الماس تراشکاری یا اینسرت تراشکاری چیست و چگونه نامگذاری میشود؟
یکی از ابزار های بسیار مهم در دنیای صنعت و تولید، اینسرتهای تراشکاری یا همان الماسهای تراشکاری هستند که بهطور گسترده در ماشینکاری و تراشکاری مورد استفاده قرار میگیرند. در این مقاله از فروشگاه ابزارتراش سهند همراه ما باشید تا به طور کامل اینسرتهای تراشکاری، نحوه نامگذاری، انواع، کاربردها، مزایا، ترکیبات و نحوه نصب آنها را بررسی کنیم.
اینسرت تراشکاری چیست؟
اینسرت تراشکاری یا همان الماس تراشکاری یک قطعه کوچک و قابل تعویض است که در ابزارهای برشی استفاده میشود. این قطعات به دلیل داشتن مقاومت بالا در برابر سایش و حرارت، برای انجام فرآیندهای برش، تراش، سوراخکاری و فرزکاری روی مواد مختلف مانند فلزات، کامپوزیتها و حتی سرامیکها کاربرد دارند.
اینسرتهای تراشکاری جایگزین تیغههای سنتی شدهاند، زیرا برخلاف ابزارهای قدیمی که پس از کند شدن نیاز به تیز کردن مجدد داشتند، اینسرتها به راحتی تعویض میشوند. این ویژگی باعث افزایش سرعت و دقت در ماشینکاری و همچنین کاهش هزینههای کلی تراشکاری میشود.
نحوه نامگذاری اینسرتهای تراشکاری
نامگذاری اینسرتهای تراشکاری طبق استاندارد ISO 1832 انجام میشود. در این سیستم، هر الماس دارای یک کد متشکل از حروف و اعداد است که هر یک از این کاراکترها مشخصکننده ویژگی خاصی از اینسرت است. به عنوان مثال، در استاندارد ISO، نام اینسرتها شامل ترکیبی از حروف و اعداد است که به ترتیب نشاندهنده شکل، زاویه آزاد، تلرانس، نوع برش، اندازه و ضخامت اینسرت میباشند که آنها را بررسی میکنیم.
به عنوان مثال، یک الماس ممکن است نام CCMT 09T304MP داشته باشد. در ادامه بررسی میکنیم که هر حرف و عدد در این نام چه مفهومی دارد.
| کاراکتر | توضیح |
|---|---|
| C | شکل اینسرت (لوزی با زاویه 80 درجه) |
| C | زاویه آزاد (7 درجه) |
| M | تلرانس ساخت (دقت متوسط) |
| T | نوع برش (اینسرت قابل تعویض) |
| 09 | اندازه اینسرت (طول ضلع 9 میلیمتر) |
| T3 | ضخامت اینسرت (3 میلیمتر) |
| 04 | شعاع نوک اینسرت (0.4 میلیمتر) |
| MP | نوع برادهشکن (برادهشکن متوسط) |
1. حرف اول: شکل اینسرت
اولین حرف در نام اینسرت، شکل کلی آن را نشان میدهد. برخی از رایجترین حروف و شکلهای مربوطه عبارتاند از:
حرفشکل اینسرتتوضیحات
| کد | شکل الماسه | ویژگی |
|---|---|---|
| C | لوزی با زاویه 80 درجه | تعادل خوبی بین استحکام و برادهبرداری دارد |
| S | مربعی | بسیار مقاوم در برابر شکست و لرزش |
| T | مثلثی | مناسب برای برشهای دقیق |
| R | دایرهای | برای ماشینکاری نرم و پیوسته مناسب است |
| D | لوزی با زاویه 55 درجه | مناسب برای پرداختکاری و دقت بالا |
| V | لوزی با زاویه 35 درجه | برای برشهای ظریف و دقیق استفاده میشود |
２. حرف دوم: زاویه آزاد اینسرت یا ریک زاویه
این حرف مشخص میکند که زاویه آزاد در لبه برشی الماس چقدر است. زاویه آزاد بر میزان تماس اینسرت با قطعه کار تأثیر دارد. برخی از رایجترین حروف و مقادیر مربوطه:
| حرف | زاویه آزاد (درجه) | کاربرد |
|---|---|---|
| A | 3 درجه | مناسب برای مواد نرم |
| B | 5 درجه | برای کاربردهای نیمهسنگین |
| C | 7 درجه | تعادل بین استحکام و دقت |
| D | 15 درجه | مناسب برای برشهای ظریف |
| E | 20 درجه | برای برادهبرداری سبک و سرعتهای بالا |
3. حرف سوم: تلرانس اینسرت
این حرف نشاندهنده دقت تولید اینسرت است. تلرانس بالاتر به معنای دقت بیشتر در ابعاد و کیفیت بهتر سطح برش است.
