التخريش (تشكيل المعادن)

مثقب ذو مجرى مفتاح من نوع الدفع 5 16 بوصة (8 مم) ؛ لاحظ كيف أن الأسنان أكبر في الطرف الأيسر. 
مجرى مفتاح مثقوب في نهاية مفتاح ربط قابل للتعديل

التخريش عملية تشغيلية تستخدم أداة مسننة، تُسمى أداة التخريش ، لإزالة المواد. يوجد نوعان رئيسيان من التخريش: التخريش الخطي والتخريش الدوراني . في التخريش الخطي، وهو الأكثر شيوعًا، تُمرر أداة التخريش بشكل خطي على سطح قطعة العمل لإحداث القطع. تُستخدم أدوات التخريش الخطية في آلة التخريش . أما في التخريش الدوراني، فتُدار أداة التخريش وتُضغط على قطعة العمل لقطع شكل متناظر محوريًا. تُستخدم أداة التخريش الدورانية في المخرطة أو آلة الخراطة . في كلتا العمليتين ، يتم القطع بتمريرة واحدة لأداة التخريش، مما يجعلها فعالة للغاية.

تُستخدم عملية التخريش عندما تكون هناك حاجة إلى تشغيل دقيق، خاصةً للأشكال غير المنتظمة. تشمل الأسطح التي يتم تشغيلها عادةً الثقوب الدائرية وغير الدائرية، والوصلات المسننة ، ومجاري المفاتيح ، والأسطح المستوية. تشمل قطع العمل النموذجية المسبوكات الصغيرة والمتوسطة الحجم ، والمطروقات ، وأجزاء آلات الخراطة ، والقطع المختومة . على الرغم من أن التخريش قد يكون مكلفًا، إلا أنه يُفضل عادةً على العمليات الأخرى عند استخدامه في عمليات الإنتاج بكميات كبيرة. [ 1 ]

تُشبه المثاقب المنشار في شكلها، إلا أن ارتفاع أسنانها يزداد على طول الأداة. تحتوي المثقبة على ثلاثة أقسام متميزة: قسم للتشكيل الأولي، وآخر للتشطيب شبه النهائي، وقسم أخير للتشطيب النهائي. تُعدّ عملية التخريش عملية تشغيل فريدة من نوعها، إذ أن التغذية مُدمجة في الأداة نفسها. يكون شكل السطح المُشَكَّل دائمًا معكوسًا لشكل المثقبة. يُحدد ارتفاع السن الواحد (RPT)، المعروف أيضًا باسم الخطوة أو التغذية لكل سن، كمية المادة المُزالة وحجم الرايش. يمكن تحريك المثقبة بالنسبة لقطعة العمل أو العكس. ولأن جميع خصائصها مُدمجة في المثقبة، فلا تتطلب حركات معقدة أو عمالة ماهرة لاستخدامها. [ 2 ] تُعتبر المثقبة في جوهرها مجموعة من أدوات القطع أحادية النقطة مُرتبة بالتسلسل، تقطع واحدة تلو الأخرى؛ ويُشابه قطعها تمريرات متعددة لآلة التشكيل .

تاريخ

يعود مفهوم التخريش إلى أوائل خمسينيات القرن التاسع عشر، حيث استُخدمت تطبيقاته الأولى لقطع مجاري المفاتيح في البكرات والتروس . بعد الحرب العالمية الأولى ، استُخدم التخريش لتصنيع الأخاديد الحلزونية في سبطانات البنادق . في عشرينيات وثلاثينيات القرن العشرين، تم تشديد معايير الدقة وخفض التكلفة بفضل التطورات في آلات طحن الأشكال والتخريش. [ 3 ]

عملية

تعتمد العملية على نوع التخريش المُستخدم. يُعدّ التخريش السطحي بسيطًا للغاية، حيث يتم تحريك قطعة العمل مقابل أداة تخريش سطحية ثابتة، أو يتم تثبيت قطعة العمل أثناء تحريك أداة التخريش مقابلها.

تُعدّ عملية التخريش الداخلي أكثر تعقيدًا. تبدأ العملية بتثبيت قطعة العمل في أداة تثبيت خاصة تُسمى حامل العمل ، والتي تُركّب في آلة التخريش. ثم يقوم رافع آلة التخريش، وهو الجزء المسؤول عن تحريك أداة التخريش فوق حامل العمل، بإنزال أداة التخريش عبر قطعة العمل. بمجرد مرورها، يقوم ساحب آلة التخريش ، وهو عبارة عن خطاف، بالإمساك بدليل أداة التخريش. بعد ذلك، يُحرر الرافع الجزء العلوي من الدليل، ويسحب الساحب أداة التخريش عبر قطعة العمل بالكامل. ثم تُزال قطعة العمل من الآلة، وتُرفع أداة التخريش مرة أخرى لتتصل بالرافع. [ 4 ] عادةً ما تتحرك أداة التخريش بشكل خطي فقط، ولكن في بعض الأحيان تُدار أيضًا لإنشاء حلزون أو تجويف حلزوني في ماسورة البندقية . [ 5 ]

تُستخدم سوائل التبريد لثلاثة أسباب:

  1. لتبريد قطعة العمل والثقب
  2. لتزييت أسطح القطع
  3. لإزالة الرقائق من الأسنان.

تُعد سوائل القطع البترولية المُدعمة هي الأكثر شيوعًا. ومع ذلك، تُستخدم سوائل القطع المائية شديدة التحمل نظرًا لخصائصها الفائقة في التبريد والنظافة وعدم قابليتها للاشتعال. [ 6 ]

الاستخدام

مثال على قطعة عمل تم تشكيلها بالثقب. هنا، يكون شكل الثقب عبارة عن شريحة.

طُوِّرت عملية التخريش في الأصل لتصنيع مجاري المفاتيح الداخلية. إلا أنه سرعان ما تبيّن أنها مفيدة جدًا لتصنيع أسطح وأشكال أخرى لقطع العمل ذات الإنتاج الضخم. ولأن كل مخرطة مُخصصة لقطع شكل واحد فقط، يجب إما تصميم المخرطة خصيصًا لهندسة قطعة العمل، أو تصميم قطعة العمل وفقًا لهندسة مخرطة قياسية. وعادةً ما يكون استخدام مخرطة مُخصصة خيارًا عمليًا فقط مع قطع العمل ذات الإنتاج الضخم، لأن تكلفة إنتاجها قد تتراوح بين 15,000 و30,000 دولار أمريكي. [ 7 ]

تتراوح سرعات التخريش من 20 إلى 120 قدمًا سطحية في الدقيقة . ينتج عن ذلك زمن دورة كاملة يتراوح من 5 إلى 30 ثانية. ويُستهلك معظم هذا الوقت في شوط العودة، ومعالجة أداة التخريش، وتحميل وتفريغ قطعة العمل. [ 8 ]  

القيود الوحيدة على عملية التخريش هي عدم وجود عوائق على طول السطح المراد تشكيله، وأن يكون الشكل الهندسي المراد قطعه خاليًا من المنحنيات في مستويات متعددة، [ 9 ] وأن تكون قطعة العمل قوية بما يكفي لتحمل القوى المؤثرة. وبالنسبة للتخريش الداخلي تحديدًا، يجب وجود ثقب مسبقًا في قطعة العمل ليتمكن المثقب من الدخول. [ 10 ] كما توجد حدود لحجم القطع الداخلية. يتراوح قطر الثقوب الداخلية الشائعة بين 3.2 و152.4 مم (0.125 إلى 6 بوصات) ، ولكن من الممكن الوصول إلى نطاق يتراوح بين 1.3 و 330.2 مم (0.05 إلى 13 بوصة ) . أما نطاق التخريش السطحي فيتراوح عادةً بين 1.9 و254.0 مم ( 0.075 إلى 10 بوصات ) ، مع أن النطاق العملي الممكن هو من 0.51 إلى 508.00 مم (0.02 إلى 20 بوصة ) . [ 11 ]        

تتراوح التفاوتات عادةً بين ±0.002  بوصة (±0.05 مم)، ولكن في التطبيقات الدقيقة، يمكن الوصول إلى  تفاوت قدره ±0.0005  بوصة (±0.01 مم). تتراوح خشونة السطح عادةً بين 16 و63 ميكروبوصة (ميكروبوصة)، ولكنها قد تتراوح بين 8 و125 ميكروبوصة. [ 11 ] قد تظهر نتوءات صغيرة على جانب الخروج من القطع. [ 8 ]   

تُعدّ عملية التخريش مثاليةً للمواد اللينة، مثل النحاس الأصفر ، والبرونز ، وسبائك النحاس ، والألومنيوم ، والجرافيت ، والمطاط الصلب ، والخشب ، والمواد المركبة ، والبلاستيك . ومع ذلك، فهي تتمتع بقابلية تشغيل جيدة على الفولاذ الطري والفولاذ سهل التشغيل . عند التخريش، ترتبط قابلية التشغيل ارتباطًا وثيقًا بصلابة المادة . بالنسبة للفولاذ، يتراوح نطاق الصلابة المثالي بين 16 و24 على مقياس روكويل C (HRC)؛ أما الصلابة التي تزيد عن 35 على مقياس روكويل C (HRC) فتؤدي إلى تآكل أداة التخريش بسرعة. يُعدّ التخريش أكثر صعوبةً على المواد الصلبة، مثل الفولاذ المقاوم للصدأ والتيتانيوم ، [ 12 ] ولكنه يبقى ممكنًا. [ 9 ] [ 13 ]

الأنواع

يمكن تصنيف المثاقب بعدة وسائل: [ 5 ]

  • الاستخدام: [ 9 ] داخلي أو سطحي
  • الغرض: فردي، أو مزيج
  • الحركة: دفع، سحب، أو ثبات
  • البناء: صلب، أو مُركّب، أو مجوّف، أو قشري
  • الوظيفة: التخشين، أو التحجيم، أو التلميع

إذا كان المثقب كبيرًا بما يكفي، يمكن تقليل التكاليف باستخدام تصميم مُركّب أو معياري . يتضمن ذلك إنتاج المثقب على شكل أجزاء وتجميعها. إذا تآكل أي جزء، فلا يلزم سوى استبدال ذلك الجزء فقط، بدلاً من استبدال المثقب بأكمله. [ 14 ]

تُصنع معظم أدوات التخريش من الفولاذ عالي السرعة (HSS) أو من سبائك الفولاذ ؛ وتُستخدم طبقات نتريد التيتانيوم (TiN) بشكل شائع على الفولاذ عالي السرعة لإطالة عمره. باستثناء عملية التخريش في الحديد الزهر ، نادرًا ما يُستخدم كربيد التنجستن كمادة للأسنان لأن حافة القطع ستتشقق في أول تمريرة. [ 14 ]

مثاقب سطحية

مثقب الألواح هو أبسط أنواع مثاقب الأسطح. وهو أداة متعددة الأغراض لقطع الأسطح المستوية. [ 9 ]

تُستخدم أدوات التخريش (G وH) لقطع فتحات بأبعاد مختلفة وبمعدلات إنتاج عالية. وتُعدّ عملية التخريش أسرع بكثير من عملية التفريز عند الحاجة إلى تشكيل أكثر من فتحة، إذ يُمكن تشغيل عدة أدوات تخريش على القطعة في الوقت نفسه باستخدام آلة التخريش نفسها. [ 9 ]

تم تصميم مثاقب التشكيل لقطع الأسطح المقعرة والمحدبة والكامية والمحيطية وغير المنتظمة الشكل. [ 9 ]

تُصنع أدوات التخريش الأسطوانية بطريقة معاكسة لأدوات التخريش الداخلية؛ فهي تُستخدم لقطع القطر الخارجي لقطعة عمل أسطوانية. سُميت بهذا الاسم نسبةً إلى شكلها الذي يُشبه الوعاء، والذي تُثبّت فيه أدوات التخريش؛ ويُشار إلى هذا الشكل غالبًا باسم "الوعاء". صُمم الوعاء لحمل عدة أدوات تخريش بشكل متمركز على طوله بالكامل. تُثبّت أداة التخريش في مكانها بينما تُدفع أو تُسحب قطعة العمل من خلالها. [ 15 ] وقد حلّت هذه الطريقة محلّ عملية التخريش الحلزوني في بعض التروس الحلزونية ، وكذلك في قطع الأخاديد والفتحات الخارجية. [ 9 ]

تستخدم مثاقب التخريش المزدوجة مثقبين مسطحين لقطع أسطح متوازية على جانبين متقابلين من قطعة العمل في تمريرة واحدة. يتميز هذا النوع من التخريش بدقة أعلى من القطع المنفصل. [ 9 ] وقد سُمي بهذا الاسم لأن المثاقب "تتراكب" على قطعة العمل من جوانب متعددة. [ 15 ]

كتيبات داخلية

مثقب معياري

تُعدّ المثاقب الصلبة النوع الأكثر شيوعًا؛ فهي مصنوعة من قطعة واحدة صلبة من المادة. أما المثاقب الصدفية ، فتُستخدم للمثاقب التي تتلف بسرعة؛ وهي تشبه المثاقب الصلبة، باستثناء وجود ثقب في مركزها حيث تُثبّت على محور . تُكلّف المثاقب الصدفية أكثر في البداية، لكنها تُوفّر التكلفة الإجمالية إذا كان لا بد من استبدال المثقب بشكل متكرر، لأنّ أدوات التوجيه موجودة على المنديل ولا يلزم إعادة إنتاجها مع كل استبدال. [ 14 ]

تُستخدم المثاقب المعيارية عادةً في عمليات التخريش الداخلي الكبيرة. وهي تشبه المثاقب الصدفية في كونها تتكون من عدة أجزاء. يُستخدم هذا التصميم لأنه أقل تكلفة في التصنيع وإعادة الشحذ، وأكثر مرونة من التصميم الصلب. [ 14 ]

يُعدّ مثقب مجرى المفتاح (C وD) نوعًا شائعًا من أنواع المثاقب الداخلية . ويستخدم هذا النوع أداة تثبيت خاصة تُسمى القرن لدعم المثقب وتحديد موضع القطعة بشكل صحيح بالنسبة للمثقب. [ 9 ]

مثقب التمركز هو نوع خاص من مثاقب قطع الوصلات، حيث يقوم بقطع كل من القطر الأصغر وشكل الوصلة لضمان التمركز الدقيق. [ 9 ]

تُستخدم أداة التخريش ذات القطع وإعادة القطع لقطع قطع العمل ذات الجدران الرقيقة. تميل قطع العمل ذات الجدران الرقيقة إلى التمدد أثناء القطع ثم الانكماش بعد ذلك. تتغلب هذه الأداة على هذه المشكلة من خلال التخريش أولاً بأسنان التخريش القياسية، متبوعة بقسم "التنفس" الذي يعمل كدليل أثناء انكماش قطعة العمل. تشمل الأسنان بعد قسم "التنفس" أسنان التخريش، وأسنان التشطيب شبه النهائي، وأسنان التشطيب النهائي. [ 16 ]

تصميم

لتحديد هندسة المثقب، يظهر أدناه نوع داخلي. لاحظ أن هندسة المثاقب الأخرى متشابهة.

أين:

  • P = درجة الصوت
  • RPT = ارتفاع السن
  • n r = عدد أسنان التخشين
  • n s = عدد أسنان التشطيب شبه النهائي
  • n f = عدد أسنان التشطيب
  • t r = RPT لأسنان التخشين
  • t s = RPT للأسنان شبه النهائية
  • t f = RPT للأسنان النهائية
  • L s = طول الساق
  • L RP = طول الطيار الخلفي
  • D 1 = قطر طرف السن
  • D 2 = قطر جذر السن
  • D = عمق السن (0.4P)
  • L = الأرض (خلف حافة القطع) (0.25P)
  • R = نصف قطر المريء (0.25P)
  • α = زاوية الخطاف أو زاوية الجرف
  • γ = زاوية التراجع أو زاوية الخلوص
  • L w = طول قطعة العمل (غير موضح)
مثقب سطحي تدريجي

أهم ما يميز المخرطة هو ارتفاع السن الواحد (RPT)، أي كمية المادة التي يزيلها كل سن. يختلف ارتفاع السن الواحد باختلاف أقسام المخرطة، وهي: قسم التخشين ( t r )، وقسم التشطيب شبه النهائي ( t s )، وقسم التشطيب النهائي ( t f ). تزيل أسنان التخشين معظم المادة، لذا فإن عدد أسنان التخشين المطلوبة يحدد طول المخرطة. [ 17 ] توفر أسنان التشطيب شبه النهائي نعومة السطح، بينما توفر أسنان التشطيب النهائي التشطيب النهائي. عادةً ما يكون ارتفاع السن الواحد في قسم التشطيب النهائي (t f ) صفرًا، بحيث تستمر الأسنان اللاحقة في وظيفة التشكيل مع تآكل أسنان التشطيب الأولى. بالنسبة للفولاذ سهل التشغيل، يتراوح ارتفاع السن الواحد من 0.006 إلى 0.001 بوصة (0.152 إلى 0.025 مم) . في عملية التخريش السطحي، يتراوح معدل دوران الأسنان (RPT) عادةً بين 0.076 و0.152 مم (0.003 إلى 0.006 بوصة ) ، أما في عملية التخريش القطري، فيتراوح عادةً بين 0.030 و0.064 مم (0.0012 إلى 0.0025 بوصة) . وتعتمد القيمة الدقيقة على عوامل عديدة. فإذا كان القطع كبيرًا جدًا، فإنه يُسبب إجهادًا كبيرًا على الأسنان وقطعة العمل؛ أما إذا كان القطع صغيرًا جدًا، فإن الأسنان تحتك بدلًا من أن تقطع. ومن طرق زيادة معدل دوران الأسنان مع تقليل الإجهاد استخدام كاسرات الرقائق . وهي عبارة عن شقوق في الأسنان مصممة لكسر الرقائق وتقليل كمية المادة التي تتم إزالتها بواسطة كل سن (انظر الرسم أعلاه). [ 5 ] ولكي تكون عملية التخريش فعالة، يجب أن تحتوي قطعة العمل على مادة أكثر بمقدار 0.51 إلى 0.64 مم (0.020 إلى 0.025 بوصة) من البعد النهائي للقطع. [ 8 ]        

زاوية القطع ( α ) هي أحد معايير المادة المراد قطعها. بالنسبة للفولاذ، تتراوح بين 15 و20 درجة، وبالنسبة للحديد الزهر، تتراوح بين 6 و8 درجات. أما مسافة التراجع ( γ ) فتُوفر خلوصًا للأسنان حتى لا تحتك بقطعة العمل؛ وعادةً ما تتراوح بين 1 و3 درجات. [ 5 ]

عند تشكيل قطع العمل التي تتطلب قطعًا عميقًا لكل سن، مثل المشغولات المطروقة أو المسبوكة ، يمكن استخدام تصميم القطع الدوار أو القطع المتقطع ؛ وتُعرف هذه المثاقب أيضًا باسم مثاقب الخروج الحر أو مثاقب التقطيع . [ 9 ] في هذا التصميم، يُخصص سن القطع الدوار لصفين أو ثلاثة صفوف من الأسنان. لكي يعمل المثقب، يكون للسن الأول من تلك المجموعة شق عريض، أو قطع سفلي، ثم يكون للسن التالي شق أصغر (في تصميم ثلاثي الأسنان)، بينما لا يحتوي السن الأخير على شق. يسمح هذا بقطع عميق مع الحفاظ على انخفاض الإجهادات والقوى ومتطلبات الطاقة. [ 5 ]

هناك خياران مختلفان لتحقيق نفس الهدف عند تشكيل سطح مستوٍ. الأول مشابه لتصميم القطع الدوار، ويُعرف بتصميم القطع المزدوج . في هذا التصميم، تتساوى أربعة أسنان متجاورة في عدد دورات القطع، ولكن كل سن متدرج يأخذ جزءًا فقط من القطع بسبب وجود شقوق في الأسنان (انظر معرض الصور أدناه). أما الخيار الآخر فيُعرف بالتشكيل التدريجي ، حيث يتم تشكيل مركز قطعة العمل بالكامل، ثم يتم تشكيل باقي سطح التشكيل للخارج من هناك. تتطلب جميع هذه التصاميم استخدام أداة تشكيل أطول من تلك المستخدمة في التصميم القياسي. [ 5 ]

في بعض المثاقب الدائرية، تُستخدم أسنان تلميع بدلاً من أسنان التشطيب. وهي ليست أسناناً بالمعنى الحرفي، بل مجرد أقراص مستديرة أكبر من الحجم المطلوب بمقدار 0.001 إلى 0.003 بوصة (0.025 إلى 0.076 مم) . ينتج عن ذلك تلميع الثقب إلى الحجم المناسب. يُستخدم هذا النوع من المثاقب بشكل أساسي مع قطع العمل المصنوعة من المعادن غير الحديدية والحديد الزهر. [ 8 ]  

تُحدد خطوة السن بنية السن وقوته وعدد الأسنان الملامسة لقطعة العمل. تُحسب خطوة السن عادةً من طول قطعة العمل، بحيث يمكن تصميم المخرطة بحيث يكون سنان على الأقل ملامسين لقطعة العمل في أي وقت؛ وتبقى خطوة السن ثابتة لجميع أسنان المخرطة. إحدى طرق حساب خطوة السن هي: [ 17 ]

P0.35لw{\displaystyle P\cong 0.35{\sqrt {L_{\mathrm {w} }}}}

آلات التخريش

الأسطوانة الهيدروليكية لآلة التخريش الأفقية

تُعدّ آلات التخريش بسيطة نسبيًا، إذ يقتصر دورها على تحريك أداة التخريش حركةً خطية بسرعة محددة مسبقًا، وتوفير آلية للتحكم بها تلقائيًا. معظم هذه الآلات هيدروليكية ، بينما تعمل بعض الآلات المتخصصة ميكانيكيًا. وتُصنّف الآلات حسب اتجاه حركتها، أفقيًا كان أم رأسيًا. ويُحدّد طول الشوط المطلوب اختيار الآلة المناسبة. نادرًا ما يتجاوز شوط آلات التخريش الرأسية 1.5 متر (60 بوصة) . [ 18 ]  

يمكن تصميم آلات التخريش العمودية للتخريش بالدفع، أو التخريش بالسحب للأسفل، أو التخريش بالسحب للأعلى، أو التخريش السطحي. تشبه آلات التخريش بالدفع مكابس التثبيت ذات المِكبس الموجه؛ وتتراوح سعتها النموذجية بين 5 و50 طنًا. تُعد آلة التخريش بالسحب للأسفل ذات المِكبسين النوع الأكثر شيوعًا، حيث يكون المِكبسان أسفل الطاولة. أما آلات التخريش بالسحب للأعلى، فيكون المِكبس فيها أعلى الطاولة، وعادةً ما تحتوي على أكثر من مِكبس واحد. [ 19 ] يُجرى معظم التخريش السطحي على آلة عمودية. [ 9 ]

صُممت آلات التخريش الأفقية للتخريش بالسحب، والتخريش السطحي، والتخريش المستمر، والتخريش الدوراني. آلات التخريش بالسحب هي في الأساس آلات رأسية موضوعة على جانبها مع شوط أطول. أما آلات التخريش السطحي، فتُثبّت فيها أداة التخريش في مكانها بينما تُثبّت قطع العمل في تجهيزات مثبتة على نظام ناقل. آلات التخريش المستمر مشابهة لآلات التخريش السطحي، ولكنها مُعدّلة للتخريش الداخلي. [ 19 ]

كانت الآلات الأفقية أكثر شيوعًا من الآلات الرأسية في الماضي؛ إلا أنها لا تمثل اليوم سوى 10% من إجمالي آلات التخريش المشتراة. وتحظى الآلات الرأسية بشعبية أكبر لأنها تشغل مساحة أقل. [ 9 ]

غالباً ما يكون التخريش مستحيلاً بدون آلات التخريش أو آلات مجاري المفاتيح الخاصة، إلا إذا كان لديك نظام يمكن استخدامه بالتزامن مع مركز تشغيل حديث أو مخرطة أدوات مدفوعة؛ تتيح هذه المعدات الإضافية إمكانية إنتاج مجاري المفاتيح والوصلات المسننة ومسامير توركس من خلال عملية تشغيل واحدة. [ 20 ]

التثقيب الدوراني

رسم تخطيطي لآلة قطع دوارة تبدأ عملية القطع.
θزاوية التذبذب (الاهتزاز) خارج المحور
θ rأشعل النار
θ fنقش أمامي بارز
د بقطر الطيار
wالعرض عبر الزوايا (AC)

يُطلق على تصميم أداة القطع المختلفة نوعًا ما، والتي تُتيح الحصول على ثقوب غير منتظمة أو شكل خارجي غير منتظم، اسم المخرطة الدوارة أو المخرطة المتذبذبة . ومن أهم مزايا هذا النوع من التخريش أنه لا يتطلب آلة تخريش خاصة، بل يُستخدم على المخارط، وآلات التفريز، [ 21 ] وآلات الخراطة، أو المخارط السويسرية . [ 22 ]

تتطلب عملية التخريش الدوراني مكونين أساسيين: حامل أداة التخريش وأداة التخريش. تتميز الحافة الأمامية (الحادة) لأداة التخريش بمحيط مطابق للشكل النهائي المطلوب. تُثبّت أداة التخريش في حامل أداة خاص يسمح لها بالدوران بحرية. يتميز حامل الأداة بأنه يثبت الأداة بحيث يكون محور دورانها مائلاً قليلاً عن محور دوران قطعة العمل. تبلغ القيمة النموذجية لهذا الانحراف درجة واحدة. هذه الزاوية هي التي تُنتج حافة دوارة لأداة التخريش لقطع قطعة العمل. يتم تدوير إما قطعة العمل أو حامل الأداة. إذا تم تدوير حامل الأداة، فإن الانحراف يجعل أداة التخريش تبدو وكأنها "تتذبذب"، وهو أصل مصطلح " أداة التخريش المتذبذبة ". [ 22 ]

في عملية التخريش الداخلي، تُسحب جوانب أداة التخريش إلى الداخل لتصبح أرق؛ أما في عملية التخريش الخارجي، فتُسحب الجوانب إلى الخارج لتوسيع التجويف. يمنع هذا السحب أداة التخريش من الانحشار؛ ويجب أن يكون السحب أكبر من زاوية عدم المحاذاة. إذا دارت قطعة العمل، تُضغط أداة التخريش عليها، وتُدار بواسطتها، وتدور معها بشكل متزامن. أما إذا دار حامل الأداة، فتُضغط أداة التخريش على قطعة العمل، ولكن يُدار حامل الأداة. [ 22 ]

من الناحية المثالية، تتقدم الأداة بنفس معدل القطع. ويُعرَّف معدل القطع المثالي على النحو التالي: [ 23 ]

معدل القطع [بوصة لكل دورة (IPR)] = (قطر الأداة [بوصة]) × sin(زاوية عدم المحاذاة [درجات])

إذا تقدمت الأداة بسرعة كبيرة، فإنها ستتعطل؛ وعلى العكس، إذا تقدمت ببطء شديد، فسيحدث قطع متقطع أو متعرج. عمليًا، تكون سرعة القطع أقل بقليل من السرعة المثالية لتخفيف الضغط على الحافة غير القاطعة للأداة.

يحدث دوران حلزوني للأداة أثناء القطع، مما قد يؤدي إلى دوران الشكل الموجود أسفل قطعة العمل بالنسبة للشكل الموجود أعلى الثقب أو المقطع الجانبي. قد يكون هذا الدوران الحلزوني غير مرغوب فيه لأنه يعيق حركة الأداة ويمنعها من القطع بدقة. أحد الحلول هو عكس اتجاه الدوران في منتصف القطع، مما يجعل الأداة تدور في الاتجاه المعاكس. إذا لم يكن عكس اتجاه دوران الآلة عمليًا، فإن إيقاف القطع مؤقتًا يُعد حلاً آخر ممكنًا.

بشكل عام، لا تُقطع المثاقب الدوارة بدقة المثاقب الدافعة أو الساحبة. مع ذلك، تُعدّ إمكانية استخدام هذا النوع من أدوات القطع على آلات التشغيل الشائعة ميزةً كبيرة. إضافةً إلى ذلك، لا يُمكن استخدام المثاقب الدافعة أو الساحبة في الثقوب المغلقة، بينما يُمكن استخدام المثاقب الدوارة، شريطة وجود مساحة كافية للرقائق في قاع الثقب.

انظر أيضاً

مراجع

  1. ديجارمو، بلاك وكوهسر 2003 ، ص 637-638 . 
  2. ديجارمو، بلاك وكوهسر 2003 ، ص 638 . 
  3. عمليات الطحن - التخريش ، تم الاطلاع عليه بتاريخ 12-04-2009{{citation}}: CS1 maint: deprecated archiveal service ( link ) .
  4. ديجارمو، بلاك وكوهسر 2003 ، ص 644-645 . 
  5. 1 2 3 4 5 6 Degarmo, Black & Kohser 2003 , ص. 641 . 
  6. آلات AstroBroach: مبادئ التشغيل ، شركة Anderson Tool & Engineering Co., Inc.، مؤرشفة من الأصل بتاريخ 2008-12-04 ، تم الاطلاع عليها بتاريخ 2009-04-12.
  7. ديجارمو، بلاك وكوهسر 2003 ، ص 640 . 
  8. 1 2 3 4 ديجارمو، بلاك وكوهسر 2003 ، ص. 642 . 
  9. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 فان دي موتر، كريس (فبراير 2006)، "أساسيات التخريش" (ملف PDF) ، أخبار منتجات المعدات (1206) : 27-30.
  10. ديجارمو، بلاك وكوهسر 2003 ، ص 640-641 . 
  11. 1 2 تود وألين وألتينج 1994 ، ص. 17 . 
  12. حلول المضلعات: ما هي المواد التي يمكنني استخدامها؟، حلول المضلعات ، تم الاطلاع عليه بتاريخ 2010-06-08 .
  13. ^ تود وألين وألتينج 1994 ، ص. 18 . 
  14. 1 2 3 4 ديجارمو، بلاك وكوهسر 2003 ، ص. 643 . 
  15. خدمات التخريش لسيارات فولكس فاجن : تخريش الأنابيب والأحواض ، شركة خدمات التخريش لسيارات فولكس فاجن، مؤرشفة من الأصل بتاريخ 26-07-2010 ، تم استرجاعها بتاريخ 12-04-2009.
  16. ^ دروزدا 1983 ، ص 7-32 . 
  17. 1 2 ديجارمو، بلاك وكوهسر 2003 ، ص 638-639 . 
  18. ديجارمو، بلاك وكوهسر 2003 ، ص 643-644 . 
  19. 1 2 ديجارمو، بلاك وكوهسر 2003 ، ص. 644 . 
  20. "التخريش الخطي أصبح سهلاً مع Benz LinA/LinS" . www.cutwel.co.uk . Cutwel.
  21. "التخريش الدوراني على بريدجبورت" (فيديو) . شركة بوليغون سوليوشنز. 15 ديسمبر 2010. مؤرشف من الأصل في 16 نوفمبر 2021. تم الاطلاع عليه في 24 مايو 2011 .
  22. 1 2 3 باجويل، بيتر؛ ترايلز، جيف (مارس 2006)، "المضلعات ذات المرور الواحد" (ملف PDF) ، هندسة أدوات القطع ، 58 (3)، مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 2011-07-08.
  23. Somma: Offset Rotating Broach , Somma Tool Company, Inc., مؤرشف من الأصل في 2011-07-16 ، تم استرجاعه في 2010-06-08 .

فهرس

  • ديغارمو، إي. بول؛ بلاك، جيه تي؛ كوهسر، رونالد أ. (2003)، المواد والعمليات في التصنيع (  الطبعة التاسعة)، وايلي، ISBN 0-471-65653-4.
  • دروزدا، توم؛ ويك، تشارلز؛ بنديكت، جون تي.؛ فيلو، ريموند إف.؛ جمعية مهندسي التصنيع؛ باكرجيان، رامون (1983)، دليل مهندسي الأدوات والتصنيع: التشغيل الآلي ، المجلد  1 (الطبعة الرابعة المصورة  )، جمعية مهندسي التصنيع، ISBN 978-0-87263-085-7.
  • تود، روبرت هـ.؛ ألين، ديل ك.؛ ألتينغ، ليو (1994)، دليل مرجعي لعمليات التصنيع ، دار النشر الصناعية، رقم ISBN 0-8311-3049-0.