Seediscussions,stats,andauthorprofilesforthispublicationat:https://www.researchgate.net/publication/272238680

Studytheeffectofcuttingconditionsonthedegreeofsurfaceroughnessoperatedbyinnerturningprocess

Research·February2015

DOI:10.13140/2.1.4014.1601

READS

29

1author:

AliI.Al-Mosawi

FreeConsultation

379PUBLICATIONS656CITATIONS

SEEPROFILE

Availablefrom:AliI.Al-Mosawi

Retrievedon:18August2016

وزارة التعليم العايل والبحث العلمي

هيئة التعليم التقني

بابل –املعهد التقني

ظروف القطع على درجة خشونة السطوح دراسة تأثري

املشغلة بواسطة عملية خراطة السطوح الداخلية

ن قسم امليكانيك كجزء م –بابل / مشروع مقدم إىل عمادة املعهد التقني

ني يف امليكانيكتقمتطلبات نيل درجة الدبلوم ال

من قبل الطلبة

أمحد وهيب صبار

أمحد هادي حسن أمحد حممد هادي

أسعد صبحي حسن موسى مأمحد كاظ

أرشد عبد علي عبد عون

إشراف

علي إبراهيم مسلم املوسوي

مدرس مساعد –ماجستري هندسة مواد

هـ 1428 م 2007

تا

ا وع

ع اا ا

ا –ا اول

1 المقدمة 1

1 ظروف القطع 2

3 الخراطة الداخلیة 3

4 جودة السطوح المقطوعة 4

5 لسطوح خشونة ا 5

6 ثرة على الخشونة الطبیعة ؤالعوامل الم 6

7 السطوح المقطوعة تأثیر ظروف القطع على درجة خشونة 7

7 تأثیر سرعة القطع على درجة الخشونة 8

ما ا– مس ا ةق وأط

8 المقـــــدمة 1

8 ــــــــــــونـــــــــــــــة رق قیــــــــــــاس الخشــــــــــــط 2

11 أجھزة قیــــــــــــاس الخشــــــــــــونـــــــــــــــة 3

ادر

اوع

ف���ي تحدی���د دق���ة الرئیس���يتعتب���ر خش���ونة الس���طح العام���ل المھ���م و

السطوح المشغلة من حیث إنھاءھا السطحي وم�دى جودتھ�ا وكفاءتھ�ا ف�ي

الت�ي النظری�ة ھذه الدراسة يلذلك وف، وظیفتھا التي صنعت ألجلھا أداء

القط���ع یق���دمھا ھ���ذا المش���روع ت���م التع���رض للظ���روف المحیط���ة بعملی���ة

وتأثیرھا على خشونة السطوح التي یتم تشغیلھا بعملیة الخراطة الداخلیة

.في أداء عملھا بكفاءة إمكانیتھاو أھم العوامل التي تؤثر علیھا ومدى

ا اول

ا

1 ا ) (Introduction

ض�روریة المیكانیكی�ة األج�زاءتص�نیع معظ�م ف�يمتطلبات الدق�ة والنعوم�ة إن

أھ��معملی��ات قط��ع المع��ادن م��ن إن عتب��اروبا. الحدیث��ة و المتط��ورة الص��ناعات ف��ي

والت�ي طبقة من معدن الشغلة إزالة تتضمن التيو طرف التصنیع القدیمة والحدیثة

.) Chip( یشتعرف بالرا

الض�روريم�ن أص�بح) CNC(التش�غیل ماكثاتعلى وسیطرتھوبدخول الحاسوب

العدد یشكل یضمن لیس فق�ط الس�یطرة عل�ى وتصمیملیات القطع اختیار ظروف عم

لم�ا ) Surface Finishing( الس�طحي االنتھ�اءعل�ى درج�ة أیض�الك�ن األبع�اد دقة

تقلی�ل وبالت�الي،على عمر الكالل وخصا ئص التحمیل والبل�ى وتأثیر أھمیةلذلك من

. والتصنیع للتشغیلوالثانویة األولیةالتكالیف

. ) )Cutting Conditionوف اظ 2

أووع�ة م�ن الظ�روف ، تتض�من مجم ق�دةظاھرة مع أوعملیة القطع عملیة إن

ویمك�ن تص��نیف 0التش��غیل أثن�اءواح�د إنالمتغی�رات والت�ي ق��د ت�ؤثر مجتمع�ة وف��ي

