دستگاه های فرز و فرزکاری

فرزکاری (Milling)

فرزکاری یکی از فرآیندهای رایج ماشینکاری است که در آن برخلاف فرآیند تراشکاری، قطعه ثابت مانده و یا حرکت خطی دارد. به قطعه ای که فرزکاری روی آن انجام می شود، اصطلاحاً قطعه کار گفته می شود. قطعه کار، قبل از شروع فرز باید کاملاً ثابت و در موقعیت مناسب قرار گیرد که این کار معمولاً توسط گیره یا پیچ و مهره های T شکل، روی میز فرز انجام می شود. سپس «ابزار برش چند لبه» یا همان «تیغه ی فرز» با کمک اسپیندل ماشین فرز دوران کرده و از روی قطعه ی کار، باربرداری می کند. یکی از شاخصه های تعریف فرآیند فرزکاری؛ چند لبه بودن ابزار است. در غیر این صورت تعریف فوق بر مته زنی و … نیز دلالت خواهد کرد. فرزکاری با دستگاه فرز انجام می شود.

بنابراین دستگاه فرز یکی از ماشین های ابزار است که در ماشین کاری بکار می رود. این وسیله از جمله ابزار های صنعتی پرکاربرد در امور ساختمانی و صنعتی بوده که با توجه به اندازه و کاربرهایشان، به انواع مختلفی تقسیم می شوند. این دستگاه ها از لحاظ ظاهری به دریل های میزی بسیار شبیه هستند.

صفحه برش یا دیسک برش و موتور زغالی از بخش های اصلی دستگاه های فرز هستند. دنده بشقابی متصل به شفت در انواع فرزها باعث حرکت صفحه برش و انجام عملیات فرز کاری بر روی قطعه کار می شود. دنده بشقابی نیز توسط دنده پنیون به حرکت در می آید. تیغ یا تیغه ی فرز که ابزار برنده این دستگاه است و در کلگی دستگاه واقع است، کار تراش و برش را انجام داده و از روی قطعه کار، براده برداری می کند. حرکت تیغه از موتور گرفته می شود. در حین کار با دستگاه تراشه ایجاد شده، و دستگاه فرز شامل یک یا چند لبه برش است که با چرخش ابزار، تراشه های فلزی را از بین می برد. برخی کارهایی را که می توان با این دستگاه انجام داد عبارتند از:

• صفحه تراشی
• شیار زدن
• برش
• کنار تراشی
• چرخدنده تراشی
• چرخ دنده مارپیچ تراشی
• کپی کاری به وسیله ماشین فرز کپی
• فرم تراشی به وسیله تیغ فرز
• سنباده کردن

اما کاربردهای فرز منحصر به این موارد نیست. از متداول ترین کاربرد های دستگاه فرز برای رفع زائده های سنگ، فلز و برش قطعات با جنس های مختلف می باشد. تمامی افرادی که به صورت حرفه ای در حوزه های مختلف صنعت کار می کنند؛ نیاز به وسایلی مانند کفساب، پولیش و برش دهنده دارند که در این موارد فرز می تواند به عنوان تمامی آن ها ایفای نقش نماید. دستگاه فرز علاوه بر بریدن و سائیدن می تواند نقش یک تیز کننده بسیار خوب را برای شما ایفا نماید که شما می توانید به وسیله ی آن انواع ابزارهای خانگی و باغبانی خود را تعمیر نمائید، اما در انجام این کار سعی کنید دقت کافی را داشته باشید چرا که کار بسیار خطرناکی بوده و نیاز به مهارت دارد.

مینی فرز

دستگاه فرز بوسیله دست نگه داشته می شود و با انرژی برق و باد (که از کمپرسورهای هوا تولید می شود) کار می کنند. به منظور راه اندازی دستگاه فرز می بایست کلید را فشار داده تا دیسک برشی شروع به گردش نماید و زمانی که دست خود را از روی کلید بر می دارید حرکت آن متوقف می شود.

انواع دستگاه فرز

مانند اکثر ابزارها، ماشین های فرز نیز انواع مختلفی با عملکردهای متفاوت، اندازه ها و ویژگی های خاص، بسته به نوع کارهایی که باید روی قطعه انجام شود؛ دارند. بنابراین آنها را می توان با معیارهای مختلف و در اندازه های متفاوت با کاربردهای متنوع طبقه بندی کرد. از نظر ساخت، سه نوع پیکربندی اصلی در این دستگاه ها وجود دارد:عمودی، افقی و یونیورسال.

