فرز کارباید سرتخت یا فرز تمام الماس اندمیل چیست؟

فرز کارباید سرتخت [به انگلیسی: Square End Mill] نوعی ابزار صنعتی است که برای برش و شکل دادن به فلزات و سایر مواد جامد کاربرد دارد. یک فرز انگشتی کارباید سرتخت یا تمام الماس ظاهرا شبیه به مته است و می‌تواند در تمام جهات جانبی و همچنین به صورت محوری مانند مته برش دهد. فرزهای انگشتی اغلب از کارباید ساخته می‌شوند که کارباید تنگستن نیز نامیده می‌شود. کارباید ماده‌ای بسیار سخت و سنگین است که می‌تواند فلزات مختلف را بدون شکستن یا خراش برش دهد.

فرز کارباید سرتخت یکی از چندین نوع  تیغ فرز است که در کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. این فرزها دارای لبه‌های برش در انتها و همچنین در کناره‌ها هستند، و بدین صورت به راحتی از سایر انواع فرزها قابل تشخیص می‌باشند.

بسته به موادی که فرزکاری می‌شوند و نحوه فرزکاری، انواع مختلفی از فرز انگشتی الماس (کارباید) با شکل‌ها و هندسه‌های مختلف وجود دارد. به عنوان مثال، اگر ماده‌ای که قرار است برش داده شود فلزی سخت مانند فولاد ضد زنگ باشد، شیارهای کم عمق و لبه برش مربعی بهینه خواهند بود. برای فلزی نرم‌تر مانند آلومینیوم، شیارهای عمیق‌تر با لبه‌های برش تیز سودمند خواهند بود.

فرز کارباید سرتخت چهارگر با زاویه مارپیچ 30 درجه برای ماشینکاری همه منظوره روی فولادهای سخت و پر آلیاژ، فولاد کروم نیکل، فولاد ریخته‌گری، چدن چکش‌خوار، برنج، مس، آلومینیوم با درصد سیلیکون بالا و … مناسب است. انتهای مربعی ابزار با طراحی مرکز برش دارای دندانه‌های برش، برش‌های تیز ایجاد می‌کند، بنابراین می‌توان آن را مانند یک مته وارد قطعه کار کرد. لبه برش قوی با زوایای مارپیچ کوچک برای ماشینکاری مواد سخت مناسب هستند.

جنس فرزهای انگشتی

فولاد HSS ماده خام سنتی برای ساخت فرزهای انگشتی بود، اما امروزه اکثر فرزها از کارباید تنگستن تولید می‌شوند. کارباید سخت‌تر از فولاد تندبر یا کبالت است و باعث می‌شود در سرعت‌های بالا مقاومت بیشتری در برابر سایش داشته باشد و عمر ابزار طولانی‌تری را فراهم کند. پوشش یا عملیات سطحی، این ابزار را برای کار بر روی مواد سخت مناسب می‌کند. یکی از خواص مهم کارباید  نقطه ذوب بالای آن در حدود 5200 درجه فارنهایت (2870 درجه سانتیگراد) است.

آناتومی فرز کارباید سرتخت

• قطر برش (سایز فرز انگشتی): قطر دایره لبه‌های برش که هنگام چرخش ابزار تشکیل می‌شود.
• قطر ساقه (سایز دنباله): قطر دنباله استوانه‌ای که درون کولت قرار می‌گیرد.
• طول کلی: طول کل ابزار بین هر دو انتهای محوری.
• طول برش (کارگیر): فاز برش ابزار در جهت محوری.
• زاویه مارپیچ: زاویه‌ای که از خط مرکزی ابزار و یک خط مستقیم مماس در امتداد لبه برش اندازه‌گیری می‌شود.
• فلوت (شیار): شیارهای برش مارپیچ در ابزار. تعداد فلوت‌های کم براده‌های بزرگتر و عمق برش عمیق‌تر ایجاد می‌کند، این نوع فرزها برای کار بر روی پلاستیک و آلومینیوم مناسب‌تر هستند. تعداد فلوت‌های بیشتر استحکام ابزار را افزایش و عمق برش را کاهش می‌دهند. این فرزها برای کار بر روی مواد سخت با صافی سطح بیشتر مناسب‌اند.

نوع شیار فرز کارباید سرتخت

فرزهای انگشتی برای حذف مواد و ایجاد اشکال و پروفیل‌های چند بعدی طراحی شده‌اند. آن‌ها دارای لبه‌های برشی در امتداد قطر بیرونی و شیارهایی هستند که براده‌ها را از ناحیه برش جدا می‌کند و اجازه می‌دهد سیال برش وارد شوند. فرز انگشتی الماس (کارباید) دارای یک یا چند “فلوت” است. فلوت به معنی شیارهای مارپیچ عمیقی است که در بخش کارگیر فرز قرار دارند.

شکل مارپیچ فلوت‌ها دو مزیت دارد:

• براده‌ها با کمک شیارها از سطح برش دور می‌شوند.
• شکل مارپیچ لرزش را کاهش می‌دهد و سطح صیقلی‌تری نسبت به زمانی که کل لبه برش به یکباره روی قطعه ضربه می‌زند، می‌دهد

اگر حرارت تولیدی در حین ماشینکاری به طور موثر کاهش پیدا نکند، لبه‌های برش ابزار کدر می‌شوند و نهایتا ابزار می‌شکند. تعداد شیارها می‌توانند از دو تا هشت متغیر باشد. طرح‌های دو شیاره کارآمدترین براده‌برداری را ارائه می‌کنند، اما شیارهای بیشتر صافی سطح را ارائه می‌کنند. ساقه انتهای ابزار توسط نگهدارنده ابزار در جای خود ثابت می‌شود. فرزهای انگشتی برش مرکزی می‌توانند اشکال و پروفیل‌های سه‌بعدی ایجاد کنند و برش‌های شبیه به مته انجام دهند. فرزهای انگشتی بدون برش انتهایی برای کاربردهایی مانند فرزکاری محیطی و بغل تراشی مناسب هستند.

تعداد فلوت (شیار) فرز انگشتی

• تک پر: برای ماشینکاری با سرعت بالا برای حذف مواد با حجم بالا اغلب برای پلاستیک یا CFRP استفاده می‌شود.
• دو پر: برای فرزکاری حجم بالا و برش مواد غیر‌آهنی استفاده می‌شود.
• سه پر: با همان ویژگی فلوت دو پر، اما قوی‌تر هستند. برای مواد آهنی و غیر‌آهنی استفاده می‌شود.
• چهار پر: قوی‌تر از فرزهای انگشتی سه پر که امکان سرعت پیشروی بالاتر را فراهم می‌کند. آنها فضای فلوت کمتری نسبت به فلوت‌های سه پر دارند و براده‌های کوچکتری تولید می‌کنند. اغلب برای برش مواد آهنی استفاده می‌شوند.
• پنج پر: فاصله فلوت‌های کوچک‌تری نسبت به فرزهای چهارپر دارند که باعث می‌شود استحکام بیشتری نسبت به آن‌ها داشته باشیم. برای فرزکاری با راندمان بالا بر روی مواد سخت مناسب‌تر هستند.
• شش پر و بالاتر: این فرزهای انگشتی پرداخت سطح بسیار عالی تولید می‌کنند. آن‌ها معمولاً در ماشینکاری پویا یا با راندمان بالا (HEM) استفاده می‌شوند.