300

Manufacturing process of metals

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Manufacturing process of metals
Page 2: Manufacturing process of metals
Page 3: Manufacturing process of metals
Page 4: Manufacturing process of metals
Page 5: Manufacturing process of metals

الت ي س اھمت ف ي تطورھ ا لق د م رت عملی ات ت صنیع وت شغیل المع ادن ب الكثیر م ن المراح ل

وم ا ومنذ نشوء اإلنسان األول إلى یومنا ھذا ، وھذه المراحل تبعت الع صر ال ذي وج دت فی ھ

ب ھ م ن حاج ات یومی ة یج ب تلبیتھ ا ل ضمان إس تمرار الحی اة ف ي مجتمع ھ ح دیث التك ون ، إذ

ور م ن الع صر الحج ري وم ا ش ھده م ن ت صنیع لألس لحة وآالت وأدوات ب دأت م سیرة التط

المع ادن وم ا تبع ھ م ن تط ور لل صناعات الحجریة والخشبیة مرورا بعصر إكت شافالزراعة

وصوال إلى عصر الثورة الصناعیة وما ن تج عن ھ م ن إكت شافات ص ناعیة كبی رة إل ى الحرفیة

ا م ن كث رة ط رق الت صنیع وتنوعھ ا والت ي م ا إل ى المرحل ة الراھن ة وم ا ن راه فیھ أن وص لت

.زالت مستمرة في التطور وبدون توقف

إن المفھوم العام لعملیات التصنیع والتشغیل یتضمن تحوی ل الم ادة م ن ھیئ ة إل ى أخ رى بأح د

الطرق الصناعیة الحراریة مثل السباكة التي تتضمن صھر الم ادة وص بھا ف ي قوال ب خاص ة

مث ل الط رق ، الك بس ، الخراط ة ، والتفری ز أو ب الطرق المیكانیكی ة وأو الط رق المیكانیكی ة

الطرق على ال ساخن أو الدرفل ة عل ى ال ساخن ، وھ ذا التحوی ل ف ي ھیئ ة الم ادة الحراریة مثل

إن اإلس تنباط المتواص ل للم واد . یمكن من خاللھ اإلستفادة من المادة في مجال تطبیقي مع ین

إل ى تالئ م التطبیق ات ال صناعیة المتنامی ة إس تدعى أی ضا والبح ث ع ن خ واص جدی دة لھ ا

ت صنیع وت شغیل ھ ذه الم واد لتواك ب اإلكت شافات الجدی دة وأی ضا إستمرار التط ور ف ي مك ائن

. تقل كلفة إنتاجھا لتزید الدقة في تصنیع األبعاد واألشكال لھذه المواد وبذلك

ونأم ل أن ی ضیف معلوم ة لذلك جاء ھذا الكتاب لیناقش بعض ط رق الت صنیع بإس لوب ب سیط

.جدیدة وحدیثة إلى قارئھ ومن هللا التوفیق

المؤلف

مق

د

تابمة الك

Page 6: Manufacturing process of metals

i

رقم الصفحة املوضوع التسلسل

لتفاوتات والتوافقات ا– الفصل األول

1 المقـــدمــة 1.1 1 الدقة و التفاوت 2.1 3 مصطلحات التفاوت 3.1 9 تثبیت التفاوت على الرسم 4.1 13 التفاوتات المتراكمة 5.1 14 ـــاتالتــــوافقــ 6.1 15 أنواع التــوافـــق 7.1 18 أنظمة التــوافـــق 8.1 18 تثبیت التوافق على الرسم 9.1

خشونة السطح – الفصل الثاني

29 المقــدمـــة 1.2 31 أنواع خشونة السطح 2.2 35 طرق قیاس الخشونة 3.2 39 أجھزة قیاس الخشونة 4.2

40 أجھزة اإلستشعار 1.4.2 43 األجھزة البصریة 2.4.2 45 األجھزة المجھریة 3.4.2

أجهزة القياس واملعايرة –الفصل الثالث

49 المقـــدمــة 1.3 50 أجھزة القیاس 2.3

50 الخطیةأجھزة القیاس 1.2.3

ات ــــاحملتوي

Page 7: Manufacturing process of metals

ii

50 یاس مباشرة القراءة أجھزة الق 1.1.2.3 55 أجھزة القیاس نوع النقل 2.1.2.3

56 الضوئیة واللیزریةأجھزة القیاس 2.2.3 58 أجھزة المعایرة 3.3 58 أنواع أجھزة المعایرة 4.3

58 محددات قیاس األبعاد الخارجیة 1.4.3 60 حددات قیاس األبعاد الداخلیة م 2.4.3 62 محددات قیاس األسنان 3.4.3 63 محددات قیاس األجزاء المستدقة الطرف 4.3.4

نظرية القطع وتكوين الرايش–الفصل الرابع

65 المقـــدمــة 1.4 66 ظروف القطع 2.4 67 نظریات القطع 3.4 70 مواد عدد القطع 4.4عمر عدة القطع 5.4 74 78 الحرارة المتولدة من القطع 6.4 79 أنواع عملیات القطع 7.4

80 عملیات القطع العمودي 1.7.4 83 عملیات القطع المائل 2.7.4

85 أنـــواع الرایــــش 8.4 87 سوائل التبرید 9.4

88 فوائد سوائل التبرید 1.9.4 88 خواص سوائل التبرید 2.9.4 89 أنواع سوائل التبرید 3.9.4

عمليات اخلراطة–الفصل اخلامس

91 المقـــدمــة 1.5 92 مركبات المخرطة 2.5 94 أنــواع المخـــارط 3.5 96العملیات التي یمكن إنجازھا على المخرطة 4.5 98 تثبیت الشغلة على المخرطة 5.5 100 ھندسیة عدة القطع 6.5 103 ماسكات عدة القطع 7.5

Page 8: Manufacturing process of metals

iii

104 وسائل تثبیت عدة القطع 8.5 105 ظروف القطع 9.5

105 سرعة القطع 1.9.5 106 عمق القطع 2.9.5 106 معدل التغذیة 3.9.5

107 زمن التشغیل 10.5 113 قدرة التشغیل 11.5 115 بطاقة التشغیل 12.5

عمليات التفريز–الفصل السادس

117 المقـــدمــة 1.6 118 أنواع عملیات التفریز 2.6 120 إتجاه تغذیة التفریز 3.6 121 ماكنات التفریز 4.6

121 ماكنات تفریز العمود والركبة 1.4.6ماكنات التفریز نوع الفرش 2.4.6 123 124 ماكنات التفریز الخاصة 3.4.6

125 ع التفریز قواط 5.6 127 مصطلحات قاطع التفریز 6.6 130 طرق ربط عدد التفریز 7.6 131 ملحقات ماكنة التفریز 8.6 133 طرق التقسیم 9.6

133 التقسیم المباشر البسیط 1.9.6 135 التقسیم غیر المباشر البسیط 2.9.6 137 م التفاضلي التقسی 3.9.6 141 التقسیم المركب بدون إستخدام التروس الفرقیة 4.9.6 143 التقسیم بالدرجات 5.9.6

145 معدالت التشغیل 10.6 145 سرعة القطع 1.10.6 146 التغـــــذیـــــة 2.10.6 147 القدرة الالزمة للقطع 3.10.6 148 زمن التشغیل 4.10.6

151 قوى القطع في التفریز 11.6

Page 9: Manufacturing process of metals

iv

عمليات القشط–الفصل السابع

153 المقـــدمــة 1.7 154 ماكنات القشط 2.7

154 المقشطة النطاحة 1.2.7 154 المقشطة النطاحة األفقیة 1.1.2.7 155 المقشطة النطاحة الرأسیة 2.1.2.7

156 مقشطة العربة 2.2.7 157 إدارة المقاشط النطاحة 3.7

157 اإلدارة المیكانیكیة 1.3.7 158 اإلدارة الھیدرولیكیة 2.3.7

160 عدة القطعتثبیت 4.7 160 المشغوالتتثبیت 5.7 161 معدالت التشغیل 6.7

162 سرعة القطع 1.6.7 163 زمن التشغیل 2.6.7 165 القدرة المستھلكة في القشط 3.6.7

عمليات التجليخ–الفصل الثامن

167 المقـــدمــة 1.8 168 تركیب أحجار التجلیخ 2.8 171 تصنیع أحجار التجلیخ 3.8 172 أنواع أحجار التجلیخ 4.8 173 التجلیخ نظام ترقیم أحجار 5.8 176 ماكنات التجلیخ 6.8 182 تقویم أحجار التجلیخ 7.8 182 القوى المؤثرة في عملیة التجلیخ 8.8 183 حسابات التجلیخ 9.8

عمليات التشغيل الالتقليدي –الفصل التاسع

189 ـدمــة المقــ 1.9 190 مزایا التشغیل الالتقلیدي 2.9 191 تصنیف عملیات التشغیل الالتقلیدي 3.9

191 عملیات التشغیل الكیمیائي 1.3.9

Page 10: Manufacturing process of metals

v

194 عملیات التشغیل الكھروكیمیائي 2.3.9 199 عملیات التشغیل المیكانیكي 3.3.9 202 عملیات التشغیل الحراري 4.3.9

عمليات التشكيل امليكانيكي –الفصل العاشر

209 المقـــدمــة 1.10 210 تصنیف عملیات التشكیل 2.10

210 عملیات التشكیل على الساخن 1.2.10 211 شكیل على البارد عملیات الت 2.2.10

212 أنواع عملیات التشكیل 3.10 212 عملیــــــات البثــــق 1.3.10 217 عملیـات الدرفلة 2.3.10 221 عملیـات الثني 3.3.10 226 عملیـات القص 4.3.10 230 عملیـات السحب على البارد 5.3.10 235 عملیـات الحدادة 6.3.10 238 عملیـات السك والختم 7.3.10 239 التشكیل فائق السرعة والطاقة 8.3.10 240 التشكیل بالدوران 9.3.10

240 التشكیل بالخرق الساخن 10.3.10 240 القوالب 4.10

الرتوس -الفصل احلادي عشر 241 المقـــدمــة 1.11 242 أنواع التروس 2.11

242 التروس اإلسطوانیة 1.2.11 246 أنواع التروس اإلسطوانیة 1.1.2.11 247التروس اإلسطوانیة القوانین التي تحكم 2.1.2.11

250 التروس اللولبیة 2.2.11 251 أنواع التروس اللولبیة 1.2.2.11 252 الحلزونیةالتروسالقوانین التي تحكم 2.2.2.11 254 الدودیةالتروسالقوانین التي تحكم 3.2.2.11

255 التروس المخروطیة 3.2.11 257وطیة أنواع التروس المخر 1.3.2.11

Page 11: Manufacturing process of metals

vi

259 التروس المخروطیة القوانین التي تحكم 2.3.2.11

260 نسبة التعشیق 3.11 260 تصنیع التروس 4.11

261 التروس المصبوبة 1.4.11 261 التروس المشكلة 2.4.11 261 التروس المقطوعة 3.4.11

262 قشط التروس 1.3.4.11 263 تفریز التروس 2.3.4.11

264 میتالورجیا المساحیق 4.4.11

الرقمي تحكم ماكنات ال–الفصل الثاني عشر

265 المقـــدمــة 1.12 267 ةاألتمت 2.12 267 الرقمي تحكممزایا ومحددات ال 3.12 270 الرقمي تحكمالالتطور التأریخي لتقنیة 4.12

270 الرقمي تحكمالأنواع أنظمة 5.12 275 الرقمي تحكم التحكم في ماكناتالأنواع أنظمة 6.12 277 الرقمي تحكم المحاور الحركة ونقاط الصفر لماكنات 7.12 278 الرقمي تحكم الماكنات برمجة 8.12 284 تمارین عملیة 9.12

املصادر

Page 12: Manufacturing process of metals

التفاوتات و التوافقات األول فصلال

1

التفاوتات و التوافقات 1

Tolerances & Fits

1.1 املقـــدمــة (Introduction)

وخصوصا صناعات الحدیثة للمكائن واآلالتتتطلب ال

اإلنتاج الكمي أن تكون ھنالك مرونة في تبادل األج زاء ،

حی ث تك ون ھنال ك أي إن ھ ذه األج زاء ت صنع بطریق ة ب

إمكانیة إلختیار أي جزء من مجموعة أجزاء أو قطع م ن نف س الن وع وی تم وض عھا ب دل الج زء الم شابھ ل ھ ف ي

الماكن ة ب دون أن ی سبب ذل ك خل ل ف ي الماكن ة أو العملی ة

إن عملی ة اإلس تبدال ھ ذه لألج زاء ل یس .الت ي تنف ذھا

بال سھولة الت ي نت صورھا فم ن الم ستحیل ت صنیع أج زاء

تت شابھ تمام ا م ا ل م یك ن ھنال ك إختالف ات فیم ا بینھ ا ول و

إن ھ ذا اإلخ تالف ب ین الرس م . كان ت ب أجزاء الملی ون

والتنفیذ ناتج من دقة الماكنة في إنجاز العمل ، حیث ل یس

ماكن ة تنف ذ الج زء بدق ة متناھی ة ل ذلك ی تم وض ع كھنال

الم ضبوطة حدود دنیا وعظم ى لإلنح راف ع ن القیاس ات

ء على الرسم ال یجب تجاوزھا وھ ذه ال سماحات ف ي للجز

األبع اد وت سھل عملی ات الت صنیع و اإلس تبدال لألج زاء

ال صناعیة وك ذلك ت وفر الكثی ر م ن الجھ د والنفق ات م ن

.على الدقة الفائقة أجل الحصول

Page 13: Manufacturing process of metals

التفاوتات و التوافقات األول فصلال

2

2.1 الدقة و التفاوت (Precision & Tolerances)

أو تركی ب ھیكل ي حی ث إن العنای ة تعتب ر الج ودة اإلعتب ار األساس ي ف ي ت صنیع أی ة ماكن ة

الصناعیة التي یتم إجراءھا على المنتج تح دد جودت ھ أو نوعیت ھ ن سبة إل ى المنتج ات األخ رى

ل ذلك ف یمكن تعری ف .لسوق وإلى حد ما كلفت ھ الن سبیة المرافق ة وس عر البی ع المنافسة لھ في ا

على إنھ ا درج ة ال ضبط ال ضروریة ل ضمان وظیف ة الج زء كم ا مخط ط(Precision)الدقة

نوع ان م ن ال سطوح ،ال سطوح المتداخل ة وكمث ال عل ى ذل ك ، یمتل ك الج زء الم سبوك . لھ ا

(Mating Surface)رج ة النعوم ة المناس بة وتك ون عن د نف س الم سافة ت شغل إل ى د والت ي

. الصحیحة بین الواحدة واألخرى

والت ي تك ون (Non Mating Surface)أم ا الن وع الث اني فھ و ال سطوح غی ر المتداخل ة

للعالق ة لبقی ة األج زاء أو ال سطوح وتت رك ولیس ھنالك أي إھتماممعرضة أو مكشوفة للھواء

لذلك تحتاج السطوح المتداخلة إلى دقة ص ناعیة . ث خشونة السبك على حالتھا األولیة من حی

األبعاد على الرسم یجب أن تشیر إلى إي إن . كبیرة عما ھو علیھ في السطوح غیر المتداخلة

عل ى أی ة . یجرى لھا إنھاء س طحي ودرج ة الدق ة المطلوب ة ف ي اإلنھ اء من األجزاء یجب أن

م سافة بمق اس مطل ق فإن ھ یج ب أن تك ون ھنال ك بع ض أيح ال ، ب سبب ع دم إمكانی ة إنت اج .التغیرات المسموح بھا في الصناعة والتي یطلق علیھا التفاوتات

مع ین وال ذي عل ى إن ھ الت سامح المتن وع ألي مق اس (Tolerance) یمك ن تعری ف التف اوت

تبع ا لدرج ة عل ى أي بع د یتغی ر إن التف اوت. الوس ائل العملی ة إلنج از الدق ة المطلوب ة یعط ي

م ن خ اص ، فبالن سبة لل سطوح غی ر المتداخل ة تت راوح قیم ة التف اوت الدقة الضروریة لسطح

(0.254 mm) لألج زاء ال صغیرة إل ى(25 mm) أم ا بالن سبة لل سطوح. لألج زاء الكبی رة

وھي في بعض األحیان ضروریة المتداخلة فإن قیمة التفاوت تبلغ أجزاء الملیون من الملیمتر

.للحصول على الدقة الفائقة في تداخل السطوح

Page 14: Manufacturing process of metals

التفاوتات و التوافقات األول فصلال

3

3.1 مصطلحات التفاوت (Tolerances Nomenclature)

إل ى فیما بینھا بشكل وثی ق مرتبطةلوصف األبعاد تستخدم التيإن المصطلحات أو التعاریف

التي یتم فیھ ا ةطریقال على إختیار اإلقدامیفھم بدقة قبل یفسر و یجب أن العام إن معناھادرجة

یوض ح رس م لعم ود وثق ب مثب ت ) 1(ال شكل رق م . عل ى األج زاء الم صنعةوض ع المقاس ات

.علیھما مصطلحات التفاوت

:وفیما یلي شرح لھذه المصطلحات

.(Dimension) البعد - 1

.ھو میزة أو صفة ھندسیة مثل القطر ، الطول ، الزاویة وغیرھا من الصفات الھندسیة

.(Basic Size) المقاس األساسي - 2

.ھو المقاس الذي یتم اإلستناد إلیھ عند تثبیت حدي القیاس

.(Size) المقاس - 3

وھ و مق دار مع ین ی شیر إل ى قیم ة البع د عل ى س بیل المث ال إذا ك ان ط ول ج زء م ا ھ و .

)(20 mm فإن الرقم )معناه مقاس ذلك الطول ) 20.

. (Tolerance) تالتفاو - 4

وھو التسامح المتنوع ألي مقاس معین والذي یحدد الدقة المطلوبة ،ویمثل التفاوت الف رق

) . بدون إشارة(بین الحد األعلى للمقاس و الحد األدنى للمقاس وتكون قیمتھ مطلقة

.(Size Limits) حدود المقاس - 5

.نى المسموح بھما ویقع المقاس الحقیقي بینھما وھما المقاس األعلى و المقاس األد

.(Tolerance Zone) منطقة التفاوت - 6

وھي المنطقة المحصورة بین الخطین اللذین یمثالن حدود التفاوت ویتم تحدیدھا بواس طة

یوض حان منطق ة ) 3-1(و) 2-1(ال شكل رق م . مق دار التف اوت ن سبة إل ى خ ط ال صفر

.مدة على التوالي نسبة لخط الصفر التفاوت للثقوب واألع

Page 15: Manufacturing process of metals

التفاوتات و التوافقات األول فصلال

4

.(Zero Line) خط الصفر - 7

.ت عند تمثیل الحدود بیانیاوھو خط مستقیم تستند إلیھ اإلنحرافا

.(Deviation) اإلنحراف - 8

وھو الفرق الجبري بین مق اس مع ین والمق اس األساس ي ، ویق سم اإلنح راف إل ى ن وعین

:ما ھ

a- اإلنحراف العلوي(Upper Deviation) . بالتج اوز العل وي ویمث ل وی سمى أی ضا

.الفرق بین الحد األعلى للمقاس والمقاس األساسي

b- اإلنح راف ال سفلي(Lower Deviation) . يویطل ق علی ھ ك ذلك التج اوز ال سفل

.وھو الفرق بین الحد األدنى للمقاس والمقاس األساسي

فوق خط الصفر إنحرافات موجبة والتي تقع تحت ھذا الخ ط ات التي تقع وتعتبر اإلنحراف

.تعتبر إنحرافات سالبة

مصطلحات التفاوت مثبتة على الثقب والعمود :)1- 1(الشكل رقم

Page 16: Manufacturing process of metals

التفاوتات و التوافقات األول فصلال

5

. (Fundamental Deviation) اإلنحراف األساسي - 9

منطق ة ال ذي ی تم إختی اره لتحدی د موق ع) العل وي أو ال سفلي(ویمث ل قیم ة أح د اإلنح رافین

نح راف األساس ي ھ و األق رب إل ى خ طویعتب ر اإل. بالن سبة إل ى خ ط ال صفر التف اوت

. الصفر

. (Tolerance Grade) درجة التفاوت -10

وھذه الدرجة تعتب ر دل یال واض حا لم دى ج ودة اإلنت اج وھي مقیاس لمقدار التفاوت حی ث

كلما كانت درجة التفاوت واطئة ك ان التف اوت قلی ل وبالت الي تك ون الدق ة عالی ة وب العكس

ویمك ن تمثی ل درج ة التف اوت .زادت درج ة التف اوت زاد التف اوت وقل ت الدق ة فكلم ا

:رقما مرتبة كاآلتي ) 18(بمجموعة أرقام یبلغ عددھا

وتق سم ھ ذه األرق ام إل ى ث الث ) .16,15,14,13,12,11,10,9,8,7,6,5,4,3,2,1,01,0(

:مجامیع ھي

. تفاوتات دقیقة 5-01المجموعة األولى

. تفاوتات متوسطة10-6عة الثانیة المجمو

. تفاوتات كبیرة 16-11المجموعة الثالثة

م درج ) 1-1( الج دول رق م .یوضح العالقة ب ین التف اوت ودرج ة التف اوت ) 2-1(الشكل رقم

.فیھ عدد من القوانین التي تحكم التفاوت

5 6 7 8 9 10 11 12 13

Tolerance Grade

Tole

ranc

e

عالقة التفاوت مع درجة التفاوت :)2- 1(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 17: Manufacturing process of metals

التفاوتات و التوافقات األول فصلال

6

قوانین التفاوت : )1-1(الجدول رقم

القانون المصطلح

اإلنحراف العلوي+ المقاس األساسي الحد األعلى للمقاس

اإلنحراف السفلي+ المقاس األساسي الحد األدنى للمقاس

الحد األدنى للمقاس-الحد األعلى للمقاس التفاوت

المقاس األساسي-الحد األعلى للمقاس اإلنحراف العلوي

المقاس األساسي - الحد األدنى للمقاس اإلنحراف السفلي

فمث ل منطق ة )3-1(یمث ل منطق ة التف اوت للثق وب ، أم ا الج دول رق م ) 2-1(الج دول رق م

یوض حان موق ع منطق ة التف اوت ) 4-1(وال شكل رق م ) 3-1( ال شكل رق م .التف اوت لألعم دة

.نسبة إلى خط الصفر للثقب والعمود على التوالي

خط الصفر

سيسا

األس

مقاال

B E H M R U Y

موقع منطقة التفاوت نسبة إلى خط الصفر للثقب :)3- 1(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 18: Manufacturing process of metals

التفاوتات و التوافقات األول فصلال

7

قم ر

ولجد

ال)1-2(:

بقو

للثت

اولتف

ة اطق

من

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 19: Manufacturing process of metals

التفاوتات و التوافقات األول فصلال

8

قم ر

ولجد

ال)1-3(:

مدةألع

ت لاو

لتفة ا

طقمن

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 20: Manufacturing process of metals

التفاوتات و التوافقات األول فصلال

9

4.1 تثبيت التفاوت على الرسم (Tolerance Fixing)

إعط اء فك رة لم شغل الماكن ة ب أن البع د إن الھدف من تثبیت التفاوت على الرسم ھو من أج ل

للج زء الم صنع كلف ة مم ا یرف ع مق دار الدق ة ویقل ل ال یج ب أن ال یتج اوز الح دود المح ددة ل ھ

الت ي یمك ن أن تح دث عن دما یح صل إنح راف وتج اوز عل ى نتیج ة إلخت زال حج م األخط اء

: طریقتان تستخدم لتثبیت التفاوت على الرسم ھما ك ھنال.القیاس الحقیقي للجزء

. (By Numbers) التثبیت بواسطة األرقام-1

اإلنح راف العل وي وال سفلي ، یتم إعطاء المقاس األساسي إضافیة إلى قیمتي في ھذه الطریقة

.وكما موضح في األمثلة أدناه

3707050 .

.−−

15007050 .

.++

0330074050 .

.+−

السفلي اإلنحراف المقاس األساسي

العلوياإلنحراف

b e h m r u y سي

سااأل

س مقا

ال

خط الصفر

عمودموقع منطقة التفاوت نسبة إلى خط الصفر لل ) :4- 1(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 21: Manufacturing process of metals

التفاوتات و التوافقات األول فصلال

10

إذا كانت قیمت ي اإلنح راف مت ساویتین ف ي القیم ة ومختلف ة ف ي اإلش ارة ف یمكن كتابت ھ بال شكل

:التالي

:یقسم التفاوت إلى نوعین ھما

.(Bilateral Tolerance) هثنائي اإلتجالتفاوتا - 1

تكون ھنالك قیمتین لإلنحراف تنقسم إلى جزء موجب وجزء سالب أو كالھما موجب أو

. وكما في األمثلة أعالهیكونا سالبین

.(Unilateral Tolerance) أحادي اإلتجاهلتفاوتا - 2

:ة أدناه وتكون قیمة أحد اإلنحرافین صفر ، وكما موضح في األمثل

. (By Letters) الرموزالتثبیت بواسطة - 2

إعطاء المقاس األساس ي تستخدم ھذه الطریقة الرموز أو الحروف في تثبیت التفاوت حیث یتم

لك ل ) .(60H8 , 55E9 , 33C11 , 40K6 :للجزء متبوعا بحرف وكما في األمثلة التالیة

م ن الج داول الخاص ة بالتف اوتل وي وس فلي ی تم إس تخراجھاإنحراف عرمز من ھذه الرموز

، وھ ذه الرم وز موض وعة م ن قب ل النظ ام الع المي ) 3-1(و)2-1(وكما موضح في الج داول (ISO) حیث ت م اإلتف اق عل ى إن الح روف الكبی رة ت شیر إل ى الثق وب(Holes) أم ا الح روف

. ) 4-1(رقم الجدولموضحة في، وھي (Shafts)الصغیرة فتشیر إلى األعمدة

13013050 .

.+−

13050 .±

014060 .−

060 +14060 .−

20060 .+

060 +2060 .+

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 22: Manufacturing process of metals

التفاوتات و التوافقات األول فصلال

11

0750125080 .

.+−

رموز التفاوت : )4-1(الجدول رقم

(Holes)وب ــــــــقــــــالثA , B , C , CD , D , E , EF , F , FG , G , H , J , JS , K , M , N , P , R , S

, T ,U , V , X , Y , Z , ZA , ZB , ZC

(Shafts) دةـــــمــ األع a , b , c , cd , d , e , ef , f , fg , g , h , j , js , k , m , n , p , r , s , t ,u , v , x

, y , z , za , zb , zc

إن ھذه الرموز ت شیر إل ى ق یم اإلنح راف األساس ي وال ذي یعن ي ب دوره منطق ة التف اوت ویبل غ

.رمزا لكل من الثقب والعمود ) 28(عدد ھذه الرموز

علما إن جمی ع األبع اد للمقاس ، ومقدار التفاوت واألدنى سب الحد األعلى إحمن المثال التالي

. ربالملیمت

//احلل

واإلنح راف (mm 0.075 +) واإلنح راف العل وي (mm 80) للج زء ھ و يالمق اس األساس

.(0.125mm -)السفلي

اإلنحراف العلوي + المقاس األساسي = الحد األعلى للمقاس

0.075 + 80= قاسالحد األعلى للم

mm 80.075= الحد األعلى للمقاس

اإلنحراف السفلي+ المقاس األساسي = الحد األدنى للمقاس

1مثال

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 23: Manufacturing process of metals

التفاوتات و التوافقات األول فصلال

12

03500110125 .

.++

0.125 – 80= الحد األدنى للمقاس

mm 79.875= الحد األدنى للمقاس

الحد األدنى للمقاس- الحد األعلى للمقاس= التفاوت

79.875- 80.075=التفاوت

mm 0.2= التفاوت

والح د األعل ى لمقاس ھ (125mm)إذا ك ان مق دار المق اس األساس ي لج زء مع ین ھ و

(125.035mm) ومق دار التف اوت ل ھ ھ و (0.024 mm) المطل وب ح ساب كاف ة األبع اد ،

.األخرى ووضعھا بشكل قیاسي على الرسم

//احلل

الحد األدنى للمقاس-الحد األعلى للمقاس = التفاوت

التفاوت –الحد األعلى للمقاس = دنى للمقاس الحد األ

0.024 – 125.035= الحد األدنى للمقاس

mm 125.011= الحد األدنى للمقاس

المقاس األساسي-الحد األعلى للمقاس = اإلنحراف العلوي

125 – 125.035 = اإلنحراف العلوي

mm 0.035= اإلنحراف العلوي

المقاس األساسي-للمقاس الحد األدنى = اإلنحراف السفلي

125 – 125.011= اإلنحراف السفلي

mm 0.011= اإلنحراف السفلي

:ھو ) تثبیت التفاوت على الرسم ( الشكل القیاس للتفاوت على الرسم

2مثال

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 24: Manufacturing process of metals

التفاوتات و التوافقات األول فصلال

13

0080033040 .

.−−

ح دد اإلنح راف العل وي وال سفلي م ع ح ساب الح د األعل ى (40N7)م ن خ الل الرم ز الت الي

.والحد األدنى للمقاس

//ل احل

ی شیر إل ى إن ھ ذا (N7)للج زء والرم ز) رب الملیمت (ی شیر إل ى المق اس األساس ي) 40(ال رقم

، ل ذلك م ن خ الل الج دول الجزء ھو ثقب ألن الرمز ھو حرف كبی ر ال ذي ی دل عل ى الثق وب

:والخاص بمنطقة تفاوت الثقوب نجد إن ) 2-1(رقم

µ = - 0.008 mm 8-=اإلنحراف العلوي

µ = - 0.033 mm 33- = اف السفلي اإلنحر

اإلنحراف العلوي + المقاس األساسي = الحد األعلى للمقاس

0.008 – 40 =الحد األعلى للمقاس

mm 39.992= الحد األعلى للمقاس

اإلنحراف السفلي+ المقاس األساسي = الحد األدنى للمقاس

0.033 – 40 =الحد األدنى للمقاس

mm 39.966= الحد األدنى للمقاس

الحد األدنى للمقاس-الحد األعلى للمقاس = التفاوت

39.966 – 39.992=التفاوت

mm 0.026= التفاوت

5.1 التفاوتات املرتاكمة (Cumulative Tolerances)

یطل ق عل ى الحال ة الت ي یك ون فیھ ا الموق ع بإتج اه ثاب ت إن م صطلح التفاوت ات المتراكم ة

افةــــإن المس) . a-5-1(رقمبأكثر من تفاوت واحد ، وكما موضح في الشكل ومسیطر علیھ

3مثال

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 25: Manufacturing process of metals

التفاوتات و التوافقات األول فصلال

14

تتغیر موقعیا حیث ھذه المسافة سوف بین ثقبین تكون مفصولة ببعدین أو ثالثة أو أربعة أبعاد

إن ھذا التعقید في وض ع األبع اد یمك ن الح د من ھ . بواسطة مجموع التفاوتات على كل األبعاد

كمرج ع لھ ذه األبع اد وكم ا موض ح ف ي جمیع األبعاد إلى موق ع واح د یعتب رعن طریق إسناد

.(Base Line Dimensioning)، ویطلق على ھذه الحالة مصطلح ) b-5-1(الشكل رقم

6.1 التــــوافقـــــات(The Fits)

ھا بالنسبة ألجزاءھا المتداخلة مع بعضھا تمتلك األجزاء المكونة للماكنة عالقة متبادلة فیما بین

ألجلھ ا مث ل ال دوران الح ر ، الحرك ة والتي عن طریقھا ت ستطیع تأدی ة الوظیف ة الت ي ص نعت

ونتیج ة ل ذلك یج ب ت وخي الح ذر . الطولی ة الح رة ، وفع ل ال ربط وغیرھ ا م ن الحرك ات

لى مقاساتھا بدق ة عن دما ی راد الشدیدین عند تصنیع ھذه األجزاء المتداخلة واإلنتباه إواإلھتمام

.(Fit) إن ھ ذه العالق ة المتبادل ة ب ین الج زئین المجمع ین ت سمى ب التوافق .تجمیعھ ا س ویة

وال ذي یمك ن أن ین تج (Tightness)والتوافق ھو تعبیر عام یستخدم لإلشارة إل ى م دى ال شد

.داخلة من مجموعة ثابتة من السماحات والتفاوتات في تصمیم األجزاء المت

(b) (a) )المرجع(بعاد من موقع واحد األ-b التفاوت المتراكم -a : )5- 1(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 26: Manufacturing process of metals

التفاوتات و التوافقات األول فصلال

15

7.1 أنواع التــوافـــق (Types of Fit)

حی ث ) العم ود -الثق ب ( إن ن وع التواف ق یعتم د عل ى طبیع ة ال ربط ب ین األج زاء المتداخل ة

:یمكن تقسیم التوافق إلى ثالثة أنواع رئیسیة ھي

(Clearance Fit) التوافق الخلوصي -1

من التوافق یكون مقاس الجزء الداخلي الذي یمثل العمود ھو أصغر م ن مق اس في ھذا النوع

التواف ق الخلوص ي موض ح ف ي مما ینتج عنھ حركة نسبیة بینھم ا الجزء الخارجي وھو الثقب

. )a-6-1(الشكل رقم

(Interference Fit) التوافق التداخلي-2

) الثق ب(أكبر من مق اس الج زء الخ ارجي ) العمود(مقاس الجزء الداخلي یكون في ھذه الحالة

في التوافق التداخلي ی تم إس تخدام ال ضغط أو . )حالة حشر(حیث یحصل تداخل دائمي بینھما

یوض ح التواف ق )b-6-1(ال شكل رق م .التم دد الح راري للج زء الخ ارجي حت ى ی تم التثبی ت

.التداخلي

(Transition Fit) افق اإلنتقالي التو-3

تك ون منطق ة تف اوت الثق ب والعم ود عن دما ) c)-6-1(ال شكل رق م (واف ق اإلنتق الي یح دث الت

في ھذا النوع من التوافق یكون الحد . متداخلتین ، لھذا أما أن ینتج توافق خلوصي أو تداخلي

األدن ى لمق اس العم ود ، والح د األعل ى لمق اس األعل ى واألعلى لمقاس الثقب أكب ر م ن الح د

أو یكون الحد األعلى للعمود أكبر م ن الح د األعل ى الثقب العمود أكبر من الحد األدنى لمقاس

للثقب والحد األعلى للثقب أكبر من الحد األدنى للعمود والحالة الثالثة یكون فیھا الح د األعل ى

ح د للعم ود أكب ر م ن ال واألدن ىللثق ب أكب ر م ن الح د األعل ى واألدن ى للعم ود والح د األعل ى

.األدنى للثقب

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 27: Manufacturing process of metals

التفاوتات و التوافقات األول فصلال

16

األج زاء ون ھنالك حركة ن سبیة ب ین ـــــتكإذا حصل توافق خلوصي ففي ھذه الحالة یمكن أن

.المتداخلة أما في حالة التوافق التداخلي ال توجد حركة بین ھذه األجزاء

.یوضح القوانین التي تحكم التوافق ) 5-1(الجدول رقم

قوانین التوافق : )5-1(الجدول رقم

القانون المصطلح

الحد األدنى لمقاس العمود-الحد األعلى لمقاس الثقب الخلوص األعلى

الحد األعلى لمقاس العمود -الحد األدنى لمقاس الثقب الخلوص األدنى

الحد األعلى لمقاس العمود-الحد األدنى لمقاس الثقب التداخل األعلى

الحد األدنى لمقاس العمود-حد األعلى لمقاس الثقب ال التداخل األدنى

من اطق تواف ق فیوض ح ) 8-1(یوضح مناطق توافق الثقوب أما الشكل رقم ) 7-1(الشكل رقم

. األعمدة

أنواع التوافق ) :6 - 1( الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 28: Manufacturing process of metals

التفاوتات و التوافقات األول فصلال

17

مناطق توافق الثقوب : )7- 1(الشكل رقم

مناطق توافق األعمدة : )8- 1(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 29: Manufacturing process of metals

التفاوتات و التوافقات األول فصلال

18

8.1 أنظمة التــوافـــق(Systems of Fit)

ی تم إس تخدامھا ف ي ال صناعة والت ي تعتم د عل ى أخ ذ أح د ھنال ك نظ امین أساس یین للتواف ق

:وھذان النظامان ھما . األجزاء المتداخلة كمقاس أساسي

. (Hole Basis System) نظام الثقب األساسي -1

ی رات ، حی ث یك ون الثق ب األس اس یفي ھذا النظ ام ی تم أخ ذ مق اس الثق ب كأس اس لجمی ع التغ

إنحرافھ ا للثقوب التي یكون (H)یستعمل الحرف الكبیر . اره صفر ممتلكا إنحراف سفلي مقد

األساسي مساویا للصفر دائما . واألمثلة التالیة توضح ذلك .

60 H9/c8 , 65 H7/g6 , 50 H7/h6 , 60 H7/k6 , 60 H7/n6 , 75 H7/p6

. (Shaft Basis System) نظام العمود األساسي -2

، إذ مقاس العمود كأساس لكل التغییرات التوافق یتم اإلعتماد على من أنظمة في ھذا النوع

حیث یكون (h)یشار إلى ھذا النظام بالرمز . یساوي صفر یكون اإلنحراف العلوي للعمود

.األمثلة أدناه توضح نظام العمود األساسي . إنحرافھ األساسي صفر دائما

55 G7/h6, 70 F8/h7, 70 E9/h8, 55C11/h11, 50 H7/h6, 45K7/h6, 66 N7/h6

9.1 تثبيت التوافق على الرسم (Fit Fixing)

وتثبیت ھ لمعرف ة ن وع وطبیع ة مثلما ھو الحال مع التفاوت ف إن التواف ق یج ب أن ی تم توض یحھ

المتداخلة األجزاءالتوافق لألجزاء المتداخلة ، ویتم ذلك بكتابة المقاس األساسي المشترك بین

ھ الرمز الخاص بكل ج زء م ع مالحظ ة إن رم ز الثق ب یكت ب دائم ا ف ي البدای ة ، والمث ال یتبع

.التالي یوضح ذلك

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 30: Manufacturing process of metals

التفاوتات و التوافقات األول فصلال

19

أوج د ن وع التواف ق . ، ثقب وعمود من خالل المعلومات المعطاة والخاصة بجزئین متداخلین

.علما إن جمیع األبعاد بالملیمتر فة الحسابات المتعلقة بذلك مع إجراء كا

// احلل

. حسابات الثقب -1 الحد األعلى لمقاس الثقب اإلنحراف العلوي+ المقاس األساسي

0.24+ 140 = الحد األعلى لمقاس الثقب

=140.24 mmالحد األعلى لمقاس الثقب

اإلنحراف السفلي+ قاس األساسي الم= الحد األدنى لمقاس الثقب

0.125 + 140 = الثقبالحد األدنى لمقاس

1مثال

2401250140 .

.++

0600140 .+

عمود ثقب

6750 g

H6750 gH

رمز الثقب

المشتركالمقاس األساسي عمودرمز ال

أو تكتب بالشكل التالي

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 31: Manufacturing process of metals

التفاوتات و التوافقات األول فصلال

20

mm 140.125 = الثقبالحد األدنى لمقاس

. حسابات العمود -2

اإلنحراف العلوي+ المقاس األساسي الحد األعلى لمقاس العمود

0.06+ 140 = عمودالحد األعلى لمقاس ال

=140.06 mmعمودالالحد األعلى لمقاس

اإلنحراف السفلي+ المقاس األساسي = العمودالحد األدنى لمقاس

0 + 140 = عمود الالحد األدنى لمقاس

mm 140 = عمود الالحد األدنى لمقاس

ھ و أص غر م ن الح د األدن ى لمق اس ) mm 140.06(عم ود بم ا إن الح د األعل ى لمق اس ال

خل وص بینھم ا لھ ذا یك ون التواف ق ، لذلك س وف تك ون ھنال ك حال ة ) mm 140.125(الثقب

.خلوصي

الحد األدنى لمقاس العمود-الحد األعلى لمقاس الثقب = الخلوص األعلى

140.24–140الخلوص األعلى

0.24 mmالخلوص األعلى

الحد األعلى لمقاس العمود-الحد األدنى لمقاس الثقب الخلوص األدنى

140.125140.06الخلوص األدنى

0.065 mmالخلوص األدنى

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 32: Manufacturing process of metals

التفاوتات و التوافقات األول فصلال

21

9935 dH

0620035 .+

080142035 .

.−−

الحل نوع التوافق ونظام خاللخمن من . الخاصة بجزئین متداخلینو التالیةلدیك المعلومات .لھما التوافق

//احلل

م ن خ الل الج داول الخاص ة بمنطق ة التف اوت للثق وب واألعم دة ن ستخرج اإلنحراف ات العلی ا

.(mm 35)األساسي المشترك بینھما ھو والسفلى لھما حیث المقاس

. حسابات الثقب -1 mm 0.062+= اإلنحراف العلوي (µ 62 +)= اإلنحراف العلوي

0= اإلنحراف السفلي

اإلنحراف العلوي+ المقاس األساسي الحد األعلى لمقاس الثقب

0.062 + 35= الحد األعلى لمقاس الثقب

=35.062 mmعلى لمقاس الثقبالحد األ

اإلنحراف السفلي+ المقاس األساسي = الحد األدنى لمقاس الثقب

0 + 35= الحد األدنى لمقاس الثقب

mm 35= الحد األدنى لمقاس الثقب

. حسابات العمود -2

mm 0.08 -= اإلنحراف العلوي (µ 80 -)= اإلنحراف العلوي

mm 0.142 -=اإلنحراف السفلي (µ 142 -)=اف السفلي اإلنحر

2مثال

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 33: Manufacturing process of metals

التفاوتات و التوافقات األول فصلال

22

6760 hR

اإلنحراف العلوي+ المقاس األساسي الحد األعلى لمقاس العمود

0.08 – 35 = عمودالحد األعلى لمقاس ال

=34.92 mmعموداللحد األعلى لمقاس

اف السفلياإلنحر+ المقاس األساسي = الحد األدنى لمقاس العمود

0.142 - 35= عمود الالحد األدنى لمقاس

mm 34.858= عمود الالحد األدنى لمقاس

، لذلك سوف تكون عمود ھو أصغر من الحد األدنى لمقاس الثقببما إن الحد األعلى لمقاس ال

.ھنالك حالة خلوص بینھما لھذا یكون التوافق خلوصي

الحد األدنى لمقاس العمود-قب الحد األعلى لمقاس الث= الخلوص األعلى

35.062–34.858الخلوص األعلى

0.204 mmالخلوص األعلى

الحد األعلى لمقاس العمود-الحد األدنى لمقاس الثقب الخلوص األدنى

3534.92الخلوص األدنى

0.08 mmالخلوص األدنى

.ون نظام التوافق ھو نظام الثقب األساسي إذا سوف یك(H)بما إن الحرف الكبیر للثقب ھو

:لألجزاء المتداخلة التالیة أوجد نوع التوافق و نظام التوافق

.(mm 60) ھوالمشترك بین الثقب والعمود المقاس األساسي// احلل

3مثال

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 34: Manufacturing process of metals

التفاوتات و التوافقات األول فصلال

23

0019060 .−

03006060 .

