تشکیل تراشه یکی از جنبههای اساسی ماشینکاری تراش است و درک آن برای بهینهسازی فرآیند، بهویژه در هنگام کار با موادی مانند نایلون، ضروری است. به عنوان یک تامین کننده پیشرو در محصولات نایلون ماشینکاری ماشین تراش، من از نزدیک شاهد اهمیت تشکیل تراشه در دستیابی به نتایج با کیفیت بالا بوده ام. در این وبلاگ، به جزئیات تشکیل تراشه در ماشینکاری نایلون تراش می پردازیم و عوامل موثر بر آن و پیامدهای آن برای فرآیند ماشینکاری را بررسی می کنیم.
مبانی تشکیل تراشه در ماشینکاری تراش
ماشینکاری تراش یک فرآیند تولید کاهشی است که در آن یک ابزار برش مواد را از قطعه کار چرخان حذف می کند. هنگام ماشینکاری نایلون بر روی ماشین تراش، ابزار برش به مواد نفوذ می کند و باعث تغییر شکل و جدا شدن آن از قطعه کار به شکل براده می شود. نحوه شکل گیری این تراشه ها می تواند به طور قابل توجهی بر فرآیند ماشینکاری، از جمله پایان سطح قطعه کار، سایش ابزار و بهره وری کلی تأثیر بگذارد.
سه نوع اصلی از تراشهها وجود دارد که میتوانند در حین ماشینکاری تراش تشکیل شوند: تراشههای پیوسته، تراشههای قطعهبندی شده و تراشههای ناپیوسته.
تراشه های پیوسته
تراشه های پیوسته نوارهای بلند و ناشکسته ای از مواد هستند. آنها معمولاً هنگام ماشینکاری مواد انعطاف پذیر مانند نایلون در شرایط خاص تشکیل می شوند. برای نایلون، تراشه های پیوسته اغلب زمانی تولید می شوند که سرعت برش بالا، نرخ تغذیه کم و عمق برش نسبتاً کم است. شکلپذیری نایلون به مواد اجازه میدهد تا زمانی که ابزار برش از آن عبور میکند، به صورت پلاستیکی تغییر شکل داده و در نتیجه یک جریان مداوم از مواد که تراشه را تشکیل میدهد.
مزیت تراشه های پیوسته این است که به طور کلی سطح خوبی روی قطعه کار ایجاد می کنند. از آنجایی که تراشه پیوسته است، در طول فرآیند برش لرزش و پچ پچ کمتری وجود دارد که به حفظ عملکرد صاف برش کمک می کند. با این حال، برادههای پیوسته نیز میتوانند مشکلی ایجاد کنند، زیرا ممکن است در اطراف ابزار برش یا قطعه کار در هم بپیچند و به طور بالقوه باعث آسیب به ابزار یا قطعه شوند.
تراشه های تقسیم شده
تراشه های قطعه بندی شده با یک سری از بخش ها مشخص می شوند که توسط گردن های نازک به هم متصل می شوند. آنها زمانی تشکیل می شوند که شرایط برش به گونه ای باشد که ماده دوره های متناوب تغییر شکل پلاستیک و شکستگی را تجربه کند. در مورد نایلون، وقتی سرعت برش متوسط باشد، نرخ تغذیه افزایش یابد یا عمق برش بزرگتر باشد، ممکن است براده های قطعه قطعه شده تشکیل شوند.
تشکیل تراشه های قطعه بندی شده در نتیجه ناتوانی مواد در تغییر شکل مداوم تحت نیروهای برش است. با پیشروی ابزار برش، ماده ابتدا به صورت پلاستیک تغییر شکل میدهد، اما سپس به نقطهای میرسد که میشکند و یک قطعه ایجاد میکند. گردن های نازک بین بخش ها نتیجه مواد باقی مانده است که هنوز شکسته نشده است. تراشه های تکه تکه می توانند در مقایسه با تراشه های پیوسته باعث لرزش و زنگ زدن بیشتری شوند که ممکن است منجر به یک سطح خشن تر روی قطعه کار شود.
تراشه های ناپیوسته
تراشه های ناپیوسته قطعات کوچک و جداگانه ای از مواد هستند که از قطعه کار جدا می شوند. آنها معمولاً هنگام ماشینکاری مواد شکننده تشکیل می شوند، اما می توانند در شرایط خاص با نایلون نیز ایجاد شوند. تراشه های ناپیوسته ممکن است زمانی که سرعت برش کم است، سرعت تغذیه زیاد است، یا زمانی که مواد دارای ناهمگنی یا نقص است، تشکیل شود.
