میلادزیرک
20th March 2012, 11:27 AM
خان کشی چرخشی
مقدمه :
عمل خان کشی چرخشی به مدت زیادی است که مورد استفاده قرار گرفته، ولی با این حال هنوز ماشین کارهایی هستند که حتی اسم این عمل را نشنیده اند ، یا اینکه مردد به استفاده از آنند چون اطلاعات کافی ندارند. کارگاه هایی که توانایی انجام این عمل را دارند ممکن است فرصتی را به راحتی از دست بدهند چون آنها نمی دانند که خان کشی چرخشی چطور می تواند برایشان سود آور باشد. خان کشی چرخشی نام دیگری نیز به نام خان کشی لنگ زن(Wobble Broaching) دارد.
مواد قابل استفاده:
در مورد مواد مورد استفاده در خان کشی چرخشی باید گفت که بیشتر مواد های اتومات (Free-cutting) تا مقاومت کششی N/mm2 850 می توانند به خوبی خان کشی شوند. در مقابل موادی مانند فلزات عملیات حرارتی شده و مواد غیر اتومات بسته به سختی شان ، طول عمر ابزار را کاهش خواهند داد.
نحوه ی کار :
پایه ی کار خان کشی چرخشی نسبتا ساده است . پروفیل های داخلی و خارجی پر گوشه در این روش بسیار سریعتر از روش پانچ تولید می شوند. در حالی که اسپیندل می چرخد ،این پروسه در زمان کمی در حد ثانیه انجام می شود . بعضی از گزارش ها حاکی از این هستند که نیروی اعمالی در این پروسه 80 درصد کمتر از حالت پانچ کردن است که این کاهش نیرو موجب افزایش طول عمر ابزار و کاهش هزینه های نگه داری ماشین می شود. از مزایای این عمل این است که در یک مرحله انجام می پذیرد و عملیات اضافی دیگری ندارد.
گیره خان کشی دو وظیفه دارد: یکی اینکه ابزارخانکشیرابایکیاتاقانآ زادحملمی کند و دیگر اینکه ابزاررادرموقعیتیکدرجهانحر افازخطمرکزیقطعهقرارمیدهد.
هنگامیکه ابزار با قطعه چرخنده تماس پیدا می کند بدلیل اصطکاک مثل چرخدنده ها به طور همزمان با هم می چرخند . هنگامی که ابزار تحت نیروی محوری به داخل سوراخ از قبل ایجاد شده هدایت می شود، اثر لنگ ابزار موجب یک حرکت بادامکی می شود . مثل یک سکه که روی زمین می افتد ، در یک لحظه ی معین فقط یک نقطه در تماس با قطعه کار است که این کار موجب کاهش زیاد نیرو می شود.
سوراخ اولیه :
این سوراخ در ابتدا باید با پخ 60 تا 90 درجه ایجاد شود و نیز باید مقدار بسیار ناچیزی بیشتر از بزرگترین اندازه ی ابزار باشد. این عمل موجب هدایت بهتر ابزار به داخل می شود. این سوراخ برای خان داخلی باید یک درصد بیشتر از ابعاد خود شکل مورد نظر باشد.
سوراخکاری تا جایی که می شود باید عمیق بوده تا فضای خارج شدن برای براده ها را دارا باشد. البته اگر لازم بود که براده ها خارج شوند ، سوراخ را دوباره با یک ابزار کوچکتر بعد از اتمام خان کشی دریل می کنند. این درحالی است که برای قطعات دقیق مثل قطعات مربوط به صنایع هوا و فضا که خواستار دقت بالایی می باشند باید سه کار Counter Bore و Drill و Pre-bore انجام شوند که این پروسه ها موجب حفظ هم مرکزی سوراخ با خان کش می شود.
وقتی که خان کش به داخل سوراخ تنگ هدایت می شود دیگر برای برای خروج هوا و مایع خنک کننده باقی نمی ماند در طول این عملیات قطعه یا ابزار ممکن است به عقب رانده شوند که موجب خسارت به دستگاه می شود. در این حالت می توان منفذ کوچکی(Pressure relief vent) برای کاهش فشار ایجاد کرد که موجب خروج هوا و روغن می گردد.
سرعت :
بنابرهمان یک درجه انحراف ما توانایی اعمال سرعت rpm 1500 تا 3000 را پیدا می کنیم. وقتی که ابزار با قطعه کار در حال چرخش تماس پیدا می کند لبه های برنده تمایل به فرو رفتن در سطح داخلی سوراخ را دارند. با افزایش سرعت این تمایل افزایش یافته و در نتیجه عمر ابزار را دچار تغییر خواهد کرد. برای بهترین نتایج بهتر است ابتدا با سرعت کم شروع کرد و هنگامی که تماس در کاملترین حالت خود است سرعت را افزایش داد. تغییر جهت چرخش قطعه نیز موجب کاهش مارپیچی (Spiraling) خواهد شد.
