ماشین‌کاری همه متریالها با هم تفاوت‌های بنیادی دارد. در ظاهر، تراشکاری یک قطعه ساده به نظر می‌رسد چون متریال معمولی است و نیروی برش زیادی نمی‌خواهد. اما درست همین عادی بودن، منبع بسیاری از مشکلات است. یکی از رایج‌ترین خطاها انتخاب تیغچه‌ی نامناسب یا تنظیم غلط زاویه‌های آن است که می‌تواند باعث داغ‌شدن، ذوب لبه‌ها، تولید پلیسه‌های بلند و در نهایت تخریب کیفیت سطح قطعه شود. در این مقاله بررسی می‌کنیم که تیغچه غلط چه اثری روی فرآیند ماشین‌کاری پلیمرها و فلزات دارد و چه پارامترهایی باید رعایت شوند.
نقش زاویه آزاد تیغچه در جلوگیری از ذوب و اصطکاک
زاویه آزاد (Clearance Angle) یکی از حیاتی‌ترین پارامترها در ماشین‌کاری قطعات ست. اگر تیغچه زاویه آزاد کافی نداشته باشد، به جای برش، سطح قطعه را می‌سابد و اصطکاک زیادی تولید می‌کند. نتیجه این اصطکاک چیزی جز افزایش دما و نرم شدن قطعات نیست. وقتی شیت پلی‌اتیلن PE یا دیگر متریالها نرم یا نیمه‌ذوب شود، لبه‌های قطعه حالت براق و موج‌دار به خود می‌گیرند و کیفیت سطح به شدت افت می‌کند. برعکس، اگر زاویه آزاد بیش از حد زیاد باشد، لبه برنده استحکام خود را از دست می‌دهد و براده‌ها به‌جای برش منظم، به صورت نوارهای ناپایدار و پیچ‌خورده خارج می‌شوند. بنابراین انتخاب زاویه آزاد بهینه (معمولاً بیشتر از فلزات، اما نه افراطی) برای جلوگیری از چسبیدن و ذوب لبه‌ها ضروری است.
سرعت برش و تأثیر آن بر دمای موضعی
بسیاری از اپراتورها فکر می‌کنند می‌توان سرعت برش را خیلی بالا برد تا قطعه زودتر آماده شود. اما افزایش بیش از حد سرعت برش باعث بالا رفتن دمای نوک تیغچه و سطح قطعه می‌شود. این گرما به سرعت به قطعه منتقل شده و موجب نرم‌شدن یا حتی ذوب موضعی لبه‌ها می‌گردد. از طرف دیگر، سرعت خیلی پایین هم مطلوب نیست چون براده به جای کنده شدن، کشیده و له می‌شود و سطح قطعه خط‌دار و ناصاف خواهد بود. بهترین راه، انتخاب سرعت برش متوسط متناسب با سختی قطعه و در نظر گرفتن نرخ پیشروی مناسب است.
پولیش و تیزی لبه تیغچه؛ دشمن یا دوست قطعه؟
تیغچه‌ای که برای ماشین‌کاری فلزات سخت طراحی شده معمولاً سطح زبرتر و لبه‌ی مقاوم‌تری دارد. این نوع تیغچه تراشکاری روی پلیمرها عملکرد خوبی ندارد، چون لبه‌ی کند یا زبر، پلیمر را بیشتر می‌ساید تا آن‌که آن را برش دهد. سایش مداوم منجر به افزایش دما و ذوب لبه‌ها می‌شود. بهترین انتخاب، تیغچه‌هایی با لبه‌ی کاملاً تیز و پولیش‌خورده است. تیزی لبه باعث می‌شود براده به راحتی جدا شود و انرژی اضافی به گرما تبدیل نشود. به همین دلیل بسیاری از قطعه‌سازهای حرفه‌ای، قبل از شروع کار، لبه تیغچه را دوباره با سنگ نرم یا پولیش مخصوص آماده می‌کنند تا سطحی آینه‌ای ایجاد شود.
