كوليت

الكوليت / ˈkɒlɪt / هو غلاف أو شريط أو طوق مجزأ . [ 1 ] [ 2 ] عادةً ما يكون أحد السطحين الشعاعيين للكوليت مدببًا (أي مخروطًا ناقصًا) والآخر أسطوانيًا. يشير مصطلح الكوليت عادةً إلى نوع من الظروف التي تستخدم الكوليت لتثبيت قطعة العمل أو أداة (مثل المثقاب)، ولكن للكوليت استخدامات ميكانيكية أخرى.
الكوليت الخارجي عبارة عن غلاف ذي سطح داخلي أسطواني وسطح خارجي مخروطي . يمكن ضغط الكوليت على مخروط مطابق بحيث ينكمش سطحه الداخلي إلى قطر أصغر قليلاً، مما يؤدي إلى ضغط الأداة أو قطعة العمل لتثبيتها بإحكام. غالبًا ما يُصنع الكوليت من فولاذ زنبركي ، مع وجود شق واحد أو أكثر على طوله للسماح له بالتمدد والانكماش. يثبت هذا النوع من الكوليت السطح الخارجي للأداة أو قطعة العمل المراد تثبيتها. وهو النوع الأكثر شيوعًا من ظرف الكوليت. يُثبّت الكوليت الخارجي على السطح الداخلي أو تجويف أسطوانة مجوفة. يكون مخروط الكوليت داخليًا، ويتمدد الكوليت عند سحب أو إدخال مخروط مطابق داخل مخروط الكوليت الداخلي.
تُعدّ الكوليتات، كأداة تثبيت، قادرة على توليد قوة تثبيت عالية ومحاذاة دقيقة. وعلى الرغم من أن سطح التثبيت في الكوليت يكون عادةً أسطوانيًا، إلا أنه يمكن تصنيعه ليناسب أي شكل محدد.
ظرف تثبيت لأدوات الآلات

بشكل عام، يتكون ظرف التثبيت [ 3 ] كوحدة واحدة من جلبة استقبال مدببة (أحيانًا تكون متكاملة مع مغزل الماكينة)، وظرف التثبيت نفسه (عادة ما يكون مصنوعًا من الفولاذ الزنبركي) والذي يتم إدخاله في جلبة الاستقبال، وغطاء (غالبًا) يتم تثبيته فوق ظرف التثبيت، وتثبيته عبر مخروط آخر.
في عمليات التشغيل الآلي، مثل الخراطة ، تُستخدم الظروف عادةً لتثبيت قطعة العمل . يوضح الجدول أدناه مقارنة وظيفية بين الأنواع الثلاثة الأكثر شيوعًا من الظروف المستخدمة لتثبيت قطع العمل.
| - | كوليت | شوكة التمرير | ظرف فك مستقل |
|---|---|---|---|
| 1. التثبيت السريع (فك جزء واحد، ثم التبديل إلى جزء جديد، ثم إعادة التثبيت) | بشكل موثوق | بشكل موثوق | عموماً لا |
| 2. التمركز حول الذات | بشكل موثوق | بشكل موثوق | أبداً |
| 3. تثبيت قوي | بشكل موثوق [ 4 ] | عادة | بشكل موثوق |
| 4. مقاومة الارتطام والفك (عدم الإحكام) | بشكل موثوق [ 4 ] | بدرجات متفاوتة | عادة |
| 5. Precise centering (run-out less than 0.005 in (0.13 mm) TIR and usually less than 0.001 in (0.025 mm)) | Reliably[4] | Not reliably | Reliably (but requires time and skill) |
Collets have a narrow clamping range and a large number of collets are required to hold a given range of tools (such as drills) or stock material. This gives the disadvantage of higher capital cost and makes them unsuitable for general usage in electric drills, etc. However, the collet's advantage over other types of chuck is that it combines all of the following traits into one chuck; making it highly useful for repetitive work.