.−−

. حسابات الثقب -1 :من خالل الجدول الخاص بتفاوتات الثقوب نستخرج ما یأتي

mm 0.03-= اإلنحراف العلوي (µ 30 -)= لوي اإلنحراف الع

mm 0.06 -=اإلنحراف السفلي (µ 60-)=اإلنحراف السفلي

اإلنحراف العلوي+ المقاس األساسي الحد األعلى لمقاس الثقب

0.03 - 60= الحد األعلى لمقاس الثقب

=59.97 mmالحد األعلى لمقاس الثقب

اإلنحراف السفلي+ المقاس األساسي = الحد األدنى لمقاس الثقب

0.06 – 60= الحد األدنى لمقاس الثقب

mm 59.94= الحد األدنى لمقاس الثقب

. حسابات العمود -2

:من خالل الجدول الخاص بتفاوتات األعمدة نستخرج ما یأتي

0= اإلنحراف العلوي

mm 0.019 -=اإلنحراف السفلي (µ 19 -)=اإلنحراف السفلي

اإلنحراف العلوي+ المقاس األساسي الحد األعلى لمقاس العمود

0 + 60 = عمودالحد األعلى لمقاس ال

=60 mmعموداللحد األعلى لمقاس

اإلنحراف السفلي+ المقاس األساسي = الحد األدنى لمقاس العمود

0.019 – 60= عمود ال لمقاسالحد األدنى

mm 59.981 = عمود الالحد األدنى لمقاس

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 35: Manufacturing process of metals

التفاوتات و التوافقات األول فصلال

24

6895 kH

054.0095 +

ل ذلك الثق ب لمق اس واألدن ىالح د األعل ى أكبر من عمود لمقاس ال واألدنىبما إن الحد األعلى

.سوف یكون التوافق تداخلي

الحد األعلى لمقاس العمود -الحد األدنى لمقاس الثقب = التداخل األعلى

60 - 59.94 =على التداخل األ

mm 0.06 - =التداخل األعلى

الحد األدنى لمقاس العمود-الحد األعلى لمقاس الثقب = التداخل األدنى

59.981 – 59.97 =التداخل األدنى

mm 0.011 - =التداخل األدنى

. إذا سوف یكون نظام التوافق ھو نظام العمود األساسي (h)بما إن رمز العمود ھو

: لألجزاء المتداخلة التالیة الحل نوع التوافق ونظامھ خاللحدد من

//احلل

.(mm 95) المشترك بین الثقب والعمود ھو المقاس األساسي

. حسابات الثقب -1 :من خالل الجدول الخاص بتفاوتات الثقوب نستخرج ما یأتي لذلك (H8)ھو رمز الثقب

mm 0.054 += اإلنحراف العلوي (µ 54 +)= اإلنحراف العلوي

(µ 0)=اإلنحراف السفلي

4مثال

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 36: Manufacturing process of metals

التفاوتات و التوافقات األول فصلال

25

0250003095 .

.++

اإلنحراف العلوي+ المقاس األساسي الحد األعلى لمقاس الثقب

0.054+ 95= الحد األعلى لمقاس الثقب

=95.054 mmالحد األعلى لمقاس الثقب

اإلنحراف السفلي+ ساسي المقاس األ= الحد األدنى لمقاس الثقب

0 + 95= الحد األدنى لمقاس الثقب

mm 95= الحد األدنى لمقاس الثقب

. حسابات العمود -2

:من خالل الجدول الخاص بتفاوتات األعمدة نستخرج ما یأتي (k6)رمز العمود ھو

mm 0.025 += اإلنحراف العلوي (µ 25 +)= اإلنحراف العلوي

mm 0.003 +=اإلنحراف السفلي (µ 3)=اإلنحراف السفلي

اإلنحراف العلوي+ المقاس األساسي الحد األعلى لمقاس العمود

0.025 + 95 = عمودالحد األعلى لمقاس ال

=95.025 mmعموداللحد األعلى لمقاس ا

اإلنحراف السفلي+ اسي المقاس األس= الحد األدنى لمقاس العمود

0.003+ 95= عمود الالحد األدنى لمقاس

mm 95.003 = عمود الالحد األدنى لمقاس

م ن الح د األدن ى لمق اس عل ىھ و أ(mm 95.054) ثق ببم ا إن الح د األعل ى لمق اس ال

أعل ى م ن الح د األدن ى (mm 95.025)عمودالوالحد األعلى لمقاس ،(mm 95.003)عمودال

متداخل ة فیم ا بینھ ا منطقت ا تف اوت الثق ب والعم ود لذلك سوف تكون (mm 95)قب لمقاس الث

.یحدث توافق إنتقالي بینھما فیمكن أن یحدث الخلوص أو یحدث التداخل لذلك سوف

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 37: Manufacturing process of metals

التفاوتات و التوافقات األول فصلال

26

03.007H

الحد األدنى لمقاس العمود-الحد األعلى لمقاس الثقب = الخلوص األعلى

95.054–95.003الخلوص األعلى

0.051 mmعلىالخلوص األ

الحد األعلى لمقاس العمود -الحد األدنى لمقاس الثقب = التداخل األعلى

95.025 – 95= التداخل األعلى

mm 0.025 -= التداخل األعلى

. إذا سوف یكون نظام التوافق ھو نظام الثقب األساسي ( H)بما إن الحرف الكبیر للثقب ھو

لتوافق ونظام التوافق لجزئین متداخلین ، ثق ب وعم ود ، إذا علم ت حدد من خالل الحل نوع ا

(0.019mm) وتف اوت العم ود (0)نحراف ھ ال سفليإ و(0.03mm)إن تف اوت الثق ب ھ و

.مع إجراء كافة الحسابات المتعلقة بنوع التوافق . (0.002mm)نحرافھ السفليإو

//احلل

. حسابات الثقب -1

الحد األدنى للمقاس–لى للمقاس الحد األع= التفاوت

اإلنحراف السفلي – المقاس األساسي –اإلنحراف العلوي + المقاس األساسي = التفاوت

0 -اإلنحراف العلوي = 0.03

0.03mm= اإلنحراف العلوي

والمق اس األساس ي ل ھ مح صور (H7)وم ن ج دول تفاوت ات الثق وب نج د إن رم ز الثق ب ھ و

. وھي نفسھا قیم المقاس األساسي للعمود (80mm-50mm)ضمن القیم

5مثال

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 38: Manufacturing process of metals

التفاوتات و التوافقات األول فصلال

27

021.0002.06k

اإلنحراف العلوي + المقاس األساسي = الحد األعلى للمقاس

0.03 + 50= الحد األعلى للمقاس

mm 50.03= الحد األعلى للمقاس

اإلنحراف السفلي+ المقاس األساسي = الحد األدنى للمقاس

0 + 50= الحد األدنى للمقاس

50mm= دنى للمقاس الحد األ

حسابات العمود -2

الحد األدنى للمقاس–الحد األعلى للمقاس = التفاوت

اإلنحراف السفلي – المقاس األساسي –اإلنحراف العلوي + المقاس األساسي = التفاوت

0.002 -اإلنحراف العلوي = 0.019

0.021mm= اإلنحراف العلوي

.(k6) إن رمز العمود ھو من جدول تفاوتات األعمدة نجد

اإلنحراف العلوي + المقاس األساسي = الحد األعلى للمقاس

0.021 + 50= الحد األعلى للمقاس

mm 50.021= الحد األعلى للمقاس

اإلنحراف السفلي+ المقاس األساسي = الحد األدنى للمقاس

0.002 + 50= الحد األدنى للمقاس

50.002mm= الحد األدنى للمقاس

بما إن الحد األدن ى الح د األعل ى لمق اس الثق ب أكب ر م ن الح د األدن ى لمق اس العم ود ، والح د

األعلى لمقاس العمود أكبر من الحد األدنى لمقاس الثقب ، لذلك یكون نوع التوافق ھ و تواف ق

.إنتقالي

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 39: Manufacturing process of metals

التفاوتات و التوافقات األول فصلال

28

6/750 kH

الحد األدنى لمقاس العمود-الحد األعلى لمقاس الثقب = الخلوص األعلى

50.002 -50.03= وص األعلى الخل

mm 0.028= الخلوص األعلى

الحد األعلى لمقاس العمود -الحد األدنى لمقاس الثقب = التداخل األعلى

50.021 - 50= التداخل األعلى

0.021mm-= التداخل األعلى

. لذلك سوف یكون نظام التوافق ھو نظام الثقب األساس ( H)بما إن رمز الثقب ھو

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 40: Manufacturing process of metals

خشونة السطح الفصل الثاني

29

حـة السطــخشون 2Surface Roughness

(Introduction) املقـــدمــة 1.2

تلع ب ج ودة ال سطح(Surface Quality) م ن حی ث

النعومة دورا مھما في التطبیقات التي تتضمن اإلحتك اك،

التزییت ، والبلى حیث یجب أن تكون خشونة السطح ف ي

وك ذلك الدق ة ف ي أدنى قیمة لھا ل ضمان دق ة أبع اد الج زء

إن مفھوم الخشونة غالبا م ا ی تم . تداخلھ مع الجزء األخر

، (Uneven)وصفھ مع مصطلحات مثل تف اوت الج ودة

وال ذي یك ون م شابھ ل بعض (Irregular)ع دم اإلنتظ ام

. خواص السطح مثل الصالدة

إن خ شونة ال سطح تن تج ب شكل أساس ي م ن عملی ات

ع ة وواس عة عل ى ال سطح التشغیل الت ي تت رك أنم اط متنو

المشغل ، وھنال ك الكثی ر م ن الم صطلحات الت ي ت ستخدم لوص ف وتحدی د ج ودة ال سطح وكم ا موض ح ف ي ال شكل

:، وھذه المصطلحات ھي ) 1-2(رقم

.(Lay) الرصف - 1

ی ستخدم ھ ذا الم صطلح لوص ف إتج اه نم ط ال سطح

.المتكرر بواسطة عملیة التشغیل

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 41: Manufacturing process of metals

خشونة السطح الفصل الثاني

30

.(Roughness) الخشونة - 2

وتن تج الخ شونة م ن . وھي دالة لمقدار الفراغات الدقیقة الناتج ة م ن ع دم إنتظ ام ال سطح

.عملیات التشغیل

.(Roughness Height) إرتفاع الخشونة - 3

یقاس إرتف اع الخ شونة ب المیلیمتر . خط مرجعي وھو إرتفاع عدم اإلنتظامات مستندة إلى

(Unevenness، المایكرون ، أو الم ایكروإنج ، ویطل ق علیھ ا أی ضا إرتف اع التفاوت ات

(Height.

.(Roughness Width) رض الخشونةع - 4

ھو المسافة الموازیة للسطح اإلسمي بین القمم أو النت ؤات المتتابع ة والت ي تح دد النم وذج

یقاس ع. السائد للخشونة .رض الخشونة بالمیلیمتر

.(Waviness) التموج - 5

وت شیر إل ى ع دم اإلنتظ ام ف ي ال سطح ذو الفراغ ات األوس ع م ن الخ شونة وھ و ن اتج م ن

.اإللتواء ، اإلھتزاز ، أو إنحراف العمل أثناء التشغیل

.(Waviness Height) إرتفاع التموج - 6

.ویمثل المسافة بین القمة إلى اإلنخفاض للمقطع الجانبي للسطح مقاسا بالمیلیمتر

.(Flaws) الخدوش - 7

وھي شقوق تنتج عل ى ال سطح الم شغل نتیج ة ل رداءة حاف ة ع دة القط ع ، حی ث ربم ا

.تكون مثلومة أو غیر مالئمة لمعدن الشغلة

.یوضح أھم أشكال خشونة السطح ) 1-2(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 42: Manufacturing process of metals

خشونة السطح الفصل الثاني

31

(Types of Surface Roughness)أنواع خشونة السطح 2.2

متكون ة أو م ساویة لمجم وع الخ شونة إعتبارھ اأن إن الخشونة النھائیة للسطح المشغل یمك ن

.المثالیة والخشونة الطبیعیة

.(Ideal Roughness) الخشونة المثالیة - 1

ویمك ن . وھ ي أف ضل خ شونة یمك ن الح صول علیھ ا ل شكل ع دة قط ع ومق دار تغذی ة معین ین

:الحصول على الخشونة المثالیة إذا توفرت الشروط التالیة

a- عدم وجود حد القطع الناشئ(B.U.E).

b- عدم وجود إصطكاك.

c- حركات ماكنة القطع مضبوطة جدا.

والتغذی ة یمك ن أن تجم ع ف ي معادل ة (Nose Radius)ط ر المقدم ة للع دةإن ت أثیر ن صف ق

بواسطة عدة قط ع مف ردة اإلت صال بالخشونة المتوسطة المثالیة لسطح یتم إنتاجھ واحدة للتنبؤ

:ھذه المعادلة تطبق لعملیات الخراطة والقشط و

أشكال خشونة السطح :)1- 2(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 43: Manufacturing process of metals

خشونة السطح الفصل الثاني

32

:حیث

Ri =خشونة السطح المتوسطة الریاضیة النظریة (mm).

f =لتغذیةا (mm\rev).

NR = نصف قطر المقدمة على طرف العدة (mm).

والتغذیة ونصف قطر المقدمة سوف اھذه المعادلة بأن نصف قطر المقدمة لیس صفرتفرض

. د ھندسیة السطح ی تحدفيتكون عوامل أساسیة

تقیمة للق اطع القط ع الم س حاف ات تك ونحیث (Slab Milling) أو اللوحي في التفریز العادي

ة التالیة لحساب قیمة خشونة السطح لإستخدام المعادمثالیة لتولید ھندسیة السطح ، لذلك یمكن

:المثالیة

:حیث

Ri =المثالیة خشونة السطح (mm).

f = التغذیة لكل سن (mm\tooth).

D =قطر القاطع (mm).

Z = عدد أسنان القاطع.

ھ ي للتفری ز لألس فل )-( ، واإلش ارة (Up Milling)للتفری ز لألعل ى ھ ي (+) إن اإلش ارة

(Down Milling).

(Actual Surface Roughness)تخ ذ للتنب ؤ بخ شونة ال سطح الحقیقی ة إن اإلج راء ال ذي ی

ی تم ض رب ھ ذه القیم ة في عملیة تشغیل معینة ھي بحساب قیمة خشونة السطح المثالیة بعدھا

الت ي ) 2-2(ة نسبة الخشونة الحقیقیة إلى الخشونة المثالیة والموض حة ف ي ال شكل رق م بواسط

:كما في المعادلة التالیة غلة تالئم صنف مادة الش

NRfRi 32

2

= )1(

( ) ( )π/f/Df.R

Zi ±

=2

1250 2

)2(

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 44: Manufacturing process of metals

خشونة السطح الفصل الثاني

33

:حیث

Ra = قیمة الخشونة الحقیقیة المحسوبة.

rai = 2-2(من الشكل رقم ، وتحسب نسبة الخشونة الحقیقیة إلى الخشونة المثالیة. (

المطیل ي ن سبیا (C1008)إح سب خ شونة ال سطح الناتج ة م ن ت شغیل ش غلة م ن الف والذ

س رعة القط ع : مع ظ روف القط ع التالی ة (1.2mm)عدة قطع نصف قطر مقدمتھا بإستخدام

(100m\min) ، التغذیة(0.25mm\rev).

نسبة الخشونة الحقیقیة إلى الخشونة المثالیةكیفیة حساب :)2- 2(الشكل رقم

1مثال

iaia RrR ×= )3(

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 45: Manufacturing process of metals

خشونة السطح الفصل الثاني

34

//احلل

ة إلى الخشونة المثالیة لھ ذه الم ادة المطیلی ة تكون نسبة الخشونة الحقیقی) 2-2( من الشكل رقم

.(1.25) ھي تقریبا (100m\min)عند سرعة قطع

. (Natural Roughness) الخشونة الطبیعیة-2

في الواقع العملي یصعب الحصول على ظ روف مثالی ة وب صورة إعتیادی ة ، ل ذلك ین شأ ن وع

یة والتي تشكل نسبة كبی رة م ن الخ شونة الفعلی ة وھ ي آخر من الخشونة وھي الخشونة الطبیع

ھنال ك ع دة عوام ل ت ؤثر عل ى الخ شونة . الخ شونة الناتج ة م ن ع دم إنتظ ام عملی ة القط ع :الطبیعیة والعوامل الرئیسیة ھي

a- ك ون ح د القط ع الناش ئ ف ي بع ض الم واد وال ذي یعتب ر العام ل الرئی سي للخ شونة ت

.الطبیعیة

b- ت شغیل غی ر مالئم ة ت شمل س رعة القط ع ، التغذی ة ، وعم ق القط ع إستخدام ظ روف

.والتي سوف تؤثر بشكل سلبي على اإلنجاز السطحي للمادة المشغلة

c- إستخدام عدة قطع ذات شكل ھندسي ومادة ال تالئم مادة الشغلة المراد تشغیلھا .

d- بلى عدة القطع.

e- تضرر أو تخدش سطح الشغلة عند جریان الرایش.

f- عف تثبی ت عدم جساءة وإستقراریة ماكنة التشغیل وعد ضبط حركاتھا إضافة إلى ض

.الشغلة كل ذلك یسبب اإلھتزازات واإلصطكاك

NRfRi 32

2

=

2.13225.0 2

×=iR mmmRi µ6.10016.0 ==

iaia RrR =

6.125.1 ×=aR mRa µ2=

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 46: Manufacturing process of metals

خشونة السطح الفصل الثاني

35

LaaaaR n

a

++++=

....321

( )na yyyyL

R ++++= ....1321

g- وجود عیوب في بنیة معدن الشغلة.

h- تولد رایش غیر مستمر عند قطع المواد الھشة.

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

ت ؤثر الخ شونة عل ى الخ واص المیكانیكی ة والفیزیائی ة لل سطح الم شغل حی ث إضافة إل ى ذل كتنخفض مقاومة الكالل ومقاوم ة ال شد نتیج ة لتك ون نق اط ض عف تترك ز فیھ ا اإلجھ ادات ف ي

نھایات اإلنخفاضات الناتجة من عدم إنتظام السطح المشغل ، كذلك س وف تق ل مقاوم ة الم ادة عف إن زالق المیك انیكي وت زداد مقاوم ة اإلحتك اك نتیج ة ل ضالم شغلة للتآك ل الكیمی ائي و

.السطوح الخشنة

3.2 طرق قياس اخلشونة

(Measurement Method)

ھنالك عدة طرق حسابیة تستخدم لتقدیر خشونة السطح الناتجة من عملی ات الت شغیل المختلف ة :وھذه الطرق ھي

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

وی شار إلیھ ا إخت صارا (Roughness Average)وت سمى أی ضا طریق ة متوس ط الخ شونة

(Ra) ویمك ن تعری ف ھ ذه الطریق ة عل ى إنھ ا متوس ط اإلنحراف ات الموج ودة ف وق وتح ت

: ة التالیادلةمع من الھاویمكن حساب. قاسة ضمن مسافة معینة المستوي الوسطي للسطح م

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 47: Manufacturing process of metals

خشونة السطح الفصل الثاني

36

nzzzzR n

q

223

22

21 ....++++

=

:حیث إن

Ra = خشونة السطح.

L = الطول التقدیري.

y = اإلرتفاع واإلنخفاض.

x = المسافة على طول القیاس.

.تستخدم ھذه الطریقة في أوربا لحساب خشونة السطح

.(Root Mean Square Average) طريقة متوسط اجلذر الرتبيعي - 2

ت ستخدم ھ ذه الطریق ة ف ي الوالی ات المتح دة . (Rq) أو (MRMS)ویرم ز لھ ا إخت صارا

لقی اس الج ذر التربیع ي لإلش ارة الكھربائی ة (AC)األمریكی ة ع ن طری ق رب ط ف ولتمیتر

: یلي لإلرتفاعات وكما

a1

a2

a3 a4

a5

a6

an

L

( )dxxyL

RL

a ∫=0

1 )4(

( )∫=L

Oq dxxy

LR 21 )5(

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 48: Manufacturing process of metals

خشونة السطح الفصل الثاني

37

:حیث إن

n = عدد اإلرتفاعات.

z = اإلرتفاع.

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

نخفاض ات فق ط والت ي إرتفاع ات وخم سة إ ھ ذه الطریق ة خم سة تأخذ) Rz(ویرمز لھا بالرمز

: ویمكن حساب مقدار الخشونة من القانون التالي . )L(تقع ضمن طول محدد

.( Maximum Height ) رتفاعإ أقصىطريقة - 4

وھي من الطرق القدیمة في حساب خشونة ال سطح وتعتم د عل ى )Hmax (ویرمز لھا بالرمز

:من القانون التالي ھاویمكن حساب نخفاضإ وأدنى قمة أعلى بین األقصىرتفاع إلخذ اأ

z1 z2 zn

a1

b1

a4

b3

a5

b5

a2

b2

a3

b4

( ) ( )5

5432154321 bbbbbaaaaaRz

++++−++++= )6(

21max aaH += )7(

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 49: Manufacturing process of metals

خشونة السطح الفصل الثاني

38

( )dxxyL

RL

a ∫=0

1∫π

θθπ

=0

sin1 daRa

( )πθ−π

= 0cosaRa aRa 637.0=

:حیث إن

a1 = أقصى إرتفاع.

a2 = ى إنخفاضأدن.

عل ى ش كل ) الخ شونة(حد عملیات التشغیل كانت العالمات المتروكة عل ى س طح ال شغلة أفي

Ɵ(y=a (دال ة جیبی ة sin المطل وب ح ساب قیم ة ھ ذه الخ شونة بط رق قی اس الخ شونة ،

.المختلفة

//احلل

.(Ra) طریقة متوسط الخط المركزي -1

2مثال

a1

a4 a2

a3 H

max

a

a θ

y

π

π

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 50: Manufacturing process of metals

خشونة السطح الفصل الثاني

39

( )∫=L

Oq dxxy

LR 21

∫π

θπ

=O

q daR 22 sin1

( )θ−=θ 2cos121sin 2 ( )∫

π

θθ−π

=O

q daR 2cos12

2

aRq 707.0=

525 aRz

×= aRz 2=

21max aaH += aH 2max=

.(Rq) الجذر التربیعي طریقة متوسط-2

.(Rz)طریقة متوسط اإلرتفاع بین القمة والقعر - 3

.(Hmax)طریقة أقصى إرتفاع - 4

4.2 أجهزة قياس اخلشونة(Measurement Instruments)

س خ شونة ال سطوح المختلف ة وتتمی ز ھ ذه ھنالك العدید من األجھزة الم ستخدمة الی وم ف ي قی ا

ویمكن أن تقسم أجھزة قیاس الخ شونة . األجھزة عن بعضھا البعض بمدى دقتھا ومبدأ عملھا

:إلى ثالث مجامیع رئیسیة ھي

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 51: Manufacturing process of metals

خشونة السطح الفصل الثاني

40

وتعتم د عل ى مب دأ تحری ك إب رة عل ى ال سطح الم راد قی اس. أجھ زة اإلست شعار - 1

.خشونتھ

ا على سقوط الضوء وإنعكاسھ من على السطوح ویقوم مبدأ عملھ. األجھزة البصریة - 2

.المختبرة

وتعتم د عل ى إس تخدام المجھ ر لمعرف ة تن وع ال سطح م ن حی ث . األجھ زة المجھری ة - 3

.الخشونة

1.4.2 أجهزة اإلستشعار (Stylus Instruments)

إب رة عب ر عل ى مب دأ تحری ك ) 3 -2(والموض حة ف ي ال شكل رق م تعتم د أجھ زة اإلست شعار إن أجھ زة اإلست شعار . السطح المراد فحصھ إلستك شاف التن وع ف ي اإلرتف اع كدال ة للم سافة

األول ى كان ت ت ستخدم نظ ام الع تالت لتكبی ر اإلزاح ة العمودی ة لإلست شعار لت سجیل المقط ع

وھ ذا الن وع م ن األجھ زة (Smoked -Glass Plate)الج انبي عل ى ص فیحة زجاجی ة

(Tomlinsonوالم سمى بمقی اس خ شونة تومیلن سون ) 4 -2( رق م موض ح ف ي ال شكل

(Roughness Meter .

جھاز اإلستشعار لقیاس الخشونة :)3 - 2(كل رقم الش

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 52: Manufacturing process of metals

خشونة السطح الفصل الثاني

41

( Transducer)إن الخط وة التالی ة ف ي تط ور أجھ زة اإلست شعار كان ت ف ي دم ج مح ول

یستخدم لتحویل اإلزاحة العمودیة إلى إشارة كھربائیة ، وھذه اإلشارة یمكن معالجتھا بعد ذلك

إن ن وع المح ول الم ستخدم ی ؤثر . از إلكترونیا لحساب وسیط الخشونة المناس بة بواسطة الجھ

(Piezoelectric)خدم غالبا بلورة كھروضغطیة ــــوتست. از ـــــــبشكل كبیر في عمل الجھ

كمح ول ف ي األجھ زة منخف ضة الكلف ة ، وتت ضمن آلی ات التحوی ل األخ رى مح والت المل ف

.(LVDT) ، والمحوالت التفاضلیة ذات المتغیر الخطي المتحرك ، محوالت المواسعة

ھنالك بعض األخطاء التي یمكن أن تنتج في قیاسات الخشونة عند إستخدام أجھزة اإلست شعار

:وھذا راجع إلى األسباب اآلتیة

.(Stylus Size) حجم إبرة اإلستشعار - 1

وال ذي یوض ح مقارن ة ) 5 -2( ال شكل رق م إن ت أثیر حج م إب رة اإلست شعار موض ح ف ي

والمقط ع الج انبي (Actual Profile)تخطیطی ة للمقط ع الج انبي الحقیق ي

ھذا الت أثیر لحج م اإلب رة ی صبح أكث ر وض وحا عن دما یق ل . (Traced Profile)المقتفي

.تقوس اإلرتفاعات واإلنخفاضات أو عندما یزداد المیل

مقیاس خشونة تومیلنسون : )4 - 2(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 53: Manufacturing process of metals

خشونة السطح الفصل الثاني

42

.(Stylus Load) حمل اإلستشعار - 2

لقد وج د ب أن الت شوه الل دن یمك ن أن یح دث عل ى ال سطح إذا ت م إس تخدام حم ل أعل ى م ن .)6 -2(وما موضح في الشكل رقم الموصى بھ بواسطة األحمال القیاسیة

.(Lateral Deflection) اإلنحراف الجانبي - 3

.وفر عندما یقارن ألبعاد إبرة اإلستشعار ویتم حساب اإلنحراف الجانبي لیكون مت

.(Stylus Speed) سرعة إبرة اإلستشعار - 4

وم ع . إذا كانت سرعة إبرة اإلستشعار عالیة ف یمكن أن تفق د اإلب رة اإلت صال م ع ال سطح

ذلك فقد وجد إنھ لمعظم السطوح تكون األخطاء الناتجة م ن س رعة اإلب رة غی ر مھم ة أو . ثانویة

تأثیر حجم إبرة اإلستشعار على دقة القیاس :)5 - 2(الشكل رقم

تأثیر حمل اإلستشعار :)6 - 2(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 54: Manufacturing process of metals

خشونة السطح الفصل الثاني

43

2.4.2 األجهزة البصرية (Optical Instruments)

یعتمد مبدأ عمل ھذه األجھ زة عل ى ت سلیط حزم ة م ن إش عاع كھرومغناطی سي وإنعكاس ھ م ن

اإلنعك اس الم رآوي : على ال سطح ال ذي ی تم إختب اره ، وھ ذا اإلنعك اس ی تم ب ثالث آلی ات ھ ي

(Specularly)اإلنعكاس اإلنتشاري ، (Diffusely) الشكل رق م . ، أو یتم بكال اآللیتین معا

.یوضح األشكال الثالثة من اإلنعكاس ) 7 -2(

وإعتمادا على خشونة السطح ، فإن اإلشعاع المسلط ذو طول م وجي مح دد یمك ن أن ی نعكس

ل ذلك ف إن مق دار . اإلش عاع لط ول م وجي آخ ر یمك ن أن ی نعكس إنت شاریا مرآوی ا ، بینم ا

أح د .اإلنعكاس المرآوي أو اإلنعك اس اإلنت شاري یمك ن أن ی ستخدم لح ساب خ شونة ال سطح

ال ضوئي -األجھ زة الت ي ت ستخدم اإلنعك اس الم رآوي لوص ف الخ شونة ھ و مجھ ر المقط ع

(Light – Section Microscope)ة لشق داخل السطح وتقوم العدس ة ، حیث تسقط صور

ال شیئیة بإلتق اط ال صورة عن د زاوی ة اإلنعك اس الم رآوي ، ف إذا ك ان ال سطح ص قیل ، ف سوف

أم ا إذا ك ان ال سطح خ شنا فإن ھ س وف ی تم مالحظ ة نم وذج . تك ون ال صورة الناتج ة م ستویة

نخف اض م ع ھ ذا الجھ از مناس ب لقی اس خ شونة القم ة إل ى اإل.متعرج ف ي ال صورة المنعك سة

.یوضح مبدأ ھذا الجھاز ) 8-2(الشكل رقم . (µm 0.5)إنجاز عمودي إلى حوالي

(a) (c) (b)

اإلنعكاس اإلنتشاري-b اإلنعكاس المرآوي - a :)7 - 2(الشكل رقم c-نتشارياإل اإلنعكاس المرآوي و

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 55: Manufacturing process of metals

خشونة السطح الفصل الثاني

44

إن التأثیر المتبادل لل ضوء الم ستقطب م ع ال سطح یمك ن أن ی ستعمل لتق دیر خ شونة ال سطح ،

Long – Path(وھذا المبدأ تم إستخدامھ في جھاز القطاع الجانبي الب صري طوی ل الم سار

length Optical Profile ( الموض ح ف ي ال شكل رق م)وال ذي یرك ز حزم ة لیزری ة ) 9-2

قبل وص ول اللی زر للعین ة المختب رة فإن ھ ی ذھب خ الل . على السطح بواسطة مرایا متراصفة

ال ذي یق وم بإس تقطاب الحزم ة إل ى م ركبتین (Wollaston Prism)موش ور والس تون

. ری ا عل ى ال سطح حی ث ت نعكس راجع ة للموش ور متعامدتین ، ھذه الح زم ترك ز بع د ذل ك بؤ

ال ذي یرس ل (Beam Splitter)وأخیرا یتم توجیھ الحزم المنعكسة مباشرة إلى فالق الحزم ة

إن اإلختالف الطوري للحزم الم ستقطبة ، وال ذي یتناس ب م ع . كل حزمة إلى كاشف مختلف

ز القطاع الج انبي طوی ل الم سار یمتلك جھا. اإلرتفاع عند السطح ینتج فرق جھد یمكن قیاسھ

. على التوالي (nm 0.025) و (µm 2)درجة وضوح ذات مدى عمودي

جھاز القطاع الجانبي البصري طویل المسار :)9- 2(الشكل رقم

الضوئي- مجھر المقطع مبدأ عمل :)8- 2(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 56: Manufacturing process of metals

خشونة السطح الفصل الثاني

45

تعرف األجھزة التجاریة التي تق یم ش دة اإلنعك اس الم رآوي بمقی اس لمع ان ال سطح Gloss)

(Metersس الخ شونة عل ى اإلرتب اط العك سي ب ین ش دة وتعتم د ق درة ھ ذه األجھ زة عل ى قی ا

إن أح د المزای ا الرئی سیة لھ ذه التقنی ة . (RMS) الجذر التربیعي متوسطاإلنعكاس المرآوي و

إن درج ة الوض وح العم ودي ھ ي . ھ ي إنھ ا ت سمح بمعاین ة س ریعة لل سطوح المت شابھة

یة ال ت رتبط ب شكل وثی ق لقد وجد بأن قیاسات الخشونة التي تستخدم ھذه التقن. (nm 1)حوالي

مع قیاسات اإلستشعار ، ونتیجة لھذا فإن قراءات الجھاز یجب أن یتم معایرتھا لك ل ن وع م ن

.المواد التي یتم إختبارھا

(Elipsometry)التقنیة األخرى المستخدمة لوصف تضاریس ال سطح ھ ي قی اس اإلھلیلجی ة

إن . نعكاس ش عاع ض وئي م ن ال سطح حیث إنھا تعمل على قیاس التغیر في اإلستقطاب بعد إ

ھذه التقنیة في القیاس بقیت تحت البحث بسبب كون مقدار دوران الشعاع یتأثر كذلك بعوام ل

.السطح األخرى مثل التركیب ، درجة الحرارة ، وحالة اإلنفعال وغیرھا من العوامل

3.4.2 هريةاألجهزة ا (Microscopic Instruments)

نال ك العدی د م ن األجھ زة الم ستخدمة ف ي ھ ذا المج ال وس وف نقت صر ھن ا عل ى ع رض ھ

.جھازین فقط ھما

.(Scanning Tunneling Microscopy) المجھر النفقي الماسح-1

یختل ف ع ن بقی ة العملی ات المجھری ة األخ رى ف ي كون ھ ال (STM)المجھ ر النفق ي الماس ح

عوض ا ع ن ذل ك المجھ ر النفق ي . إض اءة خاص ة أو م صدر إلكترون ي ی ستعمل عدس ات ،

ی تم إس تخدام . الماسح ی ستخدم اإللكترون ات المقی دة الموج ودة عل ى العین ة كم صدر لإلش عاع

. ، یمر خالل حواجز جھدیة لسبر طرف المعدن(I) ، تیار نفقي (Vb)فولتیة إنحیاز منخفضة

:ھي إن المعادلة التي تصف التیار النفقي

dk

effb eA

dkVI 2

41018 −×××

Ω×≈ )8(

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 57: Manufacturing process of metals

خشونة السطح الفصل الثاني

46

:حیث

Aeff = المساحة المؤثرة لطرف اإلبرة والتي تساعد في حساب درجة الوضوح الجانبیة.

k = جزء لمعدل دالة الشغل.

d = الفسحة.

الت ي ب ین الم ادة وط رف (d) ، ف إن الف سحة (%2±)إذا تم المحافظة على تیار مستقر تقریب ا

یمتلك المجھر النفقي الماس ح الق درة عل ى . سطح اإلبرة سوف تبقى عند إرتفاع مستقر فوق ال

:العمل بإسلوبین ھما

.(Constant Height Mode) إسلوب اإلرتفاع الثابت - 1

.(Constant Current Mode) إسلوب التیار الثابت - 2

حلق ة . از ثابت ة یسمح إسلوب اإلرتفاع الثابت بمسح سریع عبر السطح مع إبقاء فولتی ة اإلنحی

ت سجل . في النظام تعدل بإستمرار وتتابع التیار النفق ي (Feedback Loop)التغذیة المرتدة

أي تغیرات للتیار النفقي بشكل متزامن مع الموق ع المم سوح والت ي ت ستخدم إلن شاء الخریط ة

خ الل إس لوب إن التصویر السریع للسطوح المستویة ذریا یتم عملھ بسھولة. النھائیة للسطح

اإلرتفاع الثابت نتیجة لحقیقة كون حلقة التغذیة المرت دة والم ضخم الكھروض غطي ال ی صحح

ف إن اإلب رة یح افظ ) a-10-2(كم ا یالح ظ ف ي ال شكل رق م . بإس تمرار ألي تغی رات س طحیة

.(y-x)على إرتفاع ثابت متحرك فقط في اإلتجاه

(a) (b)

إسلوب التیار الثابت -b إسلوب اإلرتفاع الثابت -a : )10- 2(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 58: Manufacturing process of metals

خشونة السطح الفصل الثاني

47

. طرف اإلبرة یمسح عب ر ال سطح و التی ار النفق ي یبق ى ثابت ا أما في إسلوب التیار الثابت فإن

. (Vf)بعدھا یتم تعدیل إرتفاع طرف اإلبرة بإس تمرار بواس طة مراقب ة فولتی ة التغذی ة الخلفی ة

س وف یتول د س طح (y-x)حالم ا یب دأ ط رف اإلب رة بالم سح لل سطح الم ستوي الكل ي بإتج اه

(3D)في حالة إسلوب التیار الثابت ، ت ستخدم حلق ة التغذی ة . مستخدما فولتیة التغذیة الخلفیة

الخلفیة معالجة أكب ر عم ا ھ و علی ھ ف ي إس لوب اإلرتف اع الثاب ت م سببة إعاق ة أكث ر لل سرعة

یوضح إس لوب التی ار الثاب ت ، حی ث ) b-10-2(الشكل رقم . بواسطة حلقة التغذیة الخلفیة

.طح المادة یحافظ طرف اإلبرة على مسافة ثابتة فوق س

إن أطراف اإلبرة عموما متركب ة م ن . إن تركیب طرف اإلبرة مھم جدا لعملیة المسح النفقي

آردیوم ، أو الذھب ، إضافة إلى ذلك یجب أن یتم شحذ الطرف حت ى ی شبھ -التنكستن ، بالتین

كثیرا القل م ، وإعتم ادا عل ى ن وع الفولتی ة المطبق ة للنظ ام (AC/DC) ن أن ف إن الط رف یمك

عندھا یكون الطرف بشكل مخروط ي (AC)إذا كانت الفولتیة المطبقة . یمتلك أشكال مختلفة

عن دھا یك ون (DC)أما إذا كانت الفولتیة المطبق ة .وھو مفضل جدا للتصویر عالي الوضوح

درجة وضوح المادة تعتمد بشكل كبی ر عل ى ش كل ط رف اإلب رة ، . الطرف بشكل قطع زائد

درجة الوضوح النموذجیة للمجھر النفقي الماس ح . زاویة الطرف زادت الدقة حیث كلما قلت

. عمودیا (nm 0.01) جانبیا و(nm 0.1)ھي تقریبا

.(Atomic Force Microscopy) الدراسة المجھریة بالقوة الذریة-2

تستخدم ھذه الطریقة والت ي یرم ز لھ ا إخت صارا (AFM) كابولی ة ط رف إب رةCantilever)

(Probe Tip بینما یتحرك النموذج في إتجاه . إلستكشاف القوى الضعیفة على سطح الشغلة

(y-x) فإن النھایة المتمركزة لإلب رة الكابولی ة یمك ن أن ت صنع اإلت صال م ع س طح ال شغلة أو

لتن افر وتوض ح ق وى ا(y-x)یتح رك الم سح عل ى ط ول إتج اه. تعم ل بإس لوب ال إت صال

ال صغیرة للغای ة م ن اإلب رة وس طح ال شغلة وتتح رك لألعل ى ولألس فل عمودی ا تابع ة ش كل

ك ل البیان ات یمك ن أن تجم ع بواس طة إس تخدام اللی زر ، مج سات كھروض غطیة ، . ال سطح

المجسات الكھروضغطیة ترسل فولتیة للمح ول حیثم ا ت صنع حرك ة .ومجسات كھروضوئیة

،المجس الكھروضوئي قادر على قیاس الحركة مستندا على التغیرات ف ي من العتلة الكابولیة

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 59: Manufacturing process of metals

خشونة السطح الفصل الثاني

48

إن مب دأ عم ل اللی زر ھ و ف ي نف س . زاوی ة ال سقوط الت ي ت صنع بواس طة الع تالت الكابولی ة

یمك ن الح صول عل ى أعل ى درج ة وض وح فق ط ف ي حال ة . إس لوب المج س الكھروض وئي

یوض ح ث الث مج سات ) 11-2( ال شكل رق م .إسلوب اإلتصال أو في حالة قوى التنافر القویة

یوض ح إنتق ال ال ضوء ألس فل ط رف ) 12-2( ، أما الشكل رق م (AFM)مختلفة على جھاز

العتل ة الكابولی ة وكی ف إن ھ بع دھا ینتق ل لألعل ى ل دایود ض وئي وال ذي س وف یوض ح زاوی ة

. شكل التوضیح ھذا سوف یسمح بتغیرات صغیرة جدا في زاویة السقوط . السقوط

(AFM)مبدأ عمل جھاز :)11- 2(الشكل رقم

مخطط إلنعكاس حزمة بصریة :)12- 2(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 60: Manufacturing process of metals

القیاس والمعایرة أجھزة لثالفصل الثا

49

أجهزة القياس واملعايرة 3

Measuring &

Gauging Instrum

ents

(Introduction) املقـــدمــة 1.3

فح صھا قب ل ی تم أنصنع یج بإن أبع اد األج زاء الت ي ت

جودتھ ا للتأك د م ن ھ اوبع د إج راء اإلنھ اء ال سطحي ل

ویمك ن تعری ف القی اس . ونوعیتھ ا ودق ة أبعادھ ا

(Measuring) على إنھ العملیة التي تنفذ إلیج اد القی اس

فإنھ ا العملی ة (Gauging)الحقیق ي للبع د أم ا المع ایرة

التي یتم من خاللھا معرف ة فیم ا إذا ك ان البع د یق ع ض من

.الحدود الثابتة المسموح بھا

ي حالة اإلنتاج الكمي فإن ھ یلج أ إل ى المع ایرة ف ي لذلك وف

تحدید األج زاء الجی دة والردیئ ة ال صنع حی ث یق ل ال زمن

الالزم للفحص ، إض افة إل ى ذل ك ف إن المع ایرة ال تحت اج

إلى خبرة ومھارة كبیرتین على عكس القیاس الذي یك ون

م ن الدق ة بحی ث ی ستلزم الكثی ر م ن المھ ارة إلج راءه

وتختل ف . ةوق ت القی اس أكث ر م ن المع ایروك ذلك یك ون

الدق ة ف ي أجھ زة القی اس م ن جھ از إل ى آخ ر وح سب

. الغرض المصنوع ألجلھ

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 61: Manufacturing process of metals

القیاس والمعایرة أجھزة لثالفصل الثا

50

2.3 أجهزة القياس (Measuring Instruments)

ھنالك العدید من أجھزة القیاس التي تستخدم الی وم ف ي أكث ر الم صانع وال ورش لقی اس األبع اد

لألبع اد المصنعة وتختلف ھذه األجھزة فیما بینھ ا ف ي طریق ة عملھ ا وطریق ة قیاس ھالألجزاء

) mm 0.02( والدق ة الت ي ی تم الح صول علیھ ا منھ ا ، حی ث األجھ زة الت ي تق یس أبع اد إل ى

یمك ن أن تق سم أجھ زة القی اس إل ى ن وعین رئی سیین ھم ا أجھ زة القی اس . تعتب ر أجھ زة دقیق ة

