الخراطة عملية تشغيل تُجرى على مخرطة، وهي جانب أساسي من التصنيع الميكانيكي. في هذه العملية، تُشكل قطعة العمل الدوارة باستخدام أداة قطع تُسمى أداة الخراطة. تُستخدم المخارط بشكل أساسي للعمل على مكونات مثل الأعمدة والأقراص والأكمام، ذات الأسطح الدوارة. وهي أكثر أنواع أدوات الآلات استخدامًا في ورش التصنيع والإصلاح.
مهارات مشغلي المخرطة لا حدود لها. لا يحتاج مشغلو المخرطة الأكثر شيوعًا إلى مهارات عالية. يمكن تقسيمهم إلى خمس فئات، وهي الأكثر شيوعًا في المجتمع.
1. مشغلي المخرطة الميكانيكية العادية، بسيطة وسهلة التعلم، مصنع معالجة مخرطة CNC.
٢. يجب على مشغلي مخرطة القوالب، وخاصةً المتخصصين في مخرطة القوالب البلاستيكية الدقيقة، الالتزام بمتطلبات صارمة فيما يتعلق بالأدوات والأبعاد الدقيقة. من المهم فهم أنواع الفولاذ التي توفر تلميعًا جيدًا، مما يحقق مظهرًا نهائيًا كالمرآة. يجب أيضًا معرفة ما إذا كان المنتج من هذه المجموعة من القوالب مصنوعًا من ABS أو نوع آخر من البلاستيك، بالإضافة إلى مرونة الأجزاء البلاستيكية المقاسة بالملليمتر. بالإضافة إلى ذلك، هناك العديد من الجوانب الأخرى الشائعة التي يجب مراعاتها. يجب أن تتميز الأجزاء النهائية بتشطيب عالي الجودة، وأن تكون سهلة التلميع، وأن تحقق مظهرًا كالمرآة. يُعدّ التأسيس المتين لمبادئ قوالب البلاستيك أمرًا أساسيًا.
٣. يعمل مشغلو مخرطة الأدوات مع أدوات متنوعة، مثل المخرطة، والمثاقب، وقواطع السبائك، وسيقان الأدوات. غالبًا ما يكون هذا النوع من عمليات المخرطة هو الأبسط، ولكنه قد يكون مرهقًا بعض الشيء. عادةً ما تُنتج هذه الأدوات بكميات كبيرة، ومن أكثر أنواعها شيوعًا: المخرطة ذات المركز المزدوج، والمخرطة ذات التفرع المخروطي، ومخرطة التدفق.
لتحقيق أسرع النتائج وأكثرها فعالية، من الضروري تقليل تآكل الأدوات. صلابة المواد التي يعالجها هذا النوع من مشغلي المخرطة تكاد تضاهي صلابة سكين فولاذي أبيض عالي الجودة. ترتبط جودة طحن سكين السبائك ارتباطًا مباشرًا بجودة المنتجات النهائية.
4. مشغل مخرطة المعدات الكبيرة: يجب أن يتمتع هذا النوع من مشغلي المخرطة بمهارات كبيرة، ويتطلب الأمر مزيدًا من التدريس عند استخدام مخرطة عمودية.
مثال: لتدوير العمود المرفقي، يجب عليك أولاً قراءة الرسم بشكل متكرر عدة مرات، أيهما يجب معالجته أولاً وأيهما يجب معالجته لاحقًا، سواء كان سيتم فقدان الطحن أو معالجته مباشرة حسب الحجم، سواء كان الخيط موجبًا أم سالبًا...
٥. مشغل مخرطة CNC: يُعد هذا النوع من مشغلي المخرطة الأبسط والأصعب. أولًا، يجب أن تكون قادرًا على قراءة الرسومات، والبرمجة، وتحويل الصيغ، وتطبيقات الأدوات.
التحول إلى العملية
المخرطة هي آلة تُستخدم لتدوير قطعة العمل، مع السماح بحركة خطية أو منحنية لأداة القطع. تُغيّر هذه العملية شكل وحجم قطعة العمل لتلبية متطلبات تصميمية محددة.
الخراطة هي طريقة قطع تُجرى على مخرطة، حيث تدور قطعة العمل بالنسبة للأداة. في هذه العملية، تُوفّر قطعة العمل الدوارة طاقة القطع بشكل أساسي، وليس أداة القطع نفسها. تُعد الخراطة من أبسط طرق التشغيل وأكثرها استخدامًا، ولها دور محوري في التصنيع. وهي مناسبة بشكل خاص لإنشاء أسطح دوارة. يمكن معالجة معظم قطع العمل ذات هذه الأسطح باستخدام تقنيات الخراطة، بما في ذلك الأسطح الأسطوانية الداخلية والخارجية، والأسطح المخروطية الداخلية والخارجية، والسطوح الطرفية، والأخاديد، والخيوط، بالإضافة إلى الأشكال الدوارة الأخرى. الأدوات الرئيسية المستخدمة في هذه العملية هي أدوات الخراطة.
من بين مختلف أنواع أدوات ماكينات قطع المعادن، تُعد المخارط الأكثر استخدامًا، حيث تُشكل حوالي 50% من إجمالي عدد أدوات الماكينات. لا تقتصر المخارط على استخدام أدوات الخراطة لتشكيل قطع العمل فحسب، بل تستخدم أيضًا المثاقب، والموسعات، والنقرات، وأدوات التخديد لإجراء عمليات مثل الحفر، والتوسيع، والنقر، والتخديد. بناءً على خصائص عملياتها، وأشكال تخطيطها، وخصائصها الهيكلية، يمكن تصنيف المخارط إلى عدة أنواع، بما في ذلك المخارط الأفقية، والمخارط الأرضية، والمخارط الرأسية، والمخارط البرجية، والمخارط المنسوخة، وتُعتبر المخارط الأفقية الأكثر شيوعًا.
القضايا المتعلقة بالسلامة والتقنية
التحويل هو النوع الأكثر استخدامًاالتشغيل الآلي في قطاع التصنيع. يتطلب هذا استخدام مخارط متنوعة، وعددًا كبيرًا من الموظفين، ومجموعة واسعة من إمكانيات التشغيل الآلي، وأدوات وتجهيزات متعددة. ونتيجةً لذلك، تُعد مسائل السلامة والجوانب الفنية المتعلقة بالخراطة ذات أهمية خاصة. المهام الرئيسية هي كما يلي:
1. الأضرار الناجمة عن الرقائق والتدابير الوقائية.
تتميز مختلف قطع الفولاذ المُعالجة على المخرطة بمتانة عالية. أثناء عملية الخراطة، عادةً ما تكون الرقائق الناتجة بلاستيكية ومُجعّدة، ذات حواف حادة نسبيًا. عند قطع قطع الفولاذ بسرعات عالية، قد تتشكل رقائق مُستطيلة ومُحمّرة، مما يُشكّل خطر الإصابة. قد تتشابك هذه الرقائق بسهولة مع قطعة العمل، وأداة القطع، وحامل الأداة.
لضمان السلامة، يجب استخدام خطافات حديدية بشكل متكرر لتنظيف أو كسر الرقائق عند الحاجة. عند الضرورة، يجب إيقاف الآلة لإزالة الرقائق، ويجب عدم إزالتها أو كسرها يدويًا. ولمنع تلف الرقائق وانكسارها، تُستخدم عادةً تدابير للتحكم في تدفق الرقائق وحواجز واقية. تشمل الاستراتيجيات الفعالة لكسر الرقائق طحن أخاديد أو درجات قاطع الرقائق على أداة الخراطة، واستخدام قواطع رقائق مناسبة، وتثبيت الأداة ميكانيكيًا.
2. تثبيت قطع العمل.
أثناء عملية الخراطة، قد تقع حوادث متنوعة قد تؤدي إلى تلف أداة الماكينة، أو كسرها، أو اصطدامها بها، أو سقوط قطعة العمل أو تطايرها، مما قد يؤدي إلى إصابة العاملين بسبب عدم تثبيتها بشكل صحيح. لضمان إنتاج آمن أثناء عمليات الخراطة، من الضروري إيلاء اهتمام خاص لتثبيت قطعة العمل.