دستگاه فرز عمودی (Vertical)

دستگاه های فرز عمودی امروزه بیشتر رایج هستند. در این مدل، موقعیت روی اسپیندل عمودی، عمود بر جدول مختصات است.

دستگاه فرز افقی (Horizontal)

این ماشین ها اولین طرح های ماشین فرز هستند. آنها دارای یک اسپیندل افقی هستند، که از قوس در موقعیت بسیار صلب حمایت می کند و یک جدول مختصات است که به سمت بالا و پایین روی کنسول حرکت می کند (محور عمودی).

دستگاه فرز یونیورسال (Universal)

این دستگاه دو نوع قبلی را با هم ترکیب کرده و امکان استفاده از ابزار را به صورت افقی و عمودی فراهم کرده است.

چند نوع ماشین فرز مخصوص

گفتیم که دستگاه های عمومی فرز به سه نوع افقی، عمودی و یونیورسال تقسیم می شوند. علاوه بر این ماشین ها، برای کاربردهای خاص نمونه های متفاوتی از دستگاه های فرز ساخته شده اند که ماشین فرز مخصوص نامیده می شوند. سالیانه نمونه های متعددی از این دستگاه ها عرضه می شوند که در زیر نمونه هایی از رایج ترین آن ها مورد بررسی قرار می گیرند:

ماشین فرزهای دروازه ای

ماشین فرزهای دروازه ای بیشتر در تولیدات صنعتی و سری تراشی مورد استفاده قرار می گیرند. کاربرد خاص این دستگاه ها، فرزکاری قطعات بزرگ است و روی سطوح مختلف فوفانی و جانبی؛ امکان انجام همزمان فرآیندهای ماشینکاری را فراهم می کنند. قطعه کار بر روی میز اصلی مقید شده و در هنگام عبور از دروازه ی سطوح فوقانی یا جانبی آن، توسط تیغه های فرز ماشین کاری می شوند. متناسب با مدل دستگاه، میز یا کلگی (یا هر دو) قابلیت دوران داشته و در بعضی از مدل های خاص امکان فارسی بر کردن قطعات نیز موجود است.

فرز دروازه ای

ماشین فرزهای کپی تراش

در ماشین فرزهای کپی تراش، یک قطعه بعنوان الگو در نظر گرفته می شود و با کمک مکانیزم های مختلف؛ حرکت تیغه ی فرز تنظیم شده و قطعه کار را مطابق قطعه ی الگو ماشین کاری می کند. لازم است قطعه ی الگو با بالاترین دقت ممکن ساخته شود. ابزاری که هندسه ی قطعه الگو را رصد می کند کاوشگر (Probe) نام دارد که با مکانیزم مکانیکی، هیدرولیکی، الکتریکی و یا اپتیکی ابزار براده برداری را هدایت می کند. دستگاه های کپی تراش می توانند برای الگوبرداری دو بعدی، سه بعدی یا هردوی آن ها طراحی شده باشند، بعنوان مثال فرآیند پولک زنی که برش دور یک قطعه برای رسیدن به شکل نهایی است، یک الگوبرداری دو بعدی محسوب می شود و الگوبرداری سه بعدی می تواند شبیه سازی کامل یک قطعه کار باشد.

کپی تراش

دستگاه فرز CNC

دستگاه های فرز به مدد تکنولوژی توانسته اند در برش کاری های بسیار حساس و ظریف به کمک صنعت بیایند. این دستگاه ها کاملاً به صورت دیجیتالی کنترل می شوند و برای اتوماسیون فرآیندهای تولید، ایده آل هستند. برای کارهای تولیدی در کارگاههای بزرگ، اغلب از مراکز ماشینکاری CNC استفاده می شود. عملیات فرزکاری قبلاً در یک رایانه توسط یک نرم افزار CAM طراحی شده و با فرمت GCODE به دستگاه منتقل می شود. این ماشینهای فرز با رایانه کنترل می شوند و به طور کلی دارای تغییر ابزار خودکار و اغلب بیش از 3 محور هستند. این دستگاه از یک دیسک ساینده، میز چرخان و گیره نگه دارنده تشکیل شده است که می تواند قطعات مختلف را در اشکال مختلف برش دهد.

فرز CNC

برگرفته از ابزارخانه، ایران بوش، راندنو، آرواتولز، نماتک و ویکی پدیا.