ایجاد براده های ناپیوسته به دلیل شکستگی سریع مواد تحت نیروهای برش است. از آنجایی که تراشه ها ناپیوسته هستند، ضربه و لرزش زیادی در طول فرآیند برش وجود دارد که می تواند منجر به پوشش ضعیف سطح و افزایش سایش ابزار شود. با این حال، تراشه های ناپیوسته در مقایسه با تراشه های پیوسته آسان تر هستند زیرا تمایلی به درهم پیچیده شدن ندارند.
عوامل موثر بر تشکیل تراشه در ماشینکاری نایلون
عوامل متعددی بر نوع تراشه هایی که در حین تراشکاری نایلون تشکیل می شوند تأثیر می گذارد. این عوامل را می توان به طور کلی به خواص مواد، شرایط برش و هندسه ابزار طبقه بندی کرد.
خواص مواد
خواص نایلون نقش بسزایی در تشکیل تراشه دارد. نایلون یک پلیمر ترموپلاستیک با شکل پذیری خوب است، به این معنی که می تواند تحت تنش به صورت پلاستیک تغییر شکل دهد. با این حال، رفتار دقیق نایلون در حین ماشینکاری می تواند بسته به درجه، وزن مولکولی و هر گونه افزودنی یا پرکننده موجود متفاوت باشد.
به عنوان مثال، نایلون با وزن مولکولی بالاتر به طور کلی انعطاف پذیرتر است و احتمال تشکیل تراشه های پیوسته بیشتر است. از سوی دیگر، نایلون با افزودنی ها یا پرکننده ها ممکن است شکل پذیری کمتری داشته باشد و بیشتر مستعد تشکیل براده های قطعه بندی شده یا ناپیوسته باشد. میزان رطوبت نایلون نیز می تواند بر رفتار ماشینکاری آن تأثیر بگذارد. نایلون رطوبت سنجی است، به این معنی که می تواند رطوبت را از محیط جذب کند. رطوبت بیشتر می تواند مواد را نرم تر و انعطاف پذیرتر کند و به طور بالقوه منجر به تشکیل تراشه های پیوسته شود.
شرایط برش
شرایط برش مانند سرعت برش، سرعت تغذیه و عمق برش تاثیر مستقیمی بر تشکیل تراشه دارد. همانطور که قبلا ذکر شد، سرعت برش بالا و نرخ تغذیه کم باعث ایجاد تراشه های پیوسته در نایلون می شود. این به این دلیل است که در سرعتهای بالا، مواد زمان کمتری برای شکستن دارند و نیروهای برش به طور یکنواختتر توزیع میشوند و امکان جریان مداوم مواد را فراهم میکنند.
افزایش نرخ تغذیه می تواند باعث شود که ماده تغییر شکل شدیدتری را تجربه کند و منجر به تشکیل تراشه های قطعه بندی شده شود. همچنین عمق برش بیشتر، نیروهای برش را افزایش می دهد، که می تواند منجر به شکستن راحت تر مواد و تشکیل تراشه های ناپیوسته شود. یافتن تعادل مناسب شرایط برش برای دستیابی به نوع تراشه و نتایج ماشینکاری مورد نظر مهم است.
هندسه ابزار
هندسه ابزار برش نیز نقش مهمی در تشکیل تراشه دارد. زاویه چنگک، زاویه فاصله و شعاع لبه برش برخی از پارامترهای کلیدی هندسه ابزار هستند که بر نحوه تعامل ابزار برش با مواد نایلون تأثیر میگذارند.
زاویه چنگک مثبت نیروهای برش را کاهش می دهد و باعث ایجاد تراشه های پیوسته می شود. این به این دلیل است که یک زاویه چنگک مثبت به ابزار برش اجازه می دهد تا راحت تر به مواد نفوذ کند و در نتیجه جریان مداوم مواد ایجاد شود. از طرف دیگر، یک زاویه شن کش منفی، نیروهای برش را افزایش می دهد و می تواند منجر به تشکیل تراشه های قطعه بندی شده یا ناپیوسته شود.
زاویه فاصله برای جلوگیری از ساییده شدن ابزار به قطعه کار، که می تواند باعث تولید گرمای بیش از حد و سایش ابزار شود، مهم است. یک زاویه فاصله مناسب تضمین می کند که ابزار برش می تواند مواد را به آرامی برش دهد و بر روند تشکیل تراشه تأثیر بگذارد.
مفاهیم تشکیل تراشه در ماشینکاری نایلون
نوع تراشه های تشکیل شده در حین تراشکاری نایلون دارای پیامدهای متعددی برای فرآیند ماشینکاری و کیفیت محصول نهایی است.
پایان سطح
همانطور که قبلاً ذکر شد، تراشههای پیوسته معمولاً در مقایسه با تراشههای بخشدار یا ناپیوسته منجر به پرداخت سطح بهتری میشوند. این به این دلیل است که تراشههای پیوسته از طریق فرآیند تغییر شکل پلاستیکی کنترلشدهتری تشکیل میشوند که میزان ارتعاش و زنگ زدن را در طول برش کاهش میدهد. سطح صاف اغلب در قطعات نایلونی مورد نظر است، به ویژه آنهایی که در کاربردهایی استفاده می شوند که زیبایی شناسی یا اصطکاک کم اهمیت دارد.
پوشیدن ابزار
تشکیل تراشه نیز می تواند بر سایش ابزار تأثیر بگذارد. تراشه های پیوسته تأثیر کمتری بر سایش ابزار دارند زیرا از طریق فرآیند تغییر شکل پلاستیک نسبتاً صاف تشکیل می شوند. از سوی دیگر، تراشه های قطعه بندی شده و ناپیوسته، به دلیل نیروهای ضربه و ارتعاش بیشتر مرتبط با تشکیل آنها، می توانند باعث سایش سریع ابزار شوند. سایش بیش از حد ابزار می تواند منجر به کاهش عملکرد برش، افزایش هزینه ماشینکاری و کاهش کیفیت قطعات ماشینکاری شود.
بهره وری ماشینکاری
نوع تراشه های تشکیل شده نیز می تواند بر بهره وری ماشینکاری تأثیر بگذارد. تراشه های پیوسته در مقایسه با تراشه های قطعه بندی شده یا ناپیوسته به طور کلی راحت تر از منطقه برش جدا می شوند. این بدان معنی است که فرآیند ماشینکاری می تواند روان تر و با وقفه های کمتری اجرا شود که منجر به بهره وری بالاتر می شود. با این حال، همانطور که قبلاً ذکر شد، تراشههای پیوسته میتوانند در هم پیچیده شوند که در صورت عدم مدیریت صحیح میتواند باعث ایجاد مشکلاتی و کاهش بهرهوری شود.
سایر مواد پلاستیکی در ماشینکاری CNC
علاوه بر نایلون، مواد پلاستیکی دیگری نیز وجود دارد که معمولاً در ماشینکاری CNC استفاده می شود، مانند ABS، PMMA و PEEK. هر یک از این مواد دارای خواص منحصر به فرد و ویژگی های تشکیل تراشه هستند.
ماشینکاری CNC ABSخواص مکانیکی خوب، مقاومت در برابر ضربه و سهولت ماشینکاری را ارائه می دهد. شکل گیری تراشه در ماشینکاری CNC ABS از برخی جنبه ها شبیه به نایلون است، اما به دلیل ترکیب شیمیایی و خواص فیزیکی متفاوت، شرایط برش و هندسه ابزار ممکن است نیاز به تنظیم متناسب داشته باشد.
ماشینکاری CNC PMMAکه به عنوان اکریلیک نیز شناخته می شود، یک ترموپلاستیک شفاف با خواص نوری عالی است. PMMA شکننده تر از نایلون است و تشکیل تراشه در حین ماشینکاری به احتمال زیاد ناپیوسته است. برای دستیابی به یک سطح خوب و جلوگیری از خرد شدن باید مراقبت ویژه ای انجام شود.
ماشینکاری CNC PEEKیک ترموپلاستیک با کارایی بالا با خواص مکانیکی، شیمیایی و حرارتی عالی است. ماشینکاری PEEK در مقایسه با نایلون دشوارتر است و تشکیل تراشه به شدت به شرایط برش و انتخاب ابزار بستگی دارد.
نتیجه گیری
در نتیجه، تشکیل تراشه یک جنبه مهم در ماشینکاری نایلون تراش است. درک انواع مختلف تراشه هایی که می توانند تشکیل شوند، عواملی که بر شکل گیری تراشه تأثیر می گذارند و پیامدهای تشکیل تراشه بر فرآیند ماشینکاری و کیفیت محصول برای بهینه سازی ماشینکاری قطعات نایلونی ضروری است. ما به عنوان تامین کننده محصولات نایلون ماشینکاری تراش، متعهد به ارائه محصولات با کیفیت بالا با کنترل دقیق فرآیند تشکیل تراشه هستیم.
اگر به خدمات نایلون تراشکاری ما علاقه مند هستید یا در مورد تشکیل تراشه در ماشینکاری نایلون سؤالی دارید، لطفاً برای تهیه و بحث های بیشتر با ما تماس بگیرید. ما مشتاقانه منتظر همکاری با شما هستیم تا نیازهای خاص شما را برآورده کنیم.
مراجع
- ترنت، EM، و رایت، PK (2000). برش فلز. باترورث - هاینمن.
- Kalpakjian, S., & Schmid, SR (2010). مهندسی ساخت و فناوری. پیرسون.
- استفنسون، DA، و آگاپیو، JS (2006). تئوری و عمل برش فلز. مطبوعات CRC.