.الضوئیة واللیزریة و أجھزة القیاس خطیةمباشرة ال

1.2.3 أجهزة القياس اخلطية (Linear Measuring Instruments)

:أساسیین ھما تقسم أجھزة القیاس الخطیة إلى نوعین

.أجھزة القیاس مباشرة القراءة - 1

.أجھزة القیاس نوع النقل - 2

(Direct-Reading Instruments) مباشرة القراءةأجهزة القياس 1.1.2.3

یحت وي عل ى ش رة م ن الجھ از وال ذي ی تم ف ي ھ ذا الن وع م ن األجھ زة أخ ذ قی اس البع د مبا

وم ن . والتي منھا یتم قراءة الطول ، السمك ، العم ق ، القط ر ، اإلرتف اع وغیرھ ا تتدریجا

:أنواع أجھزة القیاس مباشرة القیاس مایلي

. (Steel Rule)مسطرة الفوالذ - 1والت ي ی تم رص فھا م ع ت ستخدم ھ ذه الم سطرة كجھ از قی اس خط ي یحت وي عل ى ت دریجات

یبل غ ط ول م سطرة .نھایات الج زء الم راد قی اس أبع اده ، ث م ی تم أخ ذ الق راءة ب شكل مباش ر

وكل سنتیمتر مق سم ب دوره إل ى ع شرة أق سام فك ل ج زء ب ین تق سیمین ھ و (25cm)الفوالذ

قوب ـــــویمكن كذلك أن تستخدم المساطر الفوالذیة لقیاس العمق للشقوق والث. ملیمتر واحد

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 62: Manufacturing process of metals

القیاس والمعایرة أجھزة لثالفصل الثا

51

، فعند إستخدام ھذه المسطرة یتم إرخ اء اللول ب بمق دار ) 1-3(وكما موضح في الشكل رقم

كافي لتسھیل إنزالق الرأس على الم سطرة وتوض ع نھای ة الم سطرة ف ي قع ر ال شق أو الثق ب

الغیر ناف ذ وث م یح رك ال رأس حت ى ینطب ق عل ى س طح القطع ة الموج ود فیھ ا ال شق أو الثق ب

لولب وتسحب مسطرة قیاس العمق من الشق وی تم تحدی د عمق ھ بق راءة تق سیم الم درج ویشد ال

. الذي ینطبق مع السطح السفلي للرأس

.(Verniers) مـــة ــدالق - 2

غی ر مثبت ة ) الملیمت ر أج زاء (یالحظ من إستخدام مسطرة الف والذ ب أن أج زاء القی اس الدقیق ة

ولك ن ھنال ك أدوات قی اس یمك ن م ن خاللھ ا . تقدیرھا بواس طة الخب رة سطرة ویمكن على الم

وتعتب ر القدتحدی د ھ ذه األج زاء الدقیق ة تتك ون القدم ة . أح د ھ ذه األدوات(Verniers) م ة

لمسطرة الفوالذ من فكین أحدھما ثابت وعلیھ مدرج مماثل ) 2-3(والموضحة في الشكل رقم

یھ مدرج القدمة متحرك وعلآلخر او تكون بأنواع منھا القدمة العادیة . )) a-2-3(الشكل رقم (

و القدمة الرقمیة الموضحة في الشكل رقم )3-2-b ( والتي تزود بمخرج ي ق راءة م ع مخ رج

ب الملیمترات أو باإلنج ات وت شغل بنظ ام (LCD Readouts)م شترك أص غر

(Microprocessor - Based System) . القدم ة جھ از متع دد الوظ ائف حی ث تعتب ر

ت ستطیع قی اس العم ق ال داخلي والخ ارجي ، األقط ار ، المراك ز ، ال شقوق الم ستقیمة ،

.المسطحة ، والمحیطیة

مسطرة قیاس العمق :)1- 3(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 63: Manufacturing process of metals

القیاس والمعایرة أجھزة لثالفصل الثا

52

تدمج القدمة مع أجھزة أخرى من أجل قیاس أفضل مثلما ھي الحال نویمكن أ مع قدمة قیاس

والمنقل ة القدم ة الت ي ت ستخدم )a-3-3(م والموض حة ف ي ال شكل رق اإلرتف اع لقی اس الزوای ا

) .b-3-3(وبدقة عالیة وھي موضحة في الشكل رقم

. (Micrometer) المایكرومیتر -3، ویتم الح صول ) 4-3(المایكرومیتر ھو أحد أدوات القیاس الدقیقة والموضح في الشكل رقم

یتك ون .ی ر ق راءة القی اس وھ ذا ھ و أس اس عم ل الم ایكرومیترالقی اس ع ن طری ق تكبعل ى

قدمة قیاس اإلرتفاع - a : )3- 3(الشكل رقم b - المنقلة القدمة

(b) (a)

القدمة العادیة -a :)2- 3(الشكل رقم b -القدمة الرقمیة

(a)

(b)

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 64: Manufacturing process of metals

القیاس والمعایرة أجھزة لثالفصل الثا

53

المایكرومیتر م ن ع دة أج زاء ھ ي الم صد ، عم ود ال دوران ، الماس ورة ، الع روة ، والع روة أو )) a-4-3(ال شكل رق م (إن الم ایكرومیتر یمك ن أن یك ون م ن الن وع الع ادي .المساعدة

.)b-4-3(یكون بشكل رقمي كما في الشكل رقم

بواس طة الی د وم ن ث م یوضع الجسم المراد قیاسھ ب ین الم صد وعم ود ال دوران ویم سك جی دا

یحرك عمود الدوران بإتجاه الجسم بواسطة العروة إلى أن یتم الحصول على تماس أولي بین

ك ذلك یج ري تحری ك الع روة . ب ین س طح عم ود ال دوران والج سم الم صد والج سم وك ذلك

وعم ود ال دوران الت ي ت سبب من قبل الم صدمنع حدوث زیادة في الضغط أجل المساعدة من

.عدم دقة القیاس

وعن د س ماع ص وت واط ئ مع ین ی صدر م ن الم ایكرومیتر عندئ ذ یمك ن أخ ذ الق راءة من ھ

أج زاء الملیمت رم اب الملیمتر أالموجود عل ى الماس ورة والت ي ھ ي ت دریجات بواسطة المدرج

خطوط تقسیمھ م ع خالل تطابق أحد الدائري الموجود على العروة من بواسطة المدرج فتقرأ

) .5-3(الخط الوسطي للمدرج األفقي للماسورة ،وكما في الشكل رقم

المایكرومیتركیفیة قراءة تدریجات : )5- 3(الشكل رقم

المایكرومیتر الرقمي - b المایكرومیتر العادي - a: )4- 3(الشكل رقم

(a)

(b)

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 65: Manufacturing process of metals

القیاس والمعایرة أجھزة لثالفصل الثا

54

.زاویة الضبط القائمة -4وھي عبارة عن مسطرة محمولة عل ى قاع دة ت ستعمل ل ضبط الزوای ا القائم ة وك ذلك ت ستعمل

.لغرض قیاس األبعاد كما تستخدم أیضا في التحدید مدرج المسطرة

. (Combination Set) المجموعة المركبة - 5تحت وي المجموع ة المركب ة عل ى م سطرة قی اس ، زاوی ة ال ضبط القائم ة ، می زان الت سویة

المنقل ة القدم ةالكح ولي ، مراك ز ، وك ذلك عل ى أداة إیج اد المرك ز والت ي ت ستعمل إلیج اد

) .6-3(المجموعة المركبة موضحة في الشكل رقم .ة والقضبان ذات المقاطع الدائریةاألعمد

.(Dial Indicator) المبین ذو القرص المدرج -6وی ستخدم ف ي كثی ر م ن عملی ات القی اس والمع ایرة حی ث ی ستخدم للمقارن ة ب ین إرتف اع س طح

) .7-3( الق رص الم درج موض ح ف ي ال شكل رق م المب ین ذو.معل وم وإرتف اع س طح مجھ ول

وبواسطة المبین ذو القرص المدرج من الممكن تحدید اإلستقامة واإلستواء للسطوح ، وكذلك

إنظ ر ال شكل رق م (ویمك ن أن یك ون المب ین ع ادي.معرفة مق دار تمرك ز أي س طح إس طواني

)3-7-a((أو رقمي ) الشكل رقم)7-3-b ((.

المجموعة المركبة : )6- 3(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 66: Manufacturing process of metals

القیاس والمعایرة أجھزة لثالفصل الثا

55

. (Spirituous Compromise Criterion) ن التسویة الكحوليمیزا -7

إن ھ ذه األن واع م ن المی ازین مت وفرة بمختل ف األحج ام والدق ة وت ستعمل لمعرف ة ت وازن

یحت وي می زان الت سویة الكح ولي عل ى ق ارورة . ال سطوح عن د فح ص المك ائن اإلنتاجی ة

عن د فح ص ال سطوح تبق ى ھ ذه الفقاع ة . تحتوي على كحول وفقاع ة ھوائی ة زجاجیة مقوسة

وف ي حال ة وج ود أي می ل ف ي ال سطح المطل وب معرف ةاألفقی ة ف ي أعل ى نقط ة م ن التق وس

وكلم ا . توازنھ تتحرك ھذه الفقاعة عن موقعھا المشار إلیھ أعاله مبینة بذلك میالن السطح

.كبر قطر التقوس للقارورة كلما كانت دقة القیاس عالیة

(Transfer type Instruments) نوع النقل أجهزة القياس 2.1.2.3

ھذه األجھزة ال تحتوي على تدریجات یمكن من خاللھا أخ ذ الق راءات منھ ا مباش رة ل ذلك ی تم

واع ھ ذه األجھ زة ھ و ن وم ن أ. إلس تخراج األبع اد الت ي ی تم قیاس ھا اإلس تعانة ب أجھزة أخ رى

، حی ث ی ستخدم ھ ذا الفرج ال لقی اس األقط ار (Spring Caliper) القی اس الناب ضي لفرج ا

ال یحتوي فرجال القی اس الناب ضي .یستخدم لقیاس األبعاد الخطیة الداخلیة والخارجیة وأیضا

على أیة تدریجات وإنما یتم وضعھ على الجزء حتى یتواف ق م ع قی اس البع د ل ھ ث م بع دھا ی تم

المبین ذو القرص المدرج : )7- 3(الشكل رقم

(a) (b)

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 67: Manufacturing process of metals

القیاس والمعایرة أجھزة لثالفصل الثا

56

أجھ زة .ساعدة ل ھ مث ل م سطرة الف والذ إلس تخراج الق راءة مقارنة قراءتھ مع أحد األجھزة الم

) .8-3(قیاس نوع النقل موضحة في الشكل رقم

2.2.3 والليزريةيةضوئأجهزة القياس ال (Measuring with Light & Laser)

ی اس مث ل التق اطع والت داخل وإس تخدام اللی زر ف ي ق تعتمد ھذه األجھزة على إستخدام الظواھر

ھنالك أنواع عدیدة من ھذه األجھزة الت ي ت ستخدم الی وم ف ي ورش . أبعاد المنتجات الصناعیة

:تصنیع المعادن ومنھا

. (Interferometer) مقیاس التداخل -1

(Waveقی اس الم سافة وال سمك بواس طة قی اس األط وال الموجی ةھو جھاز یمكن م ن خالل ھ

(Lengths ض ح ف ي ال شكل رق م ، مقی اس الت داخل مو)ف ي بدای ة القی اس یق وم ف الق . )9-3

وحزم ة (Measurement Beam)الحزم ة بتق سیم حزم ة ال ضوء إل ى الحزم ة المقاس ة

وھ و ص فیحة زجاجی ة (A)تنتقل الحزمة المقاسة إلى الع اكس (Reference Beam)المرجع

رجع توجھ مباشرة إل ى حزمة المضوئیة والمستند على الجزء الذي یراد قیاس مسافتھ ، بینما

أجھزة قیاس نوع النقل : )8- 3(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 68: Manufacturing process of metals

القیاس والمعایرة أجھزة لثالفصل الثا

57

بعد ذلك تنعكس كال الحزمتین راجعة خ الل ف الق الحزم ة حی ث یتوح دان .(B)عاكس ثابت

ھ ذه الحزم ة الموح دة تن تج ھ دب . ف ي حزم ة مف ردة قب ل اإلنتق ال إل ى الراص د

، إعتم ادا فیم ا إذا كان ت أم واج الح زمتین الراجع ة (Interference Fringes)الت داخل

تن تج األم واج متوافق ة . (Out-Phase) أو خ ارج الط ور (In-Phase)ور متوافق ة الط

.الطور سالسل شرائط أو حزم المعة ، بینما األمواج خارج الطور تنتج حزم داكنة

. (Laser Scanning System) نظام قیاس المسح اللیزري -2

عملی ة القی اس ف ي ھ ذا الجھ از وض ع الج سم ب ین م صدر الحزم ة وم ستقبل یت ضمن تت ضمن

أبع اد الج سم ، بع دھا یق وم مع الج م ایكروي بح ساب (Photodiode)ص مام ثن ائي ض وئي

.إعتمادا على الظل الذي یطبعھ الجسم

Observer

Lens

Beam Splitter Partially reflecting plate

Lens

Light source (laser)

Object to be measured

Reflector A

Reflector B

Fringes as seen by observer

a b

A A

B B

مبدأ عمل جھاز مقیاس التداخل : )9- 3(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 69: Manufacturing process of metals

القیاس والمعایرة أجھزة لثالفصل الثا

58

. (Laser Interferometer) مقیاس التداخل اللیزري -3

إل ى ح زمتین ك ل حزم ة مختلف ة ف ي ، التي تفلق النیون-ة من الھلیومیستخدم ھذا الجھاز حزم

عن دما تجم ع الحزمت ان ف إن أی ة حرك ة ب ین الب صریات تخل ق إزاح ة . الت ردد واإلس تقطاب

. في التردد ، بعدھا تحول ھذه اإلزاحة إلى قیاس المسافة (Doppler Shift)دوبلر

3.3 أجهزة املعايرة (Gauging Instruments)

ویطل ق علیھ ا أی ضا مح ددات القی اس (Limiting Gauges) وت ستخدم ف ي اإلنت اج الكم ي

لذلك ی تم ح ساب الكبیر حیث ال یمكن أخذ كل القراءات لألجزاء المصنعة بسبب الكلفة العالیة

الم سموح بھ ا أم ال ، وھ ن ت أتي وظیف ةفیما إذا كان الجزء المصنع یقع ض من ح دود اإلنت اج

تصنع مح ددات القی اس . أو محددات القیاس أجھزة المعایرة م ن الم واد ذات ال صالدة العالی ة

: ویكون لھا حدان رئیسیان ھما مثل الفوالذ عالي الكاربون والفوالذ السبائكي

.أي األبعاد المسموح بھا والتي تقع ضمن حدود القیاس . (Go)دخول -1

.بعاد التي ال تقع ضمن حدود القیاس وغیر مسموح بھا وھي األ .(Not Go)ال دخول -2

4.3 أجهزة املعايرة أنواع (Type of Gauges)

الم ستخدمة ف ي جمی ع ورش ھنالك أن واع عدی دة م ن أجھ زة المعی رة أو مح ددات القی اس

ویمك ن ت صنیف . ف ي طبیع ة عملھ ا ح سب الغ رض المطل وب منھ ا الت شغیل والت ي تختل ف

:دات القیاس حسب عملھا كاآلتي محد

محددات قياس األبعاد اخلارجية 1.4.3

(External Limiting Gauges)

وال سماحات الم سموح بھ ا للمن تج تحتوي ھذه المحددات على فكوك یثبت علیھا البعد اإلسمي

ھنالك عدة أنواع من ھذه المحددات وھي . على حدي محدد القیاس :

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 70: Manufacturing process of metals

القیاس والمعایرة أجھزة لثالفصل الثا

59

. (Snap Gauges )اس اإلطباقیة محددات القی - 1

وتمتلك ھذه المح ددات فتح ة ثابت ة واألخ رى قابل ة للحرك ة ، وأی ضا یحت وي عل ى ح دین ھم ا یوض ح مب دأ عم ل ھ ذه ) 10-3(ال شكل رق م . (Not Go) ال دخ ول ح د و(Go)دخ ول

.یة فیستعرض أنواع محددات القیاس اإلطباق) 11-3(أما الشكل رقم . المحددات

محددات القیاس اإلطباقیة مبدأ عمل : )10- 3(الشكل رقم

NOT GO

GO

Gauge

0.000 -0.125

Gauge

000.0125.050−

Gauge (a) (b)

(c)

محدد قیاس إطباقي : )11- 3(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 71: Manufacturing process of metals

القیاس والمعایرة أجھزة لثالفصل الثا

60

. (Adjustable Snap Gauges ) القابلة للضبط اإلطباقیة محددات القیاس- 2

وھو أی ضا م ن مح ددات القی اس اإلطباقی ة ، حی ث ھ ذا الن وع یمك ن أن یتح رك أح د الفك وك

ھ ذا الن وع م ن یوض ح) 12-3(ال شكل رق م . وبالت الي یمك ن ض بطھ عل ى األبع اد المطلوب ة

.المحددات

.(Ring Gauges) محددات القیاس الحلقیة -3

أو األج زاء اإلس طوانیة وھ ي موض حة ف ي ال شكل رق م (Shafts)وت ستخدم لقی اس األعم دة

. لنفس البعد (Not Go) وأخرى (Go)، حیث تستخدم فتحة مساویة لحد البعد ) 3-13(

محددات قياس األبعاد الداخلية 2.4.3

(Internal Limiting Gauges)

:وتستخدم لقیاس األبعاد الداخلیة لألجزاء المصنعة وتكون على أنواع ھي

محددات القیاس الحلقیة : )13- 3(الشكل رقم

ة قابلة للضبط قیاس إطباقیاتمحدد : )12- 3(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 72: Manufacturing process of metals

القیاس والمعایرة أجھزة لثالفصل الثا

61

.(Double End Plug Gauges) محددات القیاس السدادیة ثنائیة الطرف - 1

تحت اج المع ایرة ف ي . للثق ب دود العلی ا وال دنیا الح قطر مفرد للسیطرة على یمتلك ھذا المحدد

الم سموح بھ ا لل سیطرة عل ى األبع اد (GO)ھ ذا الن وع إل ى مح ددین للقی اس األص غر ی سمى

یك ون الج زء الواس ع ع ادة . لل سیطرة عل ى األبع اد الكبی رة (NOT GO)والواس ع ) ال دنیا(

. ثنائي الطرف یوضح محدد سدادي) 14-3(الشكل رقم . أقصر من الجزء األصغر

.(Sequent Double End Plug Gauges) ثنائیة المتتابعةالمحددات القیاس السدادیة -2

، ویك ون ج زء ال دخول عل ى النھای ة ویكون حد الدخول و ال دخول واقعین ف ي الجھ ة نف سھا

) . 14-3(وكما في الشكل رقم الخارجیة

محدد قیاس سدادي ثنائي الطرف : )14- 3(الشكل رقم

متتابعمحدد قیاس سدادي ثنائي : )14- 3(رقم الشكل

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 73: Manufacturing process of metals

القیاس والمعایرة أجھزة لثالفصل الثا

62

. (Flush Pin Gauges) الثنائیة مسطحة الحدین اسمحددات القی -3

ی تم . وت ستخدم أی ضا لقی اس عم ق الثق وبح دود البع د ب ین ال سطحین وتق یس ھ ذه المح ددات

عل ى ال سطح على أعلى السطحین مع إستناد المسمار المت درجوضع المقطع الرئیسي للمحدد

ولك ن ل یس الخط وة ، ف إن قم ة الم سمار یس كبی ر ج دا ل فإذا كان العمق بین السطحیناألدنى

أم ا إذا ك ان العم ق كبی ر .سطح محدد القی اس ب شكل طفی ف المنخفضة سوف تكون فوق قمة

.المسمار سوف تكون أسفل السطح فإن جدا

وفي حال ة ك ون العم ق ص غیر س وف تك ون الخط وة المنخف ضة ف ي أعل ى س طح ج سم مح دد

.محدد قیاس ثنائي مسطح الحدین یوضح ) 15-3( الشكل رقم .القیاس

محددات قياس األ 3.4.3

(Threads Limiting Gauges)سنان

یوض ح مح ددات )a-16-3(ال شكل رق م .وتستخدم لقیاس أجزاء األسنان الداخلیة والخارجی ة في القیاس الخارجي ركرومیتقیاس حلقیة تستخدم لألسنان الخارجیة إضافة إلى إستخدام المای

یوض ح مح ددات قی اس األس نان ) 17-3(ال شكل رق م ) . b-16-3 (والموضح في الشكل رقم .الداخلیة

محدد قیاس ثنائي مسطح الحدین : )15- 3(شكل رقم ال

Flush-Pin Gauge Step Pin

Workpiece

Dimension to be gauged

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 74: Manufacturing process of metals

القیاس والمعایرة أجھزة لثالفصل الثا

63

محددات قياس األجزاء املستدقة الطرف 4.4.3

(Tapered Limiting Gauges)

المح ددات تق وم ھ ذه . خلی ة والخارجی ة الدا) ال سلبات (وت ستخدم لألج زاء م ستدقة األط راف

أي إنح راف ع ن الزاوی ة ال صحیحة س وف .بمعایرة كل من زاوی ة الج زء الم ستدق وحجم ھ

أم ا الحج م ف یفحص. والثق ب الم ستدق یالح ظ ع ن طری ق اإلس ترخاء ب ین المح دد ال سدادي

بواسطة عالم ة بواسطة العمق الذي تتوافق إلیھ السدادة داخل الثقب ، والعمق الصحیح یدرج

. یوضح عدد من محددات القیاس لألجزاء المستدقة ) 18-3(الشكل رقم . على السدادة

الخارجیةمحددات قیاس األسنان : )16- 3(الشكل رقم

(a) (b)

یةداخل المحددات قیاس األسنان : )17- 3(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 75: Manufacturing process of metals

القیاس والمعایرة أجھزة لثالفصل الثا

64

محددات قیاس متنوعة لألجزاء المستدقة : )18- 3(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 76: Manufacturing process of metals

وتكوین الرایش نظریة القطع الفصل الرابع

65

نظرية القطع و تكوين الرايش 4 C

utting Theory & C

hip Formation

(Introduction) املقـــدمــة 1.4

إن عملی ة إزال ة المع دن ت تم ع ن طری ق تع شق ع دة

القطع مع الشغلة وتكون المادة المزال ة عل ى ش كل ش ظایا

إن عملیات قطع المع دن تع ود . (Chip)تعرف بالرایش

تع دد التقنی ات الم ستخدمة ل سنوات عدی دة م ضت ورغ م

. الیوم في الصناعة إال إن آلی ة تك ون ال رایش ھ ي نف سھا

داخل الشغلة (Cutting Tool)عندما تتغلغل عدة القطع

فإن المادة التي تقع أمام العدة مباشرة س وف ی تم ق صھا و

تت شوه تح ت ض غط ع دة القط ع ، وتب دأ الم ادة الم شوھة

اتج م ن عملی ة القط ع وتن ساب بالتكسر نتیج ة لإلجھ اد الن

.فوق العدة على شكل رایش

یوض ح ش كل مب سط آللی ة تك وین ) 1-4( ال شكل رق م إن الم ستوي ال ذي تح دث عن ده عملی ة القط ع .ال رایش

والزاوی ة الت ي (Shear Plane)ی سمى بم ستوي الق ص

(Shearیح صل عن دھا الق ص ت سمى زاوی ة الق ص

Angle (ویرمز لھا بالرمز )Ø (.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 77: Manufacturing process of metals

وتكوین الرایش نظریة القطع الفصل الرابع

66

2.4 ظروف القطع (Cutting Conditions)

إن عملیة القطع عملیة معقدة ، تتضمن مجموعة من المتغیرات والت ي ق د ت ؤثر مجتمع ة وف ي رئی سیة وكم ا القط ع الویمك ن ت صنیف ظ روف القط ع أو متغی رات. أثن اء الت شغیل آن واح د

:یلي

. (Machine Variables) تغیرات الماكنةم -1

:وتتضمن ھذه المتغیرات

.(Cutting Speed) سرعة القطع - 1

تختلف سرعة القطع من حالة إلى أخرى ومدى درج ة اإلنھ اء ال سطحي الت ي ی راد الح صول

المطیلی ة تحت اج س رعة قط ع عالی ة ك ذلك نوعی ة المع دن الم شغل ، حی ث المع ادن . علیھ ا

.والمعادن الصلدة تحتاج إلى سرعة أقل لضمان جودة إنھاءھا السطحي

.(Cutting Depth) عمق القطع - 2

.حیث كلما زاد عمق القطع زادت خشونة السطح وبالتالي رداءة اإلنھاء السطحي

.(Feed Rate) معدل التغذیة - 3

اسب معدل التغذیة مع نوع المعدن المشغل وكذلك مع درجة اإلنھاء المطلوبة یجب أن یتن .

آلیة تكوین الرایش: )1- 4(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 78: Manufacturing process of metals

وتكوین الرایش نظریة القطع الفصل الرابع

67

.(Rigidity of Machine) جساءة الماكنة - 4

قل ت اإلھت زازات وبالت الي ت زداد دق ة الت شغیل والت ي ت نعكس حیث كلما زادت جساءة الماكنة

.على جودة السطح المشغل

. (Cutting Tool & Work piece Holding Rigidity) ع والشغلةتثبیت عدة القطجساءة -5

وھي أیضا تؤثر على جودة السطح حیث كلم ا ت م إحك ام التثبی ت ق ل اإلھت زاز وإزداد تمرك ز

عدة القطع على الشغلة وبالتالي تزداد جودة اإلنھاء السطحي .

. (Work piece Variables)تغیرات الشغلة م -2

:وتتضمن اآلتي

.الشكل الھندسي للشغلة - 1

. التركیب الكیمیائي للشغلة - 2

.الخواص المیكانیكیة للمعدن المقطوع - 3

.الخواص الحراریة للشغلة - 4

.(Cutting Tool Variables) عدة القطعتغیرات م -3

:وتشمل ھذه المتغیرات ما یلي

.والجانبیة ونصف قطر المقدمة لرئیسیة وتتضمن زوایا العدة ا. ھندسیة العدة - 1

.مادة العدة المصنوع منھا - 2

.وتتضمن البلى الذي یصیب عدة القطع . حالة العدة - 3 3.4 نظريات القطع(Cutting Theories)

إن عملیة القطع وتكوین الرایش تم تفسیرھا بعدد من النظریات من أجل معرفة اآللیة التي تتم

: النظریات التي فسرت ذلك ھي أھمومنظروف والعوامل التي تتحكم فیھا ، فیھا وال

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 79: Manufacturing process of metals

وتكوین الرایش نظریة القطع الفصل الرابع

68

.(Tresca Theory) نظریة تریسیكا - 1

وھ ي م ن أول ى النظری ات الت ي ف سرت عملی ة القط ع ، حی ث ق ام الع الم تری سیكا ف ي الع ام

د تماس ھ م ع بتعریف عملیة القطع على إنھا عب ارة ع ن ض غط یول ده رأس الع دة عن ) 1873(

الشغلة مصحوبا بجھ د ق ص واق ع ف ي م ستوي م وازي ل سطح ال شغلة ال ذي ین تج عن ھ تك وین

.الرایش

. (Thime Theory) نظریة تیمي -2

عملیة ق ص ف ي م ستوي ق صعملیة القطع على إنھا ) 1877(تیمي في العام لقد عرف العالم

. القص یش ینتج من تكسر المعدن على مستويوقد وضح ھذا العالم إن تكوین الرا

. ( Ernst and Merchantthe Theory) نظریة آرنست ومیرشنت -3

وتعتبر من أدق النظریات التي وضعت لتفسیر كیفیة قطع المعدن والشكل رقم یوض ح ) 4-2(

تب دأ ع دة القط ع باإلن سیاب داخ ل ال شغلة .مبدأ ھذه النظریة ول دة م ستوي م (t1) بعم ق قط ع

وبزاویة قص مق دارھا (t2)القطع مولدا رایش سمكھ وھو النقطة التي یبدأ عندھا (AB) قص

) Ø( وبزاویة جرف )γ ( وعند زاویة خلوص)α ( قدرھا .

Chip Thickness after Cutting (t2)

Undeformed Chip Thickness (t1)

γ

Ø D

B

A

γ - Ø α

Workpiece

تكوین الرایش حسب نظریة آرنست ومیرشنت :)2- 4(الشكل رقم

Tool

C

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 80: Manufacturing process of metals

وتكوین الرایش نظریة القطع الفصل الرابع

69

φsinBDAB =

φsin1tAB =

( )γφ −=

cosBCAB

( )ABBC

=− γφcos

2tBC =

( )γφ −=

cos2tAB

( )γ−φφ

==cos

sin

2

1crt

t

ABBD

=φsin

1tBD =

: ینتج (D) القائم الزاویة في النقطة (ABD)من المثلث

;

: نحصل على (C) القائم الزاویة في النقطة (ABC)من المثلث

;

والت ي (Chip Thickness Ratio)ن ستخرج ن سبة س مك ال رایش ) 2(، ) 1(م ن المعادل ة

.وتكون قیمتھا دائما أقل من واحد (rc)یرمز لھا بالرمز

)1(

)2(

)3(

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 81: Manufacturing process of metals

وتكوین الرایش نظریة القطع الفصل الرابع

70

γγ

φsin1

costan 1

c

c

rr−

= −

:من القانون التالي ) Ø (كذلك یمكن حساب قیمة زاویة القص

4.4 مواد عدد القطع

(Cutting Tools Materials)

في عملیات الت شغیل والت ي م رت بمراح ل ھنالك العدید من مواد عدد القطع المستخدمة الیوم

. طویلة من التطور إلى أن وصلت إلى ما نشاھده حالیا من تنوع ف ي الم واد الم ستخدمة فیھ ا

إن اإلختالفات الموجودة ب ین م واد ع دد القط ع أوج دت تنوع ا كبی را ف ي تطبیق ات ھ ذه الع دد

إن الع دة المثالی ة لی ست . ھ ذه الع دد ومجاالت إستخدامھا إعتمادا على المادة المصنوعة منھا

بالضرورة الت ي تك ون أعل ى كلف ة أو أق ل كلف ة أو الت ي ت ستخدم للعم ل ب شكل متك رر ، وإنم ا

ویعتم د . العدة المثالیة ھي التي یتم إختیارھا بحرص إلداء العمل ب سرعة وكف اءة وإقت صادیة

. وعلى نوع المادة المشغلة ھذا اإلختیار على طبیعة العمل الذي تقوم بھ عدة القطع

تعتمد طبیعة العمل الذي تقوم ب ھ الع دة عل ى خ واص الع دة المیكانیكی ة إض افة إل ى ن وع م ادة

:العدة وأھم ھذه الخواص ھي

یجب أن تتمتع عدة القطع بصالدة عالیة والتي تسمى بالصالدة ال ساخنة والت ي . الصالدة - 1

.رجات الحرارة العالیة تمكنھا من اإلحتفاظ بمقاومتھا في د

یجب أن تكون متانة عدة القطع عالیة حتى ال تتشظى أو تنك سر خ صوصا أثن اء . المتانة - 2

.عملیات التشغیل المتقطع

.مقاومة البلى العالیة التي تزید من عمرھا - 3

.مقاومة ضغط وحني عالیة - 4

.مقاومة عالیة للتأكسد - 5

.قابلیة إنتشار واطئة - 6

)4(

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 82: Manufacturing process of metals

وتكوین الرایش نظریة القطع الفصل الرابع

71

.تمدد حراري واطئ - 7

.قابلیة تشغیل عالیة - 8

ھنالك أنواع عدیدة من مواد عدد القطع المستخدمة في عملیات التشغیل المختلف ة والت ي یمك ن

:إجمالھا باآلتي

. (Tool Steel) فوالذ العدد -أوال

:یتكون فوالذ العدد من نوعین أساسیین ھما

(0.2 %-0.8 %)تت راوح ن سبة الك اربون فی ھ . (Carbon Steel)الف والذ الك اربوني -1

ثم یبرد سریعا ف ي الم اء بع دھا یراج ع (835ºC-750ºC)ویصلد بتسخینھ إلى درجة حرارة

.(350ºC-200ºC)في درجة حرارة

یحتوي ھذا النوع من الفوالذ ع ددا م ن . (Low Alloy Steel)الفوالذ منخفض السبائك -2

، المنغنیز ، الكروم ، الفنادیوم وغیرھا من العناصر التي عناصر السبك مثل التنكستن

تساعد على تصلیده في الھواء وعدم الحاجة للتبرید بالم اء مم ا یزی ل خط ر الت شققات الناتج ة

.من اإلخماد في الماء

. (High Speed Steel-HSS) فوالذ السرعات العالیة -ثانیا

فوالذ عالي السبائك حی ث ی ضاف ع ددا م ن عناص ر ال سبك م ن إن ھذا النوع من الفوالذ ھو

إن العناص ر الت ي ت ضاف . أجل زیادة الصالدة ومقاومة الفوالذ وجعلھ أكثر مقاومة للح رارة

إل ى ھ ذا الن وع م ن الف والذ ھ ي التنك ستن ، المنغنی ز ، الك روم ، الفن ادیوم ، المولب دنوم ،

ي ی تم الح صول علیھ ا م ن عناص ر ال سبك ت سمح إن ال صفات الت . ، والنوبی وم تالكوبال

بإس تخدام س رعات ت شغیل أعل ى م ع تح سن اإلنج از ال سطحي مقارن ة م ع ع دد الف والذ

.الكاربوني

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 83: Manufacturing process of metals

وتكوین الرایش نظریة القطع الفصل الرابع

72

. (Cemented Carbides) الكاربیدات المسمنتة -ثالثا

ی د التنت الیوم ف ي یستخدم في ھذا النوع من المواد كاربید التنك ستن ، كاربی د التیت انیوم ، وكارب

إن صالدة الكاربید ھي أعلى من معظم مواد العدد األخرى عند درجة . أرضیة من الكوبالت

حرارة الغرفة وتمتلك ھذه العدد القدرة على اإلحتفاظ ب صالدتھا ف ي درج ات الح رارة العالی ة

. لفترات طویلة مما یجعل التشغیل في السرعات العالیة ناجح جدا

. (Coated Tools) العدد المطلیة -رابعا

إن إسلوب إك ساء ال سطوح بطبق ات ص لدة لغ رض تح سین إدائھ ا ھ و إس لوب متب ع من ذ فت رة

ھنالك طریقتین رئیسیتین ت ستخدم ف ي عملی ة الط الء ھ ي الترس یب . لتقلیل التآكل واإلحتكاك

إن طبق ة الط الء الرقیق ة . (PVD) والترس یب الفیزی ائي للبخ ار (CVD)الكیمی ائي للبخ ار

یبل غ س مك ھ ذه الطبق ة بح دود. تك ون عالی ة ال صالدة وذات درج ة إن صھار عالی ة

) (7µm-4µm . ، م ن أكث ر م واد الط الء ش یوعا ھ ي كاربی د التیت انیوم ، نتری د التیت انیوم

:الء ھو إن الھدف من الط. السیرامیك ، كاربید نترید التیتانیوم ، والماس

تح سین ال صفات الكیمیائی ة لع دد القط ع بتقلی ل قابلی ة إلت صاق مع دن ال ش - 1 غلة عل ى س طح

.العدة

تحسین الصفات الفیزیائیة لسطح ع دة القط ع یخف ف اإلحتك اك ب ین س طح الع دة و ال ش - 2 غلة

.مما یؤدي إلى خفض درجة الحرارة المتولدة

ة الالزم ة لت دخل العام ل لل سیطرة عل ى عملی ة زی ادة عم ر الع دة مم ا یقل ل الفت رة الزمنی - 3

.القطع

. (Ceramic Tools) العدد السیرامیكیة -خامسا

ت صنع ھ ذه الع دد م ن أوك سید األلمنی وم وال ذي یمت از بمقاوم ة عالی ة للح رارة تمت از الع دد .

لفوالذ أقل م ن الكاربی دات ومة ضغط عالیتین ، ودرجة ذوبانھا في ااالسیرامیكیة بصالدة ومق

. ولكن متانتھا ومقاومتھا أقل من العدد الكاربیدیة

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 84: Manufacturing process of metals

وتكوین الرایش نظریة القطع الفصل الرابع

73

. (Cermet Tools) العدد السرمیتیة -سادسا

حی ث ی تم إس تخدام )alMetamic Cer(ال سرمیت ھ و كلم ة م شتقة م ن س یرامیك ومع دن

، النیك ل ، الكوبال ت ، نتری د الم واد ال سیرامیكیة م ع راب ط مع دني مث ل كاربی د التیت انیوم

یمتلك السرمیت ص الدة س اخنة عالی ة ومقاوم ة تأك سد أف ضل . التیتانیوم ، وكاربیدات أخرى

یمنح التشغیل بالعدد السرمیتیة إنھاء سطحي أفضل نتیجة لم ستوى . من الكاربیدات المسمنتة

مقارنة بالكاربید ، یعتبر ).أقل تحفر وحد قاطع ناشئ(التفاعل الكیمیائي المنخفض مع الحدید

ال سرمیت أق ل متان ة ، أق ل موص لیة حراری ة ، وأعل ى تم دد ح راري ، بحی ث إن الت شقق

. الحراري یمكن أن یكون مشكلة أثناء القطوعات المتقطعة

. (Diamond Tools) عدد الماس -سابعا

ع دد القط ع الت ي تعم ل ف ي س رعات عالی ة ی ستعمل الم اس بنوعی ھ الطبیع ي وال صناعي ف ي

.لإلنھاء السطحي الدقیق مع تغذیة قلیلة جدا

. ( Cubic Boron Nitride - CBN) نترید البورون المكعب -ثامنا

یستخدم نتری د . وھو یشبھ الماس من حیث التركیب متعدد البلورات ویربط بأرضیة كاربیدیة

الیة في تشغیل معظم المواد الھندسیة وخ صوصا ال صلدة منھ ا وال صعبة البورون المكعب بفع

.التشغیل

. (Whisker-Reinforcement) المواد المقواة باأللیاف القصیرة -تاسعا

ورت ھ ذه الم واد مك ن أج ل الح صول عل ى أق صى تح سن لإلنج از ومقاوم ة البل ى لع ددط

تت ضمن الم واد . م واد عم ل جدی دة ك المواد المركب ة القط ع ، والغ رض م ن ذل ك ھ و ت شغیل

المقواة باأللیاف القصیرة األدوات أو العدد ذات أساس نترید السلیكون القصیرة ، والعدد ذات

تناس ب ھ ذه الع دد . أساس من أوكسید األلمنیوم والتي تقوى بألیاف كاربید السلیكون القصیرة

.حدیدیة ولكنھا ال تناسب تشغیل المواد الحدیدیة والفوالذ تشغیل المواد المركبة والمواد الال

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 85: Manufacturing process of metals

وتكوین الرایش نظریة القطع الفصل الرابع

74

5.4 عمر عدة القطع

(Cutting Tool Life)

تتعرض عدة القطع أثناء التشغیل للبلى الت دریجي وم ع الوق ت ال تق وم بعملھ ا ب صورة ناجح ة

تھا عل ى العم ل أي إن وعند وصول البلى إلى مرحلة معینة یمكن القول إن العدة قد فقدت قدر

ویمك ن تعری ف . عمرھا قد إنتھى ومن الضروري إعادة شحذھا أو یتم إستبدالھا بشكل نھائي

عمر العدة على إنھ الدورة الزمنیة الت ي تنج ز فیھ ا ع دة القط ع عملھ ا بكف اءة ، وتت ضمن ھ ذه

وھنال ك ع دد . تبدالھا الدورة الزمنیة الفترة الفاصلة بین عملیتي شحذ لحافة العدة أو عملیة إس

من المتغیرات التي تحدد عمر العدة وھي :

. تثبیت عدة القطع -5. المادة المراد تشغیلھا - 1

. سرعة القطع -6. مادة عدة القطع - 2

. التغذیة -7 . الشكل الھندسي لعدة القطع - 3

. عمق القطع -8. حالة الماكنة - 4

:مر عدة القطع قد إنتھى إذا توفر اآلتي ویمكن القول بأن ع

) .صریر(ظھور صوت ممیز أثناء عملیة التشغیل - 1

.إنھاء سطحي رديء للمعدن المشغل - 2

.ة مفاجئة بالقدرة الالزمة لعملیة القطع زیاد - 3

. زیادة مفاجئة بقوى القطع - 4

.تولد حرارة عالیة وتصاعد دخان نتیجة لإلحتكاك العالي - 5

رإن أول م ن وض ع بیان ات ش املة یمك ن فھمھ ا ع ن عم ر ع دة القط ع ھ و الع الم ت ایلو

(F.W.Taylor) قط ع وھ ذه حی ث وض ع معادل ة ب ین عم ر الع دة وس رعة ال1907 ف ي ع ام

:المعادلة ھي

CVT n = )5(

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 86: Manufacturing process of metals

وتكوین الرایش نظریة القطع الفصل الرابع

75

:حیث

V = سرعة القطع(m\min).

T = مر عدة القطع ع(min) .

n = وھ و ثاب ت یعتم د عل ى م ادة الع دة ) 3-4(میل الرس م البی اني والموض ح ف ي ال شكل رق م

د ع دة والذي یمثل أس السرعة لموا(n)یوضح قیم الثابت ) 1-4(الجدول رقم . ومادة الشغلة

.مختلفة

C = ثابت یعتمد على الظروف المحیطة بعملیة القطع.

