قاطع الطحن النهائي

قاطع التفريز الطرفي هو نوع من أدوات القطع المستخدمة في عمليات التفريز الصناعية. يأتي بأشكال طرفية متعددة، منها الكروية والمخروطية والمستقيمة. يُستخدم عادةً في آلات التفريز التي تُحرك قطعة من المادة مقابل القاطع لإزالة الرايش منها والحصول على الحجم أو الشكل المطلوب. يختلف قاطع التفريز الطرفي عن مثقاب الحفر في استخدامه وشكله الهندسي وطريقة تصنيعه. فبينما يقتصر قطع مثقاب الحفر على الاتجاه المحوري، تستطيع معظم مثاقب التفريز القطع في الاتجاه القطري. ولا تستطيع جميع مثاقب التفريز القطع بشكل مماس، وتُعرف تلك المصممة خصيصًا لهذا الغرض باسم قاطع التفريز الطرفي.

تُستخدم قواطع الطحن الطرفية في تطبيقات الطحن مثل طحن الملامح، وطحن التتبع، وطحن الوجه، والطحن الغاطس.

توجد عدة فئات رئيسية لأدوات التفريز النهائي والسطحي، مثل أدوات القطع المركزي مقابل أدوات القطع غير المركزي (أي ما إذا كانت أداة التفريز قادرة على إجراء قطع غاطسة)؛ والتصنيف حسب عدد الشفرات؛ وزاوية الحلزون؛ والمادة؛ ومادة الطلاء. ويمكن تقسيم كل فئة بشكل أكبر حسب التطبيق المحدد والهندسة الخاصة. وتشمل فئات تطبيقات التفريز الإضافية: النجارة، وتصنيع السيارات وتخصيصها، وجميع أنواع التشغيل الآلي. ^{[ 1 ]}

تُعد زاوية 30 درجة من الزوايا الحلزونية الشائعة جدًا، خاصةً في القطع العام للمواد المعدنية. أما في قواطع التشطيب، فمن الشائع رؤية حلزونات أكثر دقة، بزوايا حلزونية 45 أو 60 درجة. وتُستخدم قواطع التشطيب ذات الأخاديد المستقيمة (زاوية حلزونية 0 درجة) في تطبيقات خاصة، مثل طحن البلاستيك أو مركبات الإيبوكسي والزجاج. وقد استُخدمت قواطع التشطيب ذات الأخاديد المستقيمة تاريخيًا في قطع المعادن قبل اختراع قواطع التشطيب ذات الأخاديد الحلزونية على يد كارل أ. بيرجستروم من شركة ويلدون تول في عام 1918.

تتوفر قواطع طرفية ذات حلزون متغير أو بزاوية حلزونية شبه عشوائية، وهندسة حلزونية غير متصلة، للمساعدة في تكسير المواد إلى قطع أصغر أثناء القطع (مما يحسن إخراج الرايش ويقلل من خطر الانحشار) ويقلل من احتكاك الأداة في عمليات القطع الكبيرة. تتضمن بعض التصاميم الحديثة أيضًا ميزات صغيرة مثل شطف الزاوية وكسارة الرايش . على الرغم من ارتفاع تكلفتها نظرًا لتصميمها وعملية تصنيعها الأكثر تعقيدًا، إلا أن هذه القواطع الطرفية تدوم لفترة أطول نظرًا لانخفاض التآكل، مما يحسن الإنتاجية في تطبيقات التشغيل عالي السرعة .

أصبح من الشائع بشكل متزايد استبدال قواطع التفريز التقليدية الصلبة بأدوات قطع مُدرجة أكثر فعالية من حيث التكلفة (والتي، على الرغم من ارتفاع سعرها المبدئي، تُقلل من وقت تغيير الأدوات وتُتيح استبدال حواف القطع البالية أو المكسورة بسهولة بدلاً من استبدال الأداة بأكملها). ومن المزايا الأخرى لقواطع التفريز القابلة للفهرسة (مصطلح آخر للأدوات ذات الحشوات) مرونتها في التعامل مع مختلف المواد، بدلاً من تخصصها لنوع معين من المواد كما هو الحال في قواطع التفريز التقليدية. ومع ذلك، ينطبق هذا حاليًا بشكل عام على قواطع التفريز ذات الأقطار الكبيرة، التي تبلغ 3/4 بوصة أو أكثر. تُستخدم هذه القواطع عادةً في عمليات التشغيل الخشن، بينما لا تزال قواطع التفريز التقليدية تُستخدم في عمليات التشطيب والأعمال التي تتطلب قطرًا أصغر أو دقة أعلى؛ إذ تُضيف الأدوات المعيارية هوامش خطأ إضافية قد تتراكم مع كل مكون جديد، في حين أن الأداة الصلبة تُوفر نطاق دقة أصغر بنفس مستوى السعر.

تُباع قواطع التفريز الطرفية بأقطار ساق وقطاعات بالوحدات الإمبراطورية والمترية. في الولايات المتحدة، تتوفر الوحدات المترية بكثرة، ولكنها تُستخدم في بعض ورش الميكانيكا دون غيرها؛ وينطبق الأمر نفسه على كندا، نظرًا لقربها من الولايات المتحدة. أما في آسيا وأوروبا، فالأقطار المترية هي المعيار.

