فرز CNC
فرزکاري (به آلماني: Fräsmaschine) به فرايند ماشين‌کاري(توسط ماشین فرز CNC) توسط ابزارهاي دوار براي براده برداري گفته مي‌شود. اين کار ممکن است در محورهاي مختلف، با تغيير جهت، و همراه با، يا بدون اعمال فشار انجام شود. فرزکاري CNC گستره زيادي از فرايندها و ماشين‌ها را پوشش مي‌دهد. فرزکاري CNC مي‌تواند توسط گستره زيادي از ماشين ابزارها انجام شود. پس از ابداع کنترل عددي رايانه اي (CNC) در دهه 1960، دستگاه‌هاي فرزکاري تبديل به ايستگاه‌هاي فرزکاري CNC شدند؛ امکاناتي از قبيل تعويض ابزار خودکار، مخزن ابزار يا کاروسل (carousel)، قابليت کنترل اتوماتيک توسط رايانه (CNC)، سيستم‌هاي خنک کاري، و اتاقک‌هاي بسته به آنها افزوده شدند. معمولاً ايستگاه‌هاي فرزکاري CNC را به ايستگاه ماشين‌کاري عمودي (vertical machining center) و ايستگاه‌هاي ماشين‌کاري افقي (horizontal machining center) تقسيم‌بندي مي‌کنند.
ماشين فرز افقي
محور اين نوع ماشينهاي فرز افقي CNC و ميز آنها در سه جهت عمود برهم -طولي و عرضي و قائم حرکت مي‌کند. ماشينهاي فرز افقي CNC ممکن است ساده يا اونيورسال باشند. ميز ماشينهاي فرز CNC افقي اونيورسال علاوه بر حرکات مذکور دور محور قائم مي‌چرخد و در نتيجه نه تنها در جهت موازي يا عمود بر محور ماشين بلکه در امتداد هر زاويه‌اي نسبت به آن در صفحه افقي حرکت مي‌کند. ماشينهاي فرز افقي بيشتر براي تراشيدن سطوح و شيارهاي مستقيم و مارپيچ و فرم تراشي و رنده تراشي به کار مي‌رود.
قسمت‌ها اصلي ماشين فرز افقي ساده: 1- ستون 2- محور مکانيزم جعبه دنده 3-جعبه دنده سرعت 4- ميز 5- بازوي فوقاني 6- گلويي 7- صفحه رنده بند 8- زانوي ماشين
ستون ماشين فرز CNC از آهن ريختگي و به شکل قوطي ساخته شده و در داخل آن الکتروموتور مکانيزمهاي محرک، جعبه دنده سرعت، مکانيزم بار و گلويي ماشين سوار شده‌اند.
زانوي ماشين تکيه گاه محکمي براي ميز ماشين فرز CNC است و در قسمت فوقاني ان راهگاه‌هايي جهت حرکت ميز تعبيه شده‌است. براي اينکه بتوان قطعه کار را به‌طور عمودي بار داد زانوي ماشين را طوري مي‌سازند که بتواند در روي ستون قائم حرکت کند.
گلويي ماشين فرز CNC محوري است فولادي و مجوف که در ان تيغه‌هاي فرز ثابت مي‌شوند. جعبه دنده سرعت براي تغيير دادن سرعت دوراني گلويي (محور) در نظر گرفته شده‌است. جعبه دنده بار براي حرکت ميز در سه جهت به کار مي‌رود.
ماشين فرز عمودي
ساختمان ماشين فرز CNC عمودي، شبيه ماشين فرز افقي ست با اين تفاوت که محور آن قائم است و ميز آن در سه جهت عمود به يکديگر حرکت مي‌کند. از ماشينهاي فرز قائم بيشتر براي تراشيدن سطوح به وسيله فرزهايي که لبه برنده‌شان روي پيشاني آنها قرار دارد استفاده مي‌کنند.
انواع تيغه‌هاي فرز
ابزار برش در اين دستگاه عبارت‌اند از تيغه انگشتي، پولکي، غلتکي، غلتکي پيشاتي، مدولي، چلچله‌اي، تي شکل، برشي فرم تراش، شيار تراش
عمليات مختلفي که به وسيله تيغه‌هاي فرز CNC انجام مي‌گيرد موجب تنوع شکل و اندازه اين ابزارها شده‌است. چنانچه از اين لحاظ بر تمام ابزارهاي ديگر که در ماشين‌سازي مورد استفاده واقع مي‌شوند رجحان دارد. با اين حال انتخاب تيغه فرز CNC در اغلب موارد به هيچ وجه دشوار نيست زيرا شکل و اندازه سطحي که بايد فرز کاري شود و کيفيت عمل فرز کاري CNC (زبر تراشي يا پرداختکاري) شکل و اندازه فرز را مشخص مي‌کند.
شکل هندسي تيغه فرز به شکل هندسي رنده برنده است و علاوه بر لبه برنده، آزاد، گوه، مارپيچ و غيره را دارا هستند تيغه‌هاي فرز را مي‌توان از لحاظ زير تقسيم‌بندي کرد: الف) وضع دنده‌ها نسبت به محور تيغه فرز: فرزهاي غلطکي و مخروطي و زاويه‌اي و پيشاني تراشي. ب) شکل دنده‌ها: فرزهاي دنده راست و دنده مارپيچ و دنده کج. ج) ساختمان داخلي: فرزهاي يکپارچه ساده و مرکب و چندپارچه. د) طريقه بستن تيغه فرز: فرزهاي سوراخدار و انگشتي. ه) طرز انجام کار: فرزهاي غلطکي و پولکي و زاويه‌اي و پيشاني تراش و فرم تراش و دنده تراش و پيچ تراش و غيره. تيغه‌هاي فرز را بر حسب شکل و نوع کاري که انجام مي‌دهند به شرح زير تقسيم‌بندي مي‌کنند:
فرزهاي غلطکي
فرزهاي غلطکي با دنده‌هاي راست يا مارپيچ که بر سطح جانبي استوانه‌اي قرار گرفته‌است براي تراشيدن سطوح همواره به کار مي‌رود. امروزه بيشتر فرزهاي غلطکي را با دنده‌هاي مارپيچ مي‌سازند.
لبه برنده اين فرزها تدريجاً در کار فرومي‌رود و در نتيجه تيغه فرز آرام‌تر کار مي‌کند و سطح تراشيده شده به وسيله آن هموارتر و صاف‌تر مي‌شود. به‌علاوه هدايت براده در اين فرزها بهتر انجام مي‌گيرد زيرا خود دنده فرز نيز در کنار زدن براده کمک مي‌کند. چون شماره دنده‌هاي فرز مارپيچي که در ان واحد با هم کار مي‌کند زيادتر از فرزهاي دنده راست است مي‌توان از شماره دنده‌هاي آن کاست و در نتيجه دنده‌هاي آنها را درشت تر از دنده‌هاي فرز دنده راست هم قطر آنها ساخت و به اين ترتيب هم بر استحکام دنده‌هاي فرز افزود و هم فاصله بين دنده‌ها را براي هدايت براده زيادتر کرد.
امروزه از فرزهای دنده راست فقط برای تراشیدن سطوح به عرض ۳۵ میلی‌متر استفاده می‌کنند. زاویه تمایل دنده‌های مارپیچی را برای فرزهای دنده ریز در حدود ۲۰ تا ۲۵ و برای فرزهای دنده درشت در حدود ۵۰ تا ۵۵ درجه انتخاب می‌کنند. نقص فرزهای دنده مارپیچ این است که هنگام فرز کاری با آنها فشار محوری ایجاد می‌شود. مقدار این فشار به زاویه تمایل دنده‌ها بستگی دارد. به این دلیل گاهی دو تیغه فرز دنده مارپیچ را که جهت تمایل دنده‌های آنها مخالف یکدیگر (یکی راست و دیگری چپ است) ولی زاویه تمایل آنها مساوی است روی ماشین فرز می‌بندند تا فشار محوری آنها روی آربور و محور ماشین خنثی شود.
فرزهاي پولکي
اين فرزها را براي درآوردن شيارهاي مختلف و بريدن فلزات و کارهاي ديگر به کار مي‌برند. دنده‌هاي فرز شيارتراشي هم از جلو و هم از طرفين کار را مي‌تراشند يعني سطح جانبي فرز عمل اصلي فرز کاري را انجام مي‌دهد و پيشاني‌هاي آن جدار شيار را صاف و پرداخت مي‌نمايد.
فرزهای پولکی برای درآوردن شکافهای باریک (شیار سرپیچها و غیره) و بریدن فلزات به کار می‌روند و گاهی فرزهای اره‌ای نیز نامیده می‌شوند. به وسیله این تیغه فرزها می‌توان شکاف‌هایی به عرض ۳/۰ تا ۴ میلی‌متر در فلزات ایجاد نمود. فرزهای غلطکی و پولکی بزرگ را اغلب دو پارچه می‌سازند یعنی بدنه فرز را از فولاد معمولی و تیغه‌های آن را از فولادهای ابزار یا تندبر ساخته به یکدیگر متصل می‌کنند.
فرزهاي انگشتي
اين فرزها داراي ساق مخروطي يا استوانه‌اي هستند که به وسيله کلاهک يا فشنگهاي مخصوص در سوراخ محور ماشين فرز CNC محکم مي‌شوند. از اين فرزها براي تراشيدن شيارهاي باريک به اشکال مختلف استفاده مي‌شود.
تيغه‌هاي فرز: اين تيغه‌ها نگاتيو دنده‌ها هستند و با براده برداري از ديسک شکل دنده را ايجاد مي‌کنند.