لمواد عدة مختلفة(n)قیم الثابت : )1-4(الجدول رقم

Oxides Carbides H.S.S Tool Material

0.5 - 0.7 0.2 - 0.49 0.08 - 0.2 Speed Exponent ,n

y

x

xyn =

log T

log

V

حساب عمر عدة القطع: )3-4(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 87: Manufacturing process of metals

وتكوین الرایش نظریة القطع الفصل الرابع

76

( )CVT n =logCTnV logloglog =+

CVT n =

Cn log30log25log =+

Cn log5.1log70log =+

إن القطع ال یمكن أن یح دث بال سرعات العالی ة ج دا أو یتضح ) 3-4(وبالنظر إلى الشكل رقم

الواطئ ة ج دا وذل ك ألن الت شغیل بال سرعات العالی ة س یؤدي إل ى اإلنھی ار المبك ر للع دة أم ا

ویمكن اإلستفادة م ن ال شكل أع اله . التشغیل بالسرعات الواطئة فسیكون معدل اإلنتاج واطئ

والثانی ة ھ ي توق ع عم ر الع دة ف ي (C,n)اب ت م ن ن احیتین األول ى ھ ي إلس تخراج ق یم الثو

. سرعات مختلفة ولمواد عدة مختلفة

في أحد اإلختب ارات العملی ة الخاص ة بفح ص تآك ل ع دة قط ع م صنوعة م ن ف والذ ال سرعات

إح سب ق یم . ت م الح صول عل ى أعم ار الع دة الموض حة ف ي الج دول أدن اه (HSS)العالی ة

.C,nالثوابت

Cutting Speed , m\min Tool Life , min 25 30 70 1.5

//احلل

بم ا إن العالق ة ب ین عم ر الع دة وس رعة القط ع ھ ي عالق ة لوغاریتمی ة ن ل ذلك ی تم إدخ ال

. اللوغاریتم على طرفي معادلة تایلور

1مثال

)1(

)2(

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 88: Manufacturing process of metals

وتكوین الرایش نظریة القطع الفصل الرابع

77

344.0=n

43.80=C

min1202 =hr

CVT n =C=× 2.012010 1.26=C

1.2620 08.0 =× T

min87.27=T

: نجد ) 2(في المعادلة ) 1(وبتعویض المعادلة

(10m\min)حدی د الزھ ر ت م خراطتھ ا عل ى مخرط ة مركزی ة ب سرعة قط ع تبل غ ش غلة م ن

بإس تخدام ع دة قط ع كاربیدی ة فك ان عم ر ھ ذه الع دة (2hr) فك م س یكون عم ر ع دة القط ع ،

لنفس ظروف القط ع ، إذا م ا تغی رت ال سرعة (HSS)المصنوعة من فوالذ السرعات العالیة

ولف والذ ال سرعات ) 0.2( للكاربید ھو (n)أس السرعة إذا علمت إن قیمة . (20m\min)إلى

) .0.08(العالیة ھو

//احلل

:عندما تكون عدة القطع مصنوعة من الكاربید

عندما تتغیر عدة القطع إلى فوالذ السرعات العالیة (HSS):

2مثال

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 89: Manufacturing process of metals

وتكوین الرایش نظریة القطع الفصل الرابع

78

6.4 القطعاحلرارة املتولدة من (Heat Generated By Cutting)

: ھي ھذه الحرارة في عملیة القطع تتولد حرارة وأھم مصادرللشغل المبذول نتیجة

.التشوه اللدن للطبقة المقطوعة -1

.عدة القطع أو جانبھا ) وجھ(التغلب على اإلحتكاك في سطح -2

المتول دة م ن ت شغیل المع ادن المتقطع ف إن الح رارةونظرا إلى قلة درجة التشوه اللدن للرایش

إن م صدر الح رارة الرئی سي ف ي . الھشة على العموم تكون أق ل م ن ت شغیل المع ادن الطری ة

ل ذلك ف إن درج ة الح رارة ف ي ھ ذه (Tool Tip) الع دة رأسیكون متمركز عند قطع المعادن

بع دھا ی تم توص یل الح رارة خ الل الع دة ، ال شغلة. المنطقة سوف تكون األعلى . ، وال رایش

تعتبر العدة ھي األول ى الت ي تت راكم علیھ ا معظ م الح رارة بینم ا س طوح ال رایش وال شغلة ف ي

.إتصال مع العدة تتغیر بإستمرار

ال ذي یوض ح ) a-4-4(لذلك الحرارة عل ى الع دة یج ب أن تك ون األعل ى كم ا ف ي ال شكل رق م

غیرات القطع مث ل ال سرعة ، التغذی ة ، إن مت. مدیات درجات الحرارة في عملیة قطع المعدن

وعمق القط ع تمتل ك ت أثیر معتب ر عل ى تولی د درج ة الح رارة ، وم ن ب ین ھ ذه العوام ل تمتل ك ھنال ك ث الث من اطق لتوزی ع الح رارة ف ي عملی ة القط ع وكم ا . س رعة القط ع الت أثیر األعل ى

:وھذه المناطق ھي ) b-4-4(موضح في الشكل رقم

، كذلك أكثر المناطق حرارة نتیجة إلنزالق الطبقات المكونة للمعدن وھي . (A) المنطقة -1

بعد أن یحدث تشوه لدن یسبب تكسر األواصر والترتیب البلوري الجدید كل ذلك یعطي طاق ة

بواسطة تصنیع المادة ویمكن التخلص من ھذه المنطقة .وھذه الطاقة تكون على شكل حرارة

. الخام بالطرق الصحیحة

وتتول د فیھ ا الح رارة نتیج ة اإلحتك اك ب ین ع دة القط ع وال رایش وھ ذه . (B)المنطق ة -2

إل ى ت شوه ال سطح المقط وع وھ ذا ی ؤدي الح رارة ت سبب إلت صاق ال رایش ب سطح ع دة القط ع

.یتم التخلص من تأثیر ھذه المنطقة بواسطة التزییت . وربما یسبب كسر عدة القطع

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 90: Manufacturing process of metals

وتكوین الرایش نظریة القطع الفصل الرابع

79

4321 QQQQQTotal +++=

رأس ع دة القط ع بال شغلة وھ ي ناتج ة م ن إحتك اك .(C)المنطق ة -3 وھ ي م ساحة ص غیرة

.ویمكن التخلص منھا بالتزییت

:كاآلتي في عملیة القطع (Q)وتتوزع الحرارة المتولدة

:حیث

Q1 =85 - %60 ( وتساوينقولة للرایشمكمیة الحرارة ال (%.

Q2 =40 - %10 ( وقدرھا في عدة القطعة یقباكمیة الحرارة ال . (%

Q3 =10 - % 3( غلة وھي حوالي كمیة الحرارة المنقولة للش . (%

Q4 =1 (جو وتساوي كمیة الحرارة المنقولة لل . (%

7.4 القطع أنواع عمليات ( Types of Cutting Processes )

: نوعان من عملیات القطع التي تكون الرایش وتتحكم في شكلھ وھي ھنالك

)6(

توزیع الحرارة مناطق-b درجة الحرارة في عملیة القطعمدیات -a : )4- 4(الشكل رقم

A

Tool

C

B

Chip

Workpiece

(b) (a)

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 91: Manufacturing process of metals

وتكوین الرایش نظریة القطع الفصل الرابع

80

1.7.4 عمليات القطع العمودي (Orthogonal Cutting Processes)

لل شغلة وكم ا عمودی ة عل ى خ ط إنتق ال الع دة وموازی ة لل سطح األص لي تك ون حاف ة القط ع

فة القطع في القطع العم ودي مف ردة وم ستویة وھ ي تكون حا) a-5-4(موضح في الشكل رقم

: ویمتاز القطع العمودي بعدد من الممیزات والصفات ھي .الفعالة

.تكون العدة حادة بشكل مثالي ولیس ھناك إتصال على طول سطح الخلوص -1

.یحدث عنده القص یكون مستوي السطح الذي -2

ت د عمودی ا إلتج اه الحرك ة وتول د س طح حاف ة القط ع تك ون عب ارة ع ن خ ط م ستقیم وتم -3

.مستوي حالما تتحرك الشغلة علیھا

.الرایش ال ینساب ألي جانب أو لیس ھنالك جانب إنتشار - 4

.سمك الرایش غیر المقطوع ثابت - 5

عرض العدة یكون أعرض من الشغلة - 6 .

.ینتج الرایش بشكل مستمر وبدون حافة قطع ناشئ - 7

.ظمة تتحرك الشغلة بسرعة منت - 8

.اإلجھادات على مستوي القص موزعة بإنتظام - 9

القطع المائل -b القطع العمودي - a: )5- 4(الشكل رقم

θ

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 92: Manufacturing process of metals

وتكوین الرایش نظریة القطع الفصل الرابع

81

φφ sincos hvs FFN +=

( )γβφ −+= tanSs FN

γγ cossin vh FFF +=γγ sincos vh FFN −=

φφ sincos vhs FFF −=

إن القوى الناتجة یمك ن أن تحل ل ب شكل تقلی دي ف ي إتج اه م ستوي الق ص ، عل ى ط ول حرك ة

وی تم تمثی ل ھ ذه الق وى عن د ط رف الع دة ب دال م ن .العدة الرئیسیة وعلى طول وج ھ الج رف

ف ي ال شكل رق م أثیرھ ا الحقیقی ة لیك ون باإلمك ان إن شاء دائ رة ق وى القط ع كم ا موض حنقطة ت

والتي عادة تسمى دائرة میرشنت عندھا یكون من السھولة إش تقاق العالق ات المتنوع ة ) 4-6(

:بین القوى وكما یلي

:حیث

R = محصلة القوى، Fh = ، قوة القطع Fv = قوة دفع (قوة عمودیة لحركة العدة الرئیسیة (،

Fs = ، ق وة عل ى ط ول م ستوي الق صF = ، ق وة اإلحتك اك عل ى ط ول وج ھ الج رف

N = عمودیة لوجھ الجرف ،وھي دیة موعالقوة ال Ø = ، زاویة القص γ = زاویة الجرف، β = زاویة اإلحتكاك.

) . 4(من المعادلة رقم ) Ø (یتم حساب زاویة القص

:لمتغیرات التي تؤثر على القطع العمودي یمكن أن تدرج كاآلتي إن ا

.زاویة الجرف وزاویة الخلوص . ھندسیة العدة - 1

صفات مادة الشغلة ومادة العدة - 2 .

. عمق القطع - 3

.سرعة القطع - 4

.سوائل القطع المستخدمة - 5

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 93: Manufacturing process of metals

وتكوین الرایش نظریة القطع الفصل الرابع

82

γγ

φsin1

costan 1

c

c

rr−

= −

2

1

ttrc =

125.15.0

=cr 444.0=cr

، سمك الرایش (10º) زاویة جرف العدة :في عملیة قطع عمودي تتم وفق الشروط التالیة

وقوة الدفع (1290N) ، قوة القطع (1.125mm) وسمكھ بعد القطع (0.5mm)قبل القطع

(1650N) . إحسب قیم القوى األخرى المؤثرة في ھذه العملیة.

//احلل

N

F

Fv R Ns

Fh

γ -β

β

γ

Ø Fs

دائرة قوة قطع میرشنت في القطع العمودي :)6- 4(الشكل رقم

Tool

Workpiece

مثال

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 94: Manufacturing process of metals

وتكوین الرایش نظریة القطع الفصل الرابع

83

)10sin444.0(110cos444.0tan 1

×−×

= −φ o35.25=φ

φφ sincos hvs FFN +=

γγ cossin vh FFF +=

γγ sincos vh FFN −=

φφ sincos vhs FFF −=

35.25sin165035.25cos1290 −=sF NFs 34.459=

35.25sin129035.25cos1650 +=sN NNs 43.2043=

10cos165010sin1290 +=F NF 94.1848=

10sin165010cos1290 −=N NN 88.983=

2.7.4 عمليات القطع املائل (Oblique Cutting Processes)

ع ن اإلتج اه العم ودي للع دة (θ) وتكون حافة القطع مفردة وتمیل بزاوی ة ت سمى زاوی ة المی ل

إن میالن عدة القط ع ی سبب تغی رات ف ي إتج اه ت دفق ال رایش ) . b-5-4(وكما في الشكل رقم

یمك ن أن . حلزون ي ن ابضشكلب ال رایش ف ي ھ ذا الن وع م ن القط ع یك ون .فوق وج ھ الع دة

.یكون عرض حافة القطع أعرض من الشغلة أو أقل منھا

إن أغلب عملیات التشغیل مثل الخراط ة أو التفری ز ھ ي ثالثی ة األبع اد وع ادة توص ف كقط ع

لوصف عملیة القطع ، إال إن تحلیلھا ھ و مائل ، وعلى الرغم من إن القطع المائل أكثر عملیة

.ر ص عوبة ب سبب كونھ ا ثالثی ة األبع اد ، ولتب سیط الم سائل یلج أ غالب ا للقط ع العم ودي األكث

تك ون ال شغلة متطابق ة . الم ؤثرة ف ي القط ع المائ ل والزوای ایوضح القوى) 7-4(الشكل رقم

ھي ف ي الم ستوي ) nγ(زاویة جرف العدة العمودیة . (z) والعمودي (y-x)في اإلتجاه األفقي

.(MN) وعمودیة لحافة القطع العمودي

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 95: Manufacturing process of metals

وتكوین الرایش نظریة القطع الفصل الرابع

84

والنق اط (VC)ی ضم س رعة القط ع ((z-x)ف ي الم ستوي ) vγ( زاوی ة ج رف ال سرعة

(OFEDA). یذھب الرایش في اإلتج اه (Vf) ف ي الم ستوي (ABCO) حی ث ، (OG) یك ون

ت سمى زاوی ة الج رف الفعال ة (Vf) و(OG)زاویة الجرف ب ین . (VC)عمودي لسرعة القطع

(Effective Rake Angle - γe) . إن ال رایش المن ساب ف ي اإلتج اه (Vf) ھ و عن د زاوی ة

)β ( م ع العم ود(OZ) إن ال شروط أو الظ روف ف ي الم ستوي العم ودي . عل ى وج ھ الع دة

ف ي ھ ذا ) Ø (زاوی ة م ستوي الق ص . مشابھة لتلك في القطع العمودي (OH) و (OZ)خالل

) . γ(مكان ) nγ(مع تعویض) 4 (المستوي یمكن أن تحسب من المعادلة رقم

(FC)بأن حجم الق درة أو ق وة القط ع (Armarego & Brown)لقد وجد أرماریجو وبراون

زاوی ة المی ل وأی ضا . یح سب بواس طة زاوی ة الج رف العمودی ة (VC)في إتجاه سرعة القطع

حج م واإلتج اه لمح صلة ق وى زاوی ة الج رف الفعال ة ی ؤثران عل ى بقی ة مركب ات ال سرعة وال

إن الفائ دة الرئی سیة للقط ع المائ ل ھ ي ف ي كونھ ا وس یلة لل سیطرة عل ى ال رایش ، .(R)القطع

كتقریب β = θ)( لقد وضح ستابلر بأن .حیث كما ذكرنا یكون الرایش بشكل نابض حلزوني

:ویمكن التوضیح بأنھ تحت ھذه الظروف یكون . أول

(Nominal Rakeالفعال ة أكب ر دائم ا م ن زاوی ة الج رف اإلس میة وتك ون زاوی ة الج رف

(Angle.

رة في القطع المائلالقوى والزوایا المؤث :)7-4(الشكل رقم

ne γθθγ sincossinsin 22 += )7(

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 96: Manufacturing process of metals

وتكوین الرایش نظریة القطع الفصل الرابع

85

8.4 ش ــــواع الرايـــأن ( Types of Chips )

یق سم ال رایش الن اتج م ن عملی ات و متطایرة تدعى بالرایشإن عملیة قطع المعدن تنتج شظایا

: ھي القطع إلى ثالث أنواع رئیسیة

. (Discontinuous or Segmented)رایش غیر المستمر أو المتشظي ال-1

مث ل (Brittle Metals)ین تج ال رایش غی ر الم ستمر أو المت شظي عن د قط ع المع ادن الھ شة

. والبرون ز ال صلد أو عن دما ی تم قط ع مع ادن مطیلی ة تح ت ظ روف قط ع ردیئ ة حدید الزھ ر

:ھي ع ویكون الرایش غیر المستمر على أنوا

. الرایش المتفتت - 1

.الرایش المتقطع - 2

.الرایش الدقیق - 3

. وزاوی ة الج رف ال صغیرة یح صل ال رایش غی ر الم ستمر نتیج ة ل سرعة القط ع المنخف ضة

.یوضح ھذا النوع من الرایش ) a-8-4(الشكل رقم

. (Continuous Chip) الرایش المستمر -2

ین تج ال رایش الم ستمر عن دما ال یع اق جری ان المع دن األق رب إل ى وج ھ الع دة بواس طة حاف ة

المع ادن ین تج ال رایش الم ستمر ف ي . القط ع الناش ئ أو اإلحتك اك عن د ال سطح البین ي للع دة

یكون ھذا . المطیلیة حیث تكون سرعة القطع عالیة إضافة إلى إن زاویة الجرف تكون كبیرة

، ھ ذا الن وع م ن الن وع م ن ال رایش ب شكل ش ریط م ستمر ویعتب ر مث الي لفع ل القط ع الفع ال

:یكون الرایش المستمر على أنواع ھي . ) b-8-4(الرایش موضح في الشكل رقم

.(Straight Chip)یم الرایش المستق -1

حی ث ھ ذا الن وع م ن ال رایش یلت ف الرایش المستقیم ھو األكثر إزعاجا من بین أنواع الرایش

ھذا النوع من الرایش یتكون في المواد المطیلی ة مث ل .والشغلة وأداة التثبیت على عدة القطع

:جراء اآلتي الفوالذ واطئ الكاربون واأللمنیوم ، وإلزالة ھذا الرایش یتم إ

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 97: Manufacturing process of metals

وتكوین الرایش نظریة القطع الفصل الرابع

86

.زیادة معدل التغذیة - 1

.تقلیل زاویة المقدمة - 2

.زیادة سرعة القطع - 3

.إستخدام عدة قطع ذات زاویة جرف سالبة - 4

.إستخدام لقمة حاویة على كسارة رایش - 5

.إستخدام سوائل التبرید - 6

.(Snarling Chip) شابكتالرایش الم -2

تقیم ، ویتك ون ب نفس الظ روف الت ي یتك ون فیھ ا وھو رایش مستمر یشبھ تقریب ا ال رایش الم س

ی تم إس تخدام . ال رایش الم ستقیم ویول د نف س الم شاكل إال إن ھ یك ون ملت وي ال شكل أو مت شابك

.نفس وسائل إزالة الرایش المستقیم للتخلص من ھذا النوع من الرایش

.(Helix Chip)الرایش الحلزوني -3

إن المشاكل التي تتولد من ھ ذا الن وع م ن ال رایش . منتھي ویكون بشكل نابض حلزوني غیر

المطیلی ة یتك ون ال رایش الحلزون ي ف ي الم واد . تشابھ تلك المتولدة في حالة ال رایش الم ستقیم

یحصل ھذا النوع من ال رایش غالب ا عن دما ی ستخدم قط ع خفی ف م ع ع دد ج رف . الالحدیدیة

:، وللتخلص منھ نتبع اآلتي موجب

.م لقمة تشغیل تحتوي على كسارة رایش ملبدة إستخدا - 1

.زیادة التغذیة أو سرعة القطع - 2

. (Continuous Chip with BUE) الرایش المستمر مع حافة القطع الناشئ-3

یتك ون ھ ذا الن وع م ن ال رایش عن دما ی ضغط المع دن الواق ع أم ام الع دة حی ث یب دأ ال رایش

ین الع الی وال ضغط ال رایش ، ونتیج ة للح رارة-للع دة ین ي باإلنسیاب ع ل ى ط ول ال سطح الب

والناتجین من عملیة القطع إضافة إل ى المقاوم ة العالی ة لإلحتك اك ض د جری ان ال رایش ، تب دأ

. قطع صغیرة من المعدن باإللتصاق على حافة عدة القطع

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 98: Manufacturing process of metals

وتكوین الرایش نظریة القطع الفصل الرابع

87

سطح المشغل منتجة س طح یبدأ الحافة الناشئة بالتراكم حتى تنفصل عن العدة مما یسبب تثلم الینتج ھذا النوع من الرایش في المعدن المطیلیة عندما تك ون التغذی ة . رديء اإلنھاء السطحي

كبیرة وزاویة الجرف صغیرة ویحدث إنخفاض في سرعة القطع ، وأی ضا تك ون حاف ة القط ع

.یوضح ھذا النوع من الرایش ) c-8-4(الشكل رقم . مثلومة

9.4 سوائل التربيد (Cooling Liquids)

الت ي تتول د م ن إن عملیات القطع بمختلف أنواعھا یصاحبھا إرتف اع كبی ر ف ي درج ة الح رارة

:مصدرین أساسیین ھما

.الرایش بسطح الحد القاطع األمامي والخلفي لعدة القطع الحرارة المتولدة من إحتكاك - 1

.عملیة القطع التي تحدث على سطح الشغلة حرارة المتولدة منال - 2

وھذا اإلرتفاع في درجة الحرارة یتوزع عل ى ك ل م ن ع دة القط ع و ال شغلة و ال رایش الن اتج

ب ین ع دة ولھذا السبب یتم إستخدام سوائل التبرید م ن أج ل تقلی ل اإلحتك اك . من عملیة القطع

یقل ل الق درة الالزم ة للقط ع ك ذلك لقطع و الرایش ، وال ذي ب دوره و بین عدة االقطع و الشغلة

. على تصریف ونقل كمیة كبیرة من الحرارة المتولدة في عملیة القطع تعمل سوائل التبرید

أنواع الرایش :)8- 4(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 99: Manufacturing process of metals

وتكوین الرایش نظریة القطع الفصل الرابع

88

1.9.4 فوائد سوائل التربيد ( Cooling Liquids Benefit )

:ید بالنقاط التالیة ویمكن إجمال فوائد سوائل التبر

.ترفع كفاءة القطع وتطیل عمر الحد القاطع - 1

%) .15 - % 10(تقلل القدرة الالزمة للقطع بنسبة تتراوح من - 2

تمنع تمدد الشغلة مما یحسن الدقة في القیاس وإنتاج سطوح ذات جودة عالیة - 3 .

.تمنع تلوث الشغلة الذي ینتج من حرارة إحتكاك القطع - 4

.األدخنة وكذلك الضباب الذي یتصاعد من عملیة القطع تمنع تكون - 5

.تعمل على إزالة الرایش من منطقة القطع - 6

.تمنع إلتحام الرایش بالحد القاطع لعدة القطع - 7

تمنع صدأ وبلى عدة القطع والشغلة - 8 .ویوجد إستثناءات لھذه الحالة .

2.9.4 سوائل التربيد خواص (Properties of Cooling Liquids )

لك ي تعم ل س وائل التبری د ب صورة ص حیحة وت ؤدي الغ رض ال ذي ت ضاف ألجل ھ فیج ب أن

:تتوفر فیھا الخواص التالیة

یجب أن تكون صالحة كیمیائیا فال تتفاع ل م ع مع دن ال شغلة أو مع دن ع دة القط ع أو - 1

.مع أجزاء الماكنة المختلفة

.ى تكون الصدأ یجب أن ال تساعد عل - 2

تك ون تك ون ض ارة ب صحة الع املین ب اللمس أو الرائح ة أي ال ال تتبخ ر ب سرعة وال - 3

.سامة

خ واص تبری د عالی ة ، أي تك ون جی دة الحم ل للح رارة م ع قابل ة یج ب أن تك ون لھ ا - 4

إبالل سطح الشغلة وذلك لیتم التالمس بینھا وبین الشغلة بصورة جیدة وبالتالي ت سھل

.قال الحرارة عملیة إنت

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 100: Manufacturing process of metals

وتكوین الرایش نظریة القطع الفصل الرابع

89

.یجب أن تكون لھا خواص تزییت عالیة - 5

.یجب أن تكون لزوجتھا مناسبة حتى تناسب عملیة التشغیل وتسھل إنزالق الرایش - 6

.رة طویلة دون أن تتلف بالتأكسد أو التجمد فتفقد خواصھا تتكون قابلة للخزن لف - 7

ة بع د ترش یحھا یج ب أن تك ون رخی صة ال ثمن ویمك ن إع ادة إس تخدامھا م رات عدی د - 8

.حتى تصبح العملیة إقتصادیة

.یجب أن تكون درجة إشتعالھا عالیة - 9

.ألن الرغوة تؤدي إلى إرتفاع درجة الحرارة ال ترغو بسھولة -10

3.9.4 أنواع سوائل التربيد (Types of Cooling Liquids)

:لى نوعین أساسیین ھما تقسم سوائل التبرید حسب حالتھا إ

.(Gas Type) األنواع الغازیة -أوال

علی ھ لامثھذا النوع قلیل اإلستخدام ألنھ ال یحمل صفة التزییت وتوصیلھ الحراري ضئیل و

. .(CO2 , CO)الھواء ، اآلركون ، وأكاسید الكاربون

.(Liquid Type) األنواع السائلة –ثانیا

ف ي ال صناعة ب سبب خ واص التزیی ت والتبری د الت ي وھ ذا الن وع یك ون واس ع اإلس تخدام

:وتقسم األنواع السائلة إلى عدد من المجامیع ھي . یمتلكھا

، ویتمی ز )أكاس ید ال صودیوم (م زیج م ن الم اء الطبیع ي وبع ض األم الح وھ و. الم اء -1

.لد الصدأ على السطح المشغل وتوصیلھ الحراري الجید ومن مساؤه إنھ یوبرخصھ

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 101: Manufacturing process of metals

وتكوین الرایش نظریة القطع الفصل الرابع

90

:وتقسم إلى . الزیوت -2

a- ترطی ب س ریعة ولكن ھ یمتاز ھذا النوع بلزوجتھ المنخفضة وخصائص . الزیوت الطبیعیة

ت ستخدم . مم ا ی سبب تغی ر ف ي خ واص المع دن الم شغل یتغلغ ل داخ ل المع دن بمع دل ع الي

.مع المعادن الالحدیدیة الزیوت الطبیعیة

b- إس تخداماتھ مح دودة وقلیل ة ب سبب كلفت ھ العالی ة وقابلیت ھ عل ى ال تعفن . لزی وت الدھنی ة ا

.یستخدم في التطبیقات الثقیلة . السریع

c- وم ن وھ ي م زیج م ن الزی وت الطبیعی ة والزی وت الدھنی ة. الدھنی ة –الزیوت الطبیعیة ،

ویعم ل عل ى تح سین اإلنج از دھني ،ممیزات ھ إن ھ ذو كلف ة قلیل ة ن سبیا بالمقارن ة م ع الزی ت ال

ال سطحي للمع ادن الالحدیدی ة وك ذلك للف والذ وال توج د أي ت أثیرات عل ى خ واص المع دن

.المشغل ویمتلك خواص تزییت عالیة

یمتل ك . وھو مزیج من الزیوت سواء كانت طبیعیة أو دھنی ة م ع الم اء . الماء المستحلب -3

اإلس تعمال ف ي معظ م عملی ات تبرید عالیة وھ و ش ائع ھذا النوع من سوائل التبرید خصائص

.القطع بسبب كلفتھ المنخفضة

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 102: Manufacturing process of metals

عملیات الخراطة الفصل الخامس

91

اخلراطةات ــعملي 5

Turning Operations

(Introduction) املقـــدمــة 1.5

لتولید ي تستخدمالخراطة ھي عملیة قطع المعدن والت

س طوح إس طوانیة بواس طة ماكن ة ت سمى

، وعادة تكون الشغلة ھي التي ت دور (Lathe)المخرطة

عل ى عم ود ال دوران وع دة القط ع تغ ذى داخلھ ا أم ا

محوری ا أو قطری ا أو ك ال الط ریقتین ب شكل مت زامن

" خراط ة"إن م صطلح . إلعط اء ال سطح المطل وب

(Turning) شیر إل ى تولی د أي س طح بمعن اه الع ام ی

، (Single Point Tool)إسطواني مع عدة قطع مفردة

وب شكل أكث ر دق ة فإن ھ غالب ا یطب ق فق ط لتولی د س طوح

إسطوانیة خارجیة موجھ ة أساس یا ب شكل م وازي لمح ور

إن إتجاه حركة التغذیة المح وري ھ و ال سائد ف ي .الشغلة

كن ة ، أم ا عملی ة الخراط ة بالن سبة لعم ود دوران الما

التغذی ة القطری ة فھ ي ال سائدة ف ي عملی ة الت سویة

(Facing)والكنتوری ة فإنھ ا ، أم ا ال سطوح المخروطی ة

تحت اج ك ال الن وعین م ن التغذی ة ف ي الوق ت نف سھ وغالب ا

.(Profiling)التشكیل الجانبي یشار إلیھا بمصطلح

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 103: Manufacturing process of metals

عملیات الخراطة الفصل الخامس

92

) .1-5(عملیات الخراطة و التسویة و التشكیل الجانبي موضحة في الشكل رقم

2.5 مركبات املخرطة(Lathe Components)

:وھذه التركیب ھي ) 2-5(تتكون المخرطة من تراكیب عدیدة وكما موضح في الشكل رقم

وھ و ج زء الطاق ة ف ي المخرط ة ویق ع إل ى ی سار . (Head Stock)غراب الثابت ال - 1

.تروس تغییر السرعة وعمود الدوران وجزء تثبیت الشغلة المشغل ویضم

وھو الج زء غی ر ال دوار ولك ن یمك ن أن یتح رك . (Tail Stock)الغراب المتحرك - 2

ال شغلة وأی ضا لألمام والخلف عل ى س كك المخرط ة وی ستخدم ف ي عملی ة تمرك ز ی تم

تزویده بعدد تشغیل مثل المثقب للقیام بعملیات الثقب .

وتتح رك لألم ام والخل ف ی دویا أو آلی ا وی تم تثبی ت ب اقي . (Carriage)العرب ة - 3

وتتحرك العربة على طول المركبات علیھا ، وأثناء حركة العربة تتم عملیة الخراطة

.(z)المحور

التشكیل الجانبي عملیات الخراطة و التسویة و :)1- 5(الشكل رقم

Facing Profiling Turning

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 104: Manufacturing process of metals

عملیات الخراطة الفصل الخامس

93

ویمك ن أن تتح رك وھ ي مثبت ة عل ى العرب ة . (Cross Slide)ة الراس مة العرض ی - 4

ت ستخدم الراس مة العرض یة . عمودیا عل ى حرك ة العرب ة (x)داخل أو خارج المحور

. لتثبیت عمق القطع ویمكن أن تتحرك بتغذیة یدویة أو آلیة

تثب ت الراس مة الطولی ة ف وق الراس مة . (Compound Rest)الراس مة الطولی ة - 5

والخ ارج ی دویا للت سویة أو لتثبی ت عم ق القط ع لل داخل ة ویمك ن أن تتح رك العرض ی

وتغذى یدویا بأي زاویة ) º360(ویمكن أن تدور بزاویة .

ویمكن أن یتم تركیب مثبت العدة على الراسمة الطولیة . (Tool Post)مثبت العدة - 6

.یكون بأشكال متنوعة

الف رش - 7 (Bed) .ی صنع . ل ذي تثب ت علی ھ جمی ع األج زاء ویمث ل ب دن المخرط ة ا

الفرش من حدید الزھر أو الفوالذ ، ویجب أن یكون مستقر ح .ى یقاوم اإلھتزازات ت

وتتح رك علیھ ا العرب ة (V)وتك ون م سطحة أو ب شكل ح رف . (Ways)ال سكك - 8

.والغراب المتحرك

) الذنبةمخرطة(أجزاء المخرطة األساسیة : )2- 5(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 105: Manufacturing process of metals

عملیات الخراطة الفصل الخامس

94

3.5 أنــواع املخـــارط(Types of Lathes)

ھنالك أنواع مختلفة من المخارط التي تستخدم الیوم في ورش التصنیع ونذكر بعضھا في ھذا

.الفصل وكما موضح أدناه

.(Center Lathe) مخرطة الذنبة - أوال

والت ي أخ ذت ت سمیتھا م ن طریق ة تثبیتھ ا لل شغلة وھي المخرطة األكثر شیوعا في اإلس تخدام

راك ز ف ي المخرط ة ، عل ى ال رغم م ن ك ون ھ ذه الطریق ة لی ست الوحی دة لتثبی تبواس طة الم

والت ي (Engine Lathe)الماكن ة تسمى مخرطة الذنبة في بع ض األحی ان بمخرط ة .العمل

مخرطة الذنبة .تستخدم للتطبیقات العامة الكثیرة ولھذا یكون تركیب عدة الماكنة أكثر جساءة

) .2-5(موضحة في الشكل رقم

. (Turret Lathe) المخرطة البرجیة –ثانیا

حل ت مح ل الغ راب المتح رك وھي تشبھ ماكنة المخرطة ما عدا إن األب راج الت ي تثب ت الع دة

وھي موض حة تعتبر المخرطة البرجیة ماكنة ذات إنتاج واسع،وومركبة مثبت العدة مجتمعة

) . 3-5(في الشكل رقم

أجزاء المخرطة البرجیة : )3- 5(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 106: Manufacturing process of metals

عملیات الخراطة الفصل الخامس

95

ھنالك نوعان من األبراج التي تثبت فیھا العدد في المخرطة البرجیة وھي :

.(Square Turrets) األبراج المربعة - 1

یثبت البرج المربع على قمة الراسمة العرض یة وھ و ق ادر عل ى تثبی ت أربع ة ع دد ف ي

.آن واحد

. (Hexagon Turrets) األبراج السداسیة - 2

وتحل مح ل الغ راب المتح رك ، ویوض ع ھ ذا الب رج أم ا عل ى تم ساح منزل ق أو عل ى

.السرج أو على مؤخرة الھیكل

: حسب طبیعة عملھا وھذین النوعین ھما أساسیین ووتقسم المخارط البرجیة إلى نوعین

.(Horizontal Turret Lathes) المخارط البرجیة األفقیة - 1

: ھمادورھا إلى نوعینوتقسم ب

وھ ي تمتل ك ب رج . (Ram Turret Lathe)مخرط ة التم ساح البرجی ة - 1

.موضوع على منزلق أو تمساح یتحرك لألمام والخلف على السرج

و تمتل ك ب رج مثب ت . (Saddle Turret Lathe) البرجی ة سرجمخرط ة ال - 2

.مباشرة على السرج المتحرك لألمام والخلف مع البرج

.(Vertical Turret Lathes) مخارط البرجیة العمودیةال - 2

تشبھ ھذه المخرطة ماكنة التثقیب العمودیة ولكنھا تمتلك برج ممیز ومنتظم لإلم ساك

تحتوي ھ ذه المخ ارط ظ رف دوار أو من ضدة ف ي الوض ع األفق ي م ع الب رج . بالعدد

ھنال ك عل ى األق ل رأس إض افة إل ى ذل كمثب ت لف وق عل ى الق ضیب الم ستعرض ،

ج انبي واح د ی زود م ع الب رج المرب ع إلم ساك الع دد وكم ا موض ح ف ي ال شكل رق م

)5-4. (

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 107: Manufacturing process of metals

عملیات الخراطة الفصل الخامس

96

. (Tool Room Lathe) مخرطة الورشة –ثالثا

وتستخدم عندما تكون ھنالك حاجة إلى دقة أعل ى بكثی ر مم ا ھ و مطل وب ب شكل ع ادي للعم ل

إض افة إل ى ذل ك ف إن م دى األحج ام والم واد المعالج ة ھن ا ھ و ع ادة أوس ع ، . م اإلنتاجي الع ا . وتغذیات عالي مترافقة مع جساءة كبیرة اتمدى سرعولھذا سوف تمتلك الماكنة

. (Special Purpose Lathes) مخارط الغرض الخاص –رابعا

تطبیق ات خاص ة والت ي ال یمك ن تم تط ویر ھ ذه المخ ارط م ن مخ ارط الذنب ة إلس تخدامھا ف ي

.معالجتھا بمخرطة الذنبة التقلیدیة

4.5 العمليات التي ميكن إجنازها على املخرطة

یمك ن إنجازھ ا عل ى إضافة إلى الخراطة والتسویة فإن ھنالك عملی ات ت شغیل متنوع ة أخ رى

:تي وھي كاآل) 5-5(المخرطة وھي موضحة في الشكل رقم

الشطب -1 (Chamfering). وھ و م ا یع رف أی ضا بال شمفرة ، حی ث ت ستخدم الع دة

)) .a-5-5(الشكل رقم ( ،) الحافة(لقطع زاویة على زاویة السطح الخارجي اإلسطواني

مخرطة برجیة عمودیة : )4- 5(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 108: Manufacturing process of metals

عملیات الخراطة الفصل الخامس

97

ی تم تغذی ة الع دة قطری ا داخ ل ال شغلة الت ي ت دور عن د موض ع . (Parting)الف صل -2

.))b-5-5(الشكل رقم ( ،ل الشغلة لقطع نھایة الجزء معین على طو

ال شكل ( ،وت ستخدم إلنت اج األس نان الداخلی ة والخارجی ة . (Threading)الت سنین - 3

.))c-5-5(رقم

وت ستخدم لتوس یع الثق وب حی ث تثب ت أداة توس یع الثق ب عل ى . (Boring)التثقی ب - 4

.))d-5-5(الشكل رقم ( ،الغراب المتحرك

ی تم تثبی ت أداة الثق ب عل ى الغ راب المتح رك وت ستخدم إلنت اج . (Drilling)الثق ب - 5

ال شكل رق م ( ،الثقوب بواسطة تغذی ة المثق ب داخ ل ال شغلة ال دوارة عل ى ط ول محورھ ا

)5-5-e ((.

وت دعى أی ضا ب الثرثرة وت ستخدم إلنت اج س طح خ شن . (Knurling)التخ ریش - 6

مھشر بشكل عرضي على سطح الشغلة . ))f-5-5(الشكل رقم ( ،

العملیات التي یمكن إنجازھا على المخرطة : )5- 5(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 109: Manufacturing process of metals

عملیات الخراطة الفصل الخامس

98

5.5 تثبيت الشغلة على املخرطة

(Holding of Workpiece)

الشغلة على المخرط ة وھ ي األكث ر ش یوعا أربع طرق رئیسیة تستخدم لتثبیت أو مسك ھنالك

:يفي اإلستخدام وھي كاآلت

.(Holding in Chuck) التثبیت في الظرف-أوال

ثالث ة أو األكثر شیوعا في اإلستخدام على المخارط ، حیث یمتل ك الظ رفھي وھذه الطریقة

وی تم تثبی ت الظ رف عل ى نھای ة عم ود ) 6-5(أربع ة فك وك وكم ا موض ح ف ي ال شكل رق م

تتح رك الفك وك حرك ة قطری ة لإلم ساك بال شغلة ی دویا أو آلی ا ، وت ستخدم لتثبی ت . ال دوران

. القصیرةاء اإلسطوانیةاألجز

.( Holding Between Centers) بین المراكز التثبیت -ثانیا

م ن أج ل الح صول عل ى عملی ات خراط ة دقیق ة وف ي حال ة ك ون ال سطح الم شغل ال یك ون ) )7-5(ال شكل رق م إنظ ر (ل ذلك یمك ن إس تخدام الخراط ة ب ین المراك ز ب المعنى ال صحیح

ص غیرین وف ي حال ة وتستخدم ھذه الطریقة للمشغوالت الطویلة ویكون عمق القطع والتغذی ة .

. عمل المسلوبات الطویلة

التثبیت في الظرف : )6- 5(الشكل رقم

(a)

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 110: Manufacturing process of metals

عملیات الخراطة الفصل الخامس

99

.( Holding in Collets) التثبیت في األطواق-الثثا

وكم ا موض ح ولی ة قط ع طوھي عبارة عن وصالت أنابیب فوالذیة رقیق ة م شقوقة ف ي ث الث

. عن دما تك ون ھنال ك حاج ة لدق ة تثبی ت عالی ة وتستخدم ھذه الطریقة ، )8-5(في الشكل رقم

الطوق داخل عمود الدوران بواسطة قضیب السحب فإن قطع الط وق س وف عندما یتم سحب تضغط مسببة اإلمساك بالشغلة .

.(Holding in Face Plate) التثبیت في صینیة المخرطة -رابعا

ت ستخدم لل ربط عل ى نھای ة عم ود إن الصینیة عبارة عن قرص من حدید الزھر م زود ب صرة

ى ـــیكون الشكل الجانبي لھا علالدوران وتوجد في المستوي األمامي أربعة إلى ستة مجاري

التثبیت بین المراكز : )7- 5(الشكل رقم

(b)

األطواق فيالتثبیت : )8- 5(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 111: Manufacturing process of metals

عملیات الخراطة الفصل الخامس

100

الغی ر منتظم ة ال شكل یمك ن عم ل معظ م األش كال . وعدد من الثقوب الناف ذة(T)شكل حرف

وكم ا واألشكال غی ر الدائری ة مث ل المربع ة والم ستطیلة وغیرھ ا بإس تخدام ال صینیة كمثب ت

.) 9-5(موضح في الشكل رقم

6.5 عدة القطع ة يهندس

(Cutting Tool Geometry)

(Single Pointاإلت صال عدة قطع مفردةفي عملیات الخراطة تعتبر عدة القطع المستخدمة

(Tool تعتم د ھندس یة . والذي یعني إن حافة قطع واحدة فقط ھي التي تق وم بعملی ة الت شغیل

ب شكل رئی سي عل ى خ واص م ادة الع دة وال شغلة ع دة القط ع یوض ح ) 9-5(ال شكل رق م .

: وفیما یلي وصف لھذه المصطلحات .مصطلحات عدة القطع المستخدمة في الخراطة

ھو السطح العل وي م ن مقدم ة ط رف الع دة األم امي وال ذي ین ساب . (Face)وجھ العدة -1

.علیھ الرایش

وینشأ من تقاطع حاف ة القط ع الرئی سیة م ع . ( Nose Radius - r)نصف قطر المقدمة -2

.حافة القطع المساعدة ویمكن أن تكون المقدمة حادة الزاویة أو مستدیرة

صینیة المخرطة التثبیت في :)9- 5(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 112: Manufacturing process of metals

عملیات الخراطة الفصل الخامس

101

الزاوی ة دورا ھام ا ف ي عملی ة ت شكیل ت ؤدي ھ ذه . (Rake Angle-γ)اوی ة الج رف ز -3

دخول العدة في المعدن ویقل تشوه الجزء المنزوع ویتحسن إن سیاب الرایش إذ بزیادتھا یسھل

عن د زی ادة أما.القدرة وتزداد جودة السطح المشغل الرایش وتقل قوة القطع ومقدار إستھالك

تقسم زاویة . یؤدي إلى إضعاف حافة القطع والتقلیل من متانتھا وزیادة بلى العدة ھذه الزاویة

و زاوی ة الج رف (Back Rake Angle-γy)الج رف إل ى زاوی ة الج رف الخلفی ة

.(Side Rake Angle- γx)الجانبیة

وھ ي (Relief Angle)وت سمى أی ضا . (Clearance Angle - α)زاوی ة الخل وص -4

ل اإلحتكاك بین حافة القطع وسطح الشغلة وبالت الي زی ادة عم ر الع دة وزی ادة ق درة مھمة لتقلی

مقط ع ی ؤدي إل ى إض عاف إن زیادة زاویة الخلوص ع ن الح د المق رر. الماكنة أثناء التشغیل

الع دة ویجعل ھ معرض ا للك سر ھنال ك نوع ان م ن زاوی ة الخل وص ھم ا زاوی ة الخل وص .