| حرف | سطح تلرانس | توضیح |
|---|---|---|
| M | متوسط | برای کاربردهای عمومی |
| G | بالا | دقت بیشتر و مناسب برای پرداختکاری |
| U | خیلی دقیق | کاربردهای خاص با تلرانس بسیار کم |
4. حرف چهارم: نوع براده شکن
این بخش مشخص میکند که آیا اینسرت دارای برادهشکن است یا خیر و اگر هست، چه نوعی دارد. انواع رایج برادهشکنها عبارتاند از:
| حرف | نوع برادهشکن | کاربرد |
|---|---|---|
| T | تیغه دار (T-Type) | برای برشهای عمیق و سنگین |
| F | برادهشکن صاف | برای دقت بالا در پرداختکاری |
| M | برادهشکن متوسط | مناسب برای شرایط عمومی |
5. عدد اول: اندازه اینسرت
این عدد نشاندهنده اندازه کلی اینسرت است که معمولاً بر حسب میلیمتر بیان میشود. به عنوان مثال، در کد CCMT 09T304، عدد 09 نشان میدهد که طول ضلع اینسرت 9 میلیمتر است.
| اندازه متریک | اندازه (اینچ) | طول لبه برش (میلیمتر) |
|---|---|---|
| 03 | 1.25(5) | 3.97 |
| 04 | 1.5(6) | 4.76 |
| 05 | 1.87(9) | 5.56 |
| 06 | 2.00 | 6.35 |
| 07 | 2.38 | 7.14 |
| 08 | 2.79 | 8.00 |
| 09 | 3.18 | 9.52 |
| 10 | 3.5 | 10.00 |
| 11 | 3.97 | 11.00 |
| 12 | 4.76 | 12.00 |
| 16 | 6.35 | 16.00 |
| 20 | 8.00 | 20.00 |
| 25 | 9.52 | 25.40 |
| 32 | 12.70 | 31.75 |
6. عدد دوم: ضخامت اینسرت
این عدد نشاندهنده ضخامت اینسرت است و تأثیر مستقیمی بر استحکام و مقاومت در برابر شکست دارد. در کد CCMT 09T304، عدد T3 بیانگر ضخامت اینسرت است.
| ضخامت متریک | ضخامت (اینچ) | ارتفاع لبه برش (میلیمتر) |
|---|---|---|
| 01 | 1(2) | 1.59 |
| T0 | 1.125 | 1.79 |
| T1 | 1.2 | 1.98 |
| 02 | 1.5(3) | 2.38 |
| T2 | 1.75 | 2.78 |
| 03 | 2 | 3.18 |
| T3 | 2.5 | 3.97 |
| 04 | 3.5 | 4.76 |
| 05 | 5.56 | 5.56 |
| 06 | 6.35 | 6.35 |
| 07 | 7.94 | 7.94 |
| 09 | 9.52 | 9.52 |
| 12 | 12.70 | 12.70 |
７. عدد سوم: شعاع نوک یا زاویه گوشه
شعاع نوک اینسرت تأثیر زیادی بر صافی سطح قطعه کار و استحکام لبه برشی دارد. عدد سوم نشاندهنده این مقدار است که معمولاً بین 0.2 تا 1.2 میلیمتر متغیر است. در مثال CCMT 09T304، عدد 04 نشاندهنده شعاع 0.4 میلیمتر است که تعادلی بین دقت و استحکام ایجاد میکند.
