مخروط تراشی

به منظور توضیح بیشتر در رابطه با این روش ها ، ابتدا می بایست دستگاه تراشکاری را مورد بررسی قرار داد.

دستگاه تراشکاری ( مخروط تراشی )

دستگاه تراشکاری یکی از مهمترین دستگاه های ماشین کاری در صنایع فلزی است که وظیفه مخروط تراشی را نیز انجام می دهد. دستگاه تراشکاری معمول در ایران دستگاه افقی مرغک دار یا engine lathe است که در آن ، قطعه به دور محوری می چرخد و تیغه در زوایای مختلف روی آن حرکت می کند.

این دستگاه شامل یک بستر بزرگ و بسیار محکم است که در یک سمت آن ، سر دستگاه (headstock) قرار گرفته است. سر دستگاه شامل اسپیندل است که می چرخد و سه نظام (chuck) روی اسپیندل ، که قطعه را محکم در خود نگه می دارد. در انتهای دیگر، دستگاه مرغک قرار دارد که اسپیندل ثابتی دارد. مرغک ، در طول بستر دستگاه ، می تواند جابجا شود و فرایندهایی از جمله سوراخ کاری را انجام می دهد. مرغک ، قابلیت حرکت عرضی هم دارد که به منظور تنظیم دو اسپیندل و برای صاف و محکم نگه داشتن قطعه انجام می شود.

در فاصله بین سر دستگاه و مرغک دستگاه تراشکاری ، کالسکه ابزار یا Carriage قرار دارد. این بخش شامل نگه دارنده ابزار و انواع سیستم های سوپورت به منظور کنترل حرکت تیغه است. سوپورت ها قابلیت حرکت دادن تیغه تراشکاری به صورت طولی، عرضی و چرخشی حول محورعمودی را دارند.

انواع روش های مخروط تراشی

همانطور که گفته شد، چند راه حل اصلی برای انجام این فرایند در دستگاه تراش وجود دارد.

روش مخروط تراشی با چرخش سوپورت

با مخروط تراشی به روش چرخاندن ابزارگیر یا سوپورت می توان مخروط های داخلی و خارجی کوچک و با زاویه زیاد ایجاد کرد. در این روش زاویه تیغه ابزار به میزان نصف زاویه راس مخروط تنظیم می شود. سپس حرکت افقی تیغه ابزار به وسیله دست انجام می شود و مخروط ایجاد می گردد.

در این روش ، به دلیل محدودیت حرکت تیغه ابزار ، نمی توان مخروط هایی با طول زیاد را ایجاد کرد. همچنین به دلیل عدم وجود امکان حرکت اتوماتیک، کیفیت سطح مخروط ایجاد شده ممکن است پایین بیاید.

روش مخروط تراشی با انحراف مرغک

مخروط تراشی با انحراف مرغک پر کاربرد ترین روش انجام این فرایند است. به این روش می توان مخروط هایی با شیب کم و طول زیاد را تراش کاری کرد. این روش فقط برای تراشکاری مخروط های خارجی کاربرد دارد.

معمولا برای تنظیم محور تقارن قطعه روی محور دستگاه و اطمینان از صاف بودن قطعه در هنگام برش، دو سر دستگاه تراشکاری در یک راستا قرار می گیرند. در صورت جابجا شدن مرغک در راستای عرضی، محور تقارن قطعه نسبت به دستگاه ، دارای زاویه می شود. این زاویه باعث ناهمگن شدن قطر تراشکاری در راستای طول قطعه و ایجاد مخروط می شود. این روش برای تراشکاری مخروط هایی با شیب کم مناسب است. به این دلیل که در صورت زیاد شدن انحراف مرغک ، کنترل دستگاه روی قطعه از بین می رود. بنابراین، احتمال تخریب سر مرغک و تراشکاری ضعیف نیز وجود دارد. میزان انحراف مرغک را می توان با فرمول S=((D-d)/(2/l))*L محاسبه کرد. در این فرمول S میزان انحراف مرغک، D زاویه بزرگ مخروط، d  زاویه کوچک مخروط، l طول مخروط و L طول قطعه است.

روش مخروط تراشی با شابلون راهنما

شابلون راهنمای مورد استفاده در این روش، تجهیزاتی است که روی دستگاه تراشکاری ، از پیش نصب شده است یا به دستگاه اضافه می شود. شابلون های راهنما دارای خط کش هایی هستند که قابلیت تنظیم دقیق متغیرهای فرایند را دارند. شابلون راهنما در این روش مستقیما به ابزار گیر متصل شده و حرکت تیغه را در راستایی از پیش تعیین شده انجام می دهد.

مخروط تراشی با شابلون راهنما مزایای بسیاری دارد. در این روش ، دو سر دستگاه تراشکاری در یک راستا باقی می مانند. در نتیجه قطعه دچار انحراف نمی شود و احتمال تخریب اسپیندل ها نیز وجود ندارد. این روش ، نیاز به زمان طولانی برای تنظیم دستگاه تراشکاری ندارد. در ضمن تراشیدن مخروط های داخلی و خارجی به خوبی انجام می شود و صافی سطح خوبی هم دارد.

روش مخروط تراشی با استفاده از تیغه فرم تراشی

این روش بیشترین محدودیت را در بین روش های مخروط تراشی دارد و فقط برای ایجاد مخروط های بسیار کوچک انجام می شود.

در این روش به دلیل پهنای تیغه بیشترین تماس بین تیغه و قطعه کار وجود دارد. بنابراین لرزش شدیدی ایجاد می شود که دقت کار را پایین آورده و موجب اعوجاج قطعه و استهلاک بالای تیغه می شود.

هزینه مخروط تراشی

این فرایند نسبت به برخی دیگر از فرایند های تراشکاری مثل کف تراشی یا روتراشی و بورینگ ساده نیاز به تجهیزات بیشتر یا تنظیمات دقیق تری دارد. بنابراین، هزینه مخروط تراشی نسبت به روش های یاد شده بیشتر است. از سوی دیگر چنانچه در این فرایند از ابزار دقیق تری مثل شابلون استفاده شود، هزینه مخروط تراشی بیشتر شده ولی کیفیت تراشکاری بسیار بالاتر خواهد رفت. همچنین می توان این فرایند را به وسیله دستگاه های CNC انجام داد. این دستگاه ها هر چند هزینه مخروط تراشی را بسیار بالا می برند، اما توانایی کنترل دقیق پارامترهای بسیار را بدون دخالت دست دارند.