Metalworking
There are many types of collet used in the metalworking industry. Common industry-standard designs are R8[5] (internally threaded for mills) and 5C[6] (usually externally threaded for lathes). There are also proprietary designs which only fit one manufacturer's equipment. Collets can range in holding capacity from zero to several inches in diameter. The most common type of collet grips a round bar or tool, but there are collets for square, hexagonal, and other shapes. In addition to the outside-holding collets, there are collets used for holding a part on its inside surface so that it can be machined on the outside surface (similar to an expanding mandrel). Furthermore, it is not uncommon for machinists to make a custom collet to hold any unusual size or shape of part. These are often called emergency collets (e-collets) or soft collets (from the fact that they are bought in a soft (unhardened) state and machined as needed). Yet another type of collet is a step collet which steps up to a larger diameter from the spindle and allows holding of larger workpieces.
In use, the part to be held is inserted into the collet and then the collet is pressed (using a threaded nose cap) or drawn (using a threaded drawbar) into the body which has a conjugate taper form. The taper geometry serves to translate a portion of the axial drawing force into a radial clamping force. When properly tightened, enough force is applied to securely clamp the workpiece or tool. The cap or drawbar threads act as a screw lever, and this leverage is compounded by the taper, such that a modest torque on the screw produces an enormous clamping force.
The precise, symmetric form and rigid material of the collet provide precise, repeatable radial centering and axial concentricity. The basic mechanism fixes four of the six degrees of kinematic freedom, two locations and two angles. Collets may also be fitted to precisely align parts in the axial direction (a fifth degree of freedom) with an adjustable internal stop or by a shoulder stop machined into the internal form. The remaining sixth degree of freedom, namely the rotation of the part in the collet, may be fixed by using square, hexagonal, or other non-circular part geometry.
ER collets

The "ER" collet system, developed and patented by Swiss manufacturer Rego-Fix in 1972, and standardized as DIN 6499, is the most widely used tool clamping system in the world and today available from many producers worldwide.[7][8] The standard series are: ER-8, ER-11, ER-16, ER-20, ER-25, ER-32, ER-40, and ER-50. The "ER" name came from an existing "E" collet (which were a letter series of names) which Rego-Fix modified and appended "R" for "Rego-Fix". The series number is the opening diameter of the tapered receptacle, in millimetres. ER collets collapse to hold parts up to 1 mm smaller than the nominal collet internal size in most of the series (up to 2 mm smaller in ER-50, and 0.5 mm in smaller sizes) and are available in 1 mm or 0.5 mm steps. Thus a given collet holds any diameter ranging from its nominal size to its 1-mm-smaller collapsed size, and a full set of ER collets in nominal 1 mm steps fits any possible cylindrical diameter within the capacity of the series. With an ER fixture chuck, ER collets may also serve as workholding fixtures for small parts, in addition to their usual application as toolholders with spindle chucks.[9] Although a metric standard, ER collets with internal inch sizes are widely available for convenient use of imperial sized tooling. The spring geometry of the ER collet is well-suited only to cylindrical parts, and not typically applied to square or hexagonal forms like 5C collets.
Autolock collets
صُممت ظروف التثبيت "أوتولوك" (يُعد نظام "بوزي-لوك" من أوزبورن نظامًا مشابهًا) لتوفير تثبيت آمن لقواطع التفريز باستخدام الشد اليدوي فقط. طُوّرت هذه الظروف في أربعينيات القرن العشرين من قِبل شركة كلاركسون (إنجينيرز) المحدودة، وهي شركة بريطانية لم تعد موجودة، وتُعرف باسم ظروف كلاركسون. تتطلب ظروف التثبيت "أوتولوك" قواطع ذات نهايات ساق ملولبة تُربط في الظرف نفسه. أي دوران للقاطع يُجبر الظرف على الضغط على غطاء الظرف المخروطي الذي يُثبت القاطع بإحكام، كما يمنع تركيب البرغي أي ميل للقاطع للانسحاب. تتوفر ظروف التثبيت بأحجام ثابتة فقط، إما بالوحدات الإمبراطورية أو المترية، ويجب أن يكون ساق القاطع مطابقًا تمامًا. [ 10 ]
يُساء فهم آلية تثبيت كوليتات القفل التلقائي على نطاق واسع. فغطاء الظرف نفسه لا يُحكم تثبيت الكوليت، إذ يكون الكوليت مرتخيًا داخل الظرف عند إحكام الغطاء وعدم إدخال أي أداة. ولا يُضغط الكوليت على الجزء المخروطي من الغطاء إلا عند إدخال أداة القطع. ويتشابك الجزء الخلفي من أداة القطع مع دبوس التمركز، ويؤدي المزيد من الدوران إلى دفع الكوليت باتجاه غطاء الظرف، مما يُحكم تثبيته حول ساق أداة القطع، ومن هنا جاءت تسمية "القفل التلقائي".
