خانکشی (Broaching) چیست؟
خانکشی یک فرآیند ماشینکاری برادهبرداری است که برای ایجاد شکلهای دقیق و پیچیده روی سطوح داخلی یا خارجی قطعات استفاده میشود. این فرآیند با استفاده از ابزاری به نام ابزار خانکشی (Broach) انجام میشود که به صورت خطی (کششی یا فشاری) از روی قطعه کار عبور میکند.
ابزارهای خانکشی، که به آن سوزن خانکشی نیز میگویند، یک ابزار بلند و چند دندانه است. دندانههای آن به گونهای طراحی شدهاند که هر دندانه از دندانه قبلی کمی بزرگتر است و با هر بار عبور ابزار، مقدار مشخصی از ماده را برادهبرداری میکند. این فرآیند با یک بار عبور کامل ابزار، شکل نهایی مورد نظر را روی قطعه ایجاد میکند.
اجزای اصلی ابزار خانکشی
یک ابزار خانکشی معمولاً از بخشهای زیر تشکیل شده است:
-
ساقه (Shank): قسمتی است که ابزار را به ماشین خانکشی متصل میکند.
-
دندانههای برش (Cutting Teeth): دندانههایی که به تدریج بزرگتر میشوند و عملیات برادهبرداری را انجام میدهند. این دندانهها به چند دسته تقسیم میشوند:
-
دندانههای خشنکاری (Roughing Teeth): اولین دندانهها که بیشترین مقدار ماده را برمیدارند.
-
دندانههای نیمهپرداخت (Semi-finishing Teeth): برای نزدیک شدن به ابعاد نهایی.
-
دندانههای پرداخت (Finishing Teeth): برای ایجاد سطح نهایی و دقیق.
-
-
بخش سایزینگ (Sizing Section): دندانههایی که ابعاد نهایی را به دقت کنترل میکنند و صافی سطح را بهبود میبخشند.
انواع ابزارهای خانکشی
ابزارهای خانکشی بر اساس نوع عملیات و شکل نهایی به چند دسته اصلی تقسیم میشوند:
-
ابزارهای خانکشی داخلی (Internal Broaches): برای ایجاد شکلهای داخلی در سوراخهای از قبل ایجاد شده استفاده میشوند. این ابزارها معمولاً به صورت کششی عمل میکنند و برای ایجاد هزارخاری، جاخار، سوراخهای مربع یا چند ضلعی و دندانههای چرخدنده داخلی به کار میروند.
-
ابزارهای خانکشی خارجی (External Broaches): برای برادهبرداری از سطوح خارجی قطعه کار استفاده میشوند. این ابزارها ممکن است به صورت تیغههای تخت یا غلتکی باشند و برای ایجاد شیار، هزارخاری، یا فرمدهی به سطوح تخت و فرمدار به کار میروند.
مزایا و معایب فرآیند خانکشی
مزایا:
-
سرعت و بهرهوری بالا: به دلیل اینکه تمام برادهبرداری در یک حرکت انجام میشود، سرعت تولید بسیار بالا است.
-
دقت و کیفیت سطح عالی: این فرآیند دقت ابعادی بسیار بالا و صافی سطح (زبری پایین) را به ارمغان میآورد.
-
امکان تولید اشکال پیچیده: میتوان شکلهایی را تولید کرد که با روشهای دیگر مانند فرزکاری یا تراشکاری دشوار یا غیرممکن است.
معایب:
-
هزینه اولیه بالا: طراحی و ساخت ابزار خانکشی به دلیل پیچیدگی و دقت آن، بسیار گران است. این روش برای تولید انبوه توجیه اقتصادی دارد.
-
محدودیتهای هندسی: قطعه کار باید به گونهای طراحی شود که ابزار بتواند به راحتی از روی آن عبور کند و مانعی در مسیر وجود نداشته باشد.
-
محدودیت در نوع مواد: این فرآیند بیشتر برای مواد نرم و متوسط مناسب است و برای مواد بسیار سخت ممکن است باعث آسیب به ابزار شود.
کاربردها
خانکشی در صنایعی که نیاز به تولید انبوه و دقت بالا دارند، مانند خودروسازی (برای ساخت هزارخاری شفتها، دندههای داخلی و جاخار)، هوافضا و تولید ابزار، کاربرد فراوانی دارد.
استفاده از رولینگ شانهای