تراشکاری و انواع ماشین تراش
عمدتا تراشکاری عملیاتی است که به وسیله یک ابزار سطح داخلی یا خارجی قطعه‌ای فلزی یا غیره فلزی را شیار می‌دهند و براده‌برداری می‌کنند. در این فرآیند به طور معمول موارد ابزار باربرداری ثابت است درحالی که قطعه کار در حال چرخش بروی دستگاه تراش است. از بسیاری جهات تراشکاری یک روش برش فلزات است که تعاریف مشخص و نسبتا ساده‌ای دارد. از سوی دیگر باتوجه به اینکه فرآیند تراشکاری بسیار پرمصرف و متداول است در گذر زمان با ایده‌های مختلف توسعه و بهبود یافته و روز به روز گستره استفاده از آن افزایش یافته است.
هنگام قرار گرفتن قطعه کار روی محور حرکت قطعه می‌تواند خط صاف یا در راستای مجموعه‌ای از منحنی‌ها و زوایا باشد. معمولاً اصطلاح تراشکاری برای توضیح کیفیت سطح خارجی با عمل تراش به کار برده می‌شود، در حالی که برای تولید سطوح داخلی از واژه بورینگ استفاده می‌شود. به همین دلیل، عبارت “تراشکاری و بورینگ” برای خانواده بزرگ‌تری از فرآیندها به نام ماشینکاری استفاده می‌شود.
تراشکاری
تراشکاری می‌تواند به صورت دستی با دستگاه تراش سنتی که نیازمند نظارت دائمی اپراتور می‌باشد، یا با استفاده از دستگاه تراش اتومات انجام شود. امروزه رایج‌ترین دستگاه اتوماتیک کنترل عددی می‌باشد.
قطعات استوانه شکل از طریق طول تراشی (سطوح صاف)، از طریق عرض تراشی، قطعات مخروطی از طریق مخروط تراشی و بالاخره قطعات فرم‌دار از طریق فرم تراشی و پیچ‌ها از طریق پیچ تراشی ساخته می‌شوند.
برای آنکه کلید مسائل تراشکاری حل شده و بتوان انواع مختلف کارها را چرخکاری نمود ماشینهای تراش را به انواع مختلف ساخته‌اند متداول‌ترین این ماشینها همان تراش معمولی یا تراش مرغک‌دار است. و انواع مهم دیگر آن، ماشین پیشانی تراش و ماشین تراش عمودی یا کاروسل است که کارهای سوراخکاری را هم انجام می‌دهد.
قسمت‌های مهم کنترل و تنظیم‌کننده دستگاه تراش
ماشین تراش دستی حامل ساپرت طول این چرخ دستی در قسمت جلو قوطی دستگاه حامل ساپرت طولی قرار دارد که میتوان به وسیله آن دستگاه حامل ساپرت طولی را در طول بین دستگاه مرغک و دستگاه حرکت داد. وظیفه اصلی این چرخ دستی تنظیم و قرار دادن ابزار برش در هر قسمت دلخواه است، قبل از اینکه به کار بار خود کار داده شود. به وسیله چرخ دستی دستگاه مرغک میتوان محور آن را تغییر مکان داد. چرخش آن معمولاً با دست صورت می‌گیرد. با چرخاندن چرخ دستی، مرغک ثابت محور می‌تواند داخل جای مرغک که در پیشانی سمت راست قطعه کار قرار دارد جای بگیرد. به‌علاوه چرخش چرخ دستی موافق عقربه ساعت نیز سبب می‌گردد که محور (مرغک در داخل محور محکم شود) به سمت قطعه کار جلو برود. از طرف دیگر در صورت سوار کردن مته در داخل محور دستگاه مرغک ضمن چرخاندن دسته آن میتوان با جلو راندن مته، در پیشانی کار سوراخ یا مته مرغک زد.
اجزای ماشین تراش
ماشین تراش از چهار قسمت متمایز تشکیل می‌گردد:
- نگهدار مرغک ثابت که همیشه در سمت چپ کارگر قرار دارد و شامل محور ماشین است.
- نگهدار مرغک متحرک که سمت راست کارگر بوده و می‌تواند روی میز تراش تغییر مکان دهد (مرغک می‌تواند از نوع مرغک ثابت یا مرغک متحرک باشد).
- نگهدار ابزار که به وسیله آن ابزار تراش می‌تواند حرکت طولی و عرضی و دورانی یا مورب بنماید.
- میز تراش که قطعات گفته شده در بالا روی آن سوار گردیده است. همچنین انتهای مخروط ناقص مرغک ثابت که با فشار، روی مقر خود در انتهای سمت راست محور، تکیه دارد.