تسلسل التثبيت الصحيح وفقًا للمواصفات الأصلية هو:
- أدخل الكوليت وقم بربط غطاء الظرف يدويًا (الكوليت حر الحركة).
- أدخل الأداة وقم بربطها يدويًا (تتعشق الأداة مع الدبوس الخلفي وتتشابك مع غطاء التثبيت المخروطي).
مع استخدام الأداة، يؤدي المزيد من الدوران إلى إحكام تثبيت الظرف، ويضمن دبوس التمركز بقاء امتداد الأداة ومحاذاتها دون تغيير. ولا يلزم استخدام مفتاح ربط إلا لتحرير الظرف المُقفل. [ 11 ]
في حين أنه يمكن تثبيت أدوات "القفل التلقائي" ذات الساق الملولبة بواسطة كوليتات عادية، مثل ER، إلا أنه لا ينبغي أبدًا استخدام أدوات الساق العادية في كوليت "القفل التلقائي" لأنها لن يتم تثبيتها أو محاذاتها بشكل صحيح.
كوليتات R8

طُوِّرت كوليتات R8 من قِبَل شركة بريدجبورت ماشينز لاستخدامها في آلات التفريز. وبشكلٍ غير مألوف، تتلاءم كوليتات R8 مع مخروط الآلة نفسه (أي لا يوجد ظرف منفصل)، كما يمكن تركيب الأدوات ذات المخروط R8 المدمج مباشرةً. وقد طُوِّرت R8 لتسهيل تغيير الأدوات بسرعة، وتتطلب تطابقًا دقيقًا بين قطر الكوليت وقطر ساق الأداة.
تحتوي كوليتات R8 على مجرى مفتاح لمنع الدوران عند التركيب أو الإزالة، ولكن القوة الدافعة تكمن في الجزء المخروطي المضغوط وليس في مجرى المفتاح. يتم ضغط الكوليتات بواسطة قضيب سحب من الخلف، وهي ذاتية التحرير، ويمكن أتمتة تغيير الأدوات.
كوليتات 5C
على عكس معظم أنظمة الكوليت الأخرى للآلات، طُوّرت كوليتات 5C في الأساس لتثبيت قطع العمل. تشبه كوليتات 5C كوليتات R8 ظاهريًا، إلا أنها تحتوي على سن لولبي خارجي في الخلف لإغلاقها، مما يسمح بمرور قطع العمل مباشرةً عبر الكوليت والظرف (غالبًا ما تحتوي كوليتات 5C أيضًا على سن لولبي داخلي لتحديد موضع قطعة العمل). تتوفر أيضًا كوليتات لتثبيت القطع المربعة والسداسية. تتميز كوليتات 5C بنطاق إغلاق محدود، لذا يجب أن يكون قطر ساق الكوليت متطابقًا تقريبًا مع قطر الكوليت. يوجد أيضًا عدد من كوليتات سلسلة C الأخرى (1C، 3C، 4C، 5C، 16C، 20C، و25C) بنطاقات تثبيت مختلفة.
نظام كوليت ذو قدرات مشابهة لنظام 5C (وهو في الأصل نظام خاص بشركة هاردينج ) هو نظام 2J (وهو في الأصل نظام خاص بشركة سيوجرين، [ 12 ] وهو منافس لشركة هاردينج، والذي استوعبته هاردينج لاحقًا).

كوليتات 355E
تستخدم آلات تجليخ الأدوات من نوع SO Deckel هذه القطع. وتسمى أحيانًا كوليتات U2.