شعاع نوک بر توزیع فشار و حرارت مؤثر است. شعاع بیش از حد کوچک، حرارت را متمرکز کرده و عمر ابزار را کم میکند. در مقابل، شعاع بزرگتر با توزیع بهتر فشار، سایش را کاهش داده و برای خشنکاری مناسبتر است، اما ممکن است باعث لرزش شود.
| شعاع نوک متریک | شعاع نوک (اینچ) | مقدار شعاع (میلیمتر) |
|---|---|---|
| 01 | 0 | 0.1 |
| 02 | 0.5 | 0.2 |
| 04 | 1/64 | 0.4 |
| 08 | 1/32 | 0.8 |
| 12 | 3/64 | 1.2 |
| 16 | 1/16 | 1.6 |
| 20 | 5/64 | 2.0 |
| 24 | 3/32 | 2.4 |
| 28 | 7/64 | 2.8 |
| 32 | 1/8 | 3.2 |
８. براده شکن
از مهم ترین بخش های نامگذاری الماس تراشکاری، بخش براده شکن است. این قسمت شامل دو حرف است؛ حرف سمت راست نشاندهنده جنس قطعه کار و حرف سمت چپ نوع عملیات تراش است. برادهشکن نقش مهمی در مقاومت تیغه در برابر شکستگی و عملکرد نهایی آن ایفا میکند.
| کد برادهشکن | نوع عملیات تراش | جنس قطعه کار |
|---|---|---|
| MM | عملیات متوسط | فولاد |
| MP | عملیات متوسط | فولاد ضد زنگ |
| MH | عملیات متوسط | چدن |
| ML | عملیات سبک | فولاد |
| MF | عملیات پرداختی | فولاد |
| RM | عملیات خشنتراشی | فولاد |
| RP | عملیات خشنتراشی | فولاد ضد زنگ |
| RH | عملیات خشنتراشی | چدن |
| RL | عملیات خشنتراشی | فولاد |
| RF | عملیات پرداختی | فولاد |
انواع اینسرتهای تراشکاری و کاربردهای آنها
اینسرتهای تراشکاری در انواع و گریدهای مختلفی تولید میشوند که هر کدام برای کاربردهای خاصی طراحی شدهاند و میتوانید جهت آشنایی بیشتر با گریدبندی الماس تراشکاری مقاله مرتبط با آن را مطالعه نمایید. در ادامه، به برخی از انواع رایج اینسرتهای تراشکاری و کاربردهای آنها اشاره میکنیم:
- اینسرتهای مربعی (Square Inserts): مناسب برای برشهای سنگین و خشن.
- اینسرتهای مثلثی (Triangle Inserts): ایدهآل برای برشهای دقیق و نهایی.
- اینسرتهای دایرهای (Round Inserts): مناسب برای برشهای نرم و پیوسته.
- اینسرتهای لوزی (Diamond Inserts): برای برشهای زاویهدار و پروفیلهای خاص.
کاربرد انواع اینسرت تراشکاری
کاربردهای عمومی بر اساس نوع عملیات
- تراش صاف: رایجترین کاربرد اینسرتها، ایجاد سطوح صاف، یکنواخت و صیقلی بر روی قطعات است.
- شیارزنی: برای ایجاد انواع شیار با عمق و عرضهای مشخص، از اینسرتهای مخصوص شیارزنی استفاده میشود.
- برش: اینسرتهای برش برای جدا کردن یک قطعه از بخش اصلی یا از استوک مواد اولیه به کار میروند.
- تراش فرم: برای ایجاد سطوح پیچیده، منحنی و غیر مسطح بر روی قطعه کار، از اینسرتهای فرمتراشی استفاده میشود.
- متهکاری: اینسرتها در ابزارهایی مانند U-Drill برای ایجاد سوراخهای دقیق و سریع در قطعات استفاده میشوند.
- سطوح مختلف برادهبرداری: کاربرد اینسرتها بر اساس حجم برادهبرداری نیز دستهبندی میشود:
- خشنکاری: برداشتن حجم زیادی از ماده در کمترین زمان ممکن.
- ماشینکاری متوسط: مرحلهای بین خشنکاری و پرداختکاری برای آمادهسازی سطح.
- پرداختکاری: آخرین مرحله برادهبرداری برای رسیدن به سطح نهایی صاف و با دقت ابعادی بالا.
