تراشکاری چیست؟ آشنایی با فرآیند تراشکاری

تراشکاری یا (Turning) یکی از روش‌های اصلی و بسیار دقیق برای شکل‌دهی به فلزات است که اساس آن بر پایه براده‌برداری قرار دارد. اگر بخواهیم ساده و مستقیم بگوییم تراشکاری چیست، باید گفت فرایندی است که در آن قطعه‌کار (که معمولا فرم اولیه استوانه‌ای دارد) با قدرت و سرعت مشخصی می‌چرخد و ابزار برشی با حرکت روی آن، لایه‌های اضافی فلز را برمی‌دارد. این عملیات تا زمانی ادامه پیدا می‌کند که قطعه به ابعاد، قطر و صافی سطح مورد نظر برسد. برخلاف بسیاری از روش‌های دیگر که در آن ابزار می‌چرخد، در اینجا قطعه فلزی در حال چرخش است و ابزار ثابت، روی سطح حرکت خطی دارد.

این فرایند برای تولید قطعاتی که تقارن محوری دارند، مثل انواع شفت‌ها، بوش‌ها و میلگردهای صنعتی بسیار مناسب است. محور حرکت قطعه می‌تواند به صورت خط صاف باشد و یا در مسیر مجموعه‌ای از منحنی‌ها و زوایا حرکت کند تا اشکال مختلفی روی فلز ایجاد شود. وقتی صحبت از تولید سطح خارجی می‌شود، اصطلاح تراشکاری را به کار می‌بریم، اما اگر هدف ما تراشیدن سطح داخلی قطعه باشد، از واژه بورینگ (Boring) استفاده می‌کنیم. در ادامه این مطلب که توسط تیم محتوای فولاد شمس گل آذین تهیه شده، جزئیات بیشتری را بررسی می‌کنیم.

تراشکاری صنعتی چیست

تراشکاری صنعتی فرایندی است فراتر از یک شکل‌دهی ساده؛ این عملیات قلب تپنده خطوط تولید قطعات دقیق در صنایع مادر است. در پاسخ به اینکه در مقیاس انبوه تراشکاری چیست، باید به قابلیت تولید قطعات با تلرانس‌های بسیار پایین و کیفیت سطح بالا اشاره کرد. در این روش، قطعات خامی که طی عملیات‌های ریخته‌گری، آهنگری یا اکستروژن تولید شده‌اند (مانند انواع میلگردهای صنعتی و آلیاژی)، روی دستگاه بسته شده و به محصول نهایی تبدیل می‌شوند. دقت بالا در این روش باعث شده تا برای ساخت قطعاتی که نیاز به انطباق دقیق دارند، اولین گزینه باشد.

فرایند تراشکاری معمولا توسط دستگاه تراش انجام می‌ شود که یکی از قدیمی‌ترین و اصیل‌ترین ماشین‌ابزارهای صنعتی است. این دستگاه‌ها در طول زمان پیشرفت کرده‌اند و امروزه مدل‌های مختلفی از آن‌ها برای اهداف گوناگون وجود دارد. تراشکاری صنعتی می‌تواند شامل عملیات‌های متنوعی مانند رو‌تراشی، پیشانی‌تراشی، شیارتراشی و پیچ‌تراشی باشد. هر کدام از این روش‌ها برای رسیدن به هندسه خاصی روی قطعه فلزی طراحی شده‌اند. برای مثال در شیارتراشی، قلم تراش در راستای شعاع قطعه به آرامی نفوذ می‌کند تا شیاری برابر با پهنای ابزار روی سطح ایجاد شود.