بالنسبة للأجزاء ذات الأحجام والأشكال المختلفة، يجب اختيار المشابك المناسبة. سواءً كنت تستخدم ظرفًا ثلاثيًا أو رباعيًا أو مشبكًا متخصصًا، يجب أن يكون التوصيل بالمغزل ثابتًا وموثوقًا به. يجب تثبيت قطعة العمل بإحكام لمنع أي حركة.
بالنسبة لقطع العمل الأكبر حجمًا، يُمكن استخدام غلاف لضمان عدم تحرك قطعة العمل أو سقوطها أو خلعها أثناء الدوران بسرعات عالية وتحت تأثير قوى القطع. عند الحاجة، يُمكن تعزيز التثبيت باستخدام مركز أو إطار مركزي. بالإضافة إلى ذلك، من المهم إزالة مفتاح الربط فورًا بعد التثبيت لتجنب أي حوادث.
3. التشغيل الآمن.
قبل استخدام الآلة، يجب فحصها فحصًا شاملًا للتأكد من سلامتها. يجب تثبيت قطعة العمل والأداة بإحكام في الوضع الصحيح لضمان ثباتها وموثوقيتها. يجب إيقاف الآلة عند تغيير الأدوات، أو تحميلها وتفريغها، أو قياسها.
من المهم عدم لمس أو مسح قطعة العمل الدوارة يدويًا أو بخيط قطني. يجب اختيار سرعة القطع ومعدل التغذية وعمق العمل بشكل مناسب، ويُمنع تشغيلها بحمل زائد. بالإضافة إلى ذلك، يُمنع وضع قطع العمل والتركيبات والعناصر الأخرى على رأس الآلة أو حامل الأدوات أو سطح السرير.
عند استخدام مبرد، انقل أداة الخراطة إلى مكان آمن. أبقِ يدك اليمنى أمامك واليسرى خلفك لمنع تشابك أكمامك. يجب أن يكون شخص مُعيّن مسؤولاً عن استخدام وصيانة أداة الماكينة؛ ويُمنع تشغيلها من قِبل أشخاص غير مُصرّح لهم.
ملحوظات
إن تكنولوجيا معالجة مخرطة CNC تشبه تلك المستخدمة في المخرطة العادية، ولكن نظرًا لأنمخرطة CNCيتم تثبيته مرة واحدة ويكمل جميع عمليات التحويل بشكل مستمر وتلقائي، يجب ملاحظة الجوانب التالية.
1. اختيار معقول لمعلمات القطع
لقطع المعادن بكفاءة، يجب مراعاة ثلاثة عوامل رئيسية: المادة المُعالجة، وأدوات القطع، وظروف القطع. تؤثر هذه العوامل على وقت المعالجة، وعمر الأداة، وجودة المعالجة. تتطلب طريقة المعالجة الاقتصادية والفعّالة اختيارًا دقيقًا لظروف القطع.
تؤثر العوامل الثلاثة الرئيسية لظروف القطع - سرعة القطع، ومعدل التغذية، وعمق القطع - بشكل مباشر على تلف الأداة. فمع زيادة سرعة القطع، ترتفع درجة حرارة طرف الأداة، مما يؤدي إلى تآكل ميكانيكي وكيميائي وحراري. على سبيل المثال، قد تؤدي زيادة سرعة القطع بنسبة 20% إلى انخفاض عمر الأداة إلى النصف.
تظهر العلاقة بين ظروف التغذية وتآكل ظهر الأداة ضمن نطاق ضيق جدًا. ومع ذلك، إذا كان معدل التغذية مرتفعًا جدًا، ترتفع درجة حرارة القطع، مما قد يؤدي إلى تآكل ظهر كبير. في حين أن عمق القطع أقل تأثيرًا على الأداة من سرعة القطع ومعدل التغذية، إلا أن القطع على عمق ضحل قد يتسبب في تكوين طبقة صلبة من المادة، مما قد يؤثر سلبًا على عمر الأداة.
عند اختيار سرعة القطع، ينبغي على المستخدمين مراعاة المادة المُعالجة، وصلابتها، وحالة القطع الحالية، ونوع المادة، ومعدل التغذية، وعمق القطع. تعتمد أنسب ظروف المعالجة على هذه العوامل، والسيناريو الأمثل هو تآكل منتظم ومستقر يُطيل عمر الأداة.
ومع ذلك، عمليًا، يتأثر عمر الأداة أيضًا بعوامل مثل تآكلها، وتغير حجم قطعة العمل، وجودة السطح، وضوضاء القطع، وحرارة المعالجة. لذلك، ينبغي تحليل ظروف المعالجة بناءً على الوضع الفعلي. بالنسبة للمواد الصعبة مثل الفولاذ المقاوم للصدأ والسبائك المقاومة للحرارة، يمكن استخدام سوائل التبريد، أو اختيار أدوات ذات صلابة مُحسّنة.
القانون العام
رمز العملية العامة للخراطة (JB/T9168.2-1998)
تثبيت أدوات الخراطة
١) يجب ألا يمتد قضيب الأدوات بعيدًا عن حامل الأداة. عمومًا، يجب ألا يتجاوز طوله ١٫٥ ضعف ارتفاع قضيب الأدوات (باستثناء فتحات الدوران والأخاديد، إلخ).
2) يجب أن يكون الخط المركزي لشريط الأدوات عموديًا أو موازيًا لاتجاه القطع.
3) ضبط ارتفاع تلميح الأداة:
عند تحويل الأسطح النهائية، والأسطح المخروطية، والخيوط، وتشكيل الأسطح، وقطع قطع العمل الصلبة، يجب أن يكون طرف الأداة بشكل عام على نفس ارتفاع محور قطعة العمل.
عند القيام بتدوير الدوائر الخارجية وإنهاء الثقوب، يجب أن يكون طرف الأداة أعلى من محور قطعة العمل بشكل عام.
عند تحويل الأعمدة النحيلة، وتحويل الثقوب الخشنة، وقطع قطع العمل المجوفة، يجب أن يكون طرف الأداة بشكل عام أقل قليلاً من محور قطعة العمل.
4) يجب أن يكون منصف زاوية رأس أداة تحويل الخيط عموديًا على محور قطعة العمل.
5) عند تثبيت أداة التحويل، يجب أن تكون الحشية الموجودة أسفل شريط الأدوات قليلة ومسطحة، ويجب إحكام ربط البراغي التي تثبت أداة التحويل.
تثبيت قطعة العمل
عند تثبيت قطعة عمل باستخدام ظرف ذاتي التمركز ثلاثي الفكوك، سواءً للخراطة الخشنة أو الدقيقة، إذا كان قطر قطعة العمل أقل من 30 مم، فيجب ألا يتجاوز طول الجزء البارز خمسة أضعاف قطرها. وإذا كان قطر قطعة العمل أكبر من 30 مم، فيجب ألا يتجاوز طول الجزء البارز ثلاثة أضعاف قطرها.
- عند تثبيت قطع العمل غير المنتظمة والثقيلة باستخدام ظرف أحادي الحركة بأربعة فكوك، أو لوحة وجه، أو حديد زاوية، أو لوحة منحنية، فمن الضروري إضافة ثقل موازن.
- عند التصنيعتصنيع أعمدة CNCبالنسبة لقطع العمل بين المراكز، تأكد من محاذاة محور مركز ذيل المخرطة مع محور المغزل قبل البدء في عملية الدوران.
للأعمدة النحيلة التي تُشَكَّل بين مركزين، يُفضَّل استخدام مسند تابع أو مسند مركزي. أثناء عملية التشغِيل، يُرجى ضبط قوة الشد العلوية للمركز، والتأكد من التزييت الجيد لكلٍّ من المركز الميت ومسند المركز.
- عند استخدام ذيل المخزون، قم بتمديد الغلاف بأقل قدر ممكن لتقليل الاهتزاز.
عند تثبيت قطعة عمل ذات سطح دعم صغير وارتفاع عالٍ على مخرطة عمودية، استخدم فك تثبيت مرتفع. بالإضافة إلى ذلك، يجب إضافة قضيب ربط أو صفيحة ضغط في موضع مناسب لتثبيت قطعة العمل.
- عند تحويل المسبوكات والمطروقات من نوع العجلة والأكمام، قم بمحاذاة السطح غير المعالج بشكل صحيح لضمان سمك جدار موحد لقطعة العمل بعد المعالجة.
تحول
- عند تحويل عمود متدرج، يوصى عمومًا بتدوير الجزء ذي القطر الأكبر أولاً لضمان الصلابة، يليه الجزء ذي القطر الأصغر.
- لمنع تشوه قطعة العمل، يجب قطع الأخاديد قبل تدوير العمود بدقة.
- عند تحويل عمود يحتوي على خيوط بشكل دقيق، يجب عادةً تحويل الجزء غير الملولب بشكل دقيق بعد معالجة الخيوط.
قبل الحفر، يجب تسطيح السطح النهائي لقطعة العمل. إذا لزم الأمر، يُحفر الثقب المركزي أولاً.
- عند حفر ثقوب عميقة، فمن المستحسن حفر ثقب دليل أولاً.
بالنسبة للثقوب التي يتراوح قطرها بين 10 مم و20 مم، يجب أن يكون قطر أداة القطع أكبر من قطر الثقب المطلوب بـ 0.6 إلى 0.7 مرة. عند معالجة ثقوب يزيد قطرها عن 20 مم، يُنصح عادةً باستخدام أداة قطع مزودة برأس تثبيت.
- عند تحويل خيوط أو ديدان متعددة، يجب إجراء قطع تجريبي بعد ضبط ترس التبادل.
عند استخدام مخرطة آلية، اضبط الوضع النسبي للأداة وقطعة العمل وفقًا لبطاقة ضبط أداة الآلة. بعد إجراء التعديلات، قم بإجراء دورة تجريبية. لا يمكن بدء الإنتاج إلا بعد التأكد من تأهيل القطعة الأولى. راقب باستمرار تآكل الأداة وحجم وخشونة سطح قطعة العمل أثناء المعالجة.
- عند تشغيل مخرطة عمودية، بمجرد ضبط حامل الأداة، تجنب تحريك العارضة العرضية بدون سبب مناسب.
- إذا كانت هناك متطلبات للتسامح الموضعي للأسطح ذات الصلة لقطعة العمل، فإن الهدف هو إكمال عملية الدوران في عملية تثبيت واحدة.
عند تدوير ترس أسطواني، يجب معالجة كلٍّ من الثقب والوجه المرجعي في عملية تثبيت واحدة. عند الضرورة، يجب تدوير خط تحديد بالقرب من دائرة ميل الترس على الوجه المرجعي.
المشاكل الشائعة
عند استخدام المخرطة العادية لقطع خيوط ذات انحناء كبير تحت تأثير قوة كبيرة، قد يهتز سرج القاعدة أحيانًا. قد يؤدي هذا الاهتزاز إلى تموجات على السطح المُشَغَّل أو حتى كسر الأداة. غالبًا ما يواجه الطلاب مشاكل مثل ثقب الأداة أو كسرها أثناء القطع. هناك عدة عوامل تُسهم في هذه المشاكل. تُناقش هذه الورقة البحثية هذه الظاهرة بشكل رئيسي وتقترح حلولًا من خلال تحليل القوى المؤثرة على الأداة.
السبب وسبب المشكلة
عند تشغيل الخيوط ذات الدرجات الأصغر، تُستخدم عادةً طريقة القطع بالتغذية المستقيمة. تتضمن هذه الطريقة القطع باتجاه عمودي على محور قطعة العمل. أما بالنسبة للخيوط ذات الدرجات الأكبر، فغالبًا ما تُستخدم طريقة القطع بالاقتراض من اليسار إلى اليمين لتقليل قوة القطع. تسمح هذه التقنية بتحريك الشريحة الصغيرة، مما يُمكّن أداة تدوير الخيوط من القطع بحافتي القطع اليمنى واليسرى بالتناوب.
عند تدوير الخيوط، يتم التحكم في حركة سرج السرير عن طريق دوران برغي رصاصي طويل، والذي يحرك حركة الصامولة المشقوقة. توجد فجوة محورية عند محمل برغي الرصاص الطويل، بالإضافة إلى فجوة محورية بين برغي الرصاص الطويل والصامولة المشقوقة. عندما يتم تدوير الدودة اليمنى باستخدام طريقة القطع اليسرى واليمنى، تتعرض الأداة لقوة (P) تمارسها قطعة العمل (مع تجاهل الاحتكاك بين الرقاقة وحافة القطع الأمامية، كما هو موضح في الشكل 1). يمكن تحليل هذه القوة (P) إلى قوة محورية (Px) وقوة شعاعية. تتوافق القوة المحورية (Px) مع اتجاه تغذية الأداة. تنقل الأداة هذه القوة المحورية (Px) إلى السرج، مما يتسبب في تحركه بسرعة وبقوة نحو الجانب ذي الفجوة. ونتيجة لذلك، تتأرجح الأداة ذهابًا وإيابًا، مما يؤدي إلى سطح آلي مموج، وفي بعض الحالات، كسر الأداة.
عند استخدام حافة القطع الرئيسية اليسرى، لا تُلاحظ أي ظاهرة تؤثر على القطع. بل إن القوة المحورية (P_x) التي تتعرض لها الأداة تُوجَّه عكس اتجاه التغذية، مما يُؤدي إلى إزالة أي فجوة موجودة. خلال هذه العملية،عملية التصنيع باستخدام الحاسب الآلييحافظ السرج على سرعة موحدة.
تتحرك الشريحة الوسطى من خلال دوران البرغي، مما يُحرك الصمولة. مع ذلك، توجد فجوة محورية عند محمل البرغي، بالإضافة إلى فجوة محورية بين البرغي والصمولة.
أثناء القطع على مخرطة، تتعرض الحافة القاطعة الأمامية للأداة (ذات الزاوية الأمامية) لقوة (P) تؤثر بها قطعة العمل. لتبسيط الأمر، سنتجاهل أي احتكاك بين الرقاقة والحافة القاطعة الأمامية، كما هو موضح في الشكل 2.
يمكن تقسيم القوة (P) إلى مكونين: (Pz) (المكون المحوري) و(Q) (المكون الشعاعي). تتوافق قوة المكون الشعاعي (Q) مع اتجاه تغذية أداة القطع، مما يدفع الأداة إلى داخل قطعة العمل. يؤدي هذا إلى تحرك الشريحة الوسطى نحو الفجوة، مما قد يؤدي إلى ثقب أداة القطع لقطعة العمل فجأةً. نتيجةً لذلك، قد يؤدي هذا الثقب إلى كسر الأداة أو ثني قطعة العمل.
حل
عند خراطة الخيوط ذات الدرجات الكبيرة واستخدام طريقة القطع بأداة الاستعارة اليمنى واليسرى، من المهم ضبط ليس فقط معايير المخرطة ذات الصلة، بل أيضًا الخلوص المطابق بين السرج وحاجز السرير. يجب ضبط هذا الخلوص بشكل أضيق قليلاً لزيادة الاحتكاك أثناء الحركة وتقليل احتمالية تحرك السرج. مع ذلك، من الضروري ضبط هذا الخلوص بشكل مناسب لضمان حركة السرج بسلاسة. بالإضافة إلى ذلك، يجب تقليل الخلوص المنزلق الأوسط.
بالنسبة للشريحة الصغيرة، اضبط إحكامها قليلاً، مما يساعد على منع انزلاق الأداة أثناء الدوران. لتعزيز الثبات، قلّل طول قطعة العمل وقضيب الأدوات قدر الإمكان. عند القطع، استخدم الشفرة الرئيسية اليسرى كلما أمكن. في حال القطع بالشفرة الرئيسية اليمنى، قلّل من مقدار القطع العكسي وزد زاوية ميل الشفرة الرئيسية اليمنى. تأكد من أن حافة الشفرة مستقيمة وحادة لتقليل قوة المكوّن المحوري (Px) التي تتعرض لها الأداة. تؤدي زاوية ميل الشفرة الرئيسية اليمنى الأكبر إلى أداء أفضل.
إذا كنت تريد معرفة المزيد أو الاستفسار، فلا تتردد في الاتصال بناinfo@anebon.com
مع التكنولوجيا الرائدة التي تقدمها Anebon، وروح الابتكار والتعاون المتبادل والمنافع والتطوير، سنبني مستقبلًا مزدهرًا مع مؤسستك الموقرة لمصنعي المعدات الأصليةمكونات CNC المحولة، تحويل الأجزاء المعدنية،أجزاء فولاذية مفرزة باستخدام الحاسب الآلي.
وقت النشر: ١٧ ديسمبر ٢٠٢٤