراشیده

برای فرزکاری سطوح غیرتخت، از تیغه ‌فرزهای پیش فرز شده نمی‌ توان استفاده کرد. چرا که این دسته از تیغه فرزها در اثر تیز کردن مجدد، پروفیل خود را از دست می‌دهند. از این رو برای منحنی ها، قوس های دایره ای و سایر پروفیل ها و اغلب اوقات برای فرز کردن شکاف ها تیغه فرزهای پشت تراشیده فرم دار به کار می روند. عمل پشت تراشی برای این تیغه ‌ها برای ایجاد زاویه آزاد انجام می گیرد.

10

دقیــقه مطالعه

راهنمای انتخاب، نگه داری و خرید پروفیل

پروفیل ها همه جا حضور دارند! از صنایع راه و ساختمان گرفته تا خودروسازی و صنایع ف...

تیغه فرز پیچ تراشی

از این تیغه ها برای عملیات پیچ زنی در دستگاه های افقی استفاده می شود.

تیغه فرز دم چلچله ای

از این نوع تیغه ها برای تراش شیارهای دم چلچله ای در دستگاه های فرزکاری عمودی استفاده می شود.

در مقاله بعدی با انواع روش های فرزکاری آشنا خواهیم شد و به آموزش فرزکاری خواهیم پرداخت. با ما همراه باشید.