کاربرد تراشکاری در صنعت

شاید بپرسید اهمیت صنعتی تراشکاری چیست و کجا استفاده می‌شود؟ کاربرد تراشکاری در صنعت آنقدر گسترده است که تقریبا هیچ ماشین یا دستگاه مکانیکی را نمی‌توان یافت که قطعات تراشکاری‌شده در آن وجود نداشته باشد. صنایع خودروسازی، هوافضا، نفت و گاز، و ساخت تجهیزات پزشکی همگی به شدت به این فرایند وابسته‌اند. تولید انواع شفت‌های انتقال نیرو، پیستون‌ها، سیلندرها، و اتصالات لوله‌های حفاری تنها بخشی از کاربردهای این روش هستند. به خصوص در صنایعی که از میلگردهای آلیاژی خاص استفاده می‌کنند، تراشکاری تنها روشی است که می‌تواند سختی بالای این مواد را مدیریت کرده و آن‌ها را به فرم دلخواه درآورد.

یکی دیگر از کاربردهای مهم، بازسازی و تعمیر قطعات فرسوده است. در صنایع سنگین، گاهی قطعات بزرگ و گران‌قیمت دچار خوردگی یا سایش می‌شوند. با استفاده از تراشکاری می‌توان سطح آسیب‌دیده را برداشته و اصلاح کرد یا قطعه‌ای جدید با همان مشخصات دقیق ساخت. همچنین در فرایند “بازرسی جوش” که در برخی متون فنی به آن اشاره می‌شود، گاهی نیاز است سطح جوشکاری شده با تراشکاری صاف شود تا عیوب داخلی یا سطحی آن قابل مشاهده و بررسی باشد.

انواع تراشکاری

برای درک بهتر اینکه تراشکاری چیست، باید با روش‌های مختلف اجرای آن آشنا شویم. تراشکاری به دو دسته کلی دستی و CNC (کنترل عددی کامپیوتری) تقسیم می‌شود، اما از نظر نوع عملیات براده‌برداری، زیرمجموعه‌های متنوعی دارد. یکی از این روش‌ها تراشکاری مخروطی است. این کار به واسطه بخشی به نام Compound Slide انجام می‌شود و گاهی از یک ضمیمه کپی هیدرولیکی یا ابزار شکل‌دهی مخصوص استفاده می‌کنند. این روش برای ساخت قطعاتی که قطر آن‌ها در طول تغییر می‌کند، بسیار مناسب است.

روش دیگر، پیچ‌تراشی است که مهارت بالایی می‌طلبد. برای این کار از رنده‌های پیچ‌بری استفاده می‌شود. این رنده‌ها جزئی از رنده‌های فرم هستند و فرم لبه برنده آن‌ها باید دقیقا با فرم شیار دندانه پیچ مطابقت داشته باشد تا پیچ ساخته شده استاندارد باشد. همچنین عملیات آج‌زنی نیز نوعی تراشکاری محسوب می‌شود که در آن شیارهای منظم و با اشکال مختلف (معمولا لوزی شکل) روی قطعه ایجاد می‌شود تا اصطکاک سطح افزایش یابد و در دست گرفتن قطعه راحت‌تر شود.

تراشکاری CNC اما داستان متفاوتی دارد. این فرآیند که یکی از ابتدایی‌ترین و در عین حال دقیق‌ترین فرآیندهای ماشین‌کاری مدرن است، تمام حرکات را با کامپیوتر کنترل می‌کند. در اینجا هم بخش مورد تراشکاری می‌چرخد و ابزار برشی تک‌نقطه به موازات محور حرکت می‌کند، اما دخالت دست اپراتور به حداقل رسیده است. این موضوع باعث می‌شود سرعت تولید و تکرارپذیری قطعات به شدت افزایش یابد.

برای مشاهده قیمت و خرید میلگرد CK60 کلیک کنید.

ابزارهای تراش کاری

کیفیت نهایی کار در پاسخ به سوال تراشکاری چیست، وابستگی مستقیمی به جنس ابزار دارد. ابزارهای تراشکاری باید سخت‌تر از قطعه کار باشند و در برابر حرارت مقاومت بالایی از خود نشان دهند. فولاد ابزار غیر آلیاژی یکی از این موارد است. این نوع فولاد کربنی که با کلمه اختصاری (WS) شناخته می‌شود، بین ۰/۵ تا ۱/۵ درصد کربن دارد و برای سرعت‌های برش پایین مناسب است. اما وقتی با میلگردهای صنعتی آلیاژی و سخت سروکار داریم، به ابزارهای قوی‌تری نیاز است.