عمق بار:
انتخاب عمق بار بستگی به خصوصیات مواد استفاده شونده دارد. در فولاد نرم مقدار توصیه شده برای عمق بار 0.0012 تا 0.0024 متر در هر دور است. البته در بعضی از ماشین های قدرتمند این مقدار 2 الی 3 برابر نیز می شود ولی در بیشتر موارد این مقدار از 0.03 قطر پروفیل بیشتر نمی شود.
خنک کاری:
برای خنک کاری آب (Water soluble) و روغن هر دو برای خان کشی چرخشی استفاده می شوند. همان افزایش اندازه ی سوراخ دریل شده ی گفته شده موجب خروج این ماده ی خنک کاری می شود. برای سوراخ های تنگ و باریک نیز همان حفره ی کاهش فشار (Pressure relief vent) مو.رد استفاده قرار می گیرد.
مرکزیت خان کش:
برای دست یابی به کیفیت بالا و جلوگیری از کاهش عمر ابزار ، ابزار باید هم مرکز قطعه کار باشد (0.0008 اینچ یا کمتر). در صورت عدم این هم مرکزی مضرات زیادی از قبیل کاهش عمر ابزار و خارج از مرکز شدن اشکال و غیره به وجود خواهد آمد.
این هم مرکز کردن می تواند هم روی دستگاه و هم خارج دستگاه ایجاد شود. اگرچه بیشترین دقت روی ماشین بدست می آید. برای ماشین هایی مثل رولور که نمی توان ابزار را به دقت با اسپیندل هم مرکز کرد باید از یک هد خان کشی قابل تنظیم استفاده کرد. در شکل های پایین می توان نمای کلی از هم مرکز کردن در خارج ماشین و روی ماشین مشاهده کرد.
نتیجه گیری :
خان کشی چرخشی یک پروسه برای ذخیره زمان است که عملیات اضافه ی هزینه بر را از بین برده و تولید را افزایش می دهد و همچنین شکل های پیچیده را می توان با این روش ایجاد کرد. در حال حاضر تولید کنندگان سود های زیادی با ذخیره سرمایه و وقتشان از اجراء این عملیات برده اند.
مقدمه :
عمل خان کشی چرخشی به مدت زیادی است که مورد استفاده قرار گرفته، ولی با این حال هنوز ماشین کارهایی هستند که حتی اسم این عمل را نشنیده اند ، یا اینکه مردد به استفاده از آنند چون اطلاعات کافی ندارند. کارگاه هایی که توانایی انجام این عمل را دارند ممکن است فرصتی را به راحتی از دست بدهند چون آنها نمی دانند که خان کشی چرخشی چطور می تواند برایشان سود آور باشد. خان کشی چرخشی نام دیگری نیز به نام خان کشی لنگ زن(Wobble Broaching) دارد.
مواد قابل استفاده:
در مورد مواد مورد استفاده در خان کشی چرخشی باید گفت که بیشتر مواد های اتومات (Free-cutting) تا مقاومت کششی N/mm2 850 می توانند به خوبی خان کشی شوند. در مقابل موادی مانند فلزات عملیات حرارتی شده و مواد غیر اتومات بسته به سختی شان ، طول عمر ابزار را کاهش خواهند داد.
نحوه ی کار :
پایه ی کار خان کشی چرخشی نسبتا ساده است . پروفیل های داخلی و خارجی پر گوشه در این روش بسیار سریعتر از روش پانچ تولید می شوند. در حالی که اسپیندل می چرخد ،این پروسه در زمان کمی در حد ثانیه انجام می شود . بعضی از گزارش ها حاکی از این هستند که نیروی اعمالی در این پروسه 80 درصد کمتر از حالت پانچ کردن است که این کاهش نیرو موجب افزایش طول عمر ابزار و کاهش هزینه های نگه داری ماشین می شود. از مزایای این عمل این است که در یک مرحله انجام می پذیرد و عملیات اضافی دیگری ندارد.
گیره خان کشی دو وظیفه دارد: یکی اینکه ابزارخانکشیرابایکیاتاقانآ زادحملمی کند و دیگر اینکه ابزاررادرموقعیتیکدرجهانحر افازخطمرکزیقطعهقرارمیدهد.
