برقو کاری و یا reaming چیست
Reaming (برقو کاری) به فرآیند ایجاد سوراخ هایی با دقت بالا گفته می شود، این عملیات توسط ابزار برش دوار Reamer)) به گونه ای طراحی شده است که می تواند سوراخ هایی را که از قبل توسط مته بر روی قطعه کارایجاد شده است را با براده برداری ریز و ظریف از سطح سوراخ به یک دقت و کیفیت مطلوب برساند ،لازم به ذکر است که میتوان علائم انطباقی H6،H7، H8، H9 در عملیات برقوکاری بدست آورد .لذا می توان کیفیت سطح در عملیات Reaming را مطابق با جدول ذیل معرفی کرد:
(Ra) عبارت است ازمیانگین ارتفاعات زبری سطح
(Rz) عبارت است از معدل بلندترین ارتفاعات زبری (میانگین ارتفاع زبری پنج قله بلند و پنج دره عمیق پشت سر هم از پروفیل زبری)
یک سوراخ ایجاد شده توسط Drillاز کیفیت و دقت در سطح پائینی برخوردار می باشد ، چه بسا که اکثر فرآیند های مهندسی مستلزم یک دقت مطلق هستند لذا برای دستیابی به تولرانس ،افزایش کیفیت و دقت ابعادی، ابتدا یک سوراخ توسط Drill و کوچکتر از قطر و نتیجه نهایی ایجاد می کنند ، سوراخ ایجاد شده توسط Drill باید 0.05 mmتا 0.1 mm از قطر نهایی باشد، سپس از Reamer برای بدست اوردن اندازه دقیق و صافی نهایی استفاده می شود، عملیات Reaming باید توام با حرکت خطی و حرکت دورانی صورت گیرد .
تفاوت میان عملیات برقو کاری و مته کاری ایجاد صافی سطح ، دقت و کیفیت نهایی است , چرا که در مته کاری، براده برداری تنها از پیشانی لبه های برنده آن استفاده می شود اما در برقو کاری از جداره محیطی ابزار صورت می گیرد که موجب ایجاد کیفیت و دقت ابعادی می گردد.
تفاوت میان Drilling و Reaming:
ویژگی های برقو کاری نسبت به مته کاری :
دقت و کیفیت سطح مطلوب
کاهش انحراف محوری و شعاعی
کاهش اصطحکاک و گرمای ایجاد شده
سرعت مونتاژ
عملیات (Reaming) برقوکاری در دو نوع دستی و ماشینی ارائه می شوند :
Hand Reamers)) برقو دستی : نیرو توسط دست و با حرکت چرخشی و خطی تامین می شود لذا میزان قطر ایجاد شده توسط Drill که باید متناسب با قطر Reamer باشد از اهمیت بسازایی برخوردار است.
به عنوان مثال برای انجام عملیات برقوکاری با در نظر گرفتن قطر Reamer در حدود mm 5، باید قطر سوراخ ایجاد شده توسط Drill در حدود mm 0/1-0/2کمتر از قطر reamerباشد. پرواضح است که به این ترتیب:
لبه های برش در برقوکاری دستی به صورت مستقیم (Straight) می باشد و برای ایجاد سوراخ هایی که به صورت شیار، خار هستند از لبه ها برش به صورت (Helix) مارپیچ با زاویه پیچ 25 درجه استفاده می شود .
برقو دستی ممکن ات بر اساس نیاز به شکل استوانه ای و یا مخروطی باشد ، طراحی آن به شکل مخروطی ،هدایت ابزار و انجام عملیات برقو کاری (Reaming) را آسان تر نموده است، این در حالی است که قسمت بزرگتر Flute برای ایجاد قطر بزرگتر طراحی شده است.
(Shank) در برقودستی به صورت استوانه ای شکل است و انتهای آن به صورت چهارگوش (Square) می باشد بدیهی است که این امر هدایت ابزار و تامین حرکت دورانی آن را بهبود می بخشد.
زاویه براده در Hand reamer تقریبا کمتر از 1 و یا صفر در نظر گرفته می شود و برای به وجود آمدن کیفیت سطح مطلوب و براده های ظریف تر زاویه براده را منفی در نظر گرفته می شود.
Machine Reamer)) برقو ماشینی: برقوهای ماشینی به شکل های استوانه ای و یا مخروطی تولید می شوند، همانطور که بیان شد میزان قطر ابزار برقو و سوراخ ایجاد توسط drill باید متناسب یکدیگر باشند، به عنوان مثال برای انجام عملیات برقوکاری با در نظر گرفتن قطر Reamer در حدود 6/3 mm ، باید قطر سوراخ ایجاد شده توسط Drill برابر با 0/25 mm کمتر از قطر Reamer باشد. پرواضح است که به این ترتیب:
می توان تفاوت میان برقوماشینی و برقودستی این گونه ذکر کرد :
لبه های برش در Machine Reamer به صورت (Helix) مارپیچ می باشد.