فولاد ابزار آلیاژی گزینه بعدی است. این فولادها علاوه بر کربن، با فلزات دیگری مانند کرم، ولفرام، وانادیوم، مولیبدن و کبالت ترکیب شده‌اند. این ابزارها به دو دسته کم‌آلیاژ و پرآلیاژ تقسیم می‌شوند و عمر طولانی‌تری دارند. اما برای عملیات‌های سنگین و سرعت‌بالا، از فلزات سخت استفاده می‌شود. این ابزارها از مخلوط پودر کاربیدِ فلزات دیرگداز (مثل کاربید ولفرام یا تیتان) به همراه پودر کبالت به عنوان چسب ساخته می‌شوند.

در نهایت، پیشرفته‌ترین ابزارها از جنس سرامیک هستند. فلزات سرامیکی عمدتا از اکسید فلزات، آلومینیوم و سیلیسیم ساخته می‌شوند. مقاومت این ابزارها در برابر سایش ۵ تا ۱۰ برابر فلزات سخت است و می‌توانند سختی خود را تا دمای ۱۲۰۰ درجه سانتی‌گراد حفظ کنند. این ویژگی برای تراشکاری خشک (بدون مایع خنک‌کننده) یا تراشکاری آلیاژهای بسیار سخت، یک مزیت بزرگ محسوب می‌شود.

بیشتر بخوانید: فولاد کربنی چیست

مزایای تراش کاری

دانستن مزایا به ما کمک می‌کند تا بهتر بفهمیم دلیل محبوبیت تراشکاری چیست. اولین و مهم‌ترین مزیت، دقت ابعادی فوق‌العاده است. در تراشکاری می‌توان قطعاتی با دقت میکرون تولید کرد که در هیچ روش دیگری (مثل ریخته‌گری) امکان‌پذیر نیست. همچنین صافی سطح در این روش بسیار بالاست و می‌توان به سطحی کاملا صیقلی و آینه‌ای دست یافت. این ویژگی برای قطعاتی که روی هم می‌لغزند (مثل پیستون داخل سیلندر) بسیار مهم است.

مزیت دیگر، انعطاف‌پذیری بالای این روش است. با یک دستگاه تراش و تعویض ابزار، می‌توان طیف وسیعی از عملیات‌ها مثل روتراشی، داخل‌تراشی، پیچ‌زنی و برشکاری را انجام داد. همچنین سرعت تولید در تراشکاری، به خصوص در نوع CNC، بسیار بالاست و برای تولید انبوه قطعات صنعتی توجیه اقتصادی دارد. ضایعات کم و قابلیت بازیافت براد‌ه‌ها نیز از دیگر موارد مثبت این فرایند است.

اجزا دستگاه تراش

شناخت اجزا به درک بهتر اینکه مکانیزم تراشکاری چیست کمک می‌کند. اگرچه دستگاه‌های تراش مدل‌های مختلفی دارند، اما ساختار کلی آن‌ها مشابه است. ماشین تراش کوچک مرغکدار یکی از انواع رایج است. در این دستگاه، قطعه‌ای به نام “مرغک” وجود دارد که روبروی سه نظام (نگهدارنده قطعه) قرار می‌گیرد و وظیفه نگهداری انتهای قطعات بلند را بر عهده دارد تا از لنگ زدن آن‌ها جلوگیری کند.