كوليتات صانع الساعات
أدت صناعة الساعات في والتهام، ماساتشوستس، إلى اختراع الكوليت. تستخدم جميع مخارط صانعي الساعات كوليتات تُحدد مقاساتها بناءً على قطرها الخارجي. المقاس الأكثر شيوعًا هو 8 مم، والذي يتوفر بأشكال مختلفة، ولكن جميع كوليتات 8 مم قابلة للتبديل. بدأت شركة لورش، وهي شركة ألمانية لصناعة المخارط، باستخدام كوليتات 6 مم، بينما استخدمت مخارط بولي الأولى كوليت 6.5 مم. يمكن تركيب كوليتات 6 مم في مخارط 6.5 مم، ولكن هذه ممارسة غير مُجدية. من المقاسات الشائعة الأخرى كوليت 10 مم الذي استخدمته شركة كليمنت وليفين. لتثبيت قطع العمل، تُحدد مقاسات الكوليتات بزيادات قدرها 0.1 مم، حيث يُمثل الرقم الموجود على وجه الكوليت القطر بأجزاء من عشرة من المليمتر. وبالتالي، فإن الرقم 5 يُشير إلى كوليت 0.5 مم.
تتوفر كوليتات صانعي الساعات بتكوينات إضافية. منها كوليتات متدرجة تتجه للداخل لتثبيت تروس من محيطها الخارجي. تُصنع هذه الكوليتات عادةً في مجموعات من خمس قطع لتناسب أحجامًا مختلفة من التروس. وتُغلق هذه الكوليتات، مثل كوليتات تثبيت القضبان المستقيمة، على الجزء المخروطي الخارجي. كما تتوفر كوليتات حلقية في مجموعات من خمس قطع، وتُثبت قطعة العمل من داخل ثقب. وتُفتح هذه الكوليتات عند شدها بواسطة جزء مخروطي خارجي مقابل الجزء المخروطي الخارجي لرأس المخرطة.
تتضمن كوليتات الساعات أيضًا محولات مخروطية وظروف تثبيت من الشمع أو الأسمنت. تستوعب هذه الكوليتات قطعة داخلية، عادةً ما تكون من النحاس، تُلصق بها الأجزاء الصغيرة، عادةً باستخدام الشيلاك.
يحتوي كتاب The Modern Watchmaker's Lathe and How How Use it [ 13 ] على جداول للمصنعين والأحجام؛ لاحظ أنه يشير إلى الكوليتات الأساسية باسم ظروف الأسلاك المنقسمة .
كوليتات بطول ثابت DIN 6343
تُعدّ هذه الكوليتات شائعة الاستخدام، خاصةً في آلات الإنتاج، ولا سيما المخارط الأوروبية المزودة بآلية إغلاق يدوية أو آلية. وعلى عكس الكوليتات التي تُسحب للداخل، فإنها لا تُسحب للخلف للإغلاق، بل تُدفع للأمام عادةً، مع بقاء سطحها في مكانه.
كوليتات متعددة الأحجام
الكوليتات التي تسمح بنطاق أوسع من تثبيت العمل عن طريق النوابض أو الفواصل المرنة بين الفكين؛ تم تطوير هذه الكوليتات بواسطة Jacobs (Rubberflex) و Crawford (Multibore) و Pratt Burnerd، وهي في بعض الحالات متوافقة مع بعض ظروف الكوليت الزنبركية.
كوليتات موريس المخروطية
يُعدّ مخروط مورس مخروطًا شائع الاستخدام في الآلات، وخاصةً في المثاقب والمخارط وآلات التفريز الصغيرة. تستخدم ظروف التثبيت الخاصة بالمثاقب عادةً مخروط مورس، ويمكن إزالتها لاستيعاب رؤوس المثاقب المخروطية من نوع مورس . تستخدم مجموعات كوليت مخروط مورس عادةً كوليتات ER في محول مُصمّم خصيصًا لمخروط مورس. يُثبّت هذا المحول بواسطة قضيب سحب ، وهو مُسنّن. يُمكن استخدام هذه المجموعات لتثبيت الأدوات ذات الساق المستقيمة (المثاقب وقواطع التفريز) بشكل أكثر أمانًا ودقة ( انحراف أقل ) من ظرف التثبيت.
تطبيقات أخرى
أعمال النجارة
في جهاز التوجيه الخشبي (أداة كهربائية يدوية أو مثبتة على طاولة تُستخدم في النجارة )، يُستخدم ظرف التثبيت لتثبيت الريشة في مكانها. في الولايات المتحدة، يُستخدم عادةً مع ريش مقاس 0.25 أو 0.5 بوصة (6.4 أو 12.7 مم) ، بينما في أوروبا، تكون الريش الأكثر شيوعًا هي 6 أو 8 أو 12 مم (0.24 أو 0.31 أو 0.47 بوصة) . صامولة ظرف التثبيت سداسية الشكل من الخارج، مما يسمح بربطها أو فكها باستخدام مفتاح ربط عادي ، ولها أسنان لولبية من الداخل لربطها بمحور المحرك .
هوايات الحرف اليدوية
قد يكون العديد من المستخدمين (الهواة، وفناني التصميم الجرافيكي، والمهندسين المعماريين، والطلاب، وغيرهم) على دراية بمصطلح "الظرف" كجزء من سكين X-Acto أو ما شابهها، والذي يُستخدم لتثبيت الشفرة. ومن الأمثلة الشائعة الأخرى الظرف الذي يُستخدم لتثبيت رؤوس أدوات Dremel أو ما شابهها من الأدوات الدوارة.
أعمال أشباه الموصلات
في صناعة أشباه الموصلات ، تُستخدم أداة التقاط الرقاقات لالتقاط رقاقة من الرقاقة بعد انتهاء عملية قطعها ، ولصقها في غلافها. بعضها مصنوع من المطاط، ويستخدم نظام شفط الهواء لالتقاط الرقاقة.
محركات الاحتراق الداخلي

تستخدم معظم محركات الاحتراق الداخلي طوقًا مقسمًا لتثبيت صمامي السحب والعادم تحت ضغط زنبركي ثابت، مما يعيد الصمامات إلى وضعها المغلق عندما لا تلامس فصوص عمود الكامات الجزء العلوي من الصمامات. يحتوي نصفي الطوق على ضلع داخلي بارز يستقر في أخدود دائري بالقرب من أعلى ساق كل صمام. أما الجانب الخارجي لنصفي الطوق فهو مخروطي الشكل، ويتناسب مع مثبت الزنبرك (المعروف أيضًا باسم الطوق). يثبت هذا الشكل المخروطي المثبت في مكانه، كما أن الضلع البارز الموجود في الأخدود الدائري على ساق الصمام يثبت نصفي الطوق في مكانهما على ساق الصمام. لإزالة الصمامات من رأس الأسطوانة، يُستخدم ضاغط زنبرك الصمام لضغط زنبركات الصمامات عن طريق الضغط على مثبت الزنبرك، مما يسمح بإزالة الأطواق. عند إزالة الضاغط، يمكن إزالة المثبت والزنبرك والصمام من رأس الأسطوانة. قد يُلاحظ أن حلقة التثبيت لا تتحرك عند استخدام ضاغط زنبرك الصمام، ويعود ذلك إلى تراكم الكربون الذي أدى مع مرور الوقت إلى تثبيت حلقة التثبيت والحلقات المعدنية جزئيًا. يمكن تحرير حلقة التثبيت بنقرة خفيفة على الجزء الخلفي من ضاغط زنبرك الصمام فوق ساق الصمام، مما يسمح بضغط الزنبركات أثناء سحب الحلقة المعدنية المنقسمة. عند إعادة التجميع، يصعب تثبيت الحلقات المعدنية المنقسمة في مكانها أثناء تحرير الضاغط، لذا يُنصح بوضع كمية صغيرة من الشحم على الجانب الداخلي للحلقات المعدنية المنقسمة لتثبيتها على ساق الصمام أثناء تحرير الضاغط، ثم مع ارتفاع حلقة تثبيت الزنبرك، تُثبت الحلقات المعدنية المنقسمة المخروطية في مكانها.
الأسلحة النارية

يستخدم مسدس بلازر R93 (والطرازات المشابهة) نظام إغلاق فريدًا يعتمد على حلقة قابلة للتمدد. تحتوي هذه الحلقة على أجزاء على شكل حرف L تشبه المخالب، وتتجه للخارج من محور الماسورة. [ 14 ] توفر هذه المخالب المتعددة مساحة تلامس كبيرة لتوزيع الحمل. عند إغلاق حجرة الإطلاق ، تتمدد الحلقة، مما يؤدي إلى امتداد المخالب لتتشابك مع أخدود حلقي في الماسورة خلف حجرة الإطلاق مباشرةً، وبالتالي إغلاق المزلاج. [ 15 ] [ 16 ] استخدم النموذج الأولي لبندقية طومسون عيار 30-06 آلية إغلاق مماثلة. [ 17 ] [ 18 ]
انظر أيضاً
مراجع
- ↑ قاموس كولينز ، تم الاطلاع عليه في 1 يونيو 2020.
- ↑ قاموس ميريام-ويبستر ، تم الاطلاع عليه في 1 يونيو 2020.
- ↑ عادةً ما يُستخدممصطلحا "الظرف" و "الظرف الحلزوني" في مصطلحات ورش العمل بشكل متقابل؛ إذ يتحدث المستخدمون عن تثبيت قطعة العمل أو الأداة إما بالظرف الحلزوني أو الظرف الحلزوني. في هذا السياق، يُقصد بكلمة "ظرف حلزوني" أي نوع من أنواع الظروف الحلزونية باستثناء الظرف الحلزوني ( مثل الظرف الحلزوني ، والظرف الحلزوني ذي الفكين المستقلين ، إلخ).
- يعتمد هذا على مدى تطابق حجم وشكل الجسم المراد تثبيته مع سطح تثبيت الكوليت. عادةً لا يمثل هذا القيد مشكلة عندما يكون الجسم عبارة عن قضيب معدني عالي الجودة؛ أو ساق مثقاب أو موسع أو قاطع تفريز في حالة جيدة؛ أو قطعة سبق تشكيلها ويتم إعادة تثبيتها لإجراء عمليات قطع إضافية.
- ↑ سميد، بيتر (2010). إعداد التحكم باستخدام الحاسوب (CNC) لعمليات الخراطة والتفريز: إتقان أنظمة التحكم باستخدام الحاسوب (CNC) . دار النشر الصناعية. رقم ISBN 9780831133504.
- ↑ هوفمان 2004 ، ص 275 .
- ↑ "مجموعة أدوات التثبيت REGO-FIX® ER" . مؤرشفة من الأصل بتاريخ 22-09-2012 . تم الاطلاع عليها بتاريخ 12-09-2012 .
- ↑ دليل الآلات، الطبعة الثامنة والعشرون ، 2008، صفحة 947.
- ↑ "الكتالوج الفني (PDF)" (PDF) . ريغو-فيكس . ريغو-فيكس. مؤرشف من الأصل (PDF) بتاريخ 27 ديسمبر 2014. تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 أكتوبر 2025 .
- ↑ "نسخة مؤرشفة" (PDF) . مؤرشفة من الأصل (PDF) بتاريخ 2014-02-01 . تم الاطلاع عليها بتاريخ 2013-08-08 .
{{cite web}}: CS1 maint: archived copy as title ( link ) - ↑ "نسخة مؤرشفة" (PDF) . مؤرشفة من الأصل (PDF) بتاريخ 2014-02-01 . تم الاطلاع عليها بتاريخ 2013-08-08 .
{{cite web}}: CS1 maint: archived copy as title ( link ) - ↑ "ابتسامة استعراضية"
- ↑ مخرطة صانع الساعات الحديثة وكيفية استخدامها، بقلم آرتشي بيركنز. رقم ISBN 0-918845-23-8
- ↑ "سلاح ناري نصف آلي" .
- ↑ بنادق بلازر ذات السحب المستقيم R93 R8 CISM LRS2 ، تم الاطلاع عليها في 8 يوليو 2021.
- ↑ بندقية الترباس المستقيمة غير الأمريكية على الإطلاق ، مجلة الأسلحة، تم الاطلاع عليها في 2 يونيو 2022.
- ↑ "مسدس" .
- ↑ "اللقطات الوحيدة لنموذج سبرينغفيلد 30-06 الأولي" . يوتيوب . 7 أكتوبر 2024.
فهرس
- هوفمان، إدوارد ج. (2004)، تصميم أدوات التثبيت والتركيب ( الطبعة الخامسة)، سينجايج ليرنينج، رقم ISBN 978-1-4018-1107-5.
روابط خارجية
- المخارط
- أدوات الآلات
- مشابك النجارة
