انواع و ویژگیهای فنی ابزار رزوه زنی
انواع اصلی ابزار رزوه زنی
ابزارهای رزوه زنی عمدتاً به دو دسته قلاویز و حدیده تقسیم میشوند که هر یک برای ایجاد رزوه در کاربردهای خاص طراحی شدهاند. قلاویز برای ایجاد رزوه داخلی (مادگی) و حدیده برای ایجاد رزوه خارجی (نرینگی) مورد استفاده قرار میگیرند. علاوه بر این ابزارهای پیشرفتهتر نظیر رندههای رزوه زنی (Thread Milling Cutters) نیز در دستگاههای CNC کاربرد وسیعی دارند.
قلاویز (Taps)
قلاویزها ابزارهایی برای ایجاد رزوه داخلی در سوراخها هستند. آنها بر اساس روش کار به دو نوع اصلی قلاویز دستی و قلاویز ماشینی تقسیم میشوند و از نظر شکل ظاهری و کاربرد نیز تنوع بالایی دارند.
قلاویز دستی
این نوع قلاویز معمولاً به صورت ستهای سه تایی شامل قلاویز پیشرو (مخروطی)، قلاویز میانی و قلاویز پسرو (تکمیلی) عرضه میشود. قلاویز پیشرو با ۱ تا ۲ رزوه در قسمت نوک، مواد را به تدریج برمیدارد. قلاویز میانی دارای ۳ تا ۵ رزوه در نوک است و رزوه را عمیقتر میکند. در نهایت، قلاویز پسرو با ۷ تا ۱۰ رزوه در نوک، رزوه را به صورت کامل و با دقت نهایی ایجاد میکند. این روش به ویژه برای رزوه زنی در مواد سخت و با دست مناسب است.
قلاویز ماشینی
قلاویزهای ماشینی برای رزوه زنی با سرعت بالا در دستگاههای فرز، تراش و CNC طراحی شدهاند. این قلاویزها معمولاً به صورت تک مرحلهای عمل میکنند و بر اساس شکل شیار و نحوه خروج براده به انواع مختلفی تقسیم میشوند:
- قلاویز با شیار مستقیم: برای مواد براده شکن و سوراخهای باز (Through Holes). برادهها به سمت جلو حرکت میکنند.
- قلاویز با شیار مارپیچی (Helix Flute): برای سوراخهای کور (Blind Holes) و مواد با برادههای بلند. برادهها به سمت بیرون و بالا هدایت میشوند.
- قلاویز فرمدهنده یا رولینگ (Forming Tap / Roll Tap): این قلاویزها به جای برش، ماده را فشرده و فرم میدهند. برای مواد چکشخوار و بدون تولید براده مناسب هستند و استحکام رزوه نهایی را افزایش میدهند.
- قلاویز اسپیرال پوینت (Spiral Point / Gun Tap): دارای شیار مستقیم اما با زاویه برش در نوک که برادهها را به سمت جلو هدایت میکند. ایدهآل برای سوراخهای باز.
حدیده (Dies)
حدیدهها برای ایجاد رزوه خارجی بر روی میلهها یا پیچها استفاده میشوند. متداولترین نوع آن، حدیده گرد است که دارای شیار و سوراخهایی برای خروج براده است. حدیدهها نیز از جنسهای مختلفی مانند HSS ساخته میشوند و میتوانند تنظیمپذیر باشند تا قطر رزوه را در محدوده کوچکی تغییر دهند. حدیدههای شش گوش نیز برای کار با آچار مناسب هستند.
ابزار رزوه زنی CNC
در ماشینکاری CNC، علاوه بر قلاویزهای ماشینی، ابزارهای تخصصیتری نیز برای رزوه زنی با دقت و سرعت بالا استفاده میشوند:
رندههای رزوه زنی (Thread Milling Cutters)
این ابزارها به صورت دورانی حرکت کرده و با حرکت هلیکال، رزوه را ایجاد میکنند. مزیت اصلی آنها قابلیت ایجاد رزوه در قطرهای مختلف با یک ابزار، دقت بسیار بالا، عدم شکست ابزار در سوراخهای کور و امکان رزوه زنی در مواد بسیار سخت است. رندههای رزوه زنی میتوانند رزوه داخلی و خارجی را تولید کنند.
اینسرتهای رزوه زنی (Threading Inserts)
این اینسرتها بر روی هلدرهای مخصوص نصب شده و در عملیات تراشکاری برای ایجاد رزوه داخلی یا خارجی به کار میروند. آنها از جنس کارباید بوده و دارای پوششهای مقاوم به سایش هستند که عمر ابزار را به طور قابل توجهی افزایش میدهد. این روش در تولید سری و با حجم بالا بسیار مقرون به صرفه است.
جنس و پوشش ابزار
انتخاب جنس و پوشش ابزار رزوه زنی تأثیر مستقیمی بر عمر ابزار، سرعت برش و کیفیت سطح رزوه دارد:
- HSS (High-Speed Steel): فولاد تندبر، رایجترین جنس برای قلاویز و حدیده، مناسب برای کاربردهای عمومی.
- HSS-E (High-Speed Steel with Cobalt): فولاد تندبر کبالتدار، دارای سختی و مقاومت به حرارت بالاتر نسبت به HSS، مناسب برای مواد سختتر مانند استیل.
- کارباید (Solid Carbide): ابزارهای تمام کارباید یا اینسرتهای کارباید، بالاترین سختی و مقاومت به حرارت را دارند و برای ماشینکاری مواد بسیار سخت و با سرعتهای بالا ایدهآل هستند.
- پوششها (Coatings): پوششهایی مانند TiN (تیتانیوم نیترید)، TiCN (تیتانیوم کربن نیترید)، AlTiN (آلومینیوم تیتانیوم نیترید) و TiAlN (تیتانیوم آلومینیوم نیترید) به منظور افزایش سختی سطح، مقاومت به سایش و کاهش اصطکاک بر روی ابزار اعمال میشوند. این پوششها به ابزار اجازه میدهند تا در دماهای بالاتر کار کند و عمر مفید آن را به میزان چشمگیری افزایش میدهند.
تطبیق صحیح جنس و پوشش ابزار با نوع ماده قطعه کار و شرایط ماشینکاری، کلید دستیابی به بهترین عملکرد و کمترین هزینه تولید است.