-:القطع الرئیسیة وكما یلي ظروف

.) Machine Variables( متغیرات الماكنة - 1

-:وتتضمن ھذه المتغیرات

.) Cutting Speed(سرعة القطع - 1

الس�طحي اإلنھ�اءدى درج�ة وم� أخ�رى إل�ىحیث تختلف سرعة القطع من حالة

لی�ة ینوعیة المعدن المشغل حی�ث المع�ادن المط كذلكالتي یراد الحصول علیھا ،

.الھشة تحتاج سرعة اقل لضمان جودة سطوحھا أماتحتاج سرعة كبیرة ،

2

.) Cutting Depth(عمق القطع - 2

.حیث كلما زاد عمق القطع زاد مقدار الخشونة للسطح

.) Feeding Rate(معدل التغذیة - 3

اإلنھ�اءیتناسب معدل التغذیة مع نوع المعدن المشغل وكذلك مع درجة إنیجب

.المطلوبة

.)Rigidity of Machine( جساءة الماكنة - 4

وبالت��الي ت��زداد دق��ة حی��ث كلم��ا زادت جس��اءة الماكن��ة كلم��ا قل��ت االھت��زازات

.الجید للسطح واإلنھاءالتشغیل التي تنعكس على جودة السطح

.ساءة تثبیت عدة القطع وماسك العدة والشغلة ج - 5

التثبیت ق�ل االھت�زاز وازداد إحكامتؤثر على الخشونة حیث كلما تم أیضا وھي

. السطحي اإلنھاءتمركز عدة القطع على الشغلة وعلیة تزداد جودة

. )Work piece Variables(متغیرات الشغلة -2

: ياآلتوتتضمن

.الشغلة وشكلھا أبعادوتشمل .ة الشغلة یھندس - 1

. سبیكة أومعدن حر ھيھل .يالتركیب الكیمیائ - 2

.مطیلیة الشغلة أوالدة صوھى تتضمن .كانیكیةیالخواص الم - 3

التشغیل على خواصھا الحراریة تأثیرمدى . ص الحراریةاالخو - 4

. حساسة للحرارة ھي أمھل تتلدن بالحرارة

.) Cutting Tool Variables(عدة القطع متغیرات -3

: وتشمل

. ) Tool Geometry( ة العدة یھندس -1

. تتضمن زوایا العدة الرئیسیة والجانبیة ونصف قطر المقدمةو

3

ع��دة كاربیدی��ة مأالس��یرامیك أوھ��ل الع��دة مص��نعة م��ن الف��والذ .ن��وع الع��دة - 2 .وغیرھا

-:وتشمل أخرىمتغیرات -4

. وسائل التبرید مستخداإتأثیر -1

.تأثیر بلى العدة وكسرھا -2

.البیئة تأثیر - 3

3 ااا اط )Internal Turning( .

Boring(لح علیھ��ا بعملی��ة توس��یع الثق��وب مایص��ط أوالخراط��ة الداخلی��ة إن

operation ( ھ��ي م��ن العملی��ات الواس��عة االنتش��ار ف��ي الص��ناعة ، والت��ي تتض��من

.)1(الثقوب وكما موضح في الشكل رقم وإنھاءتوسیع

إلىوالسبب یعود األخرىعملیات الخراطة عملیة الخراطة الداخلیة تختلف عن إن

الخراط�ة الداخلی�ة تك�ون ف�ي ) Boring bar( كون بنیة العدة الخاصة بالتوس�یع

)1(الشكل رقم )توسیع الثقوب ( عملیة خراطة داخلیة

4

عل�ى تك�ون كبی�رة وتعتم�د إنیمك�ن هقط�ر إل�ى ھنس�بة طول� إن يأنحیفة أوقصیفة

وبس��بب ذل��ك ع��ادة تك��ون جس��اءة حام��ل الع��دة قلیل��ة. توس��یعھھندس��یة الثق��ب الم��راد

نح�راف االدة ع�نظ�ام التش�غیل فتح�اول ال فيیصبح حامل العدة اضعف جزء وبالتالي

عكس��یا عل��ى تأثیرھ��اق��وى القط��ع الدینامیكی��ة وان القص��افة یك��ون ف��يیت��اثیر التغی��ر

م��ن االھت��زاز وعل��ى عم��ر الع��دة حی��ث تزی��د القص��افة توس��یعھنوعی��ة الثق��ب الم��راد

. )Metal removal rate( دن عالم إزالةتقلیل معدل وبالتالي

وع�دم اس�تقراریة ) الس�طحي اإلنھاءالدقة ودرجة ( تشغیل غیر دقیق ھمما ینتج عن

خراطة الداخلیة عند قطع المع�ادن ال في ةالمھم اإلنتاجیةومن المشاكل .عملیة القطع

دم وج�ود تص�ریف ال�رایش وذل�ك لع� ھيقطر قطع الثقوب صغیر ال أثناء صوصاوخ

فتحشر دق�ائق ال�رایش ، الخارجیة الخراطة فيللرایش كما ھو الحال طبیعيمخرج

.السطح المقطوع وعدم استقرار العملیة تشویھداخل الثقب مما یوثر على

4 ح ادة ا ) Surface Cutting Quality ( .

سطوح المشغوالت باختالف طرف التشغیل وذل�ك تبع�ا لن�وع ستضاریتختلف

إل��ىعن��د النظ��ر . االختالف��ات ھ��ذهیوض��ح ) 2(والش��كل رق��م ،ماكن��ة التش��غیل ودق�ة

تس���مى والت���يم���ن االنحراف���ات أن���واعالس���طوح المقطوع���ة یمك���ن مالحظ���ة وج���ود

.بالخشونة والتموج والتشققات

انحراف��ات منتظم��ة وتظھ��ر نتیج��ة لالھت��زازات غی��ر نھ��اإتع��رف التموج��ات عل��ى

إنھ�افتع�ر ف عل�ى ) Roughness( الخش�ونة أم�ا، القط�ع آالت ف�يالمرغوب بھا

ومركب�ة عل�ى التم��وج ) Waviness( واص�غر م��ن التم�وج أدقع�دم انتظ�ام

إم��ا ،وھ��ى مح��ددة بالمنطق��ة الت��ي یمك��ن فیھ��ا إھم��ال االنح��راف ع��ن ش��كل الس��طح

.نتظامات متوزعة بصورة عشوائیة على السطح إتشققات فھي عدم ال

5

. ) ) Surfaces Roughnessم اح 5

یمك��ن اعتب��ار خش��ونة الس��طوح النھائی��ة الناتج��ة م��ن عملی��ات القط��ع المختلف��ة

. ةالطبیعیالیة والخشونة لمجوعة الخشونة المثمساویة

. Roughness ( Ideal( يةاخلشونة املثال -1

لشكل عدة قطع ومقدار تغذیة علیھاخشونة یمكن الحصول أفضلوھى

-:توفرت الشروط التالیة إذا إلیھاویمكن الوصول

. )Built Up edge ( ناشئجود حد قطع عدم و-1

. )Chatter( طكاك صعدم وجود ا -2

. مضبوطة جدا القطع آلةحركات -3

)2(الشكل رقم تضاریس السطح المقطوع

6

. ) Roughness Nature( ةالطبيعياخلشونة -2

یص��عب الحص��ول عل��ى ظ��روف مثالی��ة وبص��ورة اعتیادی��ة مل��يالعالوق��ع ف��ي

نسبة كبیرة من الخشونة الفعلیة وھ�ى الخش�ونة الناتج�ة م�ن ةالطبیعیتشكل الخشونة

.عدم انتظام عملیة القطع

6 ا ااا ما ة .

-: ھي الرئیسیةوالعوامل ةالطبیعیخشونة ھناك عدة عوامل توثر على ال

.) B .U. E( ئظھور وزوال الحد القاطع الناش -1

لمعام���ل الق���یم العالی���ة إن. الطبیعی���ةوھ���و العام���ل الرئیس���ي الم���ؤثر عل���ى الخش���ونة

الناش�ئالح�د الق�اطع لاالحتكاك بین الرایش والسطح العلوي للع�دة ھ�و س�بب تش�كی

ھ تركی�ب دین�امیكي یتك�ون م�ن تراك�ب طبق�ات متعاقب�ة والذي یمكن تعریفھ على ان�

م�ن المع��دن المقط��وع ال��ذي یلتص�ق عل��ى الح��د الق��اطع ویت�راكم عل��ى مس��احة ف��وق

سطح الجرف وھي منطق�ة االلتص�اق ویك�ون ش�دید الص�الدة حی�ث تص�ل ص�الدتھ

وكلم��ا ك��ان حج��م الح��د . المع��دن المقط��وع ةص��الد أض��عافثالث��ة أوض��عفین إل��ى

. خشنأالسطح المقطوع أصبحالكبیر كلما الناشئالقاطع

وحركات اھتزازیة ب�ین الع�دة والش�غلة ت�ؤثر عل�ى تش�ویھ س�طح اصطكاكظھور -2

.الشغلة

. التغذیة آلیةعدم انتظام -3

.القطع مثل حركات الراسمة آلةحركة ضبطعدم -4

.وجود عیوب في بنیة معدن الشغلة -5

.طع المواد الھشة مستمر عند قتولید رایش غیر -6

7

.تمزق مادة الشغلة عند قطع معادن لینة بسرعة واطئة -7

.تخدیش السطح عند جریان الرایش أوتضرر -8

. بلى عدة القطع -9

7 ح اا م در وف اظ.

ظ��روف القط��ع عل��ى درج��ة خش��ونة الس��طوح تك��ون یش��كل مباش��ر ت��أثیر إن

. األخرىالتغذیة وبشكل غیر مباشر كتأثیر ظروف القطع تأثیرك

ع�دة توس�یع الثق�وب ل�ذلك یمك�ن ام�لجساءة من ح أكثروالشغلة بنیة ماكنة القطع إن

غی�ر ھ�الع�دة یمك�ن اعتبارلحام�ل ا االفتراض رغ�م ذل�ك ب�ان خص�ائص االھت�زازات

، المج�ال ھذا في احثین بعض الب ھافترض يءالشمعتمدة على بنیة ماكنة القطع وھذا

ك�ابول م�ع ع�دة أوكعتل�ة مث�اليش�كل ب اعتب�ارهالتوس�یع یمك�ن ع�دة وان نظام حام�ل

وبس�بب ،ق�وى القط�ع الدینامیكی�ة ت�أثیرتعمل نھایة بص�ورة ح�رة وتح�ت القطع حیث

وااللت��واء واھت��زاز االلت��واء ال اءن��االنحة التوس��یع ف��ان ع��دل يتماث��ل المقط��ع العرض��

وم�ن ظ�روف . إھمالھ�اع�دة التوس�یع ویمك�ن عل�ى عملی�ة التوس�یع وال ءأدا فيثر ؤی

عم�ق ، س�رعة القط�ع ھ�يتوثر عل�ى درج�ة خش�ونة الس�طوح المقطوع�ة التيالقطع

.معدل التغذیة ، القطع

8 ما در ا .

ى ق��وى القط��ع كبی��ر عل��ى عملی��ة تش��كل ال��رایش وعل�� ت��أثیرتمتل��ك س��رعة القط��ع

القط��ع ىبزی��ادة س��رعة القط��ع تق��ل ق��و إنحتك��اك حی��ث الق��ص ومعام��ل اال وزاوی��ة

ار س�وف ت�وثر عل�ى س�مك المع�دن المقط�وع وعل�ى مق�د والتيوتزداد زاویة القص

االحتكاك بین سطح الرایش السفلى وسطح الجرف للعدة ومن ثم زیادة حرارة القط�ع

زی��ادة س��رعة القط��ع لھ��ا إن .الس��طح نةدرج��ة خش��و نالق��ص تتحس�� زاوی��ةوبزی��ادة

. اشئنالكبیر على اضمحالل ومن ثم زوال حد القطع ا تأثیر

اما

طق وأة

مس ا

8

L

aaaaRa n

.......321

nZZZL

Ra ......1

21

1 ا ) (Introduction .

انھ مھما بلغ�ت دق�ة إذمستحیال ، مرا أتحقیق نعومة مطلقة في التشغیل یكاد یكون إنسبق القول

ل عل�ى ش�ك أيالتش�غیل ف�ان الس�طح یب�دو تح�ت المیكروس�كوب عل�ى ھیئ�ة مرتفع�ات ومنخفض�ات

س�تدارة إ و التغذیة وتعتبر ،نتوءات ومجاري ،وعلیھ فان السطح ینتج على درجة ما من الخشونة

أھ��مم��ن س��رعة القط��ع و ی��ة والطبیعی��ةئخ��واص مع��دن التش��غیل الكیمیاو مقدم��ة القط��ع ف��ي الع��دة

.المؤثرات في ھذا المجال

. مس اق ط 2

تستخدم ھذه الطرق الحسابیة لتقدیر خشونة السطح الناتج م�ن عملی�ة التش�غیل وھ�ذه الط�رق

:ھي

. )Center-Line Average -CLA( متوسط اخلط املركزي -1

س���ط متو بأنھ���اوتع���رف وال���ذي یعن���ي متوس���ط الخش���ونة ، ) (Raب���الرمز إلیھ���اویش���ار

وحسب .الوسطي للسطح ،مقاسة ضمن مسافة معینة ياالنحرافات الموجودة فوق وتحت المستو

:القانون التالي

9

dxxZL

RaL

0

1

n

ZZZRq n

222

21 .....

L

dxxZL

Rq0

21

: إنحیث

L = الطول التقدیري

Z = االرتفاع واالنخفاض

◌X = المسافة على طول القیاس

.لحساب خشونة السطح أوربافي تستخدم ھذه الطریقة

.) Root mean Squar Average RMS (طريقة متوسط اجلذر الرتبيعي -2

األمریكی��ةوتس��تخدم ف��ي الوالی��ات المتح��دة ) Rq(أو) MRMS(ویرم��ز لھ��ا ك��ذلك ب��الرمز

-:لالرتفاعات وكما یلي

: إنحیث

n =عدد االرتفاعات .

Z =رتفاع اال.

a1

a2

a3

a4

a5

an

L

10

. (Average Peak to valley Height) طريقة متوسط االرتفاع بني القمة والقعر -3

ھذه الطریقة خمسة ارتفاعات وخمس�ة انخفاض�ات فق�ط والت�ي تأخذ) Rz(ویرمز لھا بالرمز

-: أدناهوكما في الشكل ) L(تقع ضمن طول محدد

. ( Maximum Height ) رتفاعإ أقصىطريقة -4

وھي من الطرق القدیمة في حساب خشونة السطح وتعتم�د عل�ى اخ�ذ )Hmax (ویرمز لھا بالرمز

:انخفاض وكما في الرسم وأسفلقمة أعلىبین األقصىاالرتفاع

a1

a2

a3

a4

a5

Hm

ax

Hmax =a1+a2

a1 a2

a3 a4

b4 b2 b1

a5

b3 b5

11

. أة س ام 3

یتم تعیین االنحراف الدقیق في شكل السطح المشغل بقیاس عمق الخشونة علیھ ،والحقیق�ة وج�د

تعی�ین أس�الیب وأس�رع أس�ھلتقییم جودة السطح بواسطة تحدید مدى عمق خش�ونتھ یعتب�ر م�ن إن

س�طوح المش�غلة بع�ض وتس�تخدم لتعی�ین االنحراف�ات الدقیق�ة ف�ي ال.االنحراف الدقیق في السطوح

التي تختلف اختصاص�اتھا ع�ن بعض�ھا ال�بعض بحی�ث ال األجھزةبواسطة مجموعة من األسالیب

عموم��ا عملی��ة القی��اس الكم��ي األجھ��زةق��د یك��ون مكم��ال ،وتخ��دم ھ��ذه أو أخ��ریتك��رر اختص��اص

فیما و النموذجیة األمامیةوكذلك المناظرة بین السطوح المختبرة والسطوح اآلالت أجزاءلسطوح

:القیاس المذكورة وأسالیب أجھزةیلي نقدم عرضا لكل من

. )اإلستشعار(يةـــــاللمس باألجهـــزةق ــــاس االحنراف الدقيـــــقي -1

اللمس��یة ف��ي قیاس��ھا النح��راف الس��طوح عل��ى استش��عار م��دى ذل��ك االنح��راف األجھ��زةتعتم��د

المج�اري ألعم�اقختب�اره فت�نخفض تبع�ا خاص�ة ب�ذلك تتح�رك عل�ى الس�طح الم�راد ا إبرةبواسطة

عل�ى س�اعة أماتترجم ھذه الحركة أنالرتفاع نتوء الخشونة وھكذا ،على واتساعھا ثم ترتفع تبعا

الش�كل كم�ا ف�ي . كلیھم�ا مع�ا أوتقوم بتسجیل االنح�راف عل�ى ورق بی�اني ضافیة إبوحدة أوبیان

) .1(رقم

استشعار إبرة

سطح االختبار

)1(الشكل رقم

)اإلستشعار(قیاس االنحراف الدقیق باالجھزة اللمسیة

12

: أساسییناالستشعار غرضین إبرةتستوفي أنیجب و

.مجرى موجود على السطح المختبر أعمق إلىتتمكن من الوصول أن .1

.عمر ممكن أطولحتى تعیش تتمتع بمقاومة عالیة للتآكل أن .2

ص��غیرا ج��دا وق��د اإلب��رةیك��ون مق��دار اس��تدارة مقدم��ة أننج��د ان��ھ یج��ب األولق الش��رط ولتحقی��

وظیفتھا عندما یت�راوح ألداءدرجة صالحیة أعلىتكون في اإلبرة إنبعض االختبارات أظھرت

یكرون وتظ�ل ص�الحة لالس�تعمال حت�ى یص�ل نص�ف قط�ر ام�) 10،12(نصف قطر مق�دمتھا ب�ین

) 2(رق�م ش�حذھا ،ویوض�ح الش�كل إع�ادةیكرون وھن�ا یج�ب ام� 30 ل�ىإ –نتیجة للتآك�ل –مقدمتھا

.التي تختلف في شكل مقدماتھا اإلبر أنواعبعض

. ريةــــــــــالبص باألجهزةق ــــــاس االحنراف الدقيــــــــقي -2

إنھ�االلمس�یة فض�ال ع�ن األجھ�زةدق�ة م�ن أعل�ىالبصریة لقیاس جودة الس�طوح األجھزةتعتبر

ف��ي القی��اس اإلب��رةاس��تخدام إل��ىتعف��ي الس��طح م��ن مش��اكل التع��رض للخ��دش نظ��را لع��دم الحاج��ة

السطوح المشغلة التي أشكالبصفة خاصة في قیاس االنحراف الدقیق في األجھزة،وتستخدم ھذه

النموذجی�ة األمامی�ةیتحتم تقییمھا وقیاسھا بدقة ،ومنھ�ا عل�ى س�بیل المث�ال اختب�ار س�طوح العین�ات

: ومن ھذه األجھزة

. زدوجـــــــــوب المــــــــــكروسكـــالمی -1

ضوئیة من خالل فتح�ة أشعةالضوئي ،ففیھ تسقط التقاطع أساسالجھاز على ھذاعمل یأتي

تك��ون الفتح��ة أنعل��ى (درج��ة 60 أو 45ض��یقة عل��ى النت��وءات بالس��طح المختب��ر بزاوی��ة ق��درھا

وان كان ھذا یجعل ح�دود ع�دم اس�تواء الس�طح تب�دو غی�ر حقیقی�ة ) نتوء عمودیة على إتجاه قمة ال

)2( الشكل رقم

نماذج مختلفة من ابر االستشعار

13

بسبب زاویة المیل التي یقع بھا الضوء على سطح االختبار ،وبمس�اعدة جھ�از المیكروس�كوب ی�تم

انظ��ر (بواس��طة تق��اطع الض��وء ث��م قیاس��ھا اآلخ��رتعی��ین الص��ورة الت��ي حص��لنا علیھ��ا م��ن الجان��ب

ض�عفا 165 إل�ى 50ویكبر جھاز المیكروس�كوب الم�زدوج ف�ي ح�دود م�ا ب�ین ))2 (رقم الشكل

ةط�االنت�وءات الكبی�رة ج�دا ف�ي االنح�راف ال�دقیق الت�ي تن�تج م�ن عملی�ات الخر إالانھ ال یقیس أي

ع�ن قیم�ة أماالمصقولة أووالتفریز ،وبھذا فان ھذا الجھاز ال یستخدم في قیاس السطوح المجلخة

. 2.6mm إلى 0.8mmبین تكبیره فھي ما

قیاس االنحراف الدقیق بجھاز التداخل الضوئي -2

ف�ي أتنش تداخل الضوء حیث أساسیعمل ھذا الجھاز في تقییمھ لالنحراف الدقیق للسطح على

ل خط��ین واض��حة ،وتؤخ��ذ المس��افة ب��ین ك�� أخ��رىمعتم��ة وخطوط��ا الجھ��از خطوط��ا مج��ال نظ��ر

كمعی�ار ) نص�ف ط�ول موج�ة ض�وئیة إلى أي مایكرون 0.275حوالي إلىوالتي تصل (متتالیین

عن قیمة ارتفاع نتوء الخش�ونة فان�ھ یحس�ب ف�ي ھ�ذه الحال�ة بالعالق�ة أمالتحدید التداخل الضوئي ،

:التالیة

مح��دد المح��دد بواس��طة (نس��بة ارتف��اع النت��وء xنص��ف ط��ول الموج��ة الض��وئیة =ارتف��اع النت��وء

طول المسافة بین الخطین):التداخل

:ویمكن اختصار ھذه العالقة فیما یلي

)3(رقم انظر الشكل) أ(ف ) :الناتج من الجھاز)(خع(x) ل م س)= (خع(

منظار القیاس

ثغرة عدسة

سطح االختبار

)2( رقم شكلال

رسم تخطیطي الختبار السطح بالتقاطع الضوئي بواسطة المیكروسكوب المزدوج

14

اللمسية البصرية باألجهزةقياس االحنراف الدقيق -3

قی��اس جانبی��ة ھ��و أھمھ��اص��ریة ھن��اك ط��رق قی��اس تجم��ع ب��ین خاص��یة اللم��س والخاص��یة الب

یتم قیاس جانبیة انحراف السطح في ھذه الطریقة بواسطة جھاز .االنحراف بجھاز التحدید البیاني

التحدید البیاني للجانبیة وھو عبارة عن جھاز قی�اس بص�ري میك�انیكي یك�ون غالب�ا ص�غیر الحج�م

باح ت�وھجي عل�ى م�رآة یركب على قائم اسطواني ،وعند استخدامھ یسقط منھ ض�وء مص�دره مص�

استشعار ،وبمساعدة نظام بصري خاص یسقط منھ شعاع الضوء على ورقة حساس�ة بإبرةترتبط

للضوء فیظھر علیھا في التو تحدید لجانبیة االنحراف في شكل السطح ویكبر ھ�ذا الجھ�از الس�طح

ی�د جانبی�ة ضعفا ،وعندما یطلب تحد 50وحتى 25 إلىضعفا ةافقیا 5000وحتى 250 إلى سیا أر

إل��ى أي(موق��ع العم��ل إل��ىالكبی��رة م��ن الماكین��ات ،یمك��ن نق��ل الجھ��از لألج��زاءانح��راف الس��طح

یمی�ز الجھ�از وج�دیر بال�ذكر ان�ھ ما أھمعملیة القیاس ،وھذا ھو إجراءوتركیبھ علیھا ثم ) الماكنة

ي قی��اس ف�� أیض��ا وإنم��اال یتوق��ف اس��تخدام ھ��ذا الجھ��از عل��ى قی��اس االنح��راف ال��دقیق للس��طوح

البصمات على س�طوح المش�غوالت خصوص�ا م�ا یص�نع منھ�ا م�ن الخام�ات البدیل�ة كم�ا ان�ھ یق�یس

ویتوقف مجال القیاس في جھاز التحدید البیاني للجانبی�ة .البصمات على السطوح المغطاة بالطالء

.الفیلم الحساس في الجھاز وكذلك على مدى التكبیر العمودي أوعلى عرض شریط الورق

وب�ذلك كرون�ا امی 1.5الجھاز ف�ان نص�ف قط�ر اس�تدارة مق�دمتھا یبل�غ استشعار ھذا إلبرةسبة وبالن

فان�ھ یق�ل ف�ي اإلبرةبالنسبة لضغط أماالمجاري على السطح المختبر ، أعمقنجد انھ یمكننا قیاس

)3 (رقم شكلال رسم تخطیطي لجھاز اختبار السطح بالتداخل الضوئي

15

ھذا الجھاز بارتفاع النتوءات على السطح ول�ذلك فان�ھ یح�د م�ن مش�كلة تم�زق النت�وءات الموج�ودة

.لى السطح المختبر ع

وبمقارنة حاالت تحدید جانبیة انحراف السطوح التي یتم تسجیلھا بھذا الجھاز بمثیلتھ�ا الت�ي ی�تم

النت��ائج المستخلص��ة بواس��طة جھ��از التحدی��د إنتس��جیلھا بواس��طة المیكروس��كوب الم��زدوج نج��د

.البیاني للجانبیة تتطابق تماما مع الشكل الحقیقي لجانبیة شكل السطح

مث��ل جھ��از القی��اس بالت��داخل ال��دقیق األس��طحدق��ة لقی��اس انح��راف أكث��ر أخ��رى أجھ��زةوتوج��د

(Micro interfere ometer) الس��طوح المش��غلة ب��التجلیخ ال��دقیق والص��قل أدقوھ��و یق��یس

إندق�ة ،كم�ا األعل�ى (interfero microsope)،وك�ذلك جھ�از میكروس�كوب الت�داخل ال�دقیق

ویستخدم ف�ي قی�اس (Micro profile meter)ھو جھاز قیاس الجانبیة الدقیق رآخ ا ھناك جھاز

والموج��ودة ) الناتج��ة ع�ن الك��بس م�ثال (ذات االرتفاع��ات المیكروس�كوبیة الغی��ر منتظم�ة األس�طح

.) ص خع(ارتفاع للنتوء أقصىعلى خط واحد على السطح والتي محدد

16

ادر .

. 1974" أساسیات قطع المعادن" محمد عبد الرحمن عناني ، إبراھیم الرشیدي -1

2- Lawrence E. Doyle, Carl A. keyser, James L.Leach, George F.

Schrader, and Morse B. Singer “ Manufacturing processes and Materials

for Engineering” , Third Edition, prentice - Hall, Inc. 1985 .

3- E.P.DeGarmo,J.T.Black and R.A.Kohser “Materials and

Processes in Manufacturing”,Eighth Edition,John Wiley &

Sons,(1999).

4- Ron Amaral , Leonel Ho Chong " Surface Roughness" , 2002 .