نوع دیگر، ماشین‌های تراش ابزارسازی هستند که دقت بالاتری دارند. همچنین ماشین‌های تراش معمولی وجود دارند که برای کارهای عمومی استفاده می‌شوند. برای قطعات بسیار بزرگ و سنگین، از ماشین‌های تراش با قطر کارگیر و طول زیاد استفاده می‌شود. نوع خاصی به نام ماشین تراش پیشانی‌تراش وجود دارد که مخصوص تراشیدن قطعات با قطر زیاد و طول کم (مثل چرخ‌دنده‌های بزرگ) است. در نهایت ماشین تراش عمودی (کاروسل) را داریم که اسپیندل آن به صورت عمودی قرار دارد و برای قطعات بسیار سنگین که بستن آن‌ها به صورت افقی سخت است، کاربرد دارد.

علاوه بر دستگاه‌های تراش، ماشین‌های صفحه‌تراش نیز در این صنعت نقش دارند که بر حسب طول کارگیر دسته‌بندی می‌شوند: ماشین صفحه‌تراش معمولی (کورس کوتاه)، ماشین صفحه‌تراش دروازه‌ای (کورس بلند) و ماشین صفحه‌تراش کله‌زنی (عمودی). این تنوع در ماشین‌آلات نشان می‌دهد که صنعت تراشکاری تا چه حد گسترده و تخصصی است.

برای اطلاع از قیمت روز میلگرد ترانس کلیک کنید.

نتیجه گیری و جمع بندی

در این مقاله به طور کامل بررسی کردیم که تراشکاری چیست و چه جایگاهی در صنعت دارد. دریافتیم که تراشکاری، هنر و علم شکل‌دهی دقیق به فلزات است که بدون آن، چرخ بسیاری از صنایع از حرکت می‌ایستد. از ساخت کوچک‌ترین پیچ‌ها تا بزرگ‌ترین شفت‌های صنعتی، همگی مدیون این فرایند هستند. استفاده از مواد اولیه باکیفیت، مانند میلگردهای صنعتی و آلیاژی مرغوب، در کنار دانش فنی تراشکاری، ضامن تولید قطعاتی با طول عمر بالا و عملکرد مطمئن است. شناخت انواع روش‌ها و ابزارها به صنعتگران کمک می‌کند تا بهترین راهکار را برای تولیدات خود انتخاب کنند.

فولاد شمس گل آذین، به عنوان تخصصی ترین تولید کننده میلگرد ساده و آلیاژی در ایران، از اینکه تا انتهای این مقاله همراه ما بودید صمیمانه سپاسگزاری می‌کند. امیدواریم این مطلب دید کاملی نسبت به فرایند تراشکاری به شما داده باشد.

سوالات متداول

• چه موادی قابلیت تراشکاری دارند؟

تقریبا تمام فلزات از جمله فولادهای ساده و آلیاژی، چدن، آلومینیوم، مس و برنج قابلیت تراشکاری دارند. همچنین برخی پلاستیک‌های مهندسی فشرده و چوب نیز با ابزارهای مخصوص قابل تراشکاری هستند.

• کاربرد تراشکاری در صنعت چیست؟

اصلی‌ترین کاربرد آن ساخت قطعات مدور و استوانه‌ای دقیق مانند شفت‌ها، بوش‌ها، پیچ‌ها و مهره‌های صنعتی است که در صنایع خودروسازی، نفت و پتروشیمی استفاده می‌شوند.

• تراشکاری CNC چه تفاوتی با تراشکاری دستی دارد؟

در تراشکاری چیست نوع CNC، تمام حرکات ابزار توسط کامپیوتر کنترل می‌شود که دقت و سرعت را بسیار بالا می‌برد، اما در روش دستی مهارت اپراتور تعیین‌کننده است و برای کارهای تکی مناسب‌تر است.

• تراشکاری چیست و اصطلاح بورینگ چه معنایی دارد؟

تراشکاری به معنای براده‌برداری از سطح خارجی قطعه است، در حالی که بورینگ (Boring) به عملیات تراشیدن و بزرگ کردن سوراخ‌های داخلی قطعه گفته می‌شود.