راهنمای جامع گرفتن و بستن قطعه کار در ماشینهای فرز CNC – قسمت سوم

پس از بحث در مورد انواع روشهای موقعیت دهی و بستن ابزارهای نگه دارنده به میز فرز در قسمت اول و شناخت انواع گیره های فرزکاری در قسمت دوم  اینک سایر روشها و ابزارهای بستن قطعه کار به میز دستگاه فرز مانند انواع بست ها, روبنده ها , چسب , واکس و … را مورد بررسی قرار می دهیم.

انواع Plates , Plate Fixtures & Clamp :

این دسته از نگه دارنده ها به اندازه گیره ها مفید بوده ولی برای قطعات بسیار بزرگ مناسب نیستند. می توان چندین قطعه را بوسیله یک مجموعه از فک های نرم (Soft.Jaws) در Plate Fixture مهار نمود البته فضای لازم بین گیره های مجاور و فضای مورد نیاز برای مکانیزم گیره ,کار قرار دادن تعداد زیادی قطعه کوچک را سخت می کند .

گرفتن و بستن قطعه در دستگاه فرز

مهار کردن توده انبوهی از قطعات کوچک بوسیله گیره کار دشواری است ولی Plate Fixture این کار را به سادگی انجام می دهد. هنگامی که بخواهند پلیت های بزرگ و یا تعداد زیادی قطعه کوچک را ماشین کاری کنند وقت آنست که گیره ها را کنار گذاشته و روشهای مبتنی بر بست ها (Clamp) ها را استفاده کنند.

.

روبنده پله ای (Step Clamp)

متداول ترین نوع بست , بست پله ای یا همان روبنده پله ای است زیرا بواسطه پله های ماشینکاری شده خود, قابلیت بستن قطعات با ارتفاع مختلف را دارا می باشد. روبنده ها بواسطه شیارهای T شکل میز دستگاه فرز و یا اتصال پیچی به Tooling Plate ها , قابلیت گرفتن و بستن انواع قطعات پیچیده با ابعاد متنوع را دارا می باشند. در شکل زیر چند نوع متداول از روبندها را مشاهده می کنید.

گرفتن با روبنده فرز

در شکل زیر یک مجموعه کامل روبنده به همراه ملحقات آن دیده می شود .

پک روبنده ماشینکاری و فرزکاری

به کمک پیچ های بلندتر می توان قطعات بسیار بلندتری را با روبنده مهار نمود. با توجه به شیار لوبیایی موجود ,از روبنده باید بگونه ای استفاده نمود که فاصله پیچ تا قطعه کار کمتر از فاصله پیچ تا پله بوده و پیچ کمترین فاصله ممکن را تا لبه قطعه کار داشته باشد .همچنین برای مهار کردن بهتر قطعه کار بهتر است با قرار دادن بست روی پله بالاتر از ارتفاع قطعه , آنرا کمی به سمت قطعه کار شیب دهیم. در زمان بستن قطعات نرم به وسیله روبنده باید یک Shim بین بست و قطعه کار قرار داد تا آسیبی به قطعه وارد نشود.

بست پنجه ای (Toe Clamp)

روبنده ها لبه بالایی قطعه کار را مهار می کنند در حالیکه این نوع گرفتن قطعه کار در برخی موارد دسترسی ابزار را به رویه بالایی کار دشوار می سازد. بست های پنجه ای یا Toe Clamp ها در چنین مواردی بکار می روند و قطعه کار را از سطوح جانبی آن مهار کرده و دسترسی کامل را به سطح بالای قطعه ممکن می سازند. طیف وسیعی از بست های پنجه ای در بازار موجود است که نمونه ای از آنرا در شکل زیر مشاهده می کنید.

بست Toe clamp فرز

در بست پنجه ای که در شکل فوق مشاهده می کنید با بسته شدن پیچ, بست بر روی سطح شیبداری حرکت کرده و قطعه کار را از سطح جانبی آن تحت فشار قرار می دهد.

بست پنجه ای در فرزکاری

بستی که در شکل فوق می بینید Mitte BiteEdge Clamp نام دارد که دارای یک پیچ خارج از مرکز بوده و با بسته شدن آن , لبه قطعه شش وجهی به کناره قطعه کار فشار وارد می کند.

مهار قطعه کار به کمک نوار چسب ,  مایع , واکس و آلیاژ مذاب

بستن برخی از قطعات به دلیل شکل خاص و دیواره بسیار نازک آنها دشوار بوده و تقریبا گرفتن آنها بکمک گیره و بست های رایج غیر ممکن است. در چنین موارد خاصی می توان از راه حلهایی مانند نوار چسب دو طرفه (Double Sided Tape) , چسب مایع (Glue) , واکس (Wax) و آلیاژ با نقطه ذوب پایین استفاده نمود.

ساختار چسب مایع باید بگونه ای باشد که پس از ماشینکاری بتوان قطعه کار را جدا نمود. چسب های مایع مانند LocTite ساختاری دارند که رهاسازی آنها را در دمای خاصی ممکن می سازند تا به این ترتیب بتوان قطعه کار را جدا نمود. بخارات متصاعد شده از چسب ها سمی بوده و زمان بکارگیری آنها باید تهویه مناسب صورت گیرد. استفاده از چسب های نواری دو طرفه نیز در مهار قطعات بسیار نازک مفید خواهد بود.

استفاده از واکس و آلیاژهای با نقطه ذوب پایین (مانند.بیسموت) برای ایجاد لبه های مناسب جهت گرفتن قطعه کار متداول بوده و پس از ماشینکاری براحتی می توان با ذوب نمودن واکس یا آلیاژ , قطعه کار را جدا نمود.

فیکسچرهای خلاء

در مواقعی که لازم باشد فشار یکنواختی برای نگه داشتن قطعه اعمال شود می توان به استفاده از فیکسچرهای خلاء (Vacuum Fixture) فکر کرد. این نوع فیکسچرها با ایجاد خلاء در زیر قطعه کار سبب می شوند قطعه تحت فشار جو (14.7 Psi) قرار بگیرد که در صورت وجود سطح کافی در بالای قطعه , نیروی قابل ملاحظه ای را مستقل از شکل و میزان نازکی قطعه به آن وارد می سازد .

شاید بزرگترین نکته منفی در فیکسچرهای خلاء مقدار نیروی نگه دارنده آنهاست که بوسیله مساحت رویه قطعه کار محدود می شود که در نتیجه در قطعات کوچک مقدار بسیار کوچکی خواهد داشت . اگر نیروهای ماشینکاری بر نیروی رو به پایین نگه دارنده غلبه کنند , قطعه کار از فیکسچر جدا می شود که البته برای کاربران چنین فیکسچرهایی بخصوص در کار با قطعات کوچک, امری متداول است.

سه نظام و کولت برای قطعات گرد :

در حالیکه با بستن قطعات گرد روی سه نظام می توانیم فرآیند تراشکاری را روی آنها اجرا کنیم ممکن است نیاز داشته باشیم بر روی این قطعات عملیات فرزکاری را نیز اجرا کنیم. اگر یک دستگاه تراش-فرز (Mill-Turn) داشته باشید دیگر به بستن مجدد قطعه کار در دستگاه فرز نیازی نخواهید داشت ولی اگر چنین ماشینی در اختیار نداشته باشید راهی نخواهید داشت جز اینکه قطعات گرد را بوسیله گیره هایی مشابه با آنچه در دستگاه تراش دیده می شود., به میز فرز ببندید. برای بستن چنین قطعاتی به میز کار دستگاه فرز می توان از پیچ , بست , سه نظام و یا کولت فنری استفاده نمود. بعنوان مثال بستن قطعات گرد به کمک سه نظام روی محور چهارم در ماشینهای فرز امری متداول است که نمونه ای آنرا در شکل زیر مشاهده می کنید .

محور چهارم و سه نظام در فرزکاری

استفاده از Expanding Mandrel و Stud ها برای بستن قطعات

یکی از ابزارهایی که تجهیزات نگه دارنده را از محل.فرزکاری دور نگه می سازد , بست های پنجه ای هستند ولی ابزارهایی نیز وجود دارند که این کار را به شویه بهتری انجام می دهند که از جمله می توان به محورهای منبسط شونده (Expanding Mandrel ) و پیچ های Stud (پیچ بدون کله گی) اشاره نمود. بعنوان مثال می توان یک محور منبسط شونده را یک سوراخ در زیر قطعه کار وارد نموده و با منبسط کردن آن , قطعه کار را در محل خود محکم نمود ضمن اینکه جهت ماشینکاری ,به تمام وجوه آن بجز کف قطعه کار ,دسترسی داشته و مانعی بر سر راه تیغه فرز وجود ندارد.

فرزکاری مهار قطعه کار stud

با بستن پیچ در تصویر فوق , قطعه چاکدار منبسط بوده و در سوراخ داخل قطعه کار گیر می کند و بخوبی قطعه کار را در محل خود مهار می کند.

در بازار طیف وسیعی از این نوع ابزارهای نگه دارنده وجود دارد و همانطور که قبلا نیز اشاره شد می توان از آنها علاوه بر ماشینهای تراش در ماشین فرز نیز استفاده نمود.

 

منبع :

Total Guide to CNC Milling Machine Workholding

بخش نخست مقاله را در قسمت اول و بخش دوم را در قسمت دوم مطالعه فرمایید .

شاید این مطالب را هم دوست داشته باشید

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *