الخراطة باستخدام الحاسوب (CNC) والخراطة والتفريز: كيفية تشكيل الأعمدة والأكمام والأجزاء الملولبة بدون انحراف أو اهتزاز

تبدو عملية الخراطة بسيطة: تدوير القطعة، قطع القطر المطلوب. لكن سرعان ما ينحرف عمود طويل رفيع في المنتصف، وتهتز جلبة رقيقة، ويتمزق خيط، وهنا تكمن الصعوبة الحقيقية: الأجزاء التي يجب أن تتطابق تمامًا. لا تتعلق معظم مشاكل الخراطة بالمخرطة نفسها، بل بكيفية تثبيت قطعة العمل وكيفية التحكم في القوى المؤثرة عليها.

المشاكل التي تظهر في عملية التحويل

• الانحراف. ينحني العمود الطويل تحت تأثير قوة القطع، ويختلف القطع في منتصف العمود عن القطع في طرفيه. والنتيجة هي شكل مخروطي أو أسطواني لا يمكن إصلاحه مهما تم تعديل البرنامج.
• الاهتزاز. قطعة عمل مرنة بالإضافة إلى قوة القطع تساوي اهتزازًا: علامات اهتزاز مرئية، واستدارة رديئة، وسطح لا يجتاز الفحص.
• تشوه الجدار الرقيق. تضغط قوى القطع على غلاف رقيق إلى الداخل؛ ويرتد الجزء إلى مكانه بعد مرور الأداة، ولا يكون القطر النهائي هو القطر الذي قطعته الأداة.
• مشاكل في الخيوط. المواد اللينة أو الليفية تتمزق عند شكل الخيط؛ المواد الصلبة تتآكل الحشوة وينحرف شكل الخيط عن القياس المطلوب.
• العلاقات المفقودة. يجب أن يحافظ العمود الذي يحتاج إلى سطح مستوٍ أو ثقب عرضي أو مجرى مفتاح على هذه الميزات في موضعها الصحيح بالنسبة للأقطار المخرطة. يتم ذلك على مرحلتين، مما يؤدي إلى انحرافها.

1. دعم قطعة العمل

أهم عامل في عملية الخراطة هو الدعم. فالقطع يختلف عند تثبيت عمود بين مركزين عن القطع عند تعليقه خارج ظرف التثبيت. بإضافة دعامة ثابتة لمنتصف عمود طويل، ينخفض ​​الانحراف بشكل حاد.

القاعدة بسيطة: كلما زاد طول الجزء غير المدعوم، زادت حركة القطعة. إذا كان قطر القطعة خارج نطاق التفاوت المسموح به في منتصفها، فإن السؤال الأول ليس عن الأداة، بل عن الدعامة.

2. موازنة قوى القطع

في القطع الرقيقة، يُضبط عمق القطع والتغذية للحفاظ على قوى منخفضة وثابتة، وليس لزيادة الإزالة إلى أقصى حد. يقلل استخدام أداة قطع حادة ذات هندسة موجبة من قوة القطع قبل أي شيء آخر. عندما يتطلب الأمر الحفاظ على دقة عالية في عمود طويل، فإن عدة تمريرات خفيفة أفضل من تمريرة واحدة ثقيلة في كل مرة.

3. التعامل مع الجدران الرقيقة بشكل مختلف

تنثني الأكمام الرقيقة عند ضغط الأداة عليها. ويساهم عمق القطع الأقل، والقطع الحادة، وسرعة دوران المغزل الثابتة في منع القطع من تحريك الجدار. إنها أبطأ، وهذا هو المطلوب؛ فالبديل هو قطعة تُقاس بشكل صحيح على الآلة، ولكنها خاطئة عند العمل على طاولة العمل.

4. تحتاج الخيوط إلى عملية حقيقية

تُحدد جودة الخراطة من خلال عملية تشكيل الخيوط. تتطلب هذه العملية هندسة مناسبة لحجم المادة المراد تشكيلها؛ ويمكن إنجاز الخيوط الطويلة بسرعة ودقة أكبر باستخدام تقنية تشكيل الخيوط الدوارة. أما الخيوط الداخلية في الثقوب العميقة، فتفشل بسبب مشاكل في التحكم بالرقائق: حيث تلتصق الرقائق المتشعبة ببعضها، مما يؤدي إلى تمزق القالب وإتلاف السطح النهائي. لذا، فإن معدلات التغذية التي تكسر الرقائق ووصول سائل التبريد إلى منطقة القطع ليسا من التفاصيل الثانوية.

5. يحافظ نظام الخراطة على ترابط الميزات

يُعدّ العمود ذو السطح المسطح المشكّل بالقطع، أو الثقب العرضي، أو مجرى المفتاح، مثالًا كلاسيكيًا لمركز الخراطة والطحن. تتم عمليتا الخراطة والطحن في عملية تثبيت واحدة، مما يحافظ على الزاوية المركزية للجزء المشكّل بالقطع بالنسبة للأقطار المخرطة. تحافظ الماكينة على هذه العلاقة، بينما يؤدي إعادة التثبيت إلى فقدانها.

كيف قامت آلات KGL بتصنيع الأجزاء

تُشغّل شركة KGL مراكز الخراطة والطحن CNC، بما في ذلك آلات المغزل المزدوج، لتصنيع الأعمدة والأكمام والهياكل والوصلات المستخدمة في المعدات الصناعية والأجهزة وأنظمة الأتمتة. وتُحافظ الشركة على دقة الأقطار والعلاقات الحرجة ضمن نطاق ±0.005 إلى 0.01 مم.

تحصل الأجزاء النحيفة ذات الجدران الرقيقة على الدعم واستراتيجية المعلمات التي تحتاجها قبل القطع الأول، ويتم فحص كل طلب من خلال الفحص الأولي، والفحص أثناء العملية، والفحص النهائي، بما في ذلك التحقق من CMM على الهندسة المعقدة.

خاتمة

معظم مشاكل الخراطة تتعلق بدعم قطعة العمل. يجب دعم القطعة، وموازنة القوى، ومنح الخيوط عملية حقيقية، واستخدام آلة الخراطة والطحن للحفاظ على العلاقات بين الأجزاء. لم تكن المخرطة هي الجزء الصعب أبدًا.

FAQ

Q: ما هي أقصى مدة يمكن أن يدور فيها العمود دون حدوث مشاكل في الانحراف؟

A: يعتمد ذلك على القطر والدعامة. يمكن خراطة عمود مدعوم بين مركزين بواسطة مسند ثابت بدقة عالية بنسب طول إلى قطر يستحيل تحقيقها عند تعليقه من ظرف التثبيت فقط. الحد العملي تحدده القطعة والآلة والاستراتيجية، وليس رقم ثابت.

Q: ما هي عملية الخراطة والطحن؟

A: يجمع مركز الخراطة والطحن بين الخراطة والطحن في آلة واحدة. يتم إنجاز الأجزاء المخروطية والمطحونة في عملية تثبيت واحدة، بحيث يتم الحفاظ على التمركز والزاوية بينهما بواسطة الآلة بدلاً من إعادة التثبيت.

Q: لماذا تفشل أجزائي الملولبة في اختبار مقياس اللولبة؟

A: عادةً ما يكون السبب أحد ثلاثة أمور: إما أن شكل أداة القطع لا يتطابق مع المادة، أو أن الأداة مهترئة مما يؤدي إلى انحراف الشكل، أو أن المادة تتمزق بدلاً من أن تُقطع. ولكل مشكلة حلٌّ خاص بها؛ ولا يُحلّ أيٌّ منها بتضييق نطاق التفاوتات في الرسم.