(Side Relief ة الخل وص الجانبی ة ـــ ـ و زاوی)End Relief Angle - αy(ة ــ ـالنھائی

Angle - αx. (

وھ ي الزاوی ة المح صورة ب ین ال سطح .(Wedge Angle - β)زاوی ة الموش ور -5

، ویج ب أن تك ون مقط ع الع دة زادت قیم ة زاوی ة الموش وركب روكلما العدة ،األمامي ووجھ

والقوى المؤثرة على العدة أثن اء الت شغیل ، وكلم ا ھذه الزاویة كبیرة من أجل تحمل الصدمات

مصطلحات عدة القطع المستخدمة في الخراطة :)10- 5(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 113: Manufacturing process of metals

عملیات الخراطة الفصل الخامس

102

o90=β+α+γ

صغر ھذا المقطع أصبح سھل الكسر كما إنھا تزداد كلما كان المعدن المقطوع یمتل ك ص الدة

) . ( ، )º90( ویالحظ إن مجموع ھذه الزوایا الثالث یســاوي . عالیة

ع ن وھ ي الزاوی ة الم سؤولة .( Cutting Edge Angle – Ø)حاف ة القط ع زاوی ة -6

: وھي على نوعین ھماالقطع و إزالة المادة من على سطح الشغلة

a- زاوی ة حاف ة القط ع الجانبی ة(Side Cutting Edge Angle - Øs) . وتع ین س مك

وعرض الجزء المزال حیث ینقص السمك عند نقصان ھذه الزاویة یرافق ھ زی ادة ف ي ع رض وتتوزع بفضل ھذا الحرارة الناتجة في عملیة القطع على مسافة أكبر من حاف ة مزالالجزء ال

القطع والذي یحسن عملیة ت صریف الح رارة م ن حاف ة القط ع وزی ادة ثب ات الع دة مم ا ی سمح

.بزیادة القطع وتشغیل عدد أكبر من المشغوالت في الوحدة الزمنیة

خ اص الق وة المحوری ة ة ق وى القط ع وت زداد ب شكلإال إن تقلیل ھ ذه الزاوی ة ی ؤدي إل ى زی اد

الدافعة مما یؤدي إلى إنحناء القطع غیر الجاس ئة عن د ت شغیلھا وإل ى إنع دام الدق ة وك ذلك إل ى في الشغلة والعدةظھور اإلھتزازات مما یقلل من جودة السطح المشغل .

b - زاویة حاف ة القط ع النھائی ة(End Cutting Edge Angle - Øe) . وتعم ل عل ى تقلی ل

.وسطح الشغلة المعرض للتشغیل اإلحتكاك بین السطح الخلفي المساعد للعدة

إن ھ ذه الزوای ا ی تم جمعھ ا س ویة لت شكل ال رقم التسل سلي لع دة القط ع وكم ا ف ي المث ال الت الي

.والذي یمثل أحد عدد القطع الخاصة بعملیة الخراطة

5 5 3 3 10 30 1mm

γy γx αy αx Øe Øs

r

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 114: Manufacturing process of metals

عملیات الخراطة الفصل الخامس

103

7.5 ماسكات عدة القطع

(Tool Holders )

تستخدم ھذه التراكیب من أجل مسك عدة القطع وھنال ك ن وعین م ن الماس كات والت ي ت صنف

:حسن تعقیدھا وطریقة تثبیتھا للعدة وھي

وتك ون الع دة مثبت ة بالماس ك ب شكل . (Simple Holders) ماسكات العدة البسیطة - 1

.مباشر بواسطة اللحام

وتك ون ع دة القط ع . (Mechanical Holders) ماس كات الع دة المیكانیكی ة - 2

:، وتتكون ھذه الماسكات من األجزاء التالیة والمسماة باللقمة قابلة لإلستبدال

. (Shank or Tool Holder)النصاب - 1

یحت وي. والغ رض من ھ ھ و تق دیم حاف ة القط ع لل شغلة وھو الجزء األساسي لماسك الع دة

ی زود الماس ك بم سند ثاب ت الن صاب عل ى فج وات ناف ذة ، أخادی د وقاطع ات ، ویج ب أن

ی صنع الن صاب م ن الف والذ ع الي الك اربون أو واط ئ ال سبائك . لحاف ة القط ع الكاربیدی ة

ویعامل حراریا إلعطاءه .الخواص المیكانیكیة والفیزیائیة المناسبة

.(Seat)القاعدة - 2

كاربی دات وتصنع القاعدة من . د تستعمل قاعدة كاربیدیة كمسند للقمة معظم ماسكات العد

التنكستن المسمنتة أو من الفوالذ ویجب أن تكون القاعدة مسطحة بشكل تام وذلك ألن أي .نتوء فیھا سوف یسبب كسر اللقمة

. (Clamp or Locking Device)مفتاح التثبیت أو القفل -3

ثبی ت والقف ل ط ورت لتثبی ت اللقم ة ف ي ماس ك الع دة العدی د م ن أنظم ة الت إن الوظیف ة .

. في موقعھا األساسیة آللیة التثبیت ھي لمسك اللقمة بإحكام

.یوضح ماسك عدة میكانیكي ) 11 -5(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 115: Manufacturing process of metals

عملیات الخراطة الفصل الخامس

104

8.5 عدة القطع وسائل تثبيت

(Tool Holding Devices)

لتثبی ت ع دة ، وھ و مالئ م ) a-12-5( القطع موضح في الشكل رق م إن أبسط شكل لمثبت عدة

، یقع تحت العدة مباشرة كتلة منحنیة مستندة على سطح كروي مقع ر . القطع مفردة اإلتصال

وتعطي ھذه الطریقة من اإلسناد وس یلة س ھلة لم یالن الع دة ، بحی ث تك ون زاویتھ ا باإلرتف اع

.ة طولیع ھذا المثبت على الراسمة الویتم وض. الصحیح لعملیة التشغیل

یوضح مثب ت ع دة ی سمى الب رج المرب ع وھ و ق ادر عل ى تثبی ت أربع ة ) b-12-5(الشكل رقم

عدد قطع في آن واحد ، ویمكن أن توضع أي ع دة قط ع ف ي مكانھ ا بواس طة ف تح م سند الع دة

بواس طة رافع ة مجھ زة تعم ل عل ى ت دویر ھ ذا الم سند وبع دھا یع اد التثبی ت بواس طة الرافع ة

.نفسھا

البرج المربع- bثبت عدة بسیط م-a :)12- 5(الشكل رقم

ماسك عدة میكانیكي :)11- 5(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 116: Manufacturing process of metals

عملیات الخراطة الفصل الخامس

105

9.5 ظروف القطع (Cutting Conditions)

بعد أن یتم إختیار الماكنة وعدة القطع إلج راء عملی ة ت شغیل معین ة ، یج ب أن تؤخ ذ ظ روف

:سیة بنظر اإلعتبار والتي تشمل القطع الرئی

. (Cutting Speed) سرعة القطع - 1

.(Cutting Depth) عمق القطع - 2

. (Feed Rate) معدل التغذیة - 3

، وعل ى إن إختی ار ظ روف القط ع ھ ذه س وف ی ؤثر عل ى إنتاجی ة عملی ة الت شغیل ب شكل ع ام

.متولدة وإستھالك الطاقة بشكل خاص والحرارة العمر عدة القطع ، اإلنھاء السطحي

1.9.5 سرعة القطع(Cutting Speed)

ت شیر س رعة القط ع إل ى س رعة ال سطح الن سبیة ب ین الع دة وال شغلة معب را عنھ ا بوح دات

(m\min) ویمكن أن تتحرك ال شغلة أو الع دة أو كالھم ا أثن اء القط ع ، ھنال ك عوام ل عدی دة .

:ویمكن إجمالھا باآلتي سرعة القطع تعتمد علیھا

.ة عدة القطع یھندس -5 .نوع المعدن المراد قطعھ - 1

.سوائل القطع المستخدمة -6 .معدن العدة - 2

. القطع والتغذیة عمق -7 .والشغلة للتوصیل الحراري عدة ال قابلیة - 3

) .تخشین أو تنعیم (نوع القطع -8 .نوعیة سطح الشغلة المنتجة - 4

:ویمكن أن تحسب سرعة القطع من القانون التالي

:حیث

Vc = سرعة القطع(m\min) .

D = قطر الشغلة (mm).

N = دورة لكل دقیقة(rpm).

1000DNVc

π= )1(

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 117: Manufacturing process of metals

عملیات الخراطة الفصل الخامس

106

2.9.5 عمق القطع

(Depth of Cut)

عمق القطع متعلق بعمق حافة عدة القطع الذي تصل إلیھ أثناء تع شقھا بال شغلة وی تم ح ساب .

عل ى س بیل المث ال إلخت زال القط ر الخ ارجي . ببع د خط ي واح د لم ساحة القط ع عم ق القط ع

ویمكن حساب عم ق . (0.25mm) سوف یكون عمق القطع (0.5mm)لقطعة مشغلة بمعدل

:القطع من القانون التالي

:حیث

dp = عمق القطع(mm).

D1 = قطر الشغلة اإلبتدائي(mm) .

D2 = قطر الشغلة النھائي(mm) .

3.9.5 معدل التغذية(Feed Rate)

المخرطة ھو التقدم المحوري للع دة عل ى ط ول معدل التغذیة للخراطة التي تتم على ماكنة إن

ال شغلة لك ل دورة لل شغلة تمتل ك التغذی ة ، ال سرعة ، وعم ق القط ع ت أثیرا مباش را عل ى .

اإلنتاجیة ، عمر العدة ، ومتطلبات الماكنة لذلك یجب أن یتم إختیار ھذه العناصر بكل عنایة .

أو إنھاء سطحي س وف یمتل ك ت أثیرا كبی را ھو قطع خشن، وسواء أكان المطلوبلكل عملیة

.على ظروف القطع المختارة

(100mm)إح سب س رعة القط ع الت ي ی تم بھ ا ت شغیل قطع ة م ن الف والذ الط ري ذات قط ر

. (300rpm)وتدور بسرعة

مثال

221 DDd p

−= )2(

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 118: Manufacturing process of metals

عملیات الخراطة الفصل الخامس

107

1000DNVc

π=

1000300100 ××

cV min\2.94 mVc =

//احلل

10.5 زمن التشغيل (Machining Time)

م ن أج ل تق دیر وتقی یم زم ن الت شغیل فإن ھ م ن ال ضروري إختی ار متغی رات عملی ة الت شغیل

لھ ذا م ن ال ضروري معرف ة م ادة ال شغلة وم ادة ع دة القط ع مجتمع ة للوص ول إل ى . المناسبة

ویمكن .الجمع الصحیح لمتغیرات العملیة والتي تشمل سرعة القطع ، التغذیة ، وعمق القطع

:ل من القوانین التالیة حساب زمن التشغی

.زمن الخراطة الطولیة -1

:حیث

TC = زمن التشغیل(min).

L = الم سافة الم راد ت شغیلھا(mm) خل وص بدای ة +والت ي ت شمل ط ول ال سطح المقط وع

.خلوص نھایة التشغیل+ التشغیل

C = مسافة الخل وص الم ضافة(mm) وھ ي تق در م ن (6mm - 1.5mm)عط ى ، وإذا ل م ت

.في السؤال فیمكن إھمالھا

f = التغذیة(mm\rev).

N = عدد الدورات(rpm).

i = وتعتبر واحد لم تعطى في السؤال ) األشواط(عدد مرات القطع ،.

iNfCLTC ×

×+

= )3(

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 119: Manufacturing process of metals

عملیات الخراطة الفصل الخامس

108

iNf

CDTC ×

×

+= 2

1

.)األعمدة الصلدة( زمن تسویة األوجھ -2

:حیث

D= قطر الشغلة(mm).

. )ةفمجواألعمدة ال( زمن تسویة األوجھ-3

:حیث

D= قطر العمود الكبیر(mm).

d = قطر العمود الصغیر(mm).

.)القلوظة(زمن صناعة األسنان -4

:حیث

g= عدد أبواب السن المراد إنتاجھ .

:ویمكن حساب زمن التشغیل الكلي من المعادلة التالیة

:حیث

TCtotal = الزمن الكلي.

TC = زمن التشغیل.

T = زمن المناولة(25 min – 20 min).

)4(

giNfCLTC ××

×+

= )6(

TTT CCtotal += )7(

iNf

CdDTC ×

×

+

= 21

21

)5(

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 120: Manufacturing process of metals

عملیات الخراطة الفصل الخامس

109

:ومن المعادلة التالیة یتم حساب معدل التغذیة

:حیث

F = معدل التغذیة(mm\min) .

f = التغذیة(mm\rev) .

N = عدد الدورات(rpm).

ع دد م رات القط ع ، ویمك ن تتم عملیة الخراطة ب شوط واح د أو بع دة أش واط ،وال شوط یعن ي

:حساب عدد أشواط القطع من المعادلة التالیة

:حیث إن

I = عدد أشواط القطع.

dptotal = عمق القطع الكلي(mm).

dp = عمق القطع (mm).

:ویمكن حساب عمق القطع الكلي من المعادلة التالیة

:حیث إن

D1 = قطر الشغلة قبل القطع(mm).

D2 = قطر الشغلة بعد القطع(mm).

NfF ×= )8(

p

ptotal

dd

I = )9(

2221 DDd ptotal −= )10(

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 121: Manufacturing process of metals

عملیات الخراطة الفصل الخامس

110

1000DNVc

π=

10005025 N××

=π rpmN 159=

p

ptotal

dd

I =

2221 DDd ptotal −=

226

250 −=ptotald 12=ptotald

212

=I 6=I

iNfCLTC ×

×+

=

61592

4100×

×+

=CT min96.1=CT

إل ى (50mm)إحسب زمن التشغیل الالزم لخراطة شغلة من الف والذ الط ري م ن قط ر أول ي

والتغذی ة (25m\min) وس رعة القط ع (100mm)ف إذا ك ان ط ول ال شغلة (26mm)قط ر

(2mm\rev) وعمق القطع (2mm) . أفرض إن خلوص البدایة والنھایة ھو(4mm) .

// احلل

1مثال

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 122: Manufacturing process of metals

عملیات الخراطة الفصل الخامس

111

4416 ×=mm

1000DNVc

π=

10006030 N××

rpmN 2.159=

iNfCLTC ×

×+

=

42.1592.0

085×

×+

=CT min7.10=CT

ت م ت شغیلھا عل ى ماكن ة خراط ة مركزی ة (85mm)شغلة من الفوالذ واط ئ الك اربون بط ول

وتغذی ة (2mm)بعم ق قط ع (HSS)بع دة قط ع م صنوعة م ن ف والذ ال سرعات العالی ة

(0.2mm\rev) عن د س رعة قط ع ) 4( وبع دد أش واط خراط ة مق دارھا(30m\min) . ف إذا

، إح سب زم ن الت شغیل لھ ذه (44mm)علم ت إن قط ر ال شغلة النھ ائي بع د الت شغیل أص بح

.الشغلة

//احلل

، إذا خ الل (2mm) وبعم ق قط ع ق دره (4mm)بما إن شوط القطع الواح د یقط ع م ن الم ادة

) . (أربعة أشواط یتم قطع مادة قدرھا

)16mm+ القطر النھائي ( =القطر اإلبتدائي للمادة قبل القطع لذلك یكون

= 44 + 16 =60mm

2مثال

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 123: Manufacturing process of metals

عملیات الخراطة الفصل الخامس

112

250424 −

=mm

2504246 +

=mm

iNfCLTC ×

×+

=

217624.02120

××+

=CT min776.5=CT

4401.02120

×+

=CT min77.2=CT

FinishRoughtotal TTT +=

77.2776.5 +=totalT min546.8=totalT

طول ھ (C40)إح سب زم ن الت شغیل الحقیق ي ال الزم لت شغیل عم ود م ن الف والذ ن وع

(120mm) وقطره (50mm)لیصبح بقطر (42mm) إذا علمت إن سرعة القطع ف ي حال ة ،

عن د تغذی ة (2mm) وعمق قطع (176rpm) وبعدد دورات (30m\min)قطع التخشین ھي

(60m\min) ، وف ي حال ة اإلنھ اء ال سطحي یك ون س رعة القط ع(0.24mm\rev)ق درھا

(mm\rev 0.1) و تغذی ة(rpm 440) وبعـ ـدد دورات (0.75mm)وبسماحة إنھ اء مق دارھا

.(2mm)فرض إن مسافة الخلوص المضافة ھيا.

// احلل

= بما إن الخام المراد إزالتھ

0.75mm= وسماحة اإلنھاء

3.25mm = 0.75-4= إذا الخام الممكن إزالتھ بالتخشین

. لذلك سوف یكون ھنالك شوطین للقطع (2mm)بما إن أعظم عمق قطع یمكن أخذه ھو

= معدل عمق القطع

. التخشین في حالة - 1

.في حالة اإلنھاء - 2

3مثال

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 124: Manufacturing process of metals

عملیات الخراطة الفصل الخامس

113

11.5 قدرة التشغيل(Machining Power)

س رعة القط ع ، عم ق القط ع ، إن القدرة الالزمة في الخراطة عند عمود الدوران تعتمد عل ى

إض افة إل ى ذل ك تعتم د الق درة المتطلب ة ف ي . الت شغیل ةی التغذیة ، وص الدة م ادة ال شغلة وقابل

ومن المعادلة . (d) وعمق القطع (f)لتكون دالة قدرة لمعدل التغذیة الخراطة على قوة القطع

:أدناه یمكن حساب قوة القطع

:حیث

F = قوة القطع.

k = 1-5(قم وقیم ھذا الثابت موضحة في الجدول ریعتمد على مادة الشغلةثابت. (

d = عمق القطع.

f = معدل التغذیة.

: عندھا تكون القدرة تساوي

: یكون ) 12(مع المعادلة ) 11(وبجمع المعادلة

:حیث

P = القدرة(w).

.وھذه المعادلة تمثل معادلة القدرة الالزمة للخراطة

fdkF ××= (11)

VFP ×= (12)

( ) VfdkPPower ×××= (13)

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 125: Manufacturing process of metals

عملیات الخراطة الفصل الخامس

114

( ) VfdkPPower ×××=

60224.0301600 ×××

=P wP 384=

لخراطة لحساب القدرة الالزمة ل(k)قیم الثابت : )1-5(الجدول رقم

k (N\mm2) Material being Cut 1200 Steel , 100-150BHN

1600 Steel , 150-200BHN

2400 Steel , 200-300BHN

3000 Steel , 300-400BHN

900 Cast Iron

1250 Brass

1750 Bronze

700 Aluminum

م ستخدما ) 3(مث ال رق م ف ي الإح سب الق درة الالزم ة للتخ شین واإلنھ اء للج زء الم شغل

. (1600N\mm2) للشغلة ھو (k)علمت إن قیمة الثابت إذا . المعلومات المتوفرة فیھ

// احلل

.في حالة التخشین - 1

مثال

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 126: Manufacturing process of metals

عملیات الخراطة الفصل الخامس

115

( ) VfdkPPower ×××=

6075.01.0601600 ×××

=P wP 120=

.في حالة اإلنھاء - 2

12.5 بطاقة التشغيل(Operating Card)

موض حا ف ي ج دول ب ھ المن تج خ الل ت صنیعھ تمثل بطاقة التشغیل المسار اإلنتاجي الذي یم ر

الت شغیل أھمی ة كبی رة ف ي ال صناعة وتمتل ك بطاق ات .یضم العملیات الت ي ی تم إجراءھ ا علی ھ

حیث إنھا تعتبر لغة التخاطب والتعبیر بین المصمم والمنفذ تعطي فھم كامل ، إضافة إلى ذلك

التالي تقلیل كل ف إنتاجھ ا إض افة إل ى تقلی ل مما یقلل أخطاء التنفیذ وبألبعاد األجزاء المصنعة

) 13-5(ال شكل رق م .زم ن اإلنت اج ومعرف ة ع دد العملی ات الواج ب إجراءھ ا عل ى المن تج

. والعملیات المنفذة علیھ جزء میكانیكي مصنع وبطاقة التشغیل الخاصة بھ یوضح

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 127: Manufacturing process of metals

عملیات الخراطة الفصل الخامس

116

بطاقة التشغيل

التغذیــــة (mm\rev)

لقطع عمق ا(mm)

سرعة القطع (m\min) مادة أداة القیاس

عدة القطع

0.1 0.2

0.5 1 2

55 60 65

قدمة بدقة قیاس(0.1 mm) H.S.S

وصف للعمليات املنفذة على اجلزء امليكانيكي

ة ــــالتغذی ةـــــملیــــوع العـــــــن(mm\rev)

عمق القطع (mm)

سرعة القطع (m\min)

أداة القیاس

مادة عدة القطع

قطرخراطة طولیة إلى 65 2 0.2 تخشین (15mm)وطــــــول (110mm)60 0.5 0.1 إنھاء بشوطین

قطرخراطة طولیة إلى 55 2 0.2 تخشین (10mm)وطــــــول

(40mm)55 0.5 0.1 إنھاء بشوطین

ف تح مج ري بط ول 65 1 0.2 تخشین(3mm)وقط ر

(10mm) بثالث ة 60 0.5 0.1 إنھاء أشواط

قل ب ال شغلة وقط ع 65 2 0.2 تخشینالزائ د منھ ا وت سویة الوج ھ الث اني لھ ا إل ى الط ول المطل وب

بشوطین 60 0.5 0.1 إنھاء

ــةقــ

بدمة

ــدقــ

سقیا

(0.1

mm

)

یة عال

الت

عاسر

ذ الوال

ف)

(H.S

.S

3 2

20mm 50 mm 40 mm

15 m

m

10

110 mm 120 mm

20 m

m

) التشغیلبعدالجزء المیكانیكي ( )زء المیكانیكي قبل التشغیلالج(

بطاقة التشغیل الخاصة بتصنیع جزء میكانیكي ووصف للعملیات المنفذة :)13- 5(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 128: Manufacturing process of metals

عملیات التفریز الفصل السادس

117

ات التفريـــزــعملي 6

Milling O

perations

(Introduction) املقـــدمــة 1.6

دمة في تشغیل إن أنواع عدد القطع األساسیة المستخ

المعادن ھي العدد أحادیة اإلتصال (Single Point)

وعلى الرغم (Multi Point)والعدد متعددة اإلتصال

من إنھا یمكن أن تختلف في المظھر وفي طرق

تطبیقھا ، إال إنھا متشابھة من حیث المبدأ في إن فعل

وعند . القطع ھو نفسھ بغض النظر عن نوع العملیة

العدد أحادیة اإلتصال في ماسك مجموعة منجمع

دائري سوف یتكون قاطع التفریز والذي ھو عدة إتصال

.متعدد

ویمك ن تعری ف التفری ز عل ى إن ھ عملی ة تولی د س طوح

مستویة بواسطة اإلزالة التدریجیة لكمیة الخ ام المح سوبة

م سبقا م ن ال شغلة والت ي تتق دم عن د مع دل تغذی ة بطیئ ة إن ال صفة . قاطع التفریز الدوار بسرعة عالیة جدا نسبیا ل

الممی زة لعملی ة التفری ز ھ ي إن ك ل ق اطع تفری ز یعم ل

ب شكل ع دة م ستقلة والت ي تزی ل ح صتھا م ن الخ ام عل ى

یوض ح) 1-6(ال شكل رق م .ش كل رای ش مف رد وص غیر

.عملیة تفریز نموذجیة

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 129: Manufacturing process of metals

عملیات التفریز الفصل السادس

118

2.6 أنواع عمليات التفريز(Types of Milling Operations)

إلنجازھا حدود قاطعة مف ردة أو ب شكل مج امیع ، ھنالك عملیات تفریز متنوعة والتي تستخدم

: ھيو) 2-6( موضحة في الشكل رقم وھذه العملیات

.(Plain or Slab Milling) أو اللوحيالتفریز العادي -1

ینف ذ . التفریز العادي ھي عملیة تفریز سطح موازي لمحور الق اطع وم ستوي ب شكل أساس ي

ھذا النوع من التفریز مع قواط ع تمتل ك أس نان عل ى محیطھ ا فق ط ، وھ و موض ح ف ي ال شكل

).a-2-6(رقم

.(Face Milling) التفریز الوجھي -2ینتج التفریز الوجھي سطحا مستویا عمودي إنظ ر . (لعمود الدوران ال ذي یثب ت علی ھ الق اطع

)) .b-2-6(الشكل رقم

.(End Milling) في طرالتفریز ال -3

ال شكل رق م(ی ز تع ددا ف ي الجوان ب التفری ز الطرف ي ھ و عل ى األرج ح م ن أكث ر عملی ة تفر

)6-2-c (( . قواط ع التفری ز الطرفی ة یمك ن أن ت ستخدم ب شكل مف رد أو ف ي أزواج لت شغیل

. المجاري المختلفة

عملیة تفریز نموذجیة ) :1- 6(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 130: Manufacturing process of metals

عملیات التفریز الفصل السادس

119

.(Straddle Milling) التفریز المزدوج -4

موض ح ف ي ال شكل رق م ف ي التفری ز الم زدوج ی تم إس تخدام ق اطعي تفری ز ج انبیین وكم ا

)6-2-d ( وتمتلك أسنان مستقیمة أو حلزونی ة ، وتكون القواطع جانبیة عادیة أو نصف جانبیة

تقطع ھذه القواطع على الجوانب الداخلی ة فق ط أو عل ى الجوان ب . أو جانبیة متعرجة األسنان

.الداخلیة والمحیط

.(Form Milling) التفریز التشكیلي -5

األش كال الكنتوری ة المعق دة والت ي ال یمك ن إنتاجھ ا بقواط ع التفری ز األخ رىویستخدم إلنتاج

. ))e-2-6(الشكل رقم (

.(Gang Milling) التفریز الجماعي -6

أكثر عل ى مح ور ال دوران وی تم ت شغیل ع دة ثالثة قواطع أو في التفریز الجماعي ، یتم تثبیت ی ستخدم التفری ز الجم اعي ف ي العم ل . ، عمودی ة ، أو زاوی ة ف ي ش وط واح د أفقی ة س طوح

.اإلنتاجي الكبیر من أجل توفیر الوقت والجھد

.(Slotting & Slitting Milling) تفریز المجاري والشقوق -7تفریز العادیة والجانبیة لعملیات فتح المجاري والشقوق وكما في ال شكل رق م تستخدم قواطع ال

)6-2-g,f. ((

(a) (b) (c)

(d) (e) ( f ) (g) ت التفریزأنواع عملیا : )2- 6(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 131: Manufacturing process of metals

عملیات التفریز الفصل السادس

120

3.6 إجتاه تغذية التفريز(Direction of Milling Feed)

:ھنالك نوعان من عملیات التفریز والتي حسب نوع دوران وتغذیة القاطع وھي

. (Conventional Milling)التفریز التقلیدي -1

ویطلق علیھ أی ضا التفری ز لألعل ى (Up-Cut Milling) حی ث ی دور الق اطع عك س إتج اه ،

یك ون س مك . الناتج ة ب ین الق اطع وال شغلة حرك ة العم ل ، ل ذلك تق اوم ق وى الف صل التغذی ة

. ال رایش عن د بدای ة القط ع ف ي أدن ى قیم ة وی زداد ت دریجیا إل ى أعل ى قیم ة عن د نھای ة القط ع

) .a-3-6(موضح في الشكل رقم التفریز التقلیدي

. (Climb Milling)تفریز الصعود -2

ف ي ھ ذا الن وع م ن التفری ز ی دور . (Down-Cut Milling)وی سمى أی ضا التفری ز لألس فل

إن الق وى ف عن دما تب دأ أس نان الق اطع ب القطع. بإتج اه التغذی ة وبإتج اه حرك ة ال شغلة الق اطع

یك ون س مك ال رایش ف ي . س حبھا تح ت الق اطع الناتج ة تب دأ ب دعم حرك ة ال شغلة وت ؤدي إل ى

تفریز ال صعود موض ح . بدایة القطع ویختزل إلى أدنى قیمة عند نھایة القطع أعظم قیمة عند

) .b-3-6(في الشكل رقم

.عود أدناه مقارنة بین التفریز التقلیدي وتفریز الص

إتجاه تغذیة التفریز :)3- 6(الشكل رقم

(b) (a)

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 132: Manufacturing process of metals

عملیات التفریز الفصل السادس

121

)لألسفل(تفریز الصعود )لألعلى(التفریز التقلیدي

حرك ة الق اطع عك س إتج اه التغذی ة حی ث

األسنان تتحرك لألعلى

حرك ة الق اطع تك ون بإتج اه التغذی ة واألس نان

تتحرك لألسفل

القوى تؤدي إلى سحب الشغلة تحت القاطع القوى الناتجة تحاول خلع الشغلة من مكانھا

ایش یكون ف ي أدن ى قیم ة عن د بدای ة سمك الر

القطع ویزداد إلى أعلى قیمة عند نھایة القطع

س مك ال رایش ھ و ف ي أعل ى قیم ة عن د بدای ة

القطع ویقل إلى أدنى قیمة عند نھایة القطع

مر عدة أطولإنھاء سطحي أفضل وع إنھاء سطحي متواضع وعمر عدة أقصر

4.6 ماكنات التفريز ( Milling Machines)

إن ماكن ات التفری ز الحدیث ة تب دو كثی رة ال شبھ ب التي ظھ رت قب ل الخم سة والع شرین س نة

السابقة ، وتزود ھذه الماكنات بقدرة حصانیة وجساءة أعلى وم دیات س رعات وتغذی ة واس عة

وت صنف ماكن ات التفری ز الم ستخدمة ف ي الت صنیع إل ى ثالث ة مج امیع . عم ا ك ان قب ل ذل ك

:ئیسیة ھي ر

. العمود والركبة تفریزماكنات - 1

. الفرش ذات التفریزماكنات - 2

.ة الخاص التفریزماكنات - 3

1.4.6 العمود والركبة ماكنات تفريز ( Column & Knee Machines)

:تصنع ماكنات التفریز ذات العمود والركبة بنوعین أساسیین ھما

) .a-4-6( في الشكل رقم موضحوكما (Horizontal Machines)الماكنات األفقیة -1

) .b-4-6(وھي موضحة في الشكل رقم (Vertical Machines) الماكنات العمودیة -2

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 133: Manufacturing process of metals

عملیات التفریز الفصل السادس

122

وھنال ك . في ھذا النوع من الماكن ات یمك ن أن تتح رك ك ل م ن المن ضدة ، ال سرج ، والركب ة

اكن ات مث ل الم الزم عام ة الغ رض ، المناض د العدی د م ن الملحق ات الت ي ت زود بھ ا ھ ذه الم

أفقی ة ف إن ھنال ك العدی د ووبغض النظر عن كون الماكنة عمودی ة أ. الدوارة ورؤوس التقسیم

: المتشابھة التي تجمع بین ھذه الماكنات وھذه المركبات ھي من المركبات

وی ضم . مطیل ي وی صنع م ن حدی د الزھ ر الرم ادي أو الحدی د ال .(Column) العم ود -1

العم ود ك ل م ن عم ود ال دوران ، المحام ل ، والت روس ال ضروریة ، الق وابض ، األعم دة ،

الم ضخات ، وآلی ات التب دیل أو إزاح ة م ن أج ل نق ل الق درة م ن المح رك الكھرب ائي لعم ود

.الدوران عند سرعات مختارة

الذ ال سبائكي ی صنع عم ود ال دوران ع ادة م ن الف و .(Spindle) عم ود ال دوران -2

تك ون ھ ذه . المط روق ویعام ل حراری ا لیق اوم البل ى ، اإلھت زاز ، أحم ال ال دفع ، واإلنحن اء

.األعمدة مجوفة بحیث إن قضیب السحب یمكن أن یستخدم لمسك محاور الدوران في مكانھا

، الركبة ھي مصبوبة تتحرك لألعلى أو لألسفل بواسطة لولب الرفع .(Knee) الركبة -3

وت ضم الت روس ال ضروریة ، اللوال ب ، واآللی ات األخ رى للتزوی د بطاق ة التغ ذیات ف ي ك ل

.اإلتجاھات

ماكنات تفریز العمود والركبة ) :4- 6(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 134: Manufacturing process of metals

عملیات التفریز الفصل السادس

123

ویق وم بحم ل المن ضدة وی ستند عل ى الركب ة ویتح رك لل داخل .(Saddle) ال سرج -4

.(y)وللخارج على طول المحور

ل ف ي ك ل نھای ة لحم ل تثبت المنضدة على السرج ، وتمتل ك محام .(Table) المنضدة -5

تثبت الشغلة على المنضدة وأیضا بقیة الملحقات لماكنة التفریز . لولب تغذیة المنضدة .

2.4.6 نوع الفتفريز الماكنات

(Bed – Type Machines ) شر

عنیف ة ، ل ذلك یمك ن أن تك ون ج ساءة ماكن ة تفری ز العم ود الع الي قطوع اتاإلنت اجیتطل ب

وغالب ا تك ون ماكن ة التفری ز ن وع الف . غی ر كف وءة والركب ة ش مثالی ة لمث ل ھ ذا الن وع م نر

ف ي ھ ذا الن وع م ن الماكن ات ت ستند المن ضدة مباش رة عل ى ف رش ثقی ل بینم ا یوض ع .العم ل

نوع الفرش (CNC)یوضح ماكنة تفریز ) 5-6( الشكل رقم .ش رالعمود خلف الف .

ھنالك مزایا عدیدة لماكنة التفریز نوع الفرش خ صوصا ل دورات اإلنت اج ، حی ث م ن الممك ن

متغی رة أثن اء تغذی ة وھذا یسمح بق وى تغذی ة عالی ة ج دا ، مع دالت تغذیة المنضدة ھیدرولیكیا

رش لماكن ة التفری ز ن وع الف إن المح دد الرئی سي . أي قط ع ثاب ت ، والت دویر اآلل ي للمن ضدة

یل األج زاءـبماكن ة تفری ز العم ود والركب ة ھ ي إنھ ا أق ل تع ددا ف ي اإلس تخدام لت شغمقارن ة

الصغیرة ، وممیزاتھا تصب ف ي إنتاجیتھ ا العالی ة ، قابلیتھ ا للتع دیل لماكن ات واس عة الحج م ،

. وسھولة تعدیلھا للتطبیقات الخاصة

نوع الفرش(CNC)ماكنة تفریز ) :5- 6(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 135: Manufacturing process of metals

عملیات التفریز الفصل السادس

124

3.4.6 اخلاصةماكنات التفريز (Special Machines)

، تالئ م العم ل الواس ع والمعق د نتاج مشغوالت مح ددة وھ ي إلومن ھذه الماكنات ھإن الھدف

:وتكون ماكنات التفریز الخاصة على أنواع ھي

. (Planer- Type Milling Machines) ةعرب ال نوعماكنات التفریز -1

ة ماع دا إن رؤوس عرب اع م ن الماكن ات ھ و م شابھ لمقاش ط الإن الترتی ب الع ام لھ ذه األن و

ت ستخدم ھ ذه الماكن ات لت شغیل األج زاء مث ل س كك . ق م الق شط المف ردة التفری ز تح ل مح ل ل

الفرش لعدد الماكنة الواسعة وبقیة المشغوالت الطویلة التي تحتاج سطح دقیق وسطوح زاویة

) .a-6-6(رقم ھذه الماكنات موضحة في الشكل .أو حزوز

. (Profile Milling Machines) ماكنات التفریز الجانبي -2

یمكن أن یتم إنجاز تشكیل جانبي ثنائي األبع اد بواس طة إس تخدام قال ب مع ایرة ، أو م ع ماكن ة موض حة ف ي ال شكل بخم سة مح اور ماكنة تفریز ج انبي.تفریز عمودیة مسیطر علیھا رقمیا

) .b-6-6(قم ر

ماكنات التفریز الخاصة ) :6- 6(الشكل رقم

(a) (b)

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 136: Manufacturing process of metals

عملیات التفریز الفصل السادس

125

5.6 التفريز قواطع ( Milling Cutters)

س اعد ف ي جع ل التفری ز إن التن وع الموج ود ف ي قواط ع التفری ز لك ل أن واع ماكن ات التفری ز

ع قواطع التفریز في مدى واس ع م ن األحج ام واألش كال یتصنیتم . عملیة ذات جوانب متعددة

والب اقي ملق م بالكاربی د (HSS)نع ھ ذه القواط ع م ن ف والذ ال سرعات العالی ة ،وت صوالم واد

:، وتقسم قواطع التفریز إلى نوعین أساسیین ھما والعدید منھا یكون قابل لإلستبدال

.(Periphery Milling Cutters) قواطع التفریز المحیطیة -أوال

تكون ع ادة مثبت ة بمح ور لتنج ز ) 7-6(كل رقم قواطع التفریز المحیطیة و الموضحة في الش

:وتقسم إلى األنواع التالیة عملھا

. وھ و ق اطع ع ام الغ رض لعملی ات التفری ز المحیط ي .القاطع اإلعتیادي خفی ف اإلنج از -1

ال شكل رق م (تحتوي القواطع الضیقة على أسنان مستقیمة بینما الواسعة تمتلك أسنان حلزونی ة

)6-7-a. ((

القواط ع م شابھة لق اطع اإلنج از الخفی ف ماع دا ھذه . اطع اإلعتیادي عنیف اإلنجازالق - 1

إنھ یستخدم لمعدالت إزالة المعدن العالیة ، لذلك تكون أسنانھ ذات مساحة واسعة ب شكل أكث ر

) .º45(وزاویة الحلزون تكون حوالي

. وان ب إض افة للمح یط یمتل ك ھ ذا الق اطع حاف ات قط ع عل ى الج . ق اطع التفری ز الج انبي -2

) .b-7-6(یسمح ھذا القاطع بتفریز الشقوق ، كما الشكل رقم

وھو نفس النوع السابق إال إنھ یمتل ك حاف ات قط ع عل ى . الجانبي-قاطع التفریز نصف -3

.یستخدم ھذا القاطع لتفریز األكتاف . جانب واحد

ع ی شبھ ق اطع التفری ز الج انبي ع دا إن ھ ذا الق اط. قاطع التفریز الجانبي متع رج األس نان -4

الق اطع . أسنانھ تك ون متعرج ة ، وی ستخدم ھ ذا الق اطع ف ي عملی ات التفری ز العمیق ة والعنیف ة

) .c-7-6(المتعرج موضح في الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 137: Manufacturing process of metals

عملیات التفریز الفصل السادس

126

ف ي حال ة القواط ع الزاوی ة ، تق ع حاف ات القط ع المحیطی ة عل ى .ق اطع التفری ز ال زاوي -5

إنظ ر ال شكل رق م(ویمك ن أن ت زود بزاوی ة مف ردة أو مزدوج ة طوانة ب دال م ن اإلس مخ روط

)6-7-e,d. ((

یمتلك ھذا القاطع حافات قطع محیطیة إضافة إلى حاف ات . قاطع التفریز الخلفي المجوف -6

.)) f-7-6(إنظر الشكل رقم (القطع الوجھیة على نھایة واحدة

ھو قاطع محیطي والذي یستخدم إلنت اج ش كل شكیلي القاطع الت . التشكیلي قاطع التفریز -7

. i,h,g))-7-6 ( الشكل رقم(خاص على سطح الشغلة مثل الشكل المحدب أو المقعر

.(End Milling Cutters) قواطع التفریز الخلفیة -ثانیا

لی ة أو الكاربی د الم سمنت ، أم ا اسرعات العم ن ف والذ ال تصنع القواطع الخلفیة غی ر المجوف ة

ت ضم ع دد القط ع (Fly Cutters)األنواع األخرى مثل القواط ع المجوف ة والقواط ع ال دوارة

وتق سم قواط ع التفری ز الخلفی ة. الت ي تثب ت ب البراغي أو بطریق ة أخ رى للوص الت المالئم ة

:إلى

(e) (d) (c) (b) (a)

(i) (h) (g) ( f )

أنواع قواطع التفریز :)7- 6(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 138: Manufacturing process of metals

عملیات التفریز الفصل السادس

127

وتمتل ك ع دد م ن األخادی د ، .(Solid End Mill)قواط ع التفری ز الخلفی ة ال صلدة - 1

وھي تشبھ المثقب ف ي ش كلھا وتك ون م زودة . وتكون حافات القطع على النھایة والمحیط

.))b-8-6(الشكل رقم (مستدقنصاب أو ))a-8-6(الشكل رقم (بنصاب مستقیم

طع ات الخلفی ة مث ل القا . (Special End Mill)قواط ع التفری ز الخلفی ة الخاص ة - 2

وتك ون بن صاب )) b-9-6(الشكل رقم (وقواطع دوفتیل )) a-9-6(الشكل رقم ((الكرویة

.مستقیم أو نصاب مستدق

6.6 مصطلحات قاطع التفريز(Milling Cutters Nomenclature)

، ) 10-6(الموض حة ف ي ال شكل رق م ات األساس یة وركب میتكون قاطع التفریز من عدد م ن ال

:و فیما یلي وصف لھذه المركبات

قواطع التفریز الخلفیة الصلدة :)8- 6(الشكل رقم

(a) (b)

(a) (b)

قواطع التفریز الخلفیة الخاصة ) :9- 6(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 139: Manufacturing process of metals

عملیات التفریز الفصل السادس

128

وھ و قط ر ال دائرة الم ارة خ الل حاف ات . (Outside Diameter)القط ر الخ ارجي -1

.القطع المحیطیة

ویق اس عل ى ال دائرة الم ارة خ الل قع ر ش رائح . (Root Diameter)قط ر الج ذر -2

.الزاویة لإلنحناءات

.لقاطع الذي یبدأ من البدن وینتھي مع حافة القطع وھو الجزء ا . (Tooth)السن -3

ھو س طح ال سن ب ین اإلنحن اء وحاف ة القط ع حی ث ینزل ق . (Tooth Face)وجھ السن -4

.الرایش أثناء تكونھ

.وتمثل المساحة الواقعة خلف حافة القطع على السن . (Land)األرضیة -5

جری ان ال رایش ھ ف ي ب دن الق اطع ی ساعد عل ى ھو مجرى یتم تشكیل . (Flute)اإلخدود -6

.بین األسنان

ن صف القط ر عن د قع ر اإلخ دود وی سمح بجری ان ال رایش وھ و . (Fillet)اإلنحن اء -7

.وإلتفافھ

وھ ي الحاف ة المرص وفة . (Periphery Cutting Edge)حاف ة القط ع المحیطی ة -8

.المعدن في التفریز المحیطي ، وھي المسؤولة عن إزالة بإتجاه محور القاطع

وھ ي حاف ة إزال ة المع دن و . (Face Cutting Edge)حاف ة القط ع الوجھی ة -9

.المرصوفة في اإلتجاه نصف القطري

.وتقاس بین وجھ السن ومؤخرتھ مباشرة إلى األمام . (Gash Angle)زاویة الحز -10

إن الفائ دة م ن ھ ذه .(Primary Clearance Angle) الرئی سیةزاوی ة الخل وص -11

عل ى إطال ة عم ر ال سطح الطلی ق لل سن ب سطح ال شغلة مم ا ی ساعد الزاوی ة ھ ي لمن ع إحتك اك

إن زیادة ھذه الزاویة ب شكل كبی ر ی ؤدي إل ى إض عاف األس نان وتعرض ھا . حافة القطع للسن

. ، وتعتمد زاویة الخلوص الرئیسیة على معدن الشغلة المراد تفریزھاللكسر

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 140: Manufacturing process of metals

عملیات التفریز الفصل السادس

129

( )γ+α−=β o90

ویتم عملھا إلع ادة . (Secondary Clearance Angle)زاویة الخلوص الثانویة -12

تك ون ھ ذه . السطح الطلیق إلى عرضھ الطبیعي والذي یتغیر نتیجة تكرار ش حذ حاف ة القط ع

.الزاویة أكبر من زاویة الخلوص الرئیسیة

ي الزاوی ة ب ین وج ھ وھ . (Radial Rake Angle)الج رف ن صف القطری ة زاویة -13

.العمودي لمحو القاطع السن ونصف قطر القاطع مقاسة في المستوي

الزاوی ة ب ین حاف ة تق اس ھ ذه . (Axial Rake Angle)زاوی ة الج رف المحوری ة -14

.القطع المحیطیة ومحور القاطع

لغ ل إن الفائ دة م ن ھ ذه الزاوی ة ھ ي ت سھیل تغ. (Wedge Angle)زاوی ة الموش ور -15

ویمك ن حافة القطع في معدن الشغلة ، وتعتمد قیمتھ ا عل ى زاوی ة الج رف و زاوی ة الخل وص

، وكلما كبرت ھذه الزاویة زادت متانة [ ]:حسابھا من القانون التالي

.األسنان

مصطلحات قاطع التفریز :)10- 6(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 141: Manufacturing process of metals

عملیات التفریز الفصل السادس

130

7.6 طرق ربط عدد التفريز

(Tools Clamping)

. طریقتان تستخدم لربط عدد التفریز في بدن القاطع وھي ھنالك

.(Wedge Clamping) الربط اإلسفیني - 1

أستخدمت ھذه الطریقة في الربط منذ سنوات عدیدة في صناعة العدد ، وھذا النوع من الربط

:ینفذ بطریقتین ھما

a- وتثبیتھا العدةیصمم اإلسفین إلسناد .

b- القطع للعدة حیث یقوي العدة ضد بدن التفریز فین على وجھاإلسیربط .