اهمیت نوع خنک‌کاری و روانکاری
برای جلوگیری از اشتباه در ماشین‌کاری فلزات، استفاده از روغن خنک‌کار یا مایع برش یک امر بدیهی است. اما در پلیمرها مثل پلی‌اتیلن، نیاز به خنک‌کاری از زاویه دیگری هم اهمیت پیدا می‌کند. چون ضریب انتقال حرارت پلیمر بسیار پایین است، گرمای تولیدشده در محل برش به سختی پخش می‌شود و به سرعت در همان نقطه جمع می‌گردد. در نتیجه، حتی مقدار کمی اصطکاک می‌تواند دما را تا حد ذوب بالا ببرد. استفاده از هوای فشرده خنک، مه‌پاش (Mist Cooling) یا مایع برش سبک می‌تواند مانع تجمع گرما شود. برخی اپراتورها از خنک‌کاری خشک استفاده می‌کنند، اما در برش‌های عمیق یا سرعت‌های بالا، این روش ریسک ذوب را افزایش می‌دهد. انتخاب خنک‌کاری مناسب تفاوت زیادی در کیفیت نهایی سطح ایجاد می‌کند.
شکل و خروج براده؛ نشانه‌ای از تنظیم درست یا غلط
یکی از شاخص‌ترین نشانه‌های انتخاب تیغچه درست یا غلط، شکل براده است. وقتی تیغچه مناسب نباشد، براده‌های بلند و نوارمانند تولید می‌شود که معمولاً به دور قطعه یا تیغچه می‌پیچد. این پدیده نه‌تنها کیفیت سطح را خراب می‌کند بلکه می‌تواند باعث قفل شدن دستگاه یا شکستن قطعه شود. در مقابل، تیغچه با زاویه‌ی مناسب و لبه‌ی تیز، براده‌هایی کوتاه‌تر، سبک‌تر و یکنواخت تولید می‌کند. اگر اپراتور مشاهده کند که براده بیش از حد براق، کشدار یا ذوب‌شده است، این یعنی گرما در محل برش زیاد بوده و تیغچه باید بازبینی شود.
اثر زاویه براده مثبت در بهبود کیفیت سطح
در ماشین‌کاری فطعات صنعتی، داشتن زاویه براده (Rake Angle) مثبت اهمیت بالایی دارد. زاویه مثبت کمک می‌کند تا براده راحت‌تر از قطعه جدا شود و نیروی برش کمتری نیاز باشد. کاهش نیروی برش یعنی تولید گرمای کمتر، و همین موضوع از ذوب لبه‌ها جلوگیری می‌کند. تیغچه‌های با زاویه براده منفی یا صفر که برای فولاد و چدن استفاده می‌شوند، معمولاً در پلیمرها باعث افزایش اصطکاک و تولید حرارت اضافه می‌شوند. به همین دلیل انتخاب تیغچه‌هایی با طراحی ویژه برای قطعات یک مزیت بزرگ محسوب می‌شود.
چرا تیغچه غلط دشمن قطعات است؟
ماشین‌کاری شفت تفلون پلی‌اتیلن برخلاف تصور اولیه نیازمند دقت و انتخاب ابزار مناسب است. تیغچه با زاویه‌ی آزاد نامناسب، سرعت برش خیلی بالا، لبه کند یا پولیش‌نشده، و خنک‌کاری ناکافی به‌راحتی می‌تواند باعث ذوب لبه‌ها و خرابی سطح هر قطعه‌ای شود. نتیجه این انتخاب غلط، قطعاتی با سطح براق، موج‌دار یا حتی تغییر شکل‌داده است که نه‌تنها کاربرد صنعتی ندارند، بلکه هزینه و زمان تولید را نیز افزایش می‌دهند. اپراتور حرفه‌ای کسی است که با نگاه به کیفیت سطح و شکل براده بتواند بفهمد تیغچه در شرایط بهینه کار می‌کند یا نه.
دانلود چک‌لیست بهینه‌سازی تیغچه و تنظیمات ماشین برای تراشکاری
برای جلوگیری از مشکلاتی مثل ذوب لبه‌ها، تولید پلیسه‌های بلند و افت کیفیت سطح، یک چک‌لیست تخصصی آماده کرده‌ایم. این چک‌لیست شامل راهنمای انتخاب تیغچه، تنظیم سرعت و پیشروی، و روش‌های خنک‌کاری قطعات صنعتی است. همین حالا آن را دانلود کنید و مطمئن شوید که ماشین‌کاری قطعات شما، با بالاترین کیفیت و کمترین خطا انجام می‌شود.