يمكن إنتاج مجموعة متنوعة من الأخاديد والفتحات والتجاويف في قطعة العمل باستخدام أنواع مختلفة من رؤوس القطع. من أنواع رؤوس القطع الشائعة: رؤوس القطع ذات النهاية المربعة، ورؤوس القطع الكروية، ورؤوس القطع على شكل حرف T، ورؤوس القطع الأسطوانية. تُستخدم رؤوس القطع ذات النهاية المربعة لقطع الفتحات والتجاويف والحواف المربعة. أما رؤوس القطع الكروية فتُستخدم لقطع الفتحات أو الحواف الدائرية. بينما تُستخدم رؤوس القطع على شكل حرف T لقطع الفتحات على شكل حرف T. وتُستخدم رؤوس القطع الأسطوانية للأسطح المستوية الكبيرة وللقطع بزوايا مختلفة. كما توجد أنواع أخرى من هذه الأدوات.

توجد أربع زوايا حرجة لكل أداة قطع: زاوية حافة القطع النهائية، وزاوية التخفيف المحورية، وزاوية التخفيف الشعاعية، وزاوية الجرف الشعاعية .

تختلف أنواع الأدوات وأشكالها الهندسية باختلاف المادة المراد تشكيلها وطبيعة المهمة. فعلى سبيل المثال، عند تشكيل مادة كالألومنيوم ، قد يكون من المفيد استخدام أداة ذات أخاديد عميقة مصقولة، وحافة قطع حادة للغاية، وزوايا ميل عالية. أما عند تشكيل مادة صلبة كالفولاذ المقاوم للصدأ ، فإن استخدام أخاديد ضحلة وحافة قطع مربعة الشكل يُحسّن من إزالة المادة ويُطيل عمر الأداة.

A wide variety of materials are used to produce the cutting tools. Carbide inserts are the most common because they are good for high production milling. High speed steel is commonly used when a special tool shape is needed, not usually used for high production processes. Ceramics inserts are typically used in high speed machining with high production. Diamond inserts are typically used on products that require tight tolerances, typically consisting of high surface qualities (nonferrous or non-metallic materials).

In the early 90s, use of coatings became more common. Coatings can provide various benefits including wear resistance, reduction of friction to assist with chip evacuation, and increased heat resistance. Most of these coatings are referred to by their chemical composition.

Though PCD veins is not a coating, some end mills are manufactured with a 'vein' of polycrystalline diamond. The vein is formed in a high temperature-high pressure environment. The vein is formed in a blank and then the material is ground out along the vein to form the cutting edge. Although the tools can be very costly, they can last many times longer than other tooling.

Advances in end mill coatings are being made, however, with coatings such as Amorphous Diamond and nanocomposite PVD coatings beginning to be seen at high-end shops (as of 2004).

Although coatings have a typical color, manufacturers may modify the coating process or add additives to change the appearance without affecting the performance as part of their branding. Bright blues, reds and turquoise are among the "unnatural" colors.

End mills are typically made on CNC (computer numeric controlled) tool and cutter grinder machines under high-pressure lubricants such as water, water-soluble oil, and high-flashpoint oil. Grinding inside the machine is accomplished with abrasive wheels mounted on a spindle (and in some cases, multiple spindles). Depending on what material is being ground, these wheels are made with industrial diamond (when grinding tungsten carbide), cubic boron nitride (when grinding cobalt steel), and other materials (when grinding, for instance, ceramics), set in a bond (sometimes copper).

التشطيب الخشن: يهدف إلى إزالة جزء كبير من المادة من قطع العمل، وأحيانًا للتخلص من المواد الزائدة للوصول إلى الشكل النهائي. ^{[ 2 ]} ويسعى إلى الاقتراب قدر الإمكان من الشكل النهائي. تقليديًا، يُعدّ أول عملية رئيسية في عملية التشغيل الآلي.

التشكيل/التشكيل الجانبي: هي عملية تُستخدم لتشكيل أسطح مختلفة، مثل الأسطح المستوية أو غير المنتظمة. يمكن إجراء هذا النوع من العمليات خلال مرحلة التخشين أو التشطيب من العملية الإجمالية. ^{[ 3 ]}

التسوية: هي عملية تُستخدم لتسوية سطح القطعة إلى أبعاد محددة. يمكن إجراء التسوية باستخدام قواطع طرفية أو قاطع تسوية خاص. ^{[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]}

التجويف/الشق: هي عملية لإنشاء تجويف داخل القطعة. يمكن أن يكون التجويف ضحلاً أو عميقاً، حسب المواصفات. ^{[ 7 ]}

• مثقاب (قاطع)
• طحن الجيوب باستخدام الحاسوب

• روبرت هـ. تود، ديل ك. ألين، ليو ألتينغ، "دليل مرجعي لعمليات التصنيع"، دار النشر الصناعية، نيويورك، 1994، الصفحات 49-53