دستگاه تراشکاری
سوپرت فوقانی
سوپرت فوقانی که روی سوپرت عرضی قرار دارد به وسیله دست قابل کنترل و بار دادن است از طرفی در زیر آن صفحه صاف و مدوری قرار دارد که محیط آن بین صفر تا ۱۸۰ درجه مدرج شده است. با بازکردن پیچ‌های آن می‌شود ساپرت دستی را حول محور خود ۳۶۰ درجه چرخاند. با این دستگاه میتوان مخروط‌های کوتاه داخلی و خارجی و مخروط‌های کامل را نیز تراشید، و درضمن جهت روتراشی هم میتوان از آن استفاده کرد. روی پیچ این دستگاه حلقه مدرجی وجود دارد که برای تنظیم بار دقیق مورد استفاه قرار می‌گیرد. با این طریق در صورتی‌که بار بسیار کمی برای پرداخت کاری مورد نیاز باشد قابل تنظیم است. البته در پیچ تراشی، خشن تراشی و برداشتن بار زیاد نیز از آن استفاده می‌شود. اما در تراشکاری‌های مخروط ناقص یا بلند اکثراً از روش اتوماتیک استفاده می‌شود.
صفحه مخروطی تغییر محور اصلی
صفحه مخروطی تغییر سرعت محور اصلی روی جعبه دنده سرعت قرار گرفته است، که با چرخاندن آن به وسیله دست هریک از دورهای لازم را که قبلاً تعیین شده میتوان بدست آورد. سرعت ماشین برحسب اندازه و نوع قطعه کار و نوع دنده تراشی که بکار برده می‌شود تعیین می‌گردد. به‌طور کلی سرعت ماشین بعد از اینکه قطعه کار و دنده تراش روی ماشین قرار گرفته تنظیم و ضمناً سرعت ماشین برحسب دور در دقیقه منظور می‌گردد.
جدول مقدار پیشروی رنده
برای تعیین مقدار بار یعنی پیشروی رنده هنگام تراش از جعبه دنده‌ای که در زیر جعبه دنده محور اصلی قرار گرفته است که شامل جفت چرخ دنده‌هایی با نسبت‌های معینی می‌باشد استفاده می‌گردد مقدار پیشروی (بار) ۰٫۰۰۲ تا ۰٫۱۳۰ اینچ (۰٫۵ تا ۳٫۳ میلی‌متر) در نظر گرفته شده مقدار بار لازم به وسیله دسته روی پوسته با جابجایی آن مشخص می‌شود.
بررسی عوامل مؤثر در انتخاب سرعت برش
در انتخاب سرعت برش عواملی چند تأثیری بسزا داشته و توجه به آن موجب بهبود کار و دوام ابزار خواهد شد:
الف) جنس قطعه کار: با توجه به جنس قطعه کار، سرعت برش انتخاب می‌شود و هر چه جنس کار سخت‌تر می‌گردد، براده برداری مشکل‌تر شده و حرارت بیشتری تولید می‌شود؛ یعنی هر چه جنس کار سخت‌تر باشد به همان نسبت سرعت برش کمتر انتخاب می‌گردد.
ب) جنس ابزار: هرچه جنس ابزار سخت‌تر باشد و بتواند در حرارت‌های بالا مقاومت خود را حفظ کرده، تحمل بیشتری در مقابل سایش داشته باشد، میتوان سرعت بیشتری را انتخاب نمود. جنس ابزار با سرعت برش رابطه مستقیم دارد.
ج) دوام ابزار: منظور از دوام ابزار، زمانی است که با رنده تیز شده بتوان براده برداری کرد و در صورت ثابت بودن سایر عوامل تعیین‌کننده، هر چه سرعت برش بیشتر انتخاب گردد، دوام ابزار کمتر خواهد بود.
د) سطح مقطع براده: با افزایش سطح مقطع براده، نیروی برش زیادتر شده و حرارت بیشتری در روی لبه برنده ایجاد می‌گردد. به همین دلیل سرعت برش در خشن کاری کمتر و در پرداخت کاری بیشتر خواهد شد.
ه) انتخاب زاویه صحیح رنده: صفحه تراشی با یک رنده کند و زاویه غلط، موجب افزایش سریع درجه حرارت و باعث از بین رفتن سختی ابزار و رنده می‌گردد و تیز کردن مجدد آن موجب اتلاف وقت می‌شود. از این رو توصیه می‌شود که رنده‌ها صحیح و به موقع تیز شوند.