هنگامیکه ابزار با قطعه چرخنده تماس پیدا می کند بدلیل اصطکاک مثل چرخدنده ها به طور همزمان با هم می چرخند . هنگامی که ابزار تحت نیروی محوری به داخل سوراخ از قبل ایجاد شده هدایت می شود، اثر لنگ ابزار موجب یک حرکت بادامکی می شود . مثل یک سکه که روی زمین می افتد ، در یک لحظه ی معین فقط یک نقطه در تماس با قطعه کار است که این کار موجب کاهش زیاد نیرو می شود.
سوراخ اولیه :
این سوراخ در ابتدا باید با پخ 60 تا 90 درجه ایجاد شود و نیز باید مقدار بسیار ناچیزی بیشتر از بزرگترین اندازه ی ابزار باشد. این عمل موجب هدایت بهتر ابزار به داخل می شود. این سوراخ برای خان داخلی باید یک درصد بیشتر از ابعاد خود شکل مورد نظر باشد.
سوراخکاری تا جایی که می شود باید عمیق بوده تا فضای خارج شدن برای براده ها را دارا باشد. البته اگر لازم بود که براده ها خارج شوند ، سوراخ را دوباره با یک ابزار کوچکتر بعد از اتمام خان کشی دریل می کنند. این درحالی است که برای قطعات دقیق مثل قطعات مربوط به صنایع هوا و فضا که خواستار دقت بالایی می باشند باید سه کار Counter Bore و Drill و Pre-bore انجام شوند که این پروسه ها موجب حفظ هم مرکزی سوراخ با خان کش می شود.
وقتی که خان کش به داخل سوراخ تنگ هدایت می شود دیگر برای برای خروج هوا و مایع خنک کننده باقی نمی ماند در طول این عملیات قطعه یا ابزار ممکن است به عقب رانده شوند که موجب خسارت به دستگاه می شود. در این حالت می توان منفذ کوچکی(Pressure relief vent) برای کاهش فشار ایجاد کرد که موجب خروج هوا و روغن می گردد.
سرعت :
بنابرهمان یک درجه انحراف ما توانایی اعمال سرعت rpm 1500 تا 3000 را پیدا می کنیم. وقتی که ابزار با قطعه کار در حال چرخش تماس پیدا می کند لبه های برنده تمایل به فرو رفتن در سطح داخلی سوراخ را دارند. با افزایش سرعت این تمایل افزایش یافته و در نتیجه عمر ابزار را دچار تغییر خواهد کرد. برای بهترین نتایج بهتر است ابتدا با سرعت کم شروع کرد و هنگامی که تماس در کاملترین حالت خود است سرعت را افزایش داد. تغییر جهت چرخش قطعه نیز موجب کاهش مارپیچی (Spiraling) خواهد شد.
عمق بار:
انتخاب عمق بار بستگی به خصوصیات مواد استفاده شونده دارد. در فولاد نرم مقدار توصیه شده برای عمق بار 0.0012 تا 0.0024 متر در هر دور است. البته در بعضی از ماشین های قدرتمند این مقدار 2 الی 3 برابر نیز می شود ولی در بیشتر موارد این مقدار از 0.03 قطر پروفیل بیشتر نمی شود.
خنک کاری:
برای خنک کاری آب (Water soluble) و روغن هر دو برای خان کشی چرخشی استفاده می شوند. همان افزایش اندازه ی سوراخ دریل شده ی گفته شده موجب خروج این ماده ی خنک کاری می شود. برای سوراخ های تنگ و باریک نیز همان حفره ی کاهش فشار (Pressure relief vent) مو.رد استفاده قرار می گیرد.
مرکزیت خان کش:
برای دست یابی به کیفیت بالا و جلوگیری از کاهش عمر ابزار ، ابزار باید هم مرکز قطعه کار باشد (0.0008 اینچ یا کمتر). در صورت عدم این هم مرکزی مضرات زیادی از قبیل کاهش عمر ابزار و خارج از مرکز شدن اشکال و غیره به وجود خواهد آمد.
این هم مرکز کردن می تواند هم روی دستگاه و هم خارج دستگاه ایجاد شود. اگرچه بیشترین دقت روی ماشین بدست می آید. برای ماشین هایی مثل رولور که نمی توان ابزار را به دقت با اسپیندل هم مرکز کرد باید از یک هد خان کشی قابل تنظیم استفاده کرد. در شکل های پایین می توان نمای کلی از هم مرکز کردن در خارج ماشین و روی ماشین مشاهده کرد.
نتیجه گیری :
خان کشی چرخشی یک پروسه برای ذخیره زمان است که عملیات اضافه ی هزینه بر را از بین برده و تولید را افزایش می دهد و همچنین شکل های پیچیده را می توان با این روش ایجاد کرد. در حال حاضر تولید کنندگان سود های زیادی با ذخیره سرمایه و وقتشان از اجراء این عملیات برده اند.