کاربرد اینسرتها بر اساس شکل هندسی
| شکل اینسرت | کد رایج | کاربرد و جزئیات کلیدی |
|---|---|---|
| مثلثی | W (مانند WNMG) یا T | اینسرت WNMG به عنوان یک ابزار فوقالعاده متنوع (Super Versatile) شناخته میشود که هم برای خشنکاری و هم پرداختکاری در دستگاههای CNC، تراشهای دستی و بورینگ استفاده میشود. اینسرتهای نوع T نیز برای آمادهسازی لبههای جوش (Weld Preps) و پرداختکاری مناسب هستند. |
| مربعی | S | اینسرتهای مربعی به دلیل زاویه ۹۰ درجه، استحکام بالایی دارند و برای تراشهای عمیقتر و پخزنی (Chamfering) در هر دو دستگاه دستی و CNC ایدهآل هستند. |
| دایرهای | R | اینسرتهای گرد به دلیل نداشتن نقطه ضعف (گوشه)، بالاترین استحکام را دارند. این ویژگی آنها را برای برشهای منقطع (Interrupted Cuts) و ماشینکاری روی سطوح جوشکاری شده به بهترین گزینه تبدیل میکند. همچنین برای ایجاد سطوح مقعر و محدب نیز کاربرد دارند. |
| لوزی ۸۰ درجه | C (مانند CNMG) | اینسرت CNMG به دلیل استحکام بالا، در عملیات خشنکاری سنگین (Heavy Roughing) و در ابزارهای بورینگ با قطر بالا که عمق برش زیادی دارند، عملکرد فوقالعادهای از خود نشان میدهد. |
| لوزی ۵۵ درجه | D | این اینسرتها برای تراشهای ظریف و سبک طراحی شدهاند. کاربرد اصلی آنها در عملیات پرداختکاری (Finishing) است که به تلرانسهای ابعادی بسیار دقیقی نیاز است (مانند ساخت نشیمنگاه بلبرینگ برای فیتهای پرسی). |
کاربردهای تخصصی اینسرت
- سوراخکاری:
- متههای ایندکسپذیر (U-Drills): این متهها که از اینسرتهای مربعی استفاده میکنند، برای ایجاد سوراخهای با قطر بزرگ (مثلاً ۳۲ تا ۵۰ میلیمتر) در دستگاههای CNC بسیار کارآمد هستند.
- متههای HTS: برای سوراخکاریهای بسیار عمیق (تا عمق ۴۰۰ میلیمتر)، این متهها با قابلیت حذف سریع براده و ایجاد سطح پرداخت مناسب، بهترین گزینه هستند.
- رزوهکاری: اینسرتهای تخصصی رزوهزنی برای ایجاد انواع رزوههای داخلی و خارجی با گامها و استانداردهای مختلف طراحی شدهاند.
- شیارزنی دقیق: برای ایجاد شیارهای باریک، رزوههای مربعی (Square Threads) و یا O-ring grooves از اینسرتهای خاصی استفاده میشود که دقت بالایی را فراهم میکنند.
کاربرد اینسرت بر اساس جنس
- تنگستن کارباید: این ماده رایجترین و پرکاربردترین جنس برای تراشکاری انواع فولاد، چدن، آلومینیوم و برنج است. دلیل محبوبیت آن، مقاومت عالی در برابر سایش و ضربه است.
- سرامیک و کاربید سیلیکون: این مواد برای ماشینکاری قطعات بسیار سخت و شکننده مانند چدنهای سخت، آلیاژهای نیکل و سوپرآلیاژها به کار میروند. ویژگی اصلی آنها، سختی بسیار بالا و مقاومت فوقالعاده در برابر حرارت است.
- الماس پلیکریستال: اینسرتهای PCD برای تراشکاری مواد غیرآهنی مانند آلومینیوم، کامپوزیتها، پلاستیک و گرافیت ایدهآل هستند و عمر ابزار بسیار بالایی دارند.
- اینسرتهای پوششدار: پوششهایی مانند نیترید تیتانیوم (TiN) بر روی سطح اینسرتهای کاربایدی یا سرامیکی اعمال میشود. این لایه نازک، سختی سطح را افزایش داده، اصطکاک را کاهش میدهد و در نهایت منجر به بهبود کیفیت سطح و افزایش عمر ابزار میشود.
مزایای استفاده از الماس تراشکاری
- با قابلیت تعویض اینسرتها، نیازی به تعویض کل ابزار نخواهد بود.
- زمان تعویض سریع اینسرتها باعث کاهش زمان توقف ماشین میشود.
- طراحی دقیق اینسرتها منجر به بهبود کیفیت سطح قطعه کار میشود.
- راندمان کاری بالا خواهد رفت.
ترکیبات الماس تراشکاری
- تنگستن
- کربن
- نیترید بور مکعبی
- الماس پلیکریستالی
نحوه نصب الماس تراشکاری
نصب صحیح اینسرت تراشکاری برای عملکرد بهینه و افزایش عمر ابزار بسیار مهم است. مراحل کلی نصب این اینسرتها عبارتاند از:
- تمیز کردن محل نصب: اطمینان حاصل کنید که محل قرارگیری اینسرت عاری از هرگونه آلودگی و ذرات باشد.
- قرار دادن اینسرت: پس از تمیزکاری اینسرت را به درستی در جایگاه مخصوص خود قرار دهید.
- محکم کردن اینسرت: با استفاده از پیچ یا گیرههای مخصوص، اینسرت را به طور محکم در جای خود ثابت کنید.
پارامترهای موثر بر طول عمر الماسهای تراشکاری
انتخاب صحیح اینسرت بر اساس کد ISO اولین قدم است. اما برای دستیابی به حداکثر طول عمر و کاهش هزینهها، باید پارامترهای زیر را به دقت کنترل کنید. این عوامل حتی از خود گرید الماس نیز میتوانند مهمتر باشند.
۱. پارامترهای برشی (سرعت، پیشروی و عمق برش)
این سه پارامتر مهمترین عوامل در تعیین عمر ابزار هستند.
- سرعت برش (Cutting Speed – Vc): مهمترین عامل است. افزایش بیش از حد سرعت برش، حرارت را به شدت بالا برده و باعث سایش سریع و کاهش عمر ابزار میشود.
- نرخ پیشروی (Feed Rate – Fn): پیشروی زیاد میتواند باعث شکستن لبه برشی یا ایجاد لرزش شود.
- عمق برش (Depth of Cut – Ap): عمق برش بیش از حد، فشار مکانیکی را روی اینسرت افزایش داده و سایش را تسریع میکند.
توصیه: همیشه از مقادیر توصیهشده توسط سازنده ابزار (مانند ZCC) برای جنس مورد نظر شروع کنید و در صورت نیاز تنظیمات را بهینه کنید.
۲. جنس قطعه کار
تطابق گرید و برادهشکن الماس با جنس قطعه کار حیاتی است. برای مثال:
- فولادهای آلیاژی (P): نیاز به گریدهای مقاوم به حرارت دارند.
- فولادهای ضد زنگ (M): به دلیل چقرمگی، نیاز به لبههای تیز و گریدهای مقاوم به سایش دارند.
- چدن (K): به دلیل وجود کربن، نیاز به گریدهای بسیار مقاوم به سایش سایشی دارند.
۳. نوع پوشش اینسرت
پوششدهی سطح الماس با موادی مانند نیترید تیتانیوم (TiN) یا پوششهای پیشرفتهتر PVD و CVD، مقاومت در برابر حرارت و سایش را به طور چشمگیری افزایش میدهد. این پوششها اصطکاک را کاهش داده و عمر ابزار را در شرایط سخت بهبود میبخشند.
۴. استفاده از خنککننده و روانکار
استفاده صحیح از مایع خنککننده نقش مهمی در افزایش طول عمر الماس دارد. این مایع با کاهش اصطکاک و کنترل دما، از فرسایش حرارتی ابزار جلوگیری کرده و به خروج بهتر براده کمک میکند.
۵. شرایط ماشینکاری و پایداری دستگاه
- ماشینکاری منقطع: در این حالت، ابزار تحت بارهای ضربهای قرار میگیرد که میتواند منجر به ترکخوردگی یا شکست شود. استفاده از گریدهای چقرمه (Tough) در این شرایط ضروری است.
- ارتعاشات: لرزش دستگاه یا قطعه کار، یکی از دلایل اصلی لب پر شدن و شکستن الماس است. اطمینان از استحکام ستاپ و کوتاه نگه داشتن طول ابزار، لرزش را کاهش میدهد.
سخن پایانی
اینسرتهای تراشکاری یا الماسهای تراشکاری، ابزارهای حیاتی در صنعت ماشینکاری هستند که با انتخاب و استفاده صحیح از آنها، میتوان به بهبود کیفیت، کاهش هزینهها و افزایش بهرهوری دست یافت. فراموش نکنید که الماس تنها یکی از اجزای این فرآیند است. برای شناخت کاملتر تجهیزات کارگاه خود، پیشنهاد میکنیم راهنمای جامع انواع ابزار های تراشکاری را نیز مطالعه کنید تا با کاربرد سایر ابزارهای مکمل آشنا شوید. در این مقاله از سایت ابزار تراش سهند که انواع محصولات تراشکاری را به فروش میرساند، شما را با انواع الماس تراشکاری و نحوه نامگذاری آنها آشنا کردیم.
امیدواریم که این مقاله برای شما مفید واقع شده باشد!