انواع ماشینهای تراش و ساختمان آنها
- ماشین تراش کوچک مرغک‌دار
- ماشین تراش ابزارسازی
- ماشین تراش معمولی نرم شده
- ماشین تراش پیشانی تراش
- ماشین تراش عمودی
ماشین تراش کوچک مرغک‌دار
این نوع ماشین تراش برای آموزش و تراش کارهای کوچک مورد استفاده قرار می‌گیرد و چون اغلب کارها را بین دو مرغک می‌تراشند به همین جهت آن را ماشین تراش مرغک‌دار می‌گویند. بعلاوه چون از این ماشین برای آموزش و کارهای کوچک استفاده می‌شود اغلب دستگاه انتقال حرکت آنها بصورت چرخ تسمه‌ای ساخته می‌شوند. از نظر اندازه، به دو شکل تقسیم می‌شوند؛ ماشین تراش کوچک رومیزی و ماشین تراش کوچک پایه‌دار.
ماشینهای تراش ابزارسازی
اختلاف این نوع ماشینها با سایر دستگاه‌های تراش در این است که ماشینهای ابزار سازی دارای دقت بیشتری نسبت به سایر ماشینها هستند و نیز بعضی از آنها به تجهیزات مخصوص جهت تراشیدن قطعات با دقت بالا مجهز می‌باشند. وظیفه اصلی این ماشینها تهیه ابزار و شابلون برای کارخانجات تولیدی و ماشینهای تراش تولیدی است. و چون از آنها برای کارهای کوچک و بزرگ استفاده می‌شود معمولاً آنها را به دو صورت رومیزی و پایه‌دار در دسترس قرار می‌دهند. از نوع رومیزی آن برای تراش قطعات کوچک و کوتاه که دارای قطر کم هستند استفاده می‌شود. ماشین تراش پایه‌دار بصورت یک ماشین تراش دقیق و نسبتاً بزرگ که دارای سرعت‌های مختلف هستند ساخته شده‌اند. به علاوه دستگاه به ترمز دقیق برای قطع و کنترل کردن سرعت مجهز می‌باشد.
ماشینهای تراش معمولی نرم شده
از این ماشینها اغلب در کارهای تولیدی استفاده می‌گردد زیرا قدرت عملکرد آنها برای تولید زیاد بوده و نیز قدری سنگین تر ساخته می‌شوند. از طرفی چون برای انجام کارهای مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند، دارای مانور سرعت بیشتر می‌باشد که برای انجام کارهای بزرگ بسیار مناسب است و از نظر استحکام بر سایر ماشینها نیز برتری دارند.
ماشینهای تراش با قطر کارگیر و طول زیاد
این نوع ماشینها برای تراش قطعاتی که قطر آنها بزرگ هستند و نیز دارای طول زیاد هستند مورد استفاده قرار می‌گیرند. میز این ماشینها بزرگ و ارتفاع محور اصلی ماشین تا روی ریل نسبتاً زیاد است. در بعضی از ماشینهای تراش که دارای طول زیاد می‌باشند، برای اینکه بتوان از حداکثر قطر کارگیر استفاده شود، نزدیک محور اصلی در قسمت ریل یک قطعه جاگذاری شده‌است. هنگامی که لازم باشد میتوان قطعه را از روی ریل جدا کرده و سپس قطعات با قطر زیاد را تراشید و نیز برای تراش کارهای مخصوص مورد استفاده قرار می‌گیرد. معمولاً این نوع ماشینها را با دورهای بسیار زیاد طراحی نمی‌کنند و از طرفی استحکام و قدرت برش آنها بسیار زیاد است. به همین جهت میتوان با آنها حجم براده بیشتری را در یک زمان معین برداشت.
ماشین تراش پیشانی تراش
قطعاتی که قطر آنها بزرگ و طول نسبتاً کمی دارند بوسیله این ماشینها تراشیده می‌شوند. موارد استفاده دیگر آنها در کارخانجات لوکومتیو سازی جهت تراشکاری چرخ‌های لکومتیو و نیز تراشکاری چرخ‌های طیار (چرخ لنگر) می‌باشند.
ماشین تراش عمودی
همانطور که از اسمش پیداست این ماشین بصورت عمودی قرار می‌گیرد، دستگاه قلم گیر بصورت منشور چند ضلعی که می‌تواند عمودی در طول حرکت خطی داشته باشد. دستگاه سه نظام آن بسیار بزرگ است و بطور عمودی قرار گرفته و دارای حرکت دورانی است، که برای گرفتن کارهای سنگین می‌باشد. در سوراخکاری هم از آن استفاده می‌کنند. به دلیل سنگین بودن، این دستگاه‌ها معمولاً دارای سرعت‌های زیاد نیستند.
اجزاء اصلی ماشین تراش و وظیفه هریک
- ریل (میز) ماشین
- دستگاه یاتاقان محور اصلی (دستگاه جعبه دنده سرعت محور اصلی)
- دستگاه مرغک
- دستگاه حامل سو پرت
- جعبه دنده بار
- الکتروموتور
ریل (میز) ماشین
ریل ماشین تراش یکی از قسمت‌های اساسی ماشین تراش را تشکیل می‌دهد که بطور دقیق طراحی و ساخته می‌شوند و بایستی دارای ساختمانی کاملاً مستحکم باشد. این قسمت روی پایه‌هایی چدنی مستقر می‌باشد. قسمت‌های دیگر از قبیل دستگاه حامل که ساپرت و مرغک روی آن قرار می‌گیرند و نیز میز ماشین، دارای ریل راهنما به شکل مثلثی و یا ذوزنقه هستند که با دقت ماشینکاری شده‌اند.
