انتخاب ماشین برای فرزکاری

• تنظیمات ابزار – تعداد محورها
• جهت اسپیندل– افقی یا عمودی
• استحکام
• قدرت و گشتاور
• سایز اسپیندل

تنظیمات ابزار – تعداد محورها

در گذشته ماشین ها به 4 دسته تقسیم می شدند – افقی یا عمودی و تراش یا فرز

امروزه، ماشین ها در تمام جنبه ها در حال پیشرفت می باشند. ماشین های تراش سنتر قابلیت فرزکاری دارند و ماشین های فرز سنتر قابلیت تراشکاری. توسعه دهندگان CAM  از ماشین های 5 محور به وفور استفاده می کنند. نتایج این اتفاقات خواسته ها و موقعیت هایی برای ابزار ها ایجاد می کنند.

• افزایش انعطاف پذیری
• تنظیمانت کمتر دستگاه برای تکمیل یک فرایند
• ثبات کمتر
• عمر ابزار بیشتر
• عمق برش کمتر

جهت ابزار – افقی یا عمودی

افقی:

مناسب برای ماشینکاری قطعات بزرگ

تسهیل تخلیه براده در فرزکاری حفره ها و عدم نیاز به ماشینکاری مجدد

دارای جرم کمتر برای شتاب گرفتن دستگاه

معمولا 4 محور، قابلیت دسترسی به 3 جهت را دارد

تکنولوژی تعویض پالت اقتصادی و ارگونومیک

بیشتر ماشین ها برای استفاده کف تراشی و بغل تراشی استفاده می شود.

ماشین سنترهای عمودی کوچک:

• پوشش کاری کم، فضای کمتری در کارگاه به آن نیاز است
• مناسب برای سرعت/پیشروی بالا- سریع و سبک

ماشین سنترهای عمودی بزرگ:

• هنگام ماشینکاری ثبات بهتری دارند
• مناسب برای قطعات بزرگ و سنگین
• ماشین های ستون متحرک برای قطعات با ابعاد بسیار بزرگ
• توانایی کارکردن با ابزارالات بزرگتر و سنگینتر

استحکام

شرایط و استحکام ماشین تاثیر مهمی روی کیفیت سطح دارد و می تواند موجب آسیب به ابزار شود. سایش بیش از حد بر روی بلبرینگ اسپیندل با مکانیزم پیشروی دستگاه می تواند موجب ایجاد یک سطح نامناسب شود.

استحکام تنظیم ابزار بسیار مهم می باشد. فاکتورهایی مثل طول ابزار، کوپلینگ متصل به نگهدارنده، آداپتورها و غیره باید در نظر گرفته شود.

قدرت و گشتاور

نیروی مورد نیاز در فرزکاری به موارد زیر بستگی دارد:

• حجمی از قطعه که باید ماشینکاری شود
• ضخامت براده متوسط
• هندسه اینسرت
• سرعت براده برداری

هرچه نرخ براده برداری (Q cm³/min) بیشتر باشد، قدرت بیشتری نیاز می باشد. سرعت اسپیندل پایین برای خشن تراشی مواد نامتعارف تاثیر مهمی روی مقدار مورد نیاز قدرت و گشتاور دارد.

ماشین با قدرت و گشتاور ناکافی تولید براده های با ضخامت متغیر می کند که به نوبه خود منجر به کارایی نامناسب می شود.

اغلب ماشین سنترهای مدرن اسپیندل با کوپل مستقیم دارند. افزایش سرعت اسپیندل و ظرفیت آن منجر به موارد زیر می شود:

• گشتاور پایین در دورهای بالا
• قدرت پایین در دورهای پایین

در نتیجه ماشین ها با قابلیت دور بالا برای خشن کاری با ابزارهای برشی با قطر زیاد محدودیت دارند که این کار نیاز به دور پایین و قدرت بالا دارد.

استراتژی های ماشینکاری احتیاج به تطبیق پذیری با این موضوع دارند. این موضوع توضیح می دهد که چرا در ماشینکاری سبک و سریع، از ابزار با قطر پایین ، عمق برش کم، a_p/a_e و پیشروی زیاد برای هر دندانه f_z استفاده می شود

ماشین ها برای قطعاتی که نیاز به قدرت زیاد و دور کم دارند، می توانند برای کارایی بهینه آماده شوند تا هم برای سخت کاری و هم پرداخت نهایی مناسب باشند.

سایز اسپیندل:

اسپیندل های ISO 30,40,50,60 دارای مزایا و محدودیت هایی هستند.

خشنکاری های سنگین احتیاج به اسپیندل های بزرگ دارند، درحالی که فرزکاری با سرعت سریع نیاز به گشتاور پایین دارد که استفاده از اسپیندل کوچک را نیاز دارد. سایز اسپیندل ماکزیمم قطر ابزار فرز را مشخص می کند و عمق برش را که ماشین قابل دستیابی است.

اگرچه بنا بر شرایط متنوع ماشین ابزار انتظاراتی وجود دارد، یک قانون کلی برای انتخاب سایز ابزار به صورت زیر است:

ISO 60: بزرگترین قطر ابزارها

ISO 50: تا قطر 160mm

ISO 40: تا قطر 100mm

ISO 30: تا قطر 50mm

قطعاتی که نیاز به ابزار به طول بلند دارند، حداقل باید از اسپیندل ISO 50 استفاده شود.

کوپلینگ ابزار با اسپیندل بهترین استحکام را نتیجه می دهد.

در ماشین های دروازه ای و سایر ماشین های بزرگ، ابزار برشی می تواند به صورت مستقیم به دماغه اسپیندل سوار شود که موجب استحکام فوق العاده و حداقل لرزش می شود.