ابزارهای خانکشی (Broaching Tools) برای ایجاد سطوح دقیق و پیچیده، شیارها، سوراخ‌ها و پروفایل‌های خاص در قطعات فلزی یا غیرفلزی استفاده می‌شوند. خانکشی یک فرآیند ماشین‌کاری است که در آن ابزار خانکش، که دارای یک سری دندانه‌های پی‌درپی با افزایش تدریجی اندازه است، از روی سطح قطعه کار عبور می‌کند و به تدریج ماده را برمی‌دارد تا شکل نهایی ایجاد شود.
ابزارهای خانکشی انواع مختلفی دارند که بر اساس نوع کاربرد، شکل قطعه کار و نوع ماشین خانکشی مورد استفاده، انتخاب می‌شوند. در اینجا به توضیح انواع اصلی ابزارهای خانکشی و اجزای آنها می‌پردازیم:
1. انواع ابزارهای خانکشی:
- ابزارهای خانکشی داخلی (Internal Broaches): برای ایجاد شکل‌های داخلی مانند سوراخ‌های گرد، سوراخ‌های مربعی، شیارهای داخلی و دندانه‌های داخلی چرخ‌دنده‌ها استفاده می‌شوند. این ابزارها معمولاً از داخل قطعه کار عبور می‌کنند.
- ابزارهای خانکشی خارجی (External Broaches): برای ایجاد شکل‌های خارجی مانند شیارها، دندانه‌های چرخ‌دنده، سطوح مسطح و پروفایل‌های خاص بر روی سطح قطعه کار استفاده می‌شوند. این ابزارها معمولاً از روی سطح قطعه کار عبور می‌کنند.
- ابزارهای خانکشی سطحی (Surface Broaches): برای ایجاد سطوح مسطح، پخ‌زنی و شکل‌دهی سطحی استفاده می‌شوند.
- ابزارهای خانکشی پیش‌رونده (Progressive Broaches): این ابزارها دارای چندین سری دندانه هستند که به تدریج ماده را برمی‌دارند و شکل نهایی را ایجاد می‌کنند. این نوع ابزار برای تولید قطعات با دقت بالا و کیفیت سطح خوب مناسب است.
- ابزارهای خانکشی مدور (Rotary Broaches): این ابزارها به صورت چرخشی حرکت می‌کنند و برای ایجاد شکل‌های پیچیده و مدور استفاده می‌شوند.
2. اجزای اصلی ابزار خانکشی:
یک ابزار خانکشی معمولاً از قسمت‌های زیر تشکیل شده است:
- شانه (Shank): قسمت بالایی ابزار است که برای اتصال به ماشین خانکشی طراحی شده است. شانه معمولاً دارای یک سطح صاف یا شیارهایی است که امکان اتصال محکم و دقیق به دستگاه را فراهم می‌کند.
- گردن (Neck): قسمت باریک بین شانه و دندانه‌ها است که به عنوان یک اتصال انعطاف‌پذیر عمل می‌کند و از تمرکز تنش در ناحیه اتصال جلوگیری می‌کند.
- دندانه‌های پیش‌رو (Roughing Teeth): این دندانه‌ها اولین سری از دندانه‌ها هستند که ماده را به صورت خشن برمی‌دارند و شکل کلی را ایجاد می‌کنند. اندازه این دندانه‌ها به تدریج افزایش می‌یابد.
- دندانه‌های نیمه‌پرداخت (Semi-Finishing Teeth): این دندانه‌ها پس از دندانه‌های پیش‌رو قرار دارند و برای برداشتن ماده اضافی و بهبود کیفیت سطح استفاده می‌شوند.
- دندانه‌های پرداخت (Finishing Teeth): این دندانه‌ها آخرین سری از دندانه‌ها هستند که برای ایجاد شکل نهایی و رسیدن به دقت و کیفیت سطح مورد نظر استفاده می‌شوند. این دندانه‌ها معمولاً دارای کمترین میزان براده‌برداری هستند.
- دندانه‌های کالیبره (Burnishing Teeth): در برخی از ابزارهای خانکشی، دندانه‌های کالیبره نیز وجود دارند که برای صاف کردن سطح و افزایش دقت ابعادی قطعه کار استفاده می‌شوند. این دندانه‌ها معمولاً هیچ براده‌برداری انجام نمی‌دهند.
- شیارهای روغن‌کاری (Chip Breakers): این شیارها در بین دندانه‌ها قرار دارند و برای شکستن براده‌ها و جلوگیری از تجمع آنها در بین دندانه‌ها استفاده می‌شوند. همچنین، این شیارها به توزیع روغن خنک‌کننده کمک می‌کنند.
- پشتیبان (Pilot): در ابزارهای خانکشی داخلی، پشتیبان برای هدایت ابزار در داخل سوراخ و اطمینان از تراز بودن آن استفاده می‌شود.
3. جنس ابزارهای خانکشی:
ابزارهای خانکشی معمولاً از جنس فولادهای تندبر (High-Speed Steel - HSS) یا کاربید تنگستن (Tungsten Carbide) ساخته می‌شوند. انتخاب جنس ابزار به نوع ماده قطعه کار، دقت مورد نیاز و حجم تولید بستگی دارد. فولادهای تندبر برای ماشین‌کاری مواد نرم‌تر و تولید کم‌حجم مناسب هستند، در حالی که کاربید تنگستن برای ماشین‌کاری مواد سخت‌تر و تولید انبوه مناسب است.
4. نکات مهم در استفاده از ابزارهای خانکشی:
- انتخاب ابزار مناسب: انتخاب ابزار خانکشی مناسب با توجه به نوع قطعه کار، شکل مورد نظر و جنس ماده بسیار مهم است.
- استفاده از روغن خنک‌کننده: استفاده از روغن خنک‌کننده مناسب برای کاهش حرارت و اصطکاک بین ابزار و قطعه کار ضروری است.
- سرعت و تغذیه مناسب: تنظیم سرعت و تغذیه مناسب با توجه به نوع ابزار و ماده قطعه کار بسیار مهم است.
- نگهداری و تمیزکاری: نگهداری و تمیزکاری منظم ابزار خانکشی برای افزایش عمر مفید آن ضروری است.
- بازرسی دوره‌ای: بازرسی دوره‌ای ابزار برای تشخیص آسیب‌های احتمالی و جلوگیری از خرابی قطعه کار بسیار مهم است.
به طور خلاصه، ابزارهای خانکشی ابزارهای دقیق و پیچیده‌ای هستند که برای ایجاد شکل‌های خاص و دقیق در قطعات فلزی و غیرفلزی استفاده می‌شوند. انتخاب ابزار مناسب، استفاده صحیح و نگهداری منظم از این ابزارها برای دستیابی به نتایج مطلوب بسیار مهم است.