دستگاه یاتاقان محور اصلی (پیش دستگاه با جعبه دنده سرعت)
این قسمت در صورتی‌که ساختمان جعبه دنده‌ای داشته باشد، شامل یک سری چرخ دنده با تعداد دنده‌های مختلف است. به کمک چرخ دنده‌ها که با محور اصلی یاتاقان بندی شده‌اند، قطعه کار گردش داده می‌شود. در بعضی از ماشینها، محور اصلی روی جعبه دنده سرعت به وسیله بلبرینگ کار گذاشته شده است. در ماشینهای تراش کوچک دستگاه انتقال حرکت آنها بصورت چرخ تسمه‌ای است که از دو فلکه سه یا چهار پله‌ای تشکیل می‌گردد که به صورت عکس روی دو محور موازی قرار می‌گیرند و در این صورت با داشتن قطرهای متفاوت، محور اصلی ماشین دارای دورهای مختلفی خواهد بود.
دستگاه مرغک
دستگاه مرغک که جنس آن از چدن می‌باشد، میتوان بر روی میز حرکت کرده و در هر نقطه که لازم باشد آن را ثابت کرده و سپس عملیات تراشکاری را انجام داد. این دستگاه دارای محوری توخالی است که داخل آن به شکل مخروطی تراشیده شده‌است. سطح آن کاملاً دقیق تراشیده شده و به صورت اینچی و یا میلی‌متری در جهت طولی مدرج شده که بوسیله پیچی میتوان دستگاه مرغک را از محل اصلی خود منحرف کرد. بعلاوه به وسیله پیچ و مهره و بست میتوان دستگاه مرغک را در روی میز ماشین در هر محل که لازم باشد ثابت کرد. ضمناً هنگام برقکاری و یا سوراخکاری بوسیله ماشین‌تراش میتوان پرهائی که دارای دنباله مخروطی هستند مستقیماً در داخل محور دستکاه مرغک قرار داده و عمل برقوکاری انجام می‌شود. از طرفی برای سوراخکاری از مته‌های دنباله مخروطی و یا سه نظام مته که دارای دنباله مخروطی است استفاده کرد. برای تراشکاری بین دو مرغک باید مرغک ثابت و یا مرغک بلبرینگی (متحرک) را در داخل محور قرار داده و تراشکاری را انجام داد.
دستگاه حامل ساپرت
دستگاه حامل ساپرت که ساپرت عرضی و قلم‌گیر و رنده تراش در روی آن بسته می‌شود. این دستگاه بصورت طولی بین مرغک و محور اصلی حرکتی خطی دارد.
این دستگاه از دو قسمت عمده تشکیل می‌شود. زین که فرمی صلیبی دارد. بر روی آن کشوهایی قرار گرفته‌است که به خوبی سنگ زده شده‌اند و دقیقاً روی راهنماهای میز قرار می‌گیرند. دوم قوطی حرکت بار که در جلو زین قرار گرفته است و دارای چرخ دنده‌های مختلف است. این دستگاه به کمک چرخ دنده‌ها دارای حرکتی طولی و عرضی می‌باشد. بوسیله دسته مخصوصی میتوان دستگاه حامل ساپرت را به صورت طولی حرکت خطی داد. به علاوه ساپرت عرضی که روی دستگاه حامل ساپرت قرار گرفته است می‌تواند در جهت عرضی حرکت کند. یعنی به سمت تراشکار نزدیک و یا از او دور شود. به کمک چرخاندن دسته، ساپرت عرضی را میتوان در عرض حرکت داد.
جعبه دنده‌بار (گیربکس)
این قسمت تامین مقدار پیشروی رنده در حالت پیچ بری (پیچ تراشی) و یا روتراشی و نیز پیشانی تراشی استفاده می‌گردد. به این صورت که میله پیچ تراشی و یا میله بار حرکت دورانی خود را از این جعبه دنده تغذیه می‌کند. با حرکت دورانی میله‌های پیچ بری و میله بار رنده تراشکاری در طول یا در عرض ماشین پیشروی کرده و قطعه کار تراشیده می‌شود. روی جعبه دنده جدولی قرار دارد که در زیر جدول شیارهایی موجود است که با قرار دادن بین دسته تعویض با در محل مناسب خود بدست می‌آید.
دسته بندی انواع ماشین تراش
- ماشین تراش معمولی
- ماشین تراش با کنترل کامپیوتری CNC