میزان زاویه chamfer در Machine Reamer نسبت به Hand Reamer بیشتر می باشد.
Shank)) در برقو ماشینی به صورت مخروطی و یا استوانه ای شکل است ، همچنین مخروط سر این نوع برقو ها کوتاه تر از برقو های دستی می باشد و زاویه آنها نیز بیشتر است.
لذا قسمت سر استوانه ای لبه های برنده که وظیفه هدایت Reamer را عهده دار می باشد ، دارای طول کمتری است.
Types
Chucking Reamer
Rose Reamer
Shell Reamer
Tapered Reamer
Morse taper Reamer
Combination Reamer
Tapered Reamer (non-precision)
Tool materials
ابزار های Reamer که از جنس فولاد های پر سرعت (HSS) و tungsten carbide (solid / tipped) تولید می شوند ، لازم به ذکر است که همچنین Reamerهای با لبه های Cubic boron nitride (CBN) و یا Diamond نیز وجود دارند .
ابزار Reamer مجهز به دو یا چند شیار Flute)) می باشند. Flute ها بر روی بدنه مخروطی و یا استوانه ای شکل ابزار Reamer هم برای فرآیند براده برداری و همچنین جا دادن براده و تراشه ها تعبیه شده اند .
Fluted section
همان طور که بیان شد شیارها Flute)) وظیفه براده برداری و حمل براده و هدایت آن به بیرون را عهده دار می باشند .
Flute)) ها را می توان در دو دسته تقسیم بندی کرد:
Straight ( مستقیم ) : لبه های برش در آنها موازی با محور های Reamer می باشد و تراشه ها در امتداد شیار ها جریان می یابند و برداشته می شوند .
در ابزارهای Reamerدر یک طیف گسترده ای کاربرد دارند و میزان طول آن length)) بستگی به برنامه تعیین شده دارد.
Helix (مارپیچ ):
Right hand spiral reamers
تمایل به بیرون کشیدن براده دارند و بیشترین کاربرد آن برای سوراخ های کور می باشد لذا هرگز نباید ازRight hand style بر روی Reamer های مخروطی استفاده کرد زیرا موجب شکستن می شود .
Angle of Helix) ) معمولا حدود 5 الی 10درجه می باشد.
زاویه Chamfer ، 45 درجه می باشد Chamfer angle ) . °45)
Left hand spiral reamers
تمایل دارند که براده را جلوتر از Reamer و به سمت پایین از سوراخ خارج کنند ، این امر احتمال آسیب به قطعه کار و ابزار را کاهش میدهد.
Left hand style برای استفاده در ابزارهای مخروطی مناسب هستند ، بدیهی است که برای سوراخ های کور مناسب نمی باشند چرا که تراشه ها به سمت پائین هدایت می شوند و ابزار را برای رسیدن به عمق برش محدود می کنند.
همچنین کیفیت مطلوب تری را سبب می گردند
یکی از ویژگی های شیار ها (Flute) ها فاصله نا منظم آنها از یکدیگر می باشد ، زیرا این امر از پدیده (Chatter) جلوگیری می کند .
(Chatter) یک نوع پدیده ارتعاشی است که اثرات نامطلوبی بر ابزار ، قطعه کار می گذارد.
Number of cutting edge
تعداد لبه های برش cutting edges وابسته به میزان قطرابزار Reamer می باشد و می تواند حداقل 3 عدد برای قطر های کوچک تا 10 الی 12 برای قطرهای بزرگ تر باشد، و به ندرت تعداد لبه های برش از قطر ابزار تجاوز می کند .
لذا براساس جدول ذیل رابطه میان قطر ابزار Diameter) ) و تعداد لبه های برش Number of cutting edge))
را ارزیابی می کنیم:
افزایش تعداد لبه های برش با در نظر گرفتن قطر آن موجب افزایش کیفیت مطلوب می گردد، همچنین برای اندازه گیری دقیق قطر آن تعداد لبه های برش را زوج در نظر می گیرند به نحوی که دو لبه در مقابل یکدیگر قرار باشد
Entrance chamfer
با توجه به میزان براده برداری و قطعه کار تعیین می گردد ، لذا اگر براده برداری در یک دامنه نرمال در حدود 0/3 الی 0/7 میلیمتر صورت گیرد ، chamfer ، 2 mm و زاویه 45 درجه می باشد.
مقاله ی فوق در واحد تحقیق و توسعه ی خاوران صنعت پاسارگاد تهیه و تنظیم گردیده است.
استفاده از مقاله ی فوق با ذکر نام بلامانع میباشد.