مح ددین نظ ام ال ربط اإلس فیني یمتل ك . یوضح ھذا الن وع م ن التثبی ت ) a-11-6(الشكل رقم

س وف یع اق جری ان أساس یین األول ھ و إن اإلس فین یغط ي ن صف وج ھ القط ع للع دة ، لھ ذا

المح دد الث اني ھ و إن ق وى . القاطع بشكل مبك ر البلى على بدن اإلعتیادي حیث ینتج الرایش .التي تسبب عنصر التثبیت ، یمكن أن تسبب غالبا تشوه بدن القاطع الربط العالیة

.(Screw Clamping) الربط باللوالب - 2

ھ ذا . ، حی ث ت ستخدم اللوال ب ف ي رب ط ع دة القط ع ) b-11-6(وھو موضح ف ي ال شكل رق م

مفت وح إلن سیاب ك ذلك ی زود بمج رى مالئم لقواطع التفری ز ص غیرة الحج م ، الربط النوع من

عم ا ھ و ف ي الن وع األول ، ی سبب ال ربط باللوال ب ق وى رب ط منخف ضة . ال رایش ب شكل ح ر

ف إن الع دة س وف تتم دد م سببة إع ادة ش د غی ر ولك ن عن د إرتف اع درج ة ح رارة حاف ة القط ع

.الزم لفك لولب العدة مرغوب بھا مما یسبب رفع العزم ال

(a) (b)

رق تثبیت عدة التفریزط :) 11-6(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 142: Manufacturing process of metals

عملیات التفریز الفصل السادس

131

8.6 ملحقات ماكنة التفريز (Milling Machines Accessories)

ھنالك العدید من الملحقات التي تضاف إلى ماكنة التفریز من أجل تثبیت ال شغلة عل ى من ضدة

مث ل الت روس الماكنة أو من أجل تشغیل األجزاء المعقدة والتي ال یمكن تشغیلھا ب شكل مباش ر

.وفیما یلي وصف لھذه الملحقات . وغیرھا

.(Clamps) القامطات -1

ت ستخدم القامط ات لتثبی ت الم شغوالت معق دة ال شكل أو الكبی رة مباش رة عل ى من ضدة ماكن ة

تصنع جمیع القامطات بثقوب بیضویة لكي تستطیع القامطة أن تتح رك فیھ ا بالن سبة . التفریز

.راد تثبیتھا للشغلة الم

.(Vises) المالزم -2

، وت ستخدم لتثبی ت األج زاء تتكون الملزمة بشكل عام من فكین أحدھما ثابت واآلخر متح رك

ثالث ة أن واع م ن الم الزم ت ستخدم عل ى ھنال ك. المنتظم ة وال صغیرة إل ى متوس طة الحج م

:ماكنات التفریز وھي

a- البسیطةةالملزم (Plain Vise).

إل ى إمكانی ة المشغوالت بسبب توفیرھ ا للوق ت والجھ د ، إض افة وتستخدم بشكل واسع إلنتاج

یوض ح ھ ذا الن وع م ن ) a-12-6( ال شكل رق م .الح صول عل ى ض غط التثبی ت المتج انس

.المالزم

b- ملزمة القاعدة الدوارة (Swivel-Base Vise).

. م ن الملزم ة الب سیطة ، ولكنھ ا أق ل ثباتی ة م ن حی ث التركی ب اموھي أكث ر مالئم ة لإلس تخد

) º360( یمك ن م ن خاللھ ا أن ت دور تمتل ك ھ ذه الملزم ة قاع دة دوارة مق سمة إل ى ت دریجات

.حول محورھا

c- الملزمة جامعة األغراض(Universal Vise) .

دورانھ ا ح ول محورھ ا ب إمكانی ة المائل ة بأی ة زاوی ة ، وإل ى جان وت ستخدم لت شغیل ال سطوح

فإنھا یمكن أن تدور حول محور أفقي أیضا )) .b-12-6(الشكل رقم إنظر (

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 143: Manufacturing process of metals

عملیات التفریز الفصل السادس

132

.(Angle Plates) األلواح الزاویة -3

ی تم . تستخدم ھذه األلواح للمشغوالت غیر المنتظمة الشكل والتي ال یمكن تثبیتھا في الم الزم

) º90(من ھذه األلواح لتثبیت الشغلة والتي یصنع إثن ان م ن م ستویاتھا زاوی ةإستخدام لوحین

.ةح الزاویالول األاشكأیوضح ) 13-6(الشكل رقم . فیما بینھا

. (Dividing Heads) رؤوس التقسیم -4

ات ف ي عملی ات ، وت ستخدم ھ ذه األدو(Indexing Heads)وتسمى أیضا الرؤوس الدلیلی ة

الت روس والم سننات واألش كال المربع ة والخماس یة وال سداسیة التفری ز عن دما ی راد تفری ز

المت ساویة أو غی ر المت ساویة ، حیث ی تم تق سیم مح یط ال شغلة إل ى ع دد م ن األج زاء وغیرھا

) .14-6(بواسطة أداة رأس التقسیم والموضحة في الشكل رقم

الملزمة جامعة األغراض- bمة البسیطة الملز- a ) :12- 6(الشكل رقم

ستخدم على ماكنة التفریزت ةح زاویالوأ :)13- 6(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 144: Manufacturing process of metals

عملیات التفریز الفصل السادس

133

ال شغلة عمودی ا أو أفقی ا أو ب صورة مائل ة تعمل رؤوس التقسیم عل ى تثبی ت ن سبة إل ى من ضدة

ح ول محورھ ا ، ك ذلك تعم ل عل ى ت دویر ال شغلة ب صورة تدریجی ة التثبی ت وبزاوی ة مح ددة

بتدویر ال شغلة ب شكل إضافة إلى ذلك تقوم رؤوس التقسیم . إلتمام عملیة التقسیم المحیطي لھا

تحت وي رؤوس التق سیم عل ى ع دد م ن األق راص والت ي .مستمر إلنجاز المج اري الحلزونی ة

.تتوزع علیھا الثقوب التي یتم من خاللھا تقسیم سطح الشغلة

9.6 طرق التقسيم

(Dividing Methods)

تختل ف فیم ا بینھ ا ف ي رق رئیسیة للتقسیم تنف ذ بواس طة رؤوس التق سیم والت ي ة طخمسھنالك

.فیة حسابھا ودرجة تعقیدھا ومدى دقتھا ، وفیما یلي عرض لھذه الطرق كی

1.9.6 التقسيم املباشر البسيط(Simple Direct Dividing)

یعتبر ھذا النوع من التقسیم من أبسط الط رق وأس ھلھا حی ث یقت صر تطبیقھ ا فق ط عن د وج ود

ویمك ن ح ساب ع دد . ل المربع ة وال سداسیة مث ل تفری ز ال صوامیاتع دد مح دد م ن التق سیم

:الثقوب الالزمة للتقسیم من المعادلة التالیة

تركیب رأس التقسیم :)14- 6(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 145: Manufacturing process of metals

عملیات التفریز الفصل السادس

134

:حیث

ND = عدد الثقوب الالزمة للتقسیم.

nd= عدد الثقوب الموجودة على قرص التقسیم .

nr = عدد التقسیمات المطلوبة .

أق سام مت ساویة بإس تخدام ق رص إحسب عدد الثق وب الالزم ة لتق سیم مح یط ش غلة إل ى ع شرة

.ثقبا ) 36 ، 30 ، 24(تقسیم یحتوي على ثالث دوائر للثقوب ھي

// احلل

نختار دائرة التقسیم التي تحتوي على ع دد الثق وب عن دما ی تم تق سیمھا عل ى الثق وب المطلوب ة

.یكون الناتج عدد صحیح وبدون باقي

ثق ب ألنھ ا تقب ل الق سمة عل ى ع دد الثق وب المطلوب ة ) 30( ذات اإلختیار الصحیح ھ و ال دائرة

ثق وب عل ى ال دائرة الت ي ع دد ) 3(وھذا یعني إنھ یتم إدارة ذراع التق سیم بمق دار .وبدون باقي

.ثقب من أجل الحصول على التقسیم المطلوب ) 30(ثقوبھا

مثال

r

dD n

nN =

1024

1 =DN 4.21 =DN

1030

2 =DN

1036

3 =DN

32 =DN

6.33 =DN

r

dD n

nN = )1(

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 146: Manufacturing process of metals

عملیات التفریز الفصل السادس

135

2.9.6 التقسيم غري املباشر البسيط(Simple Indirect Dividing)

مي بھذا اإلسم ألن نقل الحركة من قرص التقسیم إلى عمود الدوران تتم عن طری ق ت رس وس

وت تم عملی ة التق سیم ھن ا بحرك ة واح دة ل ذلك س مي. م ع العم ود ال دودي مع شقحلزون ي

. یوضح آلیة التقسیم غیر المباشر البسیط ) 15-6( الشكل رقم .بالبسیط

عن د دوران . ح سب ن وع رأس التق سیم الت رس الحلزون ي أربع ون س نا أو ع دد آخ ر یمتل ك

، ویمك ن العم ود ال دودي دورة كامل ة ف إن الت رس الحلزون ي س وف ی دور بمق دار س ن واح د

.إستخدام المعادلة التالیة لحساب عدد الدورات الالزمة للتقسیم

:حیث

NC = عدد الدورات الالزمة للتقسیم.

nr = عدد التقسیمات المطلوبة.

الترس الحلزوني رأس التقسیم

العمود الدودي ذراع التقسیم قرص التقسیم الجانبي

آلیة التقسیم غیر المباشر البسیط :)15- 6(الشكل رقم

rC n

N 40= )2(

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 147: Manufacturing process of metals

عملیات التفریز الفصل السادس

136

ویتم تزوید رأس التقسیم بع دد م ن األق راص الت ي تختل ف ف ي ع دد دوائ ر الثق وب فیھ ا وع دد

(Brown & Sharpe) نوع براون وشاربزود رأس التقسیمــــــالثقوب وكمثال على ذلك ی

و ی زود رأس التق سیم ن وع) 1-6(ب ثالث أق راص تق سیم وكم ا موض ح ف ي الج دول رق م

ب ثالث أق راص تق سیم جانبی ة وكم ا (Cincinnati & Parkinson)سن سیناتي وباركین سون

) . 2-6(موضح في الجدول رقم

رأس التقسیم نوع براون وشارب: )1-6(الجدول رقم

Circle6 (Holes No)

Circle5 (Holes No)

Circle4 (Holes No)

Circle3

(Holes No) Circle2

(Holes No) Circle1

(Holes No)

20 19 18 17 16 15 Plate 1 33 31 29 27 23 21 Plate 2 49 47 43 41 39 37 Plate 3

رأس التقسیم نوع سنسیناتي وباركینسون: )2-6(الجدول رقم

Plate1 Plate2 Plate3 Circle

Side 1 (Holes No)

Side 2 (Holes No)

Side 1 (Holes No)

Side 2 (Holes No)

Side 1 (Holes No)

Side 2 (Holes No)

Circle 1 24 46 34 32 26 28 Circle 2 25 47 46 44 42 38 Circle 3 28 49 79 77 73 71 Circle 4 30 51 93 89 87 83 Circle 5 34 53 109 107 103 101 Circle 6 37 57 123 121 119 113 Circle 7 38 58 139 137 133 131 Circle 8 39 59 153 151 149 143 Circle 9 41 62 167 163 161 159

Circle 10 42 66 181 179 175 173 Circle 11 43 - 197 193 191 187

Circle

Plate

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 148: Manufacturing process of metals

عملیات التفریز الفصل السادس

137

20121=CN

rC n

N 40= 25

40=CN

44

531 ×=CN

25151=CN

rC n

N 40=

7040

=CN

2112

=CN33

74

×=CN74

=CN

.70 ، 25إحسب حركة ذراع التقسیم الالزمة للحصول على تقسیمات عددھا

//احلل

,

,

,

,

3.9.6 التفاضليالتقسيم (Differential Dividing)

ویطلق علیھ أیضا التقسیم المركب بإ وآلیة عملھ موضحة في الشكل ستخدام التروس الفرقیة ،

ی ستخدم ھ ذا الن وع م ن التق سیم عن د ع دم وج ود دوائ ر للتق سیم تالئ م ع دد . )16-6(رق م

:التقسیمات المطلوب تشغیلھا بالتفریز وحسب اآلتي

یكون عدد التقسیمات المطلوبة عدد غیر قابل للق سمة عل ى أي ع دد م ن أع داد ثق وب - 1

.أقراص التقسیم دوائر

أو یكون عدد التقسیمات المطلوبة عددا أولیا كبیرا - 2 )61 ، 79 ، 83 ، 97 ، 127. (

أكث ر أو أق ل م ن ع دد وف ي مث ل ھ ذه الحال ة ی تم إس تخدام دوائ ر ثق وب تقریبی ة یك ون ع ددھا

التق سیمات المطلوب ة ، وبع د ذل ك ی تم تع ویض الف رق الن اتج م ن التقری ب بإس تخدام مجموع ة

بھذا اإلسم ، ویتم توصیل ھذه التروس بین قرص التقسیم الجانبي تروس فرقیة ، ولذلك سمي

مثال

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 149: Manufacturing process of metals

عملیات التفریز الفصل السادس

138

لھ ذا یطل ق ) حرك ة التق سیم (ی تم نق ل الحرك ة ف ي عملی ة التق سیم بح ركتین . وعمود الدوران

للت روس الفرقی ة (Engagement Ratio)ق ی ویتم حساب نسبة التعش.علیھ التقسیم المركب

:ة التالیةدلامعمن ال

:حیث

ER = نسبة التعشیق.

an = عدد التقسیمات التقریبیة

nr = عدد التقسیمات المطلوبة.

:كذلك نسبة التعشیق تساوي

:حیث

NL = عدد أسنان التروس القائدة.

ND = عدد أسنان التروس المقادة .

Z1,Z2,Z3,Z4 = عدد أسنان التروس الفرقیة.

آلیة التقسیم التفاضلي :)16- 6(الشكل رقم

( )rnn

R naa

E −×=40 )3(

42

31

ZZZZ

NNE

D

LR ×

×== )4(

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 150: Manufacturing process of metals

عملیات التفریز الفصل السادس

139

: قرص التقسیم الجانبي بإتجاھین یدور

.بإتجاه دوران ذراع التقسیم -1

.عكس إتجاه دوران ذراع التقسیم -2

:على الرقم التقریبي الذي نختاره حیث ویعتمد ذلك

إذا ك ان ال رقم التقریب ي أكب ر م ن ع دد التق سیمات المطلوب ة ف إن دوران الق رص الخ اص -1

. ان ذراع التقسیم بالتقسیم یكون بنفس إتجاه دور

إذا كان الرقم التقریب ي أص غر م ن ع دد التق سیمات المطلوب ة عندئ ذ یك ون دوران ق رص -2

. التقسیم یكون عكس إتجاه دوران ذراع التقسیم

ی تم إس تخدام م ا مشابھة أو معاكسة لحرك ة ق رص التق سیم ولجعل حركة دوران ذراع التقسیم

نسبة التعشیق یمك ن أن نح صل عل ى یث من خالل إیجاد، ح) الحرة(یسمى بالتروس العاطلة

، أو نح صل عل ى ن سبة تع شیق سمى تع شیق مرك بی نسبة تعشیق مكونة من أربع ة ت روس ف

: فیسمى تعشیق بسیط ، وكما موضح أدناه (Z1,Z4)لترسین فقط

یق ویك ون التع شعندما یكون ال رقم التقریب ي المخت ار أكب ر م ن ع دد التق سیمات المطلوب ة -1

ب سیط ، ی تم إس تخدام ت رس عاط ل واح د لیك ون إتج اه حرك ة ذراع التق سیم و ق رص التق سیم

.بنفس اإلتجاه

عندما یكون ال رقم التقریب ي المخت ار أكب ر م ن ع دد التق سیمات المطلوب ة ویك ون التع شیق -2

ل ة ال ی تم إس تخدام ت روس عاطل ة لتبق ى حرك ة ذراع التق سیم و ق رص افف ي ھ ذه الحمرك ب

.تقسیم بنفس اإلتجاه ال

عندما یكون الرقم التقریبي المختار أصغر من ع دد التق سیمات المطلوب ة ویك ون التع شیق -3

.بسیط ، یتم إستخدام ترسین عاطلین لیكون دوران قرص التقسیم عكس حركة ذراع التقسیم

ن التع شیق عندما یكون الرقم التقریبي المختار أصغر من ع دد التق سیمات المطلوب ة ویك و -4

.مركب ، یتم إستخدام ترس عاطل واحد لتكون الحركتین متعاكستین

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 151: Manufacturing process of metals

عملیات التفریز الفصل السادس

140

( )rnn

R naa

E −×=40

( )32332032040

−×=RE

( )813−=RE

88

83

×=RE6424

=RE

ثق ب عل ى مح یط ) 323(أوج د ن سبة التع شیق للت روس الفرقی ة وحرك ة ذراع التق سیم لتق سیم

.شغلة إسطوانیة

) .320(العدد التقریبي نختار// احلل

,

Z1 = 24 , Z4 = 64

حرك ة ك ون ت لذلك نحت اج إل ى ل(Z1,Z4)والتعشیق بسیط ) -3(بما أن ناتج الطرح كمیة سالبة

. قرص التقسیم عكس حركة ذراع التقسیم

.ثقب ) 16(لى إذا عدد دورات ذراع التقسیم ھي ثقبان من القرص الحاوي ع

.سن ) 96(لتروس الفرقیة وحركة ذراع التقسیم الالزمة لتقسیم ترس یحتوي على اأوجد

) .98(العدد التقریبي نختار// احلل

1مثال

32040

=CN

22

81

×=CN162

=CN

2مثال

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 152: Manufacturing process of metals

عملیات التفریز الفصل السادس

141

( )rnn

R naa

E −×=40

( )96989840

−×=RE

4940

=RE78

75

×=RE

2832

5640

×=RE

××

×=

44

78

88

75

RE

29387 ×=

,

. تكون التروس الفرقیة المطلوبة ھي األساسوعلى ھذا

Z1 = 40 , Z3 = 32 , Z2 = 56 , Z4 = 28

بما إن الرقم التقریبي المختار أكبر من عدد التق سیمات المطلوب ة و التع شیق مرك ب فف ي ھ ذه

.الحالة ال نستخدم تروس عاطلة لتبقى حركة ذراع التقسیم و قرص التقسیم بنفس اإلتجاه

4.9.6 ركب بدون إستخدام الرتوس الفرقيةم املالتقسي

التق سیم في ھذه الطریقة من التقسیم ال یتم إستخدام التروس الفرقی ة لتنظ یم الحرك ة ب ین ذراع

:وقرص التقسیم ، ومن أجل فھم ھذه الطریقة نأخذ المثال التالي ونطبق علیھ خطوات الحل

ج زء بإس تخدام التق سیم ) 87(یط ش غلة إل ى أوج د حرك ة ذراع التق سیم الالزم ة لتق سیم مح

. إستخدام التروس الفرقیة وندالمركب ب

// احلل

.نحلل عدد التقسیمات المطلوبة إلى عواملھا األولیة -1

مثال

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 153: Manufacturing process of metals

عملیات التفریز الفصل السادس

142

43329 −=−

224 ×=

522240 ×××=

11333 ×=2929 =

1101

11329522222293

=××××××

×××

نخت ار بطریق ة الخط أ وال صواب أي م ن دائرت ي الثق وب تقع ان عل ى نف س الق رص وی تم -2

والت ي تعتب ر نقط ة ) 1(التق سیمات ف ي الخط وة إختی ار ال دائرة األول ى م ن خ الل تحلی ل ع دد

) .33 ، 29یتم إختیار دوائر الثقوب (البدایة ،

.نطرح عدد ثقوب الدائرة الصغیرة من عدد ثقوب الدائرة الكبیرة -3

.إلى عواملھ األولیة ) 3(نحلل ناتج الطرح في العملیة -4

. إلى عواملھ األولیة ) 40(نحلل الرقم -5

. إلى عواملھا األولیة ) 2(ة خطونحلل عدد الثقوب المختارة في ال -6

.في البسط ) 4 ( الخطوةو) 1 (الخطوةنضع األعداد الناتجة من -7

.مقامفي ال) 6 ( الخطوةو) 5 (الخطوةنضع األعداد الناتجة من -8

ك ان ن اتج عملی ة فإذا نختصر األعداد الموجودة في البسط مع األعداد الموجودة في المقام -9

تك ون ص حیحة ) 2( فإن فرضیة دوائر الثقوب ف ي الخط وة في البسط) 1(اإلختصار ھو رقم

. وبخالف ذلك تعتبر الفرضیة خاطئة ویتم إعادة فرض دوائر الثقوب من جدید

.إذا الفرضیة صحیحة ) 1(بما إن ناتج البسط ھو عدد

)1( 33113

29233

33110

29110

−=−3311

2923

29233

33113

29110

33110 −=−

2923

3311 − )2(

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 154: Manufacturing process of metals

عملیات التفریز الفصل السادس

143

8740

8740

3311

2923

=−

401

403609 =ο

حل ھذه المعادلتین نجد إن ناتج المعادل ة وب ) (ین یجب أن یساويناتج إحدى المعادلتإن

.األولى ھو اإلختیار الصحیح

ثق ب ) 29(ثق ب م ن الق رص الح اوي عل ى ) 23(وھ ذا یعن ي ب أن حرك ة ذراع التق سیم ھ ي

.ثقب ) 33(ثقب من القرص الحاوي على ) 11(وحركة معاكسة قیمتھا

5.9.6 التقسيم بالدرجات (Dividing by Degrees)

تستخدم ھذه الطریقة عندما یراد تق سیم مح یط ال دائرة إل ى ع دد م ن ال درجات لتعزی ز بع ض

. وغیرھ ا م ن الم شغوالت ذات الزوای ا الح ادة والمثاق ب أس نان قواط ع التفری ز ، البراغ ل

لزاوی ة المركزی ة لل دائرة ت ساوي وتستند قاعدة التقسیم بواسطة درجات الزاویة على مبدأ إن ا

)º360 ( ت ساويوبما إن نسبة نق ل الحرك ة ب ین الت رس الحلزون ي والحل زون ) ( ف یمكن

:عندئذ حساب الدورة الواحدة لذراع التقسیم كاآلتي

= الدورة الواحدة لذراع التقسیم

:ادلة التالیة من المع ذراع التقسیمل الالزمةدوراتالوبالتالي یمكن حساب عدد

:حیث

NC = عدد الدورات الالزمة لذراع التقسیم .

A = الزاویة المراد التقسیم إلیھا بالدرجات.

ο=

9ANC

)5(

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 155: Manufacturing process of metals

عملیات التفریز الفصل السادس

144

ο=

9ANC

ο938

=CN ο924=CN

ο9ANC =

ο930.14

=CN ο930.51=CN

540303001 +

=CN54331=CN

0540124

′′

=CN54124=CN

بإس تخدام رأس ) º38(أوجد عدد الدورات الالزمة لذراع التقسیم لتقسیم جزء من دائرة قیمت ھ

.التقسیم

// احلل

,

º2 × `60 = `120

º9 × `60 = `540

بإس تخدام ) 14.30`(أوجد عدد الدورات الالزمة لذراع التقسیم لتق سیم ج زء م ن دائ رة قیمت ھ

.رأس التقسیم

// احلل

,

.إلى دقائق للبسط والمقام ) º5(بعد ذلك نقوم بتحویل الدرجات والبالغة

º5 × `60 = `300

º9 × `60 = `540

) .54(ثقب من دائرة ثقوب ) 33(أي إن عدد دورات لذراع التقسیم ھي دورة واحدة كاملة و

1مثال

2مثال

º

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 156: Manufacturing process of metals

عملیات التفریز الفصل السادس

145

10.6 معدالت التشغيل(Machining Rates)

وزم ن الت شغیل تشمل معدالت التشغیل كل من سرعة القطع والتغذیة والق درة الالزم ة للقط ع

.وكما موضح أدناه

1.10.6 سرعة القطع( Cutting Speed)

والت ي تمث ل س رعة س طح ع دة اطع ة تقاس سرعة القطع في عملیة التفری ز بمق دار الح دود الق

ویمك ن ح ساب . القط ع ، وال تؤخ ذ س رعة ال شغلة بنظ ر اإلعتب ار ف ي ح ساب س رعة القط ع

: سرعة القطع في التفریز من المعادلة التالیة

:حیث

V = سرعة القطع (m\min).

D = عدة القطع قطر (mm).

N= عدد دورات القاطع (rpm).

بنظ ر ھنالك عوامل عدیدة ومھمة ت ؤثر ب شكل مباش ر عل ى س رعة القط ع والت ي یج ب أخ ذھا

اإلعتب ار عن د إج راء عملی ة الت شغیل بواس طة التفری ز وإختی ار ال سرعة المطلوب ة ، وھ ذه

:العوامل ھي

تنوع ا تختلف المواد التي تصنع منھا عدد القطع وھذا اإلخ تالف أوج د . معدن عدة القطع -1

واسعا في خواصھا المیكانیكیة والحراریة والفیزیائیة ومن األمثلة على معادن قواطع التفری ز

.ھي فوالذ السرعات العالیة ، والسیرامیك ، والكاربید

تحت اج المع ادن ذات ال صالدة العالی ة إل ى س رعات قط ع . ن وع المع دن الم راد ت شغیلھ -2

.دتھا منخفضة فیمكن قطعھا بسرعات عالیة منخفضة أما المعادن التي تكون صال

1000DNV π

= )6(

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 157: Manufacturing process of metals

عملیات التفریز الفصل السادس

146

. سرعة القطع وبالعكس تزادكلما قل عمق القطع . عمق القطع -3

حیث كلما قلت التغذیة زادت سرعة القطع وبالتالي یتولد سطح ذو إنھاء س طحي :التغذیة -4

.جید

الی ة ل ذلك ی تم تول د س رعات القط ع العالی ة درج ات حراری ة ع:إس تخدام س وائل التبری د -5

.سوائل التبرید للتقلیل من تأثیرھا إستخدام

2.10.6 ةـــــذيـــــالتغ( The Feed)

یمكن تعریف التغذیة عل ى إنھ ا مع دل م ا تتقدم ھ ال شغلة مخترق ة الع دة ال دوارة ھنال ك ثالث ة .

:أنواع من التغذیة في ماكنات التفریز وھي كاآلتي

.(mm\tooth) وتقاس بوحدات .(Sz)كل سن التغذیة ل - 1

.(mm\rev) ووحداتھا .(Srev)التغذیة لكل دورة - 2

.(mm\min) وتقاس بوحدات .(Sm)التغذیة لكل دقیقة - 3

:من خالل القانون التالي ویمكن إیجاد العالقة بین ھذه األنواع من التغذیة

:حیث

Z =طع عدد أسنان القا.

N = عدد دورات القاطع(rpm).

:كذلك یمكن حساب سمك الرایش غیر المقطوع من المعادلة التالیة

:حیث

amax = أعظم سمك للرایش غیر المقطوع.

δ = زاویة اإلتصال.

ZNS

ZSS mrev

z ×== )7(

δ×= sinmax zSa )8(

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 158: Manufacturing process of metals

عملیات التفریز الفصل السادس

147

:ومن القانون التالي یمكن حساب عدد األسنان الفعالة في القطع

:حیث

Ze= القطع عدد األسنان الفعالة في.

Z = عدد أسنان القاطع.

δ= زاویة اإلتصال

dp = عمق القطع.

D = قطر القاطع.

3.10.6 القدرة الالزمة للقطع ( Cutting Power)

:حساب القدرة الالزمة للقطع على ماكنات التفریز یتم تطبیق المعادلة التالیة من أجل

:حیث

Ncut = للقطعالقدرة الالزمة (w).

B = عرض الشغلة (mm).

:المعادلة التالیةنتبع ولحساب قدرة المحرك الكھربائي

:حیث

Nm = قدرة المحرك الكھربائي(w).

η = كفاءة المحرك الكھربائي.

δ×=π

=360Z

DdZZ p

e)9(

NBSdDN zpcut ××××××= − 72.086.014.05105.3 )10(

η= cut

m

NN )11(

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 159: Manufacturing process of metals

عملیات التفریز الفصل السادس

148

( )WDWA −= 2DW <

4.10.6 زمن التشغيل( Machining Time )

(Approachبم سافة ی صطلح علیھ ا بم سافة اإلقت راب ینتق ل ق اطع التفری ز ف وق ال شغلة

(Distance ي آلتاكوالتي یتم حسابھا:

.(Plain or Slab Milling) أو اللوحي مسافة اإلقتراب في التفریز العادي -أوال

:حیث

A = مسافة اإلقتراب(mm).

D = قطر القاطع(mm).

dp = عمق القطع(mm).

.(Face Milling) مسافة اإلقتراب للتفریز الوجھي -ثانیا

for up to D

for

:حیث

W = عرض القطع(mm).

( )pp dDdA −= )12(

2DA= 2

DW = )13(

)14(

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 160: Manufacturing process of metals

عملیات التفریز الفصل السادس

149

( )pp dDdA −=

( )21002 −=A mmA 14=

1000DNV π

=

: حساب زمن التشغیل لكال الحالتین من المعادلة التالیة ویمكن

:حیث

T = زمن التشغیل (min).

L = طول السطح المراد تفریزه (mm) .

f =التغذیة لكل سن (mm\tooth) .

N = عدد دورات القاطع (rpm).

Z = عدد أسنان القاطع.

i = عدد األشواط.

یراد تشغیلھ على ماكنة تفری ز (100mm×150mm) أبعاده (C50) من فوالذ سطح مستوي

وبع رض (100mm)و قط ره ) 8( عدد أسنانھ (HSS)أفقیة بإستخدام قاطع تفریز عادي من

(150mm) . س رعة القط ع ھ ي إذا علم ت إن ، إحسب زمن الت شغیل(20m\min) وبتغذی ة

(0.13mm\tooth) وعمق القطع (2mm) . أفرض إن عملیة التشغیل تتم بشوط واحد.

//احلل

1مثال

iNZfALT ×

×××+

=2 )15(

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 161: Manufacturing process of metals

عملیات التفریز الفصل السادس

150

rpmN 66.63=100010020 N××π

=

66.63813.0142150

×××+

=T

NZfALT

×××+

=2

min688.2=T

1000DNV π=

100015060 N××π= rpmN 32.127=

2DW <

mmA 44.63=

( )WDWA −=

( )115150115 −=A

عرض ھ (BHN 200) م ن الف والذ ال سبائكي غلةسطح شإحسب زمن التشغیل الالزم لتشغیل

(115mm) وبط ول (250mm) بق اطع تفری ز وجھ ي م ن راد عم ل تفری ز تخ شین علی ھی

وب سرعة (6mm) م ع عم ق قط ع ،) 16( وع دد أس نانھ (150mm) الكاربید المسمنت قطره

(60m\min) وتغذیة (0.18mm\tooth) .

// احلل

:بما إن مسافة اإلقتراب سوف تساوي

2مثال

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 162: Manufacturing process of metals

عملیات التفریز الفصل السادس

151

32.1271618.044.632250

×××+

=T

NZfALT

×××+

=2

min0278.1=T

11.6 قوى القطع يف التفريز(Cutting Forces)

وھ ذه الق وى موض حة ف ي ال شكل دیدة تؤثر على عدة القط ع ف ي عملی ة التفری ز ھنالك قوى ع

:وھي كاآلتي ) 12-6(رقم

. (Fz) القوة المماسیة -1

وتسبب أیضا ع زم إنحن اء من قبل المحرك الكھربائي القطع الالزم تسلیطھ موالتي تسبب عز

.على أسنان العدة

. (Fy) محوریةالقوة ال -2

.وتسبب عزم إنحناء على أسنان العدة بإتجاه نصف القطرتكون

. (Fh) فقیةاألقوة ال-3

وھي قوة التغذیة وتكون مسؤولة عن دفع العدة داخل الشغلة .

. (Fv) عمودیةال القوة -4

ض غط الع دة عل ى ال شغلة نف سھا ، ورد فع ل ھ ذه الق وة یح اول رف ع وھ ي ق وة ال شغلة م ن

.المنضدة المثبتة علیھا

.(R)محصلة القوى المؤثرة -5

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 163: Manufacturing process of metals

عملیات التفریز الفصل السادس

152

: من المعادلة التالیة (Fz)ویمكن حساب القوة المماسیة

:حیث

Ncut = القدرة الالزمة للقطع(w).

V = سرعة القطع(m\min).

Fz

Fh

Fv

Fy

R

Cutting Tool

القوى المؤثرة على عدة القطع في عملیة التفریز ) :17- 6(الشكل رقم

VNF cut

z

10260×= )16(

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 164: Manufacturing process of metals

عملیات القشط الفصل السابع

153

طــالقشعمليــات 7

Shaping & Planing O

perations

(Introduction) املقـــدمــة 1.7

یمك ن تعری ف عملی ة الق شط عل ى إنھ ا حرك ة ن سبیة

مستویة ترددیة في خط م ستقیم ب ین ع دة القط ع وال شغلة

ع دة قط ع ذات حاف ة قط ع مف ردة اإلت صال بإس تخدام

للحصول على سطوح مستویة أو مائلة بإس تخدام ماكن ات

الرئی سیة تك ون الحرك ة. القشط متعدد األنواع واألش كال

كم ا ذكرن ا ھ ي حرك ة ترددی ة لع دة القط ع والت ي تمث ل

حركة القطع ، أما حركة التغذیة فتكون بشكل ع ام عب ارة

عن حركة المنضدة التي تثب ت علیھ ا ال شغلة وتك ون ھ ذه

.الحركة متقاطعة مع الحركة الرئیسیة لعدة القطع

ویق صد (mm\Stroke)تعط ى حرك ة التغذی ة بوح دات

ھ و حرك ة الع دة لألم ام وال ذي یمث ل (Stroke)ط بال شو

والرجوع إل ى وض عھا (Cutting Stroke)شوط القطع

(Return Stroke)ال سابق وھ ذا یمث ل ش وط الرج وع

وفي ھ ذا ال شوط ال یح دث قط ع ، ویك ون ش وط الرج وع

ش وط القط ع م ن أج ل تقلی ل الوق ت ال ضائع أس رع م ن

ال شكل رق م . القط ع الناتج من عدم القطع ف ي ع ودة ع دة

.یوضح مشغوالت متنوعة مشغلة بالقشط ) 7-1(

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 165: Manufacturing process of metals

عملیات القشط الفصل السابع

154

2.7 ماكنات القشط(Shaping & Planing Machines )

ھنالك ثالث أن واع رئی سیة لماكن ات الق شط والت ي تختل ف فیم ا بینھ ا ف ي إس لوب ش وط القط ع

ولكنھا تشترك في میزة واحدة وھي وتطبیقاتھا كالھا والرجوع وحركة التغذیة ، وكذلك في أش

:، وھذه الماكنات ھي إنھا تستخدم للحصول على سطوح مستویة

وتقسم إلى نوعین ھما . المقشطة النطاحة - 1

a- المقشطة النطاحة األفقیة.

b- المقشطة النطاحة العمودیة

.مقشطة العربة - 2

1.2.7 ة النطاحة قشطامل (Shaper Machine)

المقشطة النطاحة ھ ي مق شطة بطیئ ة ن سبیا وتمتل ك ق درة إزال ة مع دن واطئ ة ج دا المق شطة .

النطاحة ھي ماكنة واطئة الكلفة وتستخدم للتخشین اإلبتدائي للنم اذج األولی ة ، وھ ذه المقاش ط

:ھنالك نوعان من المقشطة النطاحة ھما . نادرا ما تستخدم للعمل اإلنتاجي

1.1.2.7 ة النطاحة األفقية قشطامل

(Horizontal Shaper)

المقشطة النطاحة األفقیة للمشغوالت الصغیرة ن سبیا ،وھ ي موض حة ف ي ال شكل رق م تستخدم

(Ram)غیل الذي تثبت فیھ عدة القطع والمسمى بالتمساح ــــتكون حركة ذراع التش) . 7-2(

مشغوالت متنوعة مشغلة بالقشط :)1- 7(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 166: Manufacturing process of metals

عملیات القشط الفصل السابع

155

حركة أفقیة ذھابا ف وق ال شغلة الت ي(Vr)وھ و ش وط الرج وع وإیاب ا(Va) وھ و ش وط القط ع

( S)أم ا المن ضدة فتتح رك حرك ة تغذی ة عرض یة ترددی ةی تم تثبیتھ ا عل ى من ضدة المق شطة

.طولھ ا ونقط ة ب دایتھا ونھایتھ ا إن حرك ة التم ساح یمك ن ال تحكم فیھ ا م ن حی ث . بإتج اھین

. المستویة أو المائلة بزاویة المقشطة النطاحة األفقیة لتشغیل السطوح تستخدم

2.1.2.7 ية الرأساملقشطة النطاحة (Vertical Shaper or Slotter)

تمساح عمودي مع منضدة ) 3-7(والموضحة في الشكل رقم تمتلك المقشطة النطاحة الرأسیة

مق شطة النطاح ة األفقی ة ، و یمك ن أن دوارة تثبت علیھا الشغلة وس رج م شابھ للموج ود ف ي ال

تنف ذه المق شطة إن معظ م العم ل ال ذي . تعم ل ھ ذه المق شطة داخ ل أو خ ارج الج زء الم شغل

النطاحة الرأسیة ھي فتح المجاري في الثقوب الرأسیة التي یتم عملھا بعملیات تشغیل أخرى

لقط ع والرج وع أم ا المن ضدة حرك ة ایمارس التمساح الذي تثبت فی ھ ع دة القط ع . مثل الثقب

.الدوارة فتمارس حركة التغذیة

المقشطة النطاحة األفقیة :)2- 7(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 167: Manufacturing process of metals

عملیات القشط الفصل السابع

156

2.2.7 مقشطة العربة (Planer Machine)

لت شغیل األج زاء الكبی رة والت ي ال )4-7(والموض حة ف ي ال شكل رق م ت ستخدم ھ ذه المق شطة

یل ال سطوح الم ستویة أو المائل ة وك ذلك في المقاشط النطاحة ، حیث یمكن ت شغیمكن تشغیلھا

إن الف رق ب ین مق شطة العرب ة والمق شطة النطاح ة . عمل الحزوز والمجاري ف ي الم شغوالت

بینم ا ال تم ارس ع دة القط ع ھ و إن ال شغلة ھ ي الت ي تم ارس ش وط القط ع و ش وط الرج وع

تك ون ع دة القط ع مثبت ة ف ي مثب ت الع دة .س وى التغذی ة العرض یة (Clapper Box) القاب ل

، أم ا ال شغلة فتوض ع عل ى (Cross Rail)لل دوران وی تم ربط ھ إل ى الق ضیب الم ستعرض

المنضدة المثبتة على فرش المقشطة إن العمل النموذجي الذي یمكن إنجازه بواسطة مقشطة .

العرب ة ھ و األعم دة ، مجموع ات مح رك ال دیزل البح ري ، وأل واح اإلنحن اء لعم ل ال صفائح

.معدنیة ال

المقشطة النطاحة الرأسیة :)3- 7(رقم الشكل

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 168: Manufacturing process of metals

عملیات القشط الفصل السابع

157

3.7 إدارة املقاشط النطاحة (Shaper Machines Drive)

ع دة القط ع الترددی ة ف ي المقاش ط النطاح ة م ن مح رك كھرب ائي أو عم ود إدارة تستمد حركة

في حرك ة التم ساح وھ ذه اإلدارة تك ون عل ى ن وعین مرتبط بصندوق تغییر السرعات للتحكم

:ھما

1.3.7 اإلدارة امليكانيكية(Mechanical Drive)

تعتم د ھ ذه اإلدارة عل ى آلی ة ذراع . وت ستخدم ف ي المقاش ط النطاح ة واطئ ة الكلف ة

، حیث یتم قیادة الترس ) 5-7(وكما موضح في الشكل رقم ) (Crank Mechanismالتدویر

والموص ول ب ذراع (Pinion Gear)بواس طة الت رس األص غر) Bull Gear(األكب ر

إن دورات الت رس . مع أربع أو ثماني سرعات أو أكثر أحیان ا المحرك خالل صندوق تروس

ب ھ لتتح ول إل ى ش وط لك ل دقیق ة طالم رتبال ذراع األكب ر ی تم نقلھ ا إل ى التم ساح ع ن طری ق

س رعة الرج وع تك ون أكب ر م ن س رعة ما ذكرنا س ابقا ف إن ك و .(Stroke\ min) للمقشطة

. وجود قطع ولتقلیل الزمن الضائع مطع لعدالق

مقشطة العربة :)4- 7(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 169: Manufacturing process of metals

عملیات القشط الفصل السابع

158

2.3.7 اإلدارة اهليدروليكية(Hydraulic Drive)

األج زاء تمتل ك مق شطة اإلدارة الھیدرولیكی ة نف س ) . 6-7(وھ ي موض حة ف ي ال شكل رق م

ن التمساح ھنا تتم إدارتھ بواس طة إس طوانة ، ولكاإلدارة المیكانیكیة مقشطة الرئیسیة التي في

ی تم ض خ ال سائل الھی درولیكي بواس طة م ضخة إل ى أنابی ب . ھیدرولیكی ة تتح رك بال سوائل

عن د إم تالء ھ ذه اإلس طوانة بال سائل .اإلس طوانة الت ي تحت وي داخلھ ا عل ى مك بس ب مت صلة

محركا التمساح معھ بحرك ة یتحرك المكبس لألمام م ا عن د إف راغ اإلس طوانة ش وط القط ع ، أ

مق شطة اإلدارة ت ستخدم . یرجع المكبس إلى وضعھ األصلي مسببا شوط الرجوع من السائل

ھنال ك ممی زات . (hp - 5 hp 10)ذات ق درة ح صانیة تت راوح ب ین الھیدرولیكی ة محرك ات

:كاآلتيعدیدة للمقشطة الھیدرولیكیة والتي یمكن إدراجھا

اإلدارة المیكانیكیة :)5- 7(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 170: Manufacturing process of metals

عملیات القشط الفصل السابع

159

خالل شوط القطع بخالف المقشطة المیكانیكیة حیث ال سرعة ثابتةسرعة القطع تبقى - 1

.تتغیر بإستمرار

تخدام الق درة الكامل ة بما إن القدرة المتوفرة تبق ى ثابت ة خ الل الق شط ، ل ذلك یمك ن إس - 2

.للعدة أثناء شوط القطع

اإلس طوانة الھیدرولیكی ة ، لما یتم إستخداماون أیة صدمة حدبینعكس التمساح سریعا - 3

.ون القصور الذاتي لحركة األجزاء صغیر نسبیا ویك

.الھیدرولیكیة إن مدى سرعات القطع الممكنة عالي نسبیا في المقشطة - 4

یمك ن إنج از أش واط لك ل دقیق ة ب شكل أكث ر بواس طة إس تھالك وق ت أق ل ع ن طری ق - 5

.أشواط اإلنعكاس والعودة

یة تك ون مكلف ة ب شكل أكب ر مقارن ة المقشطة الھیدرولیك وعلى الرغم من ھذه الممیزات إال إن

المق شطة المیكانیكی ة ، إض افة إل ى ذل ك تتغی ر نقط ة التوق ف ل شوط القط ع إعتم ادا عل ى م ع

.المقاومة للقطع بواسطة مادة الشغلة

اإلدارة الھیدرولیكیة :)6- 7(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 171: Manufacturing process of metals

عملیات القشط الفصل السابع

160

4.7 تثبيت عدة القطع

(Cutting Tool Holding)

، ) 7-7(رج خاص برأس التمساح وكما موضح في الشكل رقم یتم تثبیت عدة القطع في ب

ویتحرك ھذا البرج حركة مفصلیة حول نقطة في أعاله بحیث إن ھذه الحركة تسمح للعدة

باإلنحراف خالل شوط الرجوع والعودة إلى وضعھا األصلي مستندة على جھة التمساح أثناء

كذلك تستطیع عدة القطع . الرجوع شوط القطع وبذلك ال تتعرض عدة القطع للتلف أثناء

الدوران بأیة زاویة ، وھذا الدوران مھم للسطوح المشغلة والتي لیست في مستوي أفقي .

5.7 تثبيت املشغوالت (Workpecies Holding)

، والت علیھ اھنالك ملحقات عدیدة تضاف إلى المقاشط من أجل إس تخدامھا ف ي تثبی ت الم شغ

وھذه الملحقات ھي نفسھا المستخدمة في ماكنات التفریز حیث المشغوالت الصغیرة نسبیا ی تم

وكما تم ذكره في فصل سابق ھنالك ثالثة أن واع م ن الم الزم (Vice)تثبیتھا بواسطة الملزمة

تثبیت عدة القطع في المقشطةموضع :)7- 7(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 172: Manufacturing process of metals

عملیات القشط الفصل السابع

161

.، ال دوارة ، والملزم ة جامع ة األغ راض الت ي ت ستخدم لھ ذا الغ رض ھ ي الملزم ة الب سیطة

إضافة إلى ذل ك ھنال ك مع دات أخ رى یمك ن إس تخدامھا ف ي تثبی ت الم شغوالت وھ ي األل واح

إن إس تخدام ھ ذه . وعناص ر اإلس ناد (Clamps) والقامط ات (Angle Plates)الزاوی ة

.األنواع من المثبتات یعتمد على شكل وھندسیة الشغلة المراد تولیدھا

6.7 معدالت التشغيل(Machining Rates)

:تعتمد معدالت التشغیل التي یتم إختیارھا على عوامل عدیدة ھي

.نوع المعدن المقطوع - 1

.نوع عملیة القشط - 2

.طبیعة القشط - 3

.طبیعة وشكل السطح المقشوط - 4

لی ة الق شط ، فم ثال یج ب أن إضافة إلى ھذه العوامل فھنالك عدة إمور یجب اإلنتباه لھا ف ي عم

بطریقة بحیث تبدأ العدة شوط القط ع عن د م سافة ص غیرة یتم ضبط شوط المقشطة المیكانیكیة

قبل ال شغلة وإكم ال ال شوط بع د م سافة ق صیرة أخ رى ت سمى م سافة اإلقت راب ھ ذه الم سافة.

(Approach Distance - AD)ض روریة إلعط اء زم ن ك افي إلنعك اس الحرك ة وھ ي

. عند سرعة بطیئة جدا ، كما ھي الحال عند بدای ة ونھای ة ال شوط وللتأكد بأن القطع ال یحدث

.(mm - 15 mm 25)مسافة اإلقتراب الكلیة حوالي یتم أخذ

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 173: Manufacturing process of metals

عملیات القشط الفصل السابع

162

1.6.7 سرعة القطع(Cutting Speed)

م ح سابھا م ن إن س رعة القط ع ف ي عملی ة الق شط ھ ي س رعة التم ساح ف ي إتج اه القط ع وی ت

:المعادلة التالیة

:حیث

V = سرعة القطع(m\min).

L = مسافة اإلقتراب+ طول الشغلة ویمثل ( طول الشوط )AD(( (mm) .

N = عدد دورات الترس األكبر(Stroke\min).

Nr = زمن شوط الرجوع.

Nf = القطع(زمن الشوط األمامي. (

والت ي ت شیر إل ى ن سبة ال زمن عن دما یح دث (Speed Ratio)ویمك ن ح ساب ن سبة ال سرعة

:القطع الحقیقي وكما یلي

:حیث

r = نسبة السرعة.

Nr = زمن شوط الرجوع.

Nf = القطع(زمن الشوط األمامي. (

. )1.5(نسبة السرعة لآللیات النموذجیة حوالي تكون قیمة

( )f

fr

NNNNL

+×=

1000(1)

23

==r

f

NN

r (2)

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 174: Manufacturing process of metals

عملیات القشط الفصل السابع

163

2.6.7 زمن التشغيل(Machining Time)

:شوط كامل واحد وھي كالتالي ل التشغیلیمكن من خالل المعادلة التالیة حساب زمن

:ومن المعادلة التالیة یمكن حساب عدد األشواط الالزمة للقشط

:حیث

SN = عدد األشواط المطلوبة للقشط.

W = عرض الشغلة(mm).

f = معدل التغذیة(mm\Stroke).

:أدناه الكلي من المعادلة زمن التشغیل سابكن حوی

:حیث

TC = زمن التشغیل الكلي(min).

NLT = (3)

fWSN = (4)

NC STT ×= (5)

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 175: Manufacturing process of metals

عملیات القشط الفصل السابع

164

25250 +=+= DAlL mmL 275=

NLT =

fWSN =

6.0120

=NS StrokeSN 200=

120275

=T min292.2=T

NC STT ×=

200292.2 ×=CT min33.458=CT

%11.36360

230360% =−

=time

( )f

fr

NNNNL

+×=

1000

2301000360120275

×××

=V min\65.51 mV =

أبعادھ ا ش غلة وت ستخدم لت شغیل (Stroke\min 120)ماكن ة ق شط نطاح ة تعم ل عن د

(120mm×250mm) بمعدل تغذیة(0.6 mm\Stroke) وعمق قطع (6mm) . فإذا علمت

، إح سب زم ن الت شغیل الكل ي لھ ذه ال شغلة والن سبة (230º)م ل ف ي إن ال شوط األم امي یكت

المئویة للزمن عندما العدة ال تالمس الشغلة .المستخدمة في التشغیل وسرعة القطع

// احلل

.AD = (25mm( مسافة اإلقترابنفرض

العدة ال تالمس الشغلة نسبة الزمن عندما :تساوي ) یوجد قطع ال(

مثال

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 176: Manufacturing process of metals

عملیات القشط الفصل السابع

165

3.6.7 القدرة املستهلكة يف القشط (Power Consumed)

:المستھلكة في عملیة القشط یمكن حسابھا من المعادلة أدناه الحصانیة إن القدرة

:حیث

P = القدرة المستھلكة (hp).

K = ستھلكة ثابت یستخدم لحساب القدرة الحصانیة الم.

MRR = إزالة المادةلمعد (mm3).

: من المعادلة التالیة معدل إزالة المادة ویمكن حساب

:حیث

V = سرعة القطع (m\min).

f = معدل التغذیة (mm\Stroke).

d= عمق القطع (mm) .

.ثقب ، والتفریز إضافة إلى القشط ویمكن تطبیق ھذه المعادلة على عملیات الخراطة ، ال

( ) MRRKPPower ×= (6)

dfVMRR ××= (7)

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 177: Manufacturing process of metals

عملیات القشط الفصل السابع

166

dfVMRR ××=

44.0651000 ×××=MRR 3310104 mmMRR ×=

MRRKP ×=

36 101041079 ×××= −P hpP 216.8=

بواسطة القشط م ع (375BHN)إحسب القدرة المستھلكة لتشغیل قطعة من الفوالذ ذو صالدة

علم ا . (65m\min)وبسرعة قطع ق درھا (mm\Stroke 0.4) وتغذیة (4mm)عمق قطع

.(6-10×79)ثابت القدرة الحصانیة المستھلكة ھو إن

// احلل

مثال

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 178: Manufacturing process of metals

عملیات التجلیخ مناثلالفصل ا

167

التجليخات ــعملي 8

Grinding O

perations

(Introduction) املقـــدمــة 1.8

أو الت شغیل اإلحتك اكي (Grinding)یعرف التجلیخ

على إنھ عملیة إزالة للمعدن ب شكل دق ائق رای ش ص غیرة

إلحتكاك الناتج من تماس المعدن م ع حج ر بواسطة فعل ا

التجلیخ الذي یحتوي على الحبیبات الحاكة غیر المنتظم ة

(Abrasive Grits) . ت ستخدم أحج ار التجل یخ

(Grinding Wheels) ف ي ت شغیل ال سطوح ذات

ال صالدة العالی ة والت ي ال یمك ن ت شغیلھا بط رق الت شغیل

اوت األخ رى بحی ث تعط ي إنھ اء س طحي جی د وبتف

ویمك ن إعتب ار التجل یخ عملی ة إنھ اء س طحي . م ضبوط

.نظرا للمعدن القلیل الذي یزیلھ وجودة السطح الناتجة

(Rake Angle)تمتل ك الحبیب ات الحاك ة زاوی ة ج رف

أو تك ون قیمتھ ا س البة عن دما تب دأ ب القطع مق دارھا ص فر

والمتوھج ة دق ائق الرای ـش ال صغیرةنعدد كبیر م مولدة

ال شكل .لحج ر التجل یخ العالی ة ل سرعة الدورانی ةا نتیج ة

. عمل الحبیبات الحاكة كیفیة یوضح) 1-8(رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 179: Manufacturing process of metals

عملیات التجلیخ مناثلالفصل ا

168

2.8 أحجار التجليخ تركيب (Grinding Wheels Structure)

:تتكون أحجار التجلیخ من مادتین أساسیتین ھما

.(Abrasive Material) المادة الحاكة–أوال

الم واد الحاك ة بقی ة الم واد ، ویوج د نوع ان م نوتك ون ب شكل حبیب ات ص لدة ت ستطیع ح ك

:ھي

.(Natural Abrasive Materials) المواد الحاكة الطبیعیة -1ھذه المواد موجودة في الطبیعة وتستخدم منذ أزمنة طویلة ومن األمثل ة علیھ ا الحج ر الرمل ي

.والماس الطبیعي

. (Manufactured Abrasive Materials) المواد الحاكة الصناعیة -2 وھي شائعة اإلس تخدام ف ي عملی ات التجل یخ تصنع ھذه المواد من أكاسید وكاربیدات صناعیة

:، وتقسم ھذه المواد إلى عدة أنواع ھي

یة عمل الحبیبات الحاكةكیف :)1- 8(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 180: Manufacturing process of metals

عملیات التجلیخ مناثلالفصل ا

169

.(Aluminum Oxide) أوكسید األلمنیوم -1

ت صنع .من تنقیة وتكریر خام البوكسایت في فرن كھرب ائي (Al2O3)ینتج أوكسید األلمنیوم

ص فات أوكسید األلمنیوم من م واد حاك ة تختل ف ف ي درج ات نقاوتھ ا إلعطائھ ا أحجار تجلیخ

یت أثر ل ون حج ر التجل یخ بدرج ة نق اوة أوك سید . معین ة لعملی ات وتطبیق ات التجل یخ المختلف ة

:األلمنیوم ، ومن أكثر الدرجات إستخداما ھي

a- ي دامأحجار التجلیخ ذات اللون الر (Gray Grinding Wheels).

. وتستخدم لتجلیخ أنواع الفوالذ وبقیة السبائك الالحدیدیة (95%)وتبلغ نقاوتھا

b- أحجار التجلیخ ذات اللون األبیض (White Grinding Wheels).

الی ة ع ف ي تجل یخ أن واع الف والذ ھ ذه األحج ارت ستخدم . نقیة إلى حد م ا وقابل ة للتفت ت وتكون

.المقاومة الحساسة للحرارة

.(Silicon Carbide) كاربید السلیكون -2

أحجار تجلیخ أوك سید أصلد وأكثر ھشاشة من كاربید السلیكون األحجار المصنعة منوتكون

: كاربید السلیكون ھي أحجارھنالك نوعان من . األلمنیوم

a- أحجار التجلیخ السوداء (Black Grinding Wheels).

وت ستخدم لتجل یخ حدی د الزھ ر ، المع ادن الالحدیدی ة مث ل النح اس ، الب راص ، األلمنی وم ،

. مثل السیرامیك واألحجار الكریمة والمغنیسیوم ، والمواد الالمعدنیة

b- الخضراءأحجار التجلیخ (Green Grinding Wheels) .

. وتستخدم لتجلیخ الكاربید المسمنت األحجار السوداءتت من للتفوتكون أكثر قابلیة

.(Cubic Boron Nitride) نترید البورون المكعب -3

ل ك ص الدة عالی ة وح اد ج دا وھ و أح دث الم واد الحاك ة الم صنعة وأص لد م نتویم أوك سید

یستخدم .(650ºC)ى درجة حرارة ت بمرتین ونصف ویمكن أن یحتفظ بصالدتھ حاأللمنیوم

العالیة خ ارق ال صالدة ، ف والذ الع دد اتلتجلیخ فوالذ السرع (CBN)نترید البورون المكعب

.والقوالب ، والفوالذ المقاوم للصدأ

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 181: Manufacturing process of metals

عملیات التجلیخ مناثلالفصل ا

170

.(Synthetic Diamond) الماس الصناعي -4

سمنت ، وع دد ستخدم في تجلیخ أنواع الفوالذ ذات المتانة والصالدة العالیتین ، الكاربید المیو

.أوكسید األلمنیوم قطع

.(Bond Material) المادة الرابطة–ثانیا

المادة الرابطة .یتم جمع المواد الحاكة مع بعضھا داخل حجر التجلیخ بواسطة المادة الرابطة

ت ب درجاال تقطع خالل عملیة التجل یخ وإنم ا ھ ي وس یلة لم سك الحبیب ات الحاك ة م ع بع ضھا

:ویمكن تقسیم المواد الرابطة إلى مجامیع عدیدة ھي . مقاومة متفاوتة

.(Vitrified Bonds)اد الرابطة المزججة و الم-1

یتم خلط المادة الحاكة مع المادة . أحجار التجلیخ من(75%)تستخدم ھذه المواد في أكثر من

ث م وبعدھا یشكل الخلیط ل شكل الحج ر المطل وب الرابطة والتي تكون على شكل مادة طینیة ،

المزجج ة تك ون قوی ة وذات ثباتی ة األحج ار. حت ى یتماس ك (ºC 1316)یلبد بدرج ة ح رارة

وتح تفظ بمقاوم ة عالی ة ف ي درج ات الح رارة العالی ة وال تت أثر بالم اء ، الزی وت ، عالی ة

.للصدمة ھذه المواد ھي مقاومتھا الضعیفة واألحماض ولكن أحد عیوب

. (Resinoid Bonds)المواد الرابطة الراتنجیة -2

رات نج الفین ول ی تم خل ط . وتأتي بالمرتبة الثانیة من حیث اإلستخدام مقارنة ب المواد المزجج ة

، ویع الج المطل وب التجل یخب شكل حج روص بھا الحبیبات الحاكة بشكل سائل أو مسحوق مع

.اإلستخدام الرئیسي لھذه األحجار ھو في التجلیخ الخشن . (ºC 182)عند درجة حرارة

. (Silicate Bonds) المواد الرابطة السلیكاتیة -3

إلبقاء الحرارة المتولدة بواسطة التجلیخ في أدنى تستخدم ھذه المواد عندما تكون ھنالك حاجة

.مستوى

. (Shellac Bonds) مواد ربط الشیالك -4

ھ و م ادة رب ط ع ضویة ت ستخدم ف ي أحج ار التجل یخ إلنت اج س طوح ذات نعوم ة عالی ة مث ل

.الدرافیل ، وال تستخدم ھذه المواد عادة في عملیات التجلیخ العنیفة

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 182: Manufacturing process of metals

عملیات التجلیخ مناثلالفصل ا

171

. (Rubber Bonds) المواد الرابطة المطاطیة -5

وتستخدم عندما تكون ھنالك حاج ة تانة العالیتین تكون ھذه النوعیة من األحجار ذات قوة والم

.إلنتاج سطوح ذات نعومة عالیة مثل سطوح المحامل

. (Metallic Bonds) المواد الرابطة المعدنیة -6

و تستخدم كمواد ربط للم واد الحاك ة الماس یة وت ستخدم ك ذلك ف ي التجل یخ اإللكترولیت ي حی ث

. أن تكون موصلة كھربائیا المادة الرابطة یجب

3.8 أحجار التجليخ تصنيع (Manufacturing of G. W.)

:یمكن إتباع الخطوات التالیة في تصنیع أحجار التجلیخ

التي یراد تصنیع الحجر منھا في مط احن خاص ة للح صول عل ى یتم طحن المواد الحاكة - 1

.الحبیبات بحجم حبیبي متدرج

الحاكة المطحونة في الخطوة األولى لمج ال مغناطی سي م ن أج ل ع زل تعرض الحبیبات - 2

.المركبات الحدیدیة منھا

.بعد ذلك بالماء والمحالیل الخاصة إلزالة األتربة والمواد الغریبة منھا تغسل الحبیبات - 3

تج تخلط الحبیبات الحاكة بعد تجفیفھا مع المادة الرابطة المناسبة ومن ثم صب الخلیط النا - 4

درج ات حراری ة المطل وب وتع رض إل ى التجل یخحج رفي قوالب خاصة لھا نفس حج م

.مختلفة وحسب نوع المادة الرابطة من أجل تلبیدھا وإكسابھا المتانة المطلوبة

ی تم ت سویة س طح األحج ار وإختبارھ ا لمعرف ة خواص ھا المیكانیكی ة والفیزیائی ة وأي م ن - 5

. عملیات التشغیل تناسبھا

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 183: Manufacturing process of metals

عملیات التجلیخ مناثلالفصل ا

172

4.8 أحجار التجليخ أنواع (Types of Grinding Wheels)

إن ن وع حج ر التجل یخ ی تم تحدی ده عل ى أس اس ش كلھ وحجم ھ والل ذان یعتب ران م ن العوام ل

وعل ى العم وم یج ب أن . المھمة التي تحدد إختیار حجر التجلیخ المناس ب لك ل عملی ة ت شغیل

ھنال ك ثمانی ة أش كال . وب ین ال سطح الم شغل یوفر حجم وشكل الحجر اإلتصال المناسب بین ھ

:وھي كاآلتي ) 2-8( ألحجار التجلیخ موضحة في الشكل رقم ةقیاسی

ال سطوح اإلس طوانیة و ی ستخدم لتجل یخ ال سطوح الم ستویة و . (Straight)الم ستوي - 1

.الداخلیة والخارجیة

ل الحج ر وإس تخدامھ أی ضا مث . (Recessed One Side)المج وف م ن ط رف واح د - 2

. ویمكن تثبیتھ أما على محیطھ أو على جانبیھ المستوي

وھو یشبھ الحجر المجوف من طرف . (Recessed Two Side) المجوف من طرفین - 3

.واحد ولھ نفس إستخداماتھ

ی ستخدم ھ ذا الحج ر م ع ش فة م ستدقة الط رفین . (Tapered)الم ستدق م ن الج انبین - 4

(Tapered Flange)سر الحج ر أثن اء التجل یخ الخ شن مث ل إزال ة النت ؤات ذا ك ‘ بحیث

.فإن ھذه الشفة سوف تمنع أجزاء الحجر المتكسرة من التطایر

.و یستخدم لتجلیخ السطوح المستویة . (Cylinder)اإلسطواني - 5

.یضا لتجلیخ السطوح المستویة أو یستخدم . (Straight Cup)المتسع المستوي - 6

المتسع تدریجیا - 7 .ویستخدم لتجلیخ العدد .(Flaring Cup) الفنجانيأو

.یستخدم لتجلیخ العدد والمناشیر . (Dish)القرصي - 8

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 184: Manufacturing process of metals

عملیات التجلیخ مناثلالفصل ا

173

إن حج ر . یوضح الوج وه القیاس یة ال شائعة اإلس تخدام ف ي أحج ار التجل یخ ) 3-8(الشكل رقم

المتوفرة عل ى ماكن ة (rpm)لمستخدم یتأثر قبل كل شيء بقیم دوران عمود الدوران التجلیخ ا

.التجلیخ وسرعة القطع المناسبة للحجر

5.8 أحجار التجليخ نظام ترقيم (Marking System)

لت ي م ن خاللھ ا تمتلك أحجار التجلیخ نظام ترقیم خاص بھا یعتمد على عدد من المتغی رات وا

:یتم تصنیف نوع حجر التجلیخ وھذه المتغیرات ھي

. نوع المادة الرابطة -2 .نوع المادة الحاكة - 1

. التركیب الھیكلي للحجر -4. الحجم الحبیبي للمادة الحاكة - 3

. شكل وحجم حجر التجلیخ -6 .صالدة حجر التجلیخ -5

ألحجار التجلیخ الوجوه القیاسیة :)3- 8(الشكل رقم

أنواع أحجار التجلیخ :)2- 8(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 185: Manufacturing process of metals

عملیات التجلیخ مناثلالفصل ا

174

2353651 −−−−−− VLA

ونظ ام الت رقیم ال ذي ی ضم ك ل ھ ذه المتغی رات ت م إق راره م ن قب ل المعھ د ال وطني األمریك ي : ، ویضم نظامین أساسیین ھما (ANSI)للقیاسات

.(Al2O3 & SiC Marking System) وكاربید السلیكون أوكسید األلمنیوم نظام ترقیم-1

.ویمكن أن نأخذ المثال التالي لتوضیحھ ) 4-8(لشكل رقم ھذا النظام موضح في ا

:حیث تعني ھذه الرموز اآلتي

. رمز المصنع للحجر- 51

A - رمز المادة الحاكة (Al2O3 =A, SiC=C).

. الحجم الحبیبي للمادة الحاكة - 36

] ناعم جدا)600 - 220(ناعم ، ) 180 - 70( متوسط ، )60 - 30(خشن ، ) 24 - 8([

) .-5a-8(وكما موضح في الشكل رقم

L - مقیاس صالدة الحجر . ])(H-A ، لین (P-I) ، متوسط (Z-Q)صلد [.

.التركیب الھیكلي للحجر - 5

ویشیر إلى كون تركیب الحجر مفتوح إذا كانت المسافات الفاصلة بین الحبیبات كبیرة أو

وكما ) 16 – 1(افات صغیرة وھو یتراوح من كانت ھذه المسیكون تركیبھ مكتظ إذا

) .b-5- 8(موضح في الشكل رقم

V – نوع المادة الرابطة .

B]= ، راتنجBF = ، راتنج مقوىE = ، شیالكO = ، أوكسي كلورایدR =، مطاط

RF = ، مطاط مقوىS = ، سیلیكاتV =رابط مزجج[ .

التعریفي للحجر المصنع الرمز- 23 ) .ج ضمن مواصفات قیاسیة معتمدةإنتا (.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 186: Manufacturing process of metals

عملیات التجلیخ مناثلالفصل ا

175

81100100 −−−−−−− BPDM

.(CBN& Diamond Marking System) نترید البورون المكعب والماسنظام ترقیم -1

.، والمثال التالي یوضح ھذا النظام ) 6-8(وھو موضح في الشكل رقم

:حیث إن

M - رمز المصنع .

وكاربید السلیكون أوكسید األلمنیوم نظام ترقیم :)4- 8(الشكل رقم

خالتركیب الھیكلي لحجر التجلی -b للمادة الحاكةالحجم الحبیبي - a )5- 8(الشكل رقم

(a)

(b)

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 187: Manufacturing process of metals

عملیات التجلیخ مناثلالفصل ا

176

D - نوع المادة الحاكة .) D =الماس ، B = نترید البورون المكعب. (

) .1000 – 20. ( حجم الحبیبات الحاكة - 100

P - مرتبة الصالدة ) .A لین – Z صلب . (

) . عالي100 – واطئ 25. ( تركیز الماس - 100

B - نوع المادة الرابطة.) B = ، راتنجM = ، معدنV =رابط مزجج. (

) .16/1، 4/1 ، 8/1) . (باإلنج( عمق الماس -8/1

6.8 ماكنات التجليخ (Grinding Machines)

:یمكن تقسیم ماكنات التجلیخ إلى أربعة مجامیع رئیسیة ھي

.(Surface Grinding Machines) ماكنات تجلیخ السطوح المستویة–أوال

) .7-8(كل رق م وت ستخدم ب شكل أساس ي لتجل یخ ال سطوح الم ستویة وھ ي موض حة ف ي ال ش

والتي تختلف من ) 8-8(أربعة أنواع أساسیة من ھذه الماكنات موضحة في الشكل رقم ھنالك

:حیث حركة المنضدة وتوجیھ أعمدة دوران حجر التجلیخ وھذه األنواع ھي

نظام ترقیم نترید البورون المكعب والماس :) 6-8(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 188: Manufacturing process of metals

عملیات التجلیخ مناثلالفصل ا

177

. عمود الدوران األفقي والمنضدة الترددیة - 1

خ ات مت وفر ف ي الھ ذا الن وع م ن الج. دام ال صناعي وھو من أكثر األنواع شیوعا في اإلستخ

حج ر تتحرك الشغلة لألم ام وللخل ف تح ت. غالت الكبیرة والصغیرة الشأحجام مختلفة لتالئم

ال شكل رق م ( المثب ت عل ى عم ود دوران أفق ي ومحیط ھ ھ و ال ذي یم ارس القط عالتجل یخ

)8-8-a ((.

. ةرادوعمود الدوران األفقي والمنضدة ال - 2

موض وع ب شكل أفق ي أی ضا ومحیط ھ حج ر التجل یخ الجالخات السطحیة یمتلك ھذا النوع من

تثب ت علیھ ا ال شغلة ت دور ھو الم سؤول ع ن القط ع إال إن المن ضدة الت ي (360º) تح ت رأس

)). b-8-8(الشكل رقم (الحجر

. عمود الدوران العمودي والمنضدة الترددیة - 3

. مثل سكك المخرطة المسبوكات الطویلة والضیقةتجلیخ یالئم لتجلیخھذا النوع من ماكنات ا

ی تم إزال ة المع دن بواس طة وج ھ الحج ر المثب ت عمودی ا بینم ا ال شغلة تت ردد تح ت حج ر

)). c-8-8(الشكل رقم (التجلیخ

. عمود الدوران العمودي والمنضدة الدوارة - 4

ل ھ الق درة عل ى إنج از قطوع ات عنیف ة ومع دالت إزال ة یمتلك ھذا النوع من ماكنات التجل یخ

)). d-8-8(الشكل رقم (معدن عالیة

ماكنات تجلیخ السطوح المستویة :)7- 8(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 189: Manufacturing process of metals

عملیات التجلیخ مناثلالفصل ا

178

.(Cylindrical Grinding Machines) ماكنات التجلیخ اإلسطواني–ثانیا

عین ھما تستخدم ھذه الماكنات لتجلیخ السطوح اإلسطوانیة الخارجیة والداخلة ، وتقسم إلى نو

.(External Cylindrical Grinding ) الخارجيماكنات التجلیخ اإلسطواني -1حی ث یمك ن أن تك ون ھ ذه ت ستخدم ھ ذه الماكن ات لتجل یخ ال سطوح اإلس طوانیة الخارجی ة

عملیات التجلیخ اإلس طواني ت شبھ عملی ات . السطوح مستویة ، مستدقة األطراف أو كنتوریة

ماكن ات التجل یخ اإلس طواني الخ ارجي موض حة ف ي . ماكن ة المخرط ة یة على الخراطة العاد

) .9-8(الشكل رقم

.(Internal Cylindrical Grinding ) ماكنات التجلیخ اإلسطواني الداخلي -2 التثقی ب وتستخدم لإلنھاء ال دقیق للثق وب الم ستقیمة ، الم ستدقة أو الم شكلة وھ ي ت شبھ عملی ة

(Boring) ال دوار داخ ل وخ ارج ال شغلة لعم ق المخرط ة حی ث ی تم تغذی ة حج ر التجل یخ في

) .10-8( موضحة في الشكل رقم تجلیخ إسطواني داخلي عملیة. القطع المطلوب

تجلیخ إسطواني خارجيماكنة :)9- 8(الشكل رقم

ماكنات تجلیخ السطوح المستویةأنواع :)8- 8(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 190: Manufacturing process of metals

عملیات التجلیخ مناثلالفصل ا

179

.(Centerless Grinding Machines) الآلمركزي ماكنات التجلیخ –الثثا

عل ى الح د م ن الحاج ة إل ى الثق وب المركزی ة لل شغلة أو الآلمرك زيعم ل ماكن ات التجل یخ ت

) 11-8( في ھذا النوع من التجلیخ والموض ح ف ي ال شكل رق م .إستخدام أدوات التثبیت للعمل

تستند الشغلة على الم ویتم دعمھا بواسطة الحج ر الث اني الم سمى بحج ر (Rest Blade)سند عل ى دف ع ال شغلة لألس فل إن دوران حج ر التجل یخ یعم ل . (Regulating Wheel)ال ضبط

وال ذي ی صنع م ن الم واد الحاك ة المربوط ة بالمط اط وی دور ال ضبطعلى المسند وضد حج ر

ع ن م ستوي (α)بزاوی ة ت سمى زاوی ة المی ل یمی ل حج ر ال ضبط . حجر التجل یخ بنفس إتجاه

) .تغذیة(وریة وذلك لمنح الشغلة حركة مححجر التجلیخ

:ة التالیمعادلة من ال(α)التغذیة من زاویة المیل معدل ویمكن حساب مقدار

:حیث

F = التغذیة معدل(mm\min) .

d =ضبطقطر حجر ال (mm).

N = الحجرسرعة دوران (rpm).

α = زاویة المیل (10º-0º) .

تجلیخ إسطواني داخلي عملیة :)10- 8(الشكل رقم

απ sin×××= NdF (1)

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 191: Manufacturing process of metals

عملیات التجلیخ مناثلالفصل ا

180

.(Special Type Grinding Machines) خ الخاصة ماكنات التجلی–ثالثا

لعملیات تشغیل محددة ومنھا تجلیخ األعم دة المرفقی ة وأعم دةالنوع من الماكنات یستخدم ھذا

: الحدبات ، ومن ھذه الماكنات

.(Tools & Cutters Grinding Machines) ماكنات تجلیخ القواطع والعدد - 1

لتجل یخ وش حذ قواط ع التفری ز ، البراغ ل ، وال سدادات الملولب ة وقواط ع وع ددوت ستخدم

وال ذي یمث ل ماكن ة تجل یخ ) 12-8(أحد أنواع ھذه الماكنات موضحة في ال شكل رق م . أخرى

.قواطع التفریز الخلفیة

ماكنة تجلیخ قواطع التفریز الخلفیة :)12- 8(الشكل رقم

ماكنة تجلیخ المركزي :)11- 8(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 192: Manufacturing process of metals

عملیات التجلیخ مناثلالفصل ا

181

.(Jig Grinding Machines) التشغیل ماكنات التجلیخ ذات دلیل-2

لتوجی ھ ال شغالت ب صورة دقیق ة ، وت ستخدم للتجل یخ ال دقیق للثق وب دلی ل الت شغیل ی ستخدم

) .13-8(أنواع ھذه الماكنات موضحة في الشكل رقم أحد . المستدقة أو المستقیمة

.(Threads Grinding Machines) ماكنات تجلیخ األسنان - 3

األسنان ، ویجب أن في تجلیخ التجلیخ اإلسطواني ماكناتوتستخدم ھذه الماكنات والتي تشبھ

(Pitch)وة ــحتى یمكنھا إنتاج الخط (Lead Screw)تمتلك ھذه الماكنة خطوة لولبیة دقیقة

) 14-8(ال شكل رق م . على الشغلة الم راد ص نع أس نان لھ ا (Lead)خطوة الجزء المسنن أو

.(CNC)ماكنة تجلیخ األسنانیوضح

تجلیخ ذات دلیل التشغیلةماكن :)13- 8(الشكل رقم

(CNC)ماكنة تجلیخ األسنان :)14- 8( رقم الشكل

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 193: Manufacturing process of metals

عملیات التجلیخ مناثلالفصل ا

182

7.8 التجليخقويم أحجارت (Dressing of Grinding Wheels)

یتعرض حجر التجلیخ إلى التآكل وتكل حدوده القاطعة وفقدانھ ل شكلھ األص لي نتیج ة إلم تالء

المساحات الحبیبیة بالرایش ، وھذه المساحات ناتجة م ن إنت زاع الحبیب ات ة م ن ال سطح الحاك

العام ل للحج ر مم ا ی ؤدي إل ى تغلغ ل ال رایش فیھ ا وف ي النھای ة یب دأ الحج ر بتك سیر وح رق

وال ذي (Dressing)السطح المراد تجلیخھ ، وفي مثل ھذه الحالة یجب تقویم وتسویة الحجر

: ویتم ذلك بطریقتین ھما .یعني شحذ الحجر أو سنھ

.تحتك مع الحجر الكلیل وتقوم بسنھ ة كالماس والسیرامیك دإستخدام مواد صل - 1

م ساحیق تزی ل الطبق ة الخارجی ة الرقیق ة م ن عل ى وج ھ الحج ر الممتلئ ة إس تخدام - 2

.بالرایش والحبیبات المثلومة وإخراج طبقة جدیدة وحادة

8.8 القوى املؤثرة يف عملية التجليخ

مماثل ة لق وة القط ع الكلی ة ف ي (R) تؤثر على حجر التجلیخ والشغلة قوة كلیة في عملیة القط ع

:قوىالخراطة ویمكن تحلیلھا إلى ثالث

تستخدم لحساب عزم الت دویر والق درة الالزم ة ل إلدارة . (Pz)) المحیطیة( المماسیة قوةال -1

.عند محور الحجر والشغلة

م ن التغذی ة عن د الناتج ة الق درةت ستخدم لح ساب . (Px)أو الق وة المحوری ة قوة التغذیة -2

.التجلیخ

وت ؤثر بإتج اه ن صف القط ر لحج ر التجل یخ وت ستخدم لح ساب . (Py)الق وة ال شراعیة -3

.صالدة وجساءة النظام اآللي لماكنة التجلیخ

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 194: Manufacturing process of metals

عملیات التجلیخ مناثلالفصل ا

183

9.8 التجليخحسابات (Grinding Computations)

.والقدرة الالزمة لعملیة التجلیخ وتتضمن الحسابات الخاصة بسرعة التجلیخ والتغذیة

.(Grinding Speed) سرعة التجلیخ -أوال

ب دال م ن (m\sec)بوح دات حجر التجل یخ فإنھ ا تق اس العالیة ل یةدورانالسرعة للنظرا لكون

: ، وتقسم السرعة في عملیة التجلیخ إلى (m\min)وحدات

:قانون التالي وتحسب من ال . السرعة المحیطیة - 1

:حیث

V = سرعة التجلیخ(mm\sec).

D = قطر حجر التجلیخ(mm).

N = عدد دورات حجر التجلیخ(rpm) .

:ویعتمد إختیار السرعة المحیطیة على العوامل التالیة

Px

Py

الشغلة

حجر التجلیخ

Pz

Py

الشغلة

100060×××π

=NDV (2)

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 195: Manufacturing process of metals

عملیات التجلیخ مناثلالفصل ا

184

a- خواص المعدن المراد تشغیلھ.

b- صالدة حجر التجلیخ.

c- ف عملیة التجلیخ ظرو.

:ویتم حسابھا كما یلي . )التغذیة الدائریة(سرعة دوران الشغلة -2

:حیث

Dwp = قطر الشغلة (mm).

Nwp= عدد دورات الشغلة(rpm) .

.(The Feed)ة ـــــ التـــــغذی-ثانیا

:على مل التغذیة في عملیة التجلیخ توتش

المراد تجلیخھ ا لك ل وھي عبارة عن حركة الحجر بإتجاه محور الشغلة . التغذیة الطولیة -1

:دورة للشغلة ، ویتم حسابھا من القانون التالي

:حیث

Sn =التغذیة الطولیة (mm).

B = عرض حجر التجلیخ(mm).

Swp= 0.6 - 0.3(یمتھا التغذیة لكل دورة للشغلة وتتراوح ق . (

BSS wpn ×= (4)

100060×××π

= wpwp NDV (3)

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 196: Manufacturing process of metals

عملیات التجلیخ مناثلالفصل ا

185

: ویتم حسابھا من القانون التالي .ة أو عمق القطعیالتغذیة العرض -2

:حیث

dp = عمق القطع(mm).

d1 = قطر الشغلة قبل التجلیخ(mm).

d2 = قطر الشغلة بعد التجلیخ(mm).

d2 d1

B

Sn

dp

إتجاه دوران الشغلة

محرك إدارة حجر التجلیخ

221 ddd p

−= (5)

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 197: Manufacturing process of metals

عملیات التجلیخ مناثلالفصل ا

186

.(Power of Grinding Operation) لیة التجلیخ القدرة الالزمة لعم-ثالثا

:وتشمل اآلتي

وھ ي ق درة المح رك الكھرب ائي ال الزم إلدارة . الق درة الم ستھلكة إلدارة حج ر التجل یخ - 1

.الحجر

:حیث

Pz = القوة المماسیة (N).

VD = سرعة تدویر الحجر (m\sec).

η = 0.8-0.75( وتتراوح بین) محركال(كفاءة الماكنة. (

تكون القدرة الالزمة إلدارة الشغلة صغیرة جدا مقارن ة . القدرة المستھلكة إلدارة الشغلة-2

: من القانون التالي ھذه القدرةوتحسب .مع القدرة المستھلكة إلدارة حجر التجلیخ

:حیث

Vwp = شغلةسرعة تدویر ال (m\min).

η = 0.85-0.8( وتتراوح بین المدور للشغلةاءة المحرككف. (

.(Machining Time) زمن التشغیل في عملیة التجلیخ -رابعا

:یكون زمن التشغیل كاآلتي ) dp(وتغذیة عرضیة ) Sn(التجلیخ بتغذیة طولیة عند

η×

=102.

DzDG

VPN (6)

η××

=10260

wpzwp

VPN (7)

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 198: Manufacturing process of metals

عملیات التجلیخ مناثلالفصل ا

187

.زمن التشغیل للتجلیخ اإلسطواني - 1

:حیث

T = زمن التشغیل (min).

L =طول الجزء المراد تجلیخھ (mm).

h =افة إقتراب الحجر وإبتعاده إضافة إلى عالوة التشغیل سم(mm).

k = 0.33 -0.2(معامل أشواط التجلیخ. (

Nwp = عدد دورات الشغلة(rpm) .

Sn = التغذیة الطولیة (mm).

dp = عمق القطع (mm).

.زمن التشغیل للتجلیخ المستوي - 2

:حیث

Vt = سرعة منضدة التجلیخ المستوي.

نظرا لك ون عم ق القط ع ص غیر ج دا ف ي عملی ة التجل یخ ل ذلك ی تم إعتب ار ن صف قط ر حج ر

.التجلیخ ھو مسافة اإلقتراب

pnwp dSNkhLT

××××

= (8)

tp VdkhLT××

××=1000

(9)

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 199: Manufacturing process of metals

عملیات التجلیخ مناثلالفصل ا

188

tp VdkhLT××

××=

1000

1010003.0100150

×××

=T min45.0=T

ت شغیلھ عل ى ماكن ة تجل یخ یراد(75mm×150mm) أبعاده (C70)سطح مستوي من فوالذ

ف إذا علم ت إن . (20mm) وعرض ھ (200mm)أفقیة المحور بإستخدام حج ر تجل یخ قط ره

، معام ل أش واط التجل یخ (10m\min) وسرعة منضدة التجل یخ (20m\sec)سرعة الحجر

إف رض إن عم ق .(إح سب زم ن الت شغیل المطل وب لإلنھ اء ال سطحي لھ ذه ال شغلة ) . 0.3(

) . ر جدا ویمكن إھمالھالقطع صغی

//احلل

مثال

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 200: Manufacturing process of metals

عملیات التشغیل الالتقلیدي الفصل التاسع

189

عمليات التشغيل الالتقليدي 9

Non Traditional O

perations

(Introduction) املقـــدمــة 1.9

عملی ات ت شغیل المع ادن المیكانیكی ة لق د عرف ت أغل ب

التقلیدی ة مث ل التفری ز ، والخراط ة وغیرھ ا من ذ س نوات

طویلة ، حیث تمتلك ھذه الط رق م ن الت شغیل العدی د م ن

المزای ا والمح ددات فم ثال إن عملی ة تك وین ال رایش وھ و عبة ناتج عرضي لعملیة التشغیل تك ون مكلف ة وعملی ة ص

وتحت اج إل ى طاق ة كبی رة م ن اج ل ت شغیل الم ادة وإنت اج

ال رایش الغی ر مرغ وب ب ھ ، ك ذلك تترت ب نفق ات أخ رى

إض افة إل ى الطاق ة والم ال الالزم ین لعملی ة الت شغیل أال

.وھ ي نفق ات إزال ة ال رایش الن اتج م ن الماكن ة وال شغلة

ك ذلك خ الل عملی ات الت شغیل التقلیدی ة س وف یت سرب

بی ر م ن الح رارة المتول دة إل ى داخ ل ال شغلة مم ا مق دار ك

یخل ف م شاكل عدی دة ف ي تركیبھ ا ال داخلي حی ث تتغی ر

ل ذلك .خواصھا المیكانیكیة وتتول د إجھ ادات داخلی ة فیھ ا

وم ع النم و المت سارع لل صناعة أص بحت ھ ذه الط رق

التقلیدی ة ال تلب ي جمی ع متطلب ات الت شغیل والدق ة

اللجوء إلى إبتكار ط رق ت شغیل حدیث ة لھذا تم . المطلوبة

ى ـــــطبیعة عملھا بشكل أساسي عل غیر میكانیكیة تعتمد

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 201: Manufacturing process of metals

عملیات التشغیل الالتقلیدي الفصل التاسع

190

الت ي لت شغیل الم واد أو الجم ع ب ین اإلثن ینالمحالی ل الكیمیائی ة والطاق ة الكھربائی ةإس تخدام

أو غی ر التقلی ديلت شغیل ا بالوت سمى ھ ذه الط رقی صعب معاملتھ ا ب الطرق األخ رى ،

).Non Traditional Machining - NTM( المیكانیكي

2.9 الالتقليدي مزايا التشغيل (NTM- Characteristics)

التي تؤھلھ لیكون الخیار األول عند إختیار طریق ة التشغیل الالتقلیدي العدید من المزایا یمتلك

:معینة لمادة یصعب تشغیلھا بالطرق األخرى ، ویمكن إجمال ھذه المزایا باآلتي تشغیل

ةفم ثال عن د ت شغیل م ادة معین ة بطریق . ات ت شغیل ف ي عملی ة واح دة إخت زال ع دة عملی - 1

إل ى وربم ا تحت اج الخراطة فإنھا تحت اج إل ى معامل ة حراری ة لتح سین خواص ھا بع د الت شغیل

.فإنھا تقوم بكل ھذه العملیات عملیة إنھاء سطحي ،أما عملیة التشغیل الالتقلیدي

إس تخدام ی ات الت شغیل الالتقلی دي ال ذي یغن ي ع ن الجودة العالیة في اإلنھاء السطحي لعمل - 2

.أیة عملیة إضافیة

.الدقة العالیة في أبعاد المنتج النھائي - 3

كلفة التشغیل المنخفضة نسبیا مقارنة مع الطرق المیكانیكیة األخرى - 4 نظ را إلخت زال ع دد

.عملیات التشغیل

اإلض افیة إلزال ة ال رایش ویح د م ن عدم تكوین الرایش بھذه العملی ات مم ا یزی ل النفق ات - 5

.مخاطره

.یصعب تشغیلھا بالطرق التقلیدیة وبكفاءة عالیة تعمل على تشغیل المواد التي - 6

ة الت شغیل وال شغلة تكون ان بعی دتین ع ن ع دال ت شكل خط ورة عل ى المتعام ل معھ ا ألن - 7

.مع الماكنة والشغلة التي یكون العامل فیھا بتماس مباشر رق التقلیدیةالعامل بعكس الط

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 202: Manufacturing process of metals

عملیات التشغیل الالتقلیدي الفصل التاسع

191

3.9 تصنيف عمليات التشغيل الالتقليدي

حسب طبیعة الوسط الذي تعمل صنف عملیات التشغیل الالتقلیدي إلى أربعة مجامیع رئیسیة ت

:فیھ وھذه العملیات ھي

ي وتعتم د ف . (Chemical Machining Processes)عملی ات الت شغیل الكیمی ائي -1

الطاق ة الكھربائی ة وفي بعض األحی ان یع زز عملھ ا بإس تخدام عملھا على التفاعل الكیمیائي ،

.أو الحراریة

.(Electrochemical Machining Processes)عملی ات الت شغیل الكھروكیمی ائي - 2

.وتعتمد على اإلذابة األلكترولیتیة في عملیة تشغیل المواد

ت ستخدم ھ ذه .(Mechanical Machining Processes)عملیات التشغیل المیكانیكي - 3

.العملیات القطع متعدد اإلتصال أو التعریة في إزالة المعدن

إن إزال ة المع دن .(Thermal Machining Processes)ي ح رارعملی ات الت شغیل ال - 4

.الحرارة العالیة بشدة في منطقة محددة إلذابة المادة وتبخیرھا تنتج من تركیز درجات

1.3.9 عمليات التشغيل الكيميائي (Chemical Machining)

من أقدم وابسط عملیات التشغیل الخالیة م ن تك ون ال رایش ، تعتبر عملیات التشغیل الكیمیائي

األلواح المنقوش ة الم ستخدمة ف ي الطباع ة وف ي حیث یتم إستخدامھا منذ سنوات عدیدة إلنتاج

لت شغیل م دى (CHM)ت ستخدم عملی ات الت شغیل الكیمی ائي. ال صغیرة عم ل لوح ات الھوی ة

واسع من المواد الممتدة من الدوائر اإللكترونیة بالغة الصغر مرورا باألجزاء الكبیرة التي ق د

.(15m)یتجاوز طولھا

غمرھ ا ف ي مفاع ل كیمی ائي ی تم إزال ة الم ادة بھ ذه العملی ة م ن م ساحات مخت ارة بواس طة

(Chemical Reagent) ة ـــ، حیث تبدأ المادة بالزوال بفعل الخلیة الكھروكیمیائیة المجھری

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 203: Manufacturing process of metals

عملیات التشغیل الالتقلیدي الفصل التاسع

192

لمع دن م ا ب دون وج ود دائ رة كھربائی ة مثلم ا یح صل ف ي عملی ة التآك ل أو اإلذاب ة الكیمیائی ة

إن اإلذابة الكیمیائیة المسیطر علیھا تعمل على حف ر ال سطوح المك شوفة للم ادة آنی ا . خارجیة

.(0.076mm\min - 0.063 mm\min) ختراقوبمعدل إ

:ھنالك أنواع عدیدة من عملیات التشغیل الكیمیائي وھي موضحة كاآلتي

. (Chemical Milling - CM) التفریز الكیمیائي-1

ادة على العملیة التي تعم ل عل ى إزال ة كمی ات كبی رة م ن الم یطلق مصطلح التفریز الكیمیائي

لق د ت م تط ویر التفری ز . المشغلة بواسطة حفر مساحات مخت ارة ل سطوح الم شغوالت المعق دة

الطائرات كواحدة من الوسائل الم ستخدمة ف ي ت صنیع األج زاء الكیمیائي لیستخدم في صناعة

الخفیفة الوزن لم ساحات واس عة ومق اطع نحیف ة ، ولكن ھ الق ى إھتمام ا واس عا ف ي ال صناعات

:یتضمن التفریز الكیمیائي أربع خطوات رئیسیة ھي . األخرى

الھدف من تنظیف سطح الشغلة ھو ت وفیر س طح إلت صاق جی د . (Cleaning)التنظیف - 1

.لمادة التقنیع

یستخدم التقنیع في تغطیة المساحات التي یراد حفرھا على سطح . (Masking)التقنیع - 2

حی ث (Neoprene Rubber , Vinyl Plastic)وكمث ال عل ى م واد التقنی ع ھ ي . ال شغلة

یرش سطح الشغلة بالكامل بھذه المواد ویحم ص بع دھا یقط ع التقنی ع م ن الم ساحات الم راد .

.حفرھا

یح دث الحف ر بواس طة اإلذاب ة الكیمیائی ة بواس طة رش أو إن سیاب . (Etching)الحف ر - 3

.السائل الكیمیائي

إزالة القناع من المساحات غیر المحف ورة عل ى یتم . (Remove Mask)إزالة القناع - 4

.سطح الشغلة یعقبھا التنظیف واإلنھاء

یعتبر التفریز الكیمیائي من العملیات الب سیطة وال سھلة التحوی ل إل ى عملی ة آلی ة ، إض افة إل ى

.ذلك إنخفاض الكلفة ووقت تحضیر العدد

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 204: Manufacturing process of metals

عملیات التشغیل الالتقلیدي الفصل التاسع

193

.(Electro Gel Machining - EGM) التشغیل الكھروغروي-2

ھي عملیة إزالة إلكترولیتیة للمعدن بأشكال محددة بواسطة وسائل لعدة ت شكیل ت صنع تركی ب ی تم وض ع الم ادة الغروی ة . یحتوي على خالت السلیلوز وحامض (Stiff Gel)غروي یابس

كھرب ائي ، وعن د م رور التی ار ال) 1-9(المقولب ة عل ى ال شغلة وكم ا موض ح ف ي ال شكل رق م

خاللھما یقوم النموذج المعدني الموضوع على المادة الغرویة بحفر ) 2.5V عند 8Aحوالي (

الق وى الم ؤثرة تك ون مھمل ة ول یس ھن اك أي . (25μm\min)ال شغلة ب نفس ش كلھ وبمع دل

.تالئم ھذه الطریقة المشغوالت الضعیفة . تأثیر على ھیكل المعدن

.(Photo – Etching) الحفر الضوئي-3

یعرف الحفر الضوئي بأسماء عدیدة متضمنة التشكیل ال ضوئي ، الت شغیل ال ضوئي الكیمی ائي

(PCM) تصنع بھذه الطریق ة األج زاء اللدائنی ة ومعظ م المع ادن م ن . ، والتفریز المایكروي

المراد تشغیلھا بمادة مقاومة حساسة للضوء یتم تغطیة الصفیحة . (3mm)صفائح ذات سمك

یق وم وعلى جانب واحد أو جانبین وتعرض إلى كامیرا لت صویر الج زء أو األج زاء المطلوب ة

الط الء بالتق دم لك شف الخط وط أو الم ساحات الت ي س وف ی تم تآكلھ ا ف ي حم ام حام ضي أو

. بواسطة الطباعة المادة المقاومة یمكن أن تطبق أیضا. رشاش كیمیائي عالي الضغط

+ -

Gel

Workpiece

Weight

Plastic Tank

Metal Foil Electrodes

Plastic Sheets

(EGM) التشغیل الكھروغروي :)1- 9(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 205: Manufacturing process of metals

عملیات التشغیل الالتقلیدي الفصل التاسع

194

.(Thermo Chemical Machining – TCM) التشغیل الثرموكیمیائي -4

ت م تط ویر ھ ذا الن وع م ن الت شغیل إلزال ة الزوائ د والزع انف ع ن طری ق تع ریض ال شغلة

تبق ى ال شغلة ) . 2-9(لغازات تآكل ساخنة لدورة زمنیة قصیرة وكما موض ح ف ي ال شكل رق م

رة وباردة نسبیا بسبب نسبة السطح للكتلة تكون واطئة لھ ا ، إض افة إل ى ق صر زم ن غیر متأث

التشغیل الثرموكیمیائي الزوائد والزعانف من مدى واسع من تزیل عملیة . التعرض للغازات

یمك ن . المواد إال إنھا تكون فعالة عملیا بشكل أكث ر للم واد ذات الموص لیة الحراری ة الواطئ ة

ب سرعة بواس طة تع ریض األج زاء ل رذاذ كیمی ائي مالئ م وبكلف ة أق ل الزوائد الناعمة أن تزال

.بشكل كبیر إذا تم إجراءھا بالید

2.3.9 ميائيهروكيعمليات التشغيل الك (Electro Chemical Machining)

ویرم ز لھ ا راد تشغیلھا تعتمد ھذه العملیات في مبدأ عملھا على اإلذابة األلكترولیتیة للمادة الم

.یوضح رسم تخطیطي لھذه العملیة ) 3-9( والشكل رقم (ECM)إختصارا

Oxygen

Charging Cylinder

Gas Line

Natural Gas

Mixing Valve

Igniter Vent

Workpiece

Explosion Chamber

التشغیل الثرموكیمیائي : )2- 9(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 206: Manufacturing process of metals

عملیات التشغیل الالتقلیدي الفصل التاسع

195

على إزالة المادة بواسطة إذابة آنودی ة م ع جری ان س ریع التشغیل الكھروكیمیائيطریقة تعمل

الط الء تمام ا حی ث ھ ي عك س الت شغیل الكھروكیمی ائيإن عملی ة .ج دا لمحل ول إلكترولیت ي

العدة ھي الكاثود والشغلة ھي اآلنود یقوم المحلول . وكالھما یجب أن یكون موصل كھربائي

الذي یضخ س ریعا خ الل الع دة أو حولھ اإلكترولیتي بج رف مخلف ات اإلذاب ة بعی دا وت صفیتھا

.إن شكل الفجوة الناتجة ھو طبق األصل لشكل العدة . في المصفاة

لعدة مفصولة عن الشغلة بفسحة تكون ا (Gap) للسماح للمحلول بالمرور بینھما ویتراوح بعد

إن المحالی ل األلكترولیتی ة الم ستخدمة ھ ي فعال ة . ) (0.762mm - 0.0762mmالف سحة

وتعام ل عن د درج ة NaNO3, KCl, NaCl)(كھربائی ا وتتك ون م ن أم الح ع ضویة مث ل

تصنع العدة عادة م ن .(200ft\sec-50) عة جریان وبسر(90ºC-125ºC) حرارة قدرھا

النحاس أو البراص وفي بعض الحاالت من الفوالذ المق اوم لل صدأ ، وال تتع رض الع دة للبل ى

بتعبی ر إخت راق الع دة (MRR) مع دل إزال ة المع دن ویعتب ر. حیث إنھا تكون محمی ة كاثودی ا

اإلنت اج الكم ي الت شغیل الكھروكیمی ائيئ م طریق ةتال. للشغلة بشكل أساسي دالة لكثاف ة التی ار

.لألشكال المعقدة والصعبة التشغیل

(ECM) التشغیل الكھروكیمیائيیةعمل :)3- 9(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 207: Manufacturing process of metals

عملیات التشغیل الالتقلیدي الفصل التاسع

196

dnNIMRR××

××=

9654060

87.729654056100060

××××

=MRR min\21.2 3cmMRR =

: ویمكن حساب معدل إزالة المعدن من المعادلة التالیة

:حیث

MRR = معدل إزالة المعدن(cm3\min).

I = التیار(A).

N = الوزن الذري.

n = عدد التكافؤ.

d = الكثافة(g\cm3).

كون كل من العدة ، الشغلة ، و المحلول إلكترولیتي خلیة إلكترولیتی ة تك ون محكوم ة بق انون ت

.أوم وھذا الشيء یحدد المعدل الذي عنده یتم العمل

، إذا علم ت إن (ECM) الت شغیل الكھروكیمی ائيإحسب مع دل إزال ة المع دن للف والذ بطریق ة

وم سلط علی ھ تی ار (7.87g\cm3)وكثافت ھ ) 2 (وبتك افؤ) 56(ال وزن ال ذري للف والذ ھ و

.(1000A)كھربائي قیمتھ

//احلل

مثال

dnNIMRR××

××=

9654060

(1)

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 208: Manufacturing process of metals

عملیات التشغیل الالتقلیدي الفصل التاسع

197

: وھذه الطرق ھي الكھروكیمیائيھنالك أنواع عدیدة من طرق التشغیل

.(Electro Chemical Grinding - ECG) الكھروكیمیائي التجلیخ -1 د

دوار ، ومتكون من دقائق ماس یة مربوط ة ) الكاثود( دة یكون قطب العالكھروكیمیائيالتجلیخ

یوض ح تركی ب الع دة ال دوارة وال دائرة الكھربائی ة لعملی ة ) 5-9(ال شكل رق م . بم ادة معدنی ة

عن دما ی سري التی ار ب ین ال شغلة وحج ر التجل یخ خ الل المحل ول .الكھروكیمی ائيالتجل یخ

معدن والذي یجلخ بعیدا بواسطة المواد الحاك ة إلكترولیتي یتغیر سطح المعدن إلى أوكسید ال .

عندما یتم إزالة طبقة األوكسید فإن سطحا جدیدا تحتھ سوف یؤكسد ویزال وھكذا حتى إكم ال

إن األحج ار . ھي عملیة واطئ ة الجھ د علی ة التی ار الكھروكیمیائيإن عملیة التجلیخ . العملیة

یج ب أن تك ون موص لة كھربائی ا ل ذلك ی تم إس تخدام الكھروكیمی ائيالم ستخدمة ف ي التجل یخ

تك ون األقط اب . ال رابط المع دني للحج ر ویعتب ر ھ و الك اثود وقط ب اآلن ود فتمثل ھ ال شغلة

.(0.05mm - 0.012mm)معزولة بفسحة مقدارھا

.(Electro Chemical Polishing- ECP) الصقل الكھروكیمیائي-2

كثافات التی ار . إذ تشبھ عملھا ولكن یتم إیقاف التغذیة معدلة كھروكیمیائيھي طریقة تشغیل

إنسیاب المحل ول إلكترولیت ي أبط أ مم ا یخت زل ب شكل كبی ر مع دالت تكون منخفضة ومعدالت

.إزالة المعدن بحیث یصبح السطح ناعم جدا

الكھروكیمیائيالتجلیخ منظومة :)5- 9(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 209: Manufacturing process of metals

عملیات التشغیل الالتقلیدي الفصل التاسع

198

.(Electro Chemical Deburring - ECD)ة الكھروكیمیائی إزالة الزوائد -3

وتكون ھذه العملیة محدودة التطبیق ، حیث ت ستخدم ب شكل أساس ي إلزال ة الزوائ د والزع انف

دوارة معزول ة كھربائی ا تح وي عل ى یتم وضع ال شغلة داخ ل إس طوانة . من األجزاء المشغلة

قطب ي حم ل التی ار ومع زولین ع ن اإلس طوانة فی ت ص غیرة إل ى ت ضاف ك رات م ن الكرا.

إن إنح دار الجھ د عب ر . حی ث تق وم بإس تالم ش حنة حثی ة م ن األقط اب المحل ول إلكترولیت ي

والسماح ل ھ بالح دوث عن دما كھروكیمیائي الشغلة ھو كافي لیسبب تشغیل - إلى-فسحة الكرة

عشوائیا فوق الشغلة تتحرك كرات الكرافیت .

د نت ؤات الزوائ د عم ا ھ و علی ھ ف ي الم ساحات الناعم ة وبسبب كون كثافة التیار ھي أعلى عن

على الشغلة ، فإنھا تزال بشكل تفاضلي وكما ھو الحال في إزالة الرایش الكیمیائی ة ، س وف .

الت شغیل ب ر ال شغلة وف ي ھ ذه الحال ة ن اتج م ن فع لیك ون ھنال ك تغیی ر طفی ف ف ي األبع اد ع

.یة لكرات الكرافیت العام والصفة الحاكة الطبیعالكھروكیمیائي

.( Electro Chemical Hole Machining) تشغیل التجویف الكھروكیمیائي -4

ت م تطویرھ ا لثق ب التج اویف ال صغیرة ج دا ة الكھروكیمیائی إن عملی ات ثق ب التج اویف

ت سمى ھ ذه العملی ة ف ي بع ض األحی ان .بإستخدام جھود عالیة ومحالیل إلكترولیتی ة حام ضیة

تك ون الع دة عب ارة ع ن فوھ ة زجاجی ة . (Electro Steam)م المج رى الكھرب ائي بإس

مواض ع متع ددة لألنابی ب الزجاجی ة إلنج از ك ذلك یمك ن إس تخدام . مسحوبة مع قطب داخل ي

لق د ت م تط ویر ھ ذه التقنی ة لثق ب تج اویف التبری د ف ي ری ش . ثق ب لك ل ش وط ) 50(أكث ر م ن

ن قط ر الثق وب المنتج ة والخالی ة م ن اإلجھ اد تت راوح ب ین إ.الت وربین للمحرك ات النفاث ة

(0.762mm - 0.01mm) إلى القطر ی تم عملھ ا ف ي س بائك النیك ل - نسب عمق 1:50 ، مع

یبلغ بع د . إن فائدة الحامض ھي إذابة المعادن وتحویلھا إلى سائل بدال من الخبث . والكوبلت

.جدار اإلنبوب المعزول وجدار التجویف بین (0.051mm - 0.0254mm)الفسحة حوالي

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 210: Manufacturing process of metals

عملیات التشغیل الالتقلیدي الفصل التاسع

199

3.3.9 ينيككايعمليات التشغيل امل (Mechanical Processes)

. م ن ال شغلة زال ة المع دنإلوتعریة في (Multipoint Cutting)وھو قطع متعدد اإلتصال

:وھنالك عدة أنواع من ھذه العملیات ھي

.(Ultrasonic Machining – UM) التشغیل بالموجات فوق الصوتیة-1

ی ستعمل ف ي مث ل . (Impact Grinding)ویطلق علیھ ف ي بع ض األحی ان بتجل یخ ال صدمة

ھذا النوع من التشغیل عدة إھتزاز بالموجات فوق الصوتیة ل دفع الم ادة الحاك ة الموج ودة ف ي

دة بعم ل ص ورة معاك سة ف ي ال شغلة تق وم الع . ض د ال شغلة (Slurry)سائل ذو ع الق ص لب

یعتب ر كاربی د الب ورون ، . عن دما تب دأ الم ادة الحاك ة الموج ودة ف ي الع الق بت شغیل ال سطح

. بیب ات الحاك ة ش یوعا ف ي اإلس تخدام م ن أكث ر الحأوك سید األلمنی وم ، وكاربی د ال سلیكون

ھ ا تك ون أكث ر ت أثیرا عل ى قطع أي مادة ولكنالتشغیل بالموجات فوق الصوتیة تستطیع عملیة

.یوضح مخطط لھذه العملیة ) 6-9(الشكل رقم . (RC40)المواد ذات الصالدة أكبر من

إلعط اء إھت زازات في تشغیل بالموج ات ف وق ال صوتیة(Transducer) یتم إستخدام محول

إن الجسیمات الحاكة في العالق یتم تعجیلھا لسرعة عالیة بواس طة . عالیة التردد لماسك العدة

. العدة المھتزة إلنجاز القطع

التشغیل بالموجات فوق الصوتیة عملیة :)6- 9(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 211: Manufacturing process of metals

عملیات التشغیل الالتقلیدي الفصل التاسع

200

تصنع العدة من البراص ، الكاربید ، الفوالذ الطري أو فوالذ العدد ، لذلك سوف یعتمد مع دل

إزال ة الم ادة (100:1 أو 1:1 تتراوح نسب البلى الممكنة من .البلى لھذه العدد على صالدتھا

.الل ـــــ، ویجب أن تكون العدة قویة بشكل كافي لمقاومة فشل الك) مقابل خسارة العدة للبلى

ھنالك شكل آخر للتشغیل بالموجات فوق الصوتیة أال وھ و الت شغیل بالموج ات ف وق ال صوتیة

حیث ی تم فی ھ إس تخدام ع دة دوارة م صنوعة (Rotary Ultrasonic Machining)الدوار

أثناء الدوران م ن أج ل الثق ب ، الت سنین ، التجل یخ ، أو (20000HZ)من الماس تھتز بمعدل

إنظر ال شكل رق م (التفریز القاسي للمواد الھشة ، وھذه الطریقة ال یستخدم فیھا أي عالق حاك

)9-7. ((

.(Water Jet Machining) ماء النفاث التشغیل بال-2

ی صطدم (Mach 2)ی تم ف ي ھ ذا الن وع م ن الت شغیل إس تخدام س ائل نف اث ذو س رعة عالی ة

بالشغلة منجزا عملیة صنع ش ق فیھ ا ، ھ ذه العملی ة أی ضا بالت شغیل الھی درودینامیكي وت سمى

(Hydrodynamic Machining) .بولیمر طوی ل السل سلة ، حی ث ھذه العملیة ستخدم في ی

تح ت ض غط فوھ ة ) ولكنھ ال یخرج مع الرذاذ( الماء النفاث لجعل النفاث متماسك إلىیضاف

(60000psi - 10000psi) . یك ون قط ر الفوھ ة النفاث ة (0.508mm-0.0762mm)

لم واد ت م إس تخدام ھ ذه الطریق ة لقط ع ا . (3000ft\sec)ویخ رج م ن الفوھ ة ب سرعات ف وق

الدواربالموجات فوق الصوتیةالتشغیل :)7- 9(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 212: Manufacturing process of metals

عملیات التشغیل الالتقلیدي الفصل التاسع

201

، ألی اف الزج اج ، المط اط ، الجل د ، ) بدون غب ار(الالمعدنیة الطریة مثل اللدائن ، اإلسبست

) . 8-9(مبدأ عملیة التشغیل بالماء النفاث موضح في الشكل رقم . والمواد العازلة للصوت

.(Abrasive Water Jet Machining) التشغیل بالماء النفاث الحاك -3

ی صبح باإلمك ان ت شغیل م دى واس ع م ن المع ادن ت حاك ة إل ى الم اء النف اثحبیب اإضافة عند

الحاك ة بع د أن یغ ادر جری ان الم اء الفوھ ةحبیب اتوی تم إض افة ھ ذه ال. الحدیدیة والالحدیدیة

ون أم ا م ن الكارنی ت ، ال سلیكا ، أو وتك ) 120 ،100 ، 80 ، 60(ویبلغ حج م ھ ذه الحبیب ات

.أوكسید األلمنیوم

.(Abrasive Flow Machining - AFM) التشغیل باإلنسیاب الحاك -4

التي تنساب فوق أو خالل الشغلة تحت في ھذا التشغیل یتم إستخدام عالق صلب للمادة الحاكة

لزوائد ، عمل أنصاف األقطار ، الصقل أو ت شغیلضغط من أجل إنجاز إنھاء الحافة ، إزالة ا

المواد الحاكة المستخدمة ھي أوكسید األلمنیوم ، كاربید السلیكون ، كاربید . السطوح الثانویة

) . 700-8(البورون المكعب ، والماس وبتدرج حبیبي مقداره

Hydraulic

Unit

Controls

Intensifier

Accumulator

Fluid Supply

Mixer And Filter

Valve

Work

Dra

in

Nozzle (0.004 Ø -0.024Ø) Jet

Kerf

التشغیل بالماء النفاثمبدأ عملیة :)8-9(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 213: Manufacturing process of metals

عملیات التشغیل الالتقلیدي الفصل التاسع

202

4.3.9 راريعمليات التشغيل احل (Thermal Machining Processes)

ددة عل ى ال شغلة ل صھر ف ي ھ ذه العملی ات ی تم تركی ز درج ات حراری ة عالی ة ف ي نقط ة مح

:ھنالك عدد من الطرق الحراریة المستخدمة في عملیات التشغیل وھي . وتبخیر المادة

.(Electro Discharge Machining-EDM) تشغیل التفریغ الكھربائي-1

ت شكیل المع ادن ال صلدة ، الت شكیل العنی ف ، ت شكیل الثق وب المعق دة ، وتستخدم ھذه الطریقة ل

وی ستخدم ف ي ك ل الم واد الموص لة (Erosion Arc)وقط ع المع ادن بواس طة ق وس تعری ة

.یوضح مبدأ عملیة تشغیل التفریغ الكھربائي ) 9-9(الشكل رقم . كھربائیا

المخزون في التیار الكھربائيطع المعادن وتشكیلھا یكمن في تفریغ إن مبدأ ھذه العملیة في ق

) الكاثود(بین العدة (Gap) عبر فسحة نحیفة (Capacitor Bank)مرصف مكثف سعوي

بین العدة تكون أبعاد الفسحة . یكون بشكل شرارات ، وھذا التفریغ ) اآلنود(والشغلة

المستمر ون كالھما مغمورة في سائل عازل للتیار وتك(0.25μ)والشغلة بحدود

(Dielectric Fluid) ولكنھ یسمح بمرور شحنة ستاتیكیة ،ویكون ھذا السائل عادة مكون

عند مرور التیار الكھربائي تتولد آالف الشرارات لكل ثانیة وكل شرارة . من الكیروسین

+

_

+

+

_ _

Tool Feed

Tool

Filter

work Fixture

Pump

DC Pulse Generator

Servo to Control Gap

Table

Tank

Dielectric Fluid

Tool

work

Die

lect

ric

Spar

k

عملیة تشغیل التفریغ الكھربائي :)9- 9(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 214: Manufacturing process of metals

عملیات التشغیل الالتقلیدي الفصل التاسع

203

ریق صھر وتبخیر المادة ، تولد فجوة صغیرة على سطح الشغلة بعد إصطدامھا بھ عن ط

: یمتلك السائل العازل أربعة وظائف رئیسیة ھي .خل الشغلة اوبذلك یتم نحت شكل العدة د

یعمل على عزل العدة عن الشغلة - 1 .

.موصل للشرارة - 2

.األقطاب یعمل على تبرید - 3

.یقوم بتفریغ ودفع الرایش المتكون - 4

یحت وي عل ى بالطرق التقلیدیة وتنتج إنھاء سطحي عملیة بطیئة مقارنة(EDM)تعتبر عملیة

للبل ى عل ى عك س عملی ة ) الك اثود(الع دة فج وات ص غیرة ، وأی ضا ف ي ھ ذه العملی ة تتع رض

واإلنھ اء ال سطحي الن اتج (MRR)إن معدل إزالة المعدن . (ECM) الكھروكیمیائي التشغیل

وكما ذكرنا فإن المادة المزال ة تت رك . ا یعتمد على طاقة الشرارة والتي یمثلھا مقدار التیار فیھ

وراءھا فجوة لذلك فإن عمق ھذه الفجوة یمثل مقدار المادة التي ی تم إزالتھ ا وكم ا موض ح ف ي

، حیث كلما زاد التیار زاد عم ق الفج وة مم ا یعن ي كمی ة مع دن أكب ر ی تم ) 10-9(الشكل رقم

ة ح ال ف إن خف ض تی ار ال شرارة إزالتھا وفي الوقت ذات ھ ی نخفض اإلنھ اء ال سطحي وعل ى أی

وزیادة ترددھا یجعل حجم الفجوة صغیر مما یحسن اإلنھاء السطحي وفي نفس الوق ت یمك ن

المحافظ ة عل ى مع دل إزال ة الم ادة بواس طة زی ادة الت ردد وكم ا موض ح ف ي ال شكل رق م

)9-11 . (

1 - Amp 4 - Amp 2 - Amp 3 - Amp

Tool Tool Tool Tool

معدل إزالة المعدن على تأثیر التیار على حجم الشرارة :)10- 9(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 215: Manufacturing process of metals

عملیات التشغیل الالتقلیدي الفصل التاسع

204

وكما موضح في الشكل رقم . جانبیة على دقة السطح الناتج إضافة إلى ذلك تؤثر الشرارات ال

)9-12-a (الع دة وال سطح الم شغل س طح م ستدق تن تج ال شرارات الجانبی ة ب ین (Taper)

لقد وج د عملی ا إن اإلس تدقاق . اإلستدقاق مع زیادة عمق السطح المشغل ،یزدادوكنتیجة لھذا :دلة التالیة یتناسب لمربع القطر ویمكن حسابھ من المعا

:حیث

D = القطر الناتج على الشغلة .

d= قطر العدة .

H = عمق القطع.

KT = ثابت عملي.

على س طح ال شغلة م ن ال شرارات الجانبی ة (Over Cutting)وبشكل مشابھ یتولد قطع زائد

العالق ة (Lazarenko)الزارینك ولق د وج د الع الم . ) b-12-9(وكما موضح في ال شكل رق م

ف ي عملی ة ت شغیل التفری غ الكھرب ائي بإس تخدام دائ رة التالی ة للقط ع الزائ د

:وكما یلي (Relaxation Circuit)اإلسترخاء

Tool Tool Tool Tool

معدل إزالة المعدنوعلى على حجم الشرارةددتأثیر التر :)11- 9(الشكل رقم

2

2dK

HdD

T ×=− (2)

BACO += 333.0 (3)

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 216: Manufacturing process of metals

عملیات التشغیل الالتقلیدي الفصل التاسع

205

:حیث

O = القطع الزائد.

A,B = ثابتان یتم إعطاءھما في جداول خاصة.

الق اطع التفری غ الكھرب ائي ف ي القط ع حی ث ت سمى ت شغیل(EDM)عملی ة یمك ن إس تعمال

(EDMC) ف ي ھ ذه العملی ة ) الك اثود( تك ون الع دة ) . 13-9(وكم ا موض ح ف ي ال شكل رق م

(0.05mm-ومتح رك وم ستمر ، یت راوح قط ره م ن عب ارة ع ن س لك موص ل كھربائی ا

(0.25mm. ، یستخدم السلك المصنع من النحاس ، الب راص ، أو التنك ستن لم رة واح دة فق ط

ویتم توجیھھ بواسطة ) القطع(إلى السحب ) البدایة(تقل أثناء العمل من نقطة اإلنطالق ینحیث

(8cm)وم ستقیم ف ي األل واح الت ي یك ون س مكھا إل ى بكرة ل ف لین تج م ن حركت ھ ش ق ض یق

.السائل العازل المستخدم ھنا ھو الماء المتأین . تقریبا

O

D

d

H

(a) (b)

ات الجانبیة على دقة اإلنھاء السطحتأثیر الشرار :)12- 9(الشكل رقم

القاطعتشغیل التفریغ الكھربائي :)13- 9(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 217: Manufacturing process of metals

عملیات التشغیل الالتقلیدي الفصل التاسع

206

.(Electron Beam Machining-EBM) تشغیل الحزمة اإللكترونیة-2

تستخدم الحزمة اإللكترونیة كأداة لمعالجة المعادن ، حیث تستخدم بشكل رئیسي للحام بعض

في عملیة تشغیل . یوضح مبدأ ھذه العملیة )14-9(الشكل رقم . مدیات اإلصالد السطحي

عالیة الطاقة لصھر وتبخیر المعدن ، حزمة من اإللكتروناتیتم تركیز الحزمة اإللكترونیة

ویتم إنجاز عملیة التشغیل المایكروي ھذه في حاویة مفرغة من الھواء ، إضافة إلى ذلك

تقوم ملفات اإلنحراف بالسیطرة على موقع . لتركیز الحزمة ةتستخدم عدسات مغناطیسی

شكل مرغوبالحزمة ، إضافة إلى ذلك یمكن برمجة مسار الحزمة بالحاسوب إلنتاج أي

.بھ

حدود ــــة بــــیبلغ قطر البقعة التي تتركز علیھا الحزمة اإللكترونیة على سطح الشغل

(0.0254mm - 0.0127mm) . تتطلب آالت تشغیل الحزمة اإللكترونیة جھود عالیة

(200kv - 50kv) من سرعة ) 0.8- 0.5( لتعجیل اإللكترونات إلى سرعات تصل إلى

إن التأثیر المتبادل للحزمة .أن یتم التشغیل على ید شخص مدرب جیدا الضوء لذلك یجب

لھذا یجب توفیر الحمایة الضروریة (X-Ray)اإللكترونیة مع سطح الشغلة یولد أشعة سینیة

.للعامل

عملیة تشغیل الحزمة اإللكترونیة :)14- 9(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 218: Manufacturing process of metals

عملیات التشغیل الالتقلیدي الفصل التاسع

207

.(Laser Beam Machining-LBM) تشغیل حزمة اللیزر -3

ویمك ن تعری ف اللی زر عل ى إن ھ . وھي عملیة حراریة ت ستخدم اللی زر ل صھر وتبخی ر الم واد

إل ى حزم ة ض وئیة ش دیدة الطاق ة فتتول د ح رارة عالی ة ج دا تركیز بؤري لضوء أحادي اللون

ط ع الج زءق ى ت ؤدي إل (0.127mm)نتیج ة لھ ذا التركی ز ف ي نقط ة ض یقة ج دا بح دود

م ن أج ل الح صول عل ى .یوضح شكل منظومة القط ع ب اللیزر ) 15-9(الشكل رقم . المشغل

:حزمة لیزر مالئمة لعملیات القطع یجب التحكم بالعوامل التالیة

السطوح فمنھ ا الن اعم ومنھ ا الخ شن ھنالك معادن مختلفة . مالئمة الحزمة لسطح المعدن - 1

لسطح ناعم ولماع تطلب ذلك ش دة مختلفة حیث كلما كان اوتكون ذات ألوان وشدة لمعان

عل ى س بیل . ق یم اإلنعكاس یة العالی ة لل سطح ال صقیل حزم ة عالی ة وال سبب ف ي ذل ك ھ و

وھ ذا یعن ي ب أن الحدی د %) 90(ولل ذھب %)60(المث ال ق یم اإلنعكاس یة للحدی د ھ ي

فق ط والب اقي ی نعكس ع ن %) 10(م ن حزم ة اللی زر وال ذھب یم تص %) 40(یم تص

.ت السطح ویتشت

ت سبب یجب التحكم في شدة الحزمة ، حیث الحزمة ذات الشدة العالیة . شدة حزمة اللیزر - 2

.تبخر المعدن وبالتالي قطعھ وربما تؤدي إلى حرق وإتالف السطح المشغل

یجب أن یكون ط ول الحزم ة ك افي لی سمح بتوص یل الح رارة خ الل . طول حزمة اللیزر - 3

.المنطقة المراد قطعھا أو لحمھا

منظومة القطع باللیزر :)15- 9(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 219: Manufacturing process of metals

عملیات التشغیل الالتقلیدي الفصل التاسع

208

.(Plasma Arc Cutting - PAC) القطع بقوس البالزما -4

. وإزال ة الم ادةإلذاب ة العملیة یتم إستخدام مج رى ف ائق الت سخین لغ از مت أین كھربائی ا ھذهفي

مب ردة داخ ل فوھ ة(27000ºC - 12000ºC)لی ة اذات درج ة الح رارة العتتول د البالزم ا

بالم اء بواس طة الت أین الكھرب ائي لغ از مناس ب مث ل النت روجین ، الھی دروجین ، اآلرك ون أو

ق وس .خلیط من ھذه الغ ازات وھ ذه العملی ة یمك ن أن تج رى عل ى معظ م المع ادن الموص لة

البالزم ا ھ و خل یط م ن اإللكترون ات الح رة ذات أیون ات م شحونة ب شحنة موجب ة وذرات

الجھ د . أ الق وس ف ي حج رة ممل وءة بغ از محج وز بواس طة ت ردد ش رارة ع الي ینش. متعادلة

الع الي ، وق درة التی ار الم ستمر تثب ت الق وس وت سنده وال ذي یخ رج م ن الفوھ ة عن د س رعة

ذات ال سرعة العالی ة ت صھر تتك ون ال شغلة ھ ي اآلن ود ، والغ ازا. تق ارب س رعة ال صوت

وتزیلھ بعیدا) الرایش(المعدن .

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 220: Manufacturing process of metals

عملیات التشكیل المیكانیكي الفصل العاشر

209

عمليات التشكيل امليكانيكي10

Mechanical Form

ing Processes

(Introduction) املقـــدمــة 1.10

یمك ن تعری ف عملی ات الت شكیل المیك انیكي عل ى إنھ ا

العملیات التي تستخدم قوى میكانیكیة مث ل ال شد وال ضغط

ة م ن أج ل ت شكیل المع دن بأش كال إض افة إل ى الح رار

إن . مختلف ة وب دون خ سارة ف ي حج م أو كمی ة المع دن

عملیات التشكیل المیكانیكي ال ین تج فیھ ا رای ش مث ل بقی ة

تعتم د ھ ذه . عملی ات الت شغیل مث ل الخراط ة والتفری ز

العملیات على عدد من العوامل الخاصة بالمع دن الم شكل :وضیحھا كما یلي وبماكنات التشكیل والتي یمكن ت

وتعن ي قابلی ة المع دن . لدون ة المع دن الم شكل -1

.للخضوع للقوى المسلطة علیھ من أجل تغییر شكلھ

حی ث یج ب أن تمتل ك الماكن ة . كف اءة ماكن ة الت شكیل- 2

الج ساءة المالئم ة الت ي ت وفر الكف اءة المطلوب ة والت ي

.تنعكس على جودة الجزء المشكل

یج ب أن تك ون ع دة الت شكیل . ة الت شكیل خواص عد-3

.ممتلكة صالدة ومتانة أعلى من المعدن المشكل

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 221: Manufacturing process of metals

عملیات التشكیل المیكانیكي الفصل العاشر

210

وھ ي تمث ل الق وى الت ي ت سلطھا ماكن ة وع دة الت شكیل عل ى . القوى المسلطة ف ي الت شكیل -4

یجب أن تكون كافیة إلیصالھ إلى حدود اللدونة وبالت الي الح صول عل ى ال شكل المعدن والتي

.المطلوب

2.10 تصنيف عمليات التشكيل (Classification of F. P)

إعتمادا على درجة الحرارة التي یجري فیھا الت شكیل إل ى تصنف عملیات التشكیل المیكانیكي

التشكیل على الساخن والتشكیل عل ى الب ارد وی تم أحیان ا الجم ع ب ین مجموعتین أساسیتین ھما

. ى النتائج المطلوبة النوعین من التشكیل لغرض الحصول عل

1.2.10 عمليات التشكيل على الساخن (Hot Forming)

ین تج ف ي المع ادن نتیج ة یقصد بالتشكیل على ال ساخن التغیی ر أو الت شویھ الل دن ال دائمي ال ذي

دائما فوق درج ة ح رارة تأثیر قوى أو جھود علیھا وھي ساخنة ، حیث تكون درجة حرارتھا

والتمیی ز ب ین الت شكیل عل ى . بمقادیر تختل ف ب إختالف المع دن وال سبائك قی د الت شغیل رفة الغ

یستند على درج ة ح رارة معین ة وخاص ة بك ل مع دن أو س بیكة الساخن و التشكیل على البارد

، (Recrystallization Temperature)والت ي ت سمى بدرج ة ح رارة إع ادة التبل ور

.إنصھار ھذه المعادن والسبائك ف أو ثلث درجة وتتراوح ھذه الدرجة بین نص

منخفضة جدا ومقاربة لدرجة حرارة الغرفة وتمتاز بعض المعادن بكون درجة إعادة تبلورھا

یعتب ر ھ ذا أق ل منھ ا ل ذلك ف إن ھ ذه المع ادن ل دى ت شكیلھا ف ي درج ة ح رارة الغرف ة أو حت ى

ویمك ن . ھ و الرص اص والق صدیر عل ى ھك ذا مع ادن،وكمث ال التشكیل تشكیال على ال ساخن

الق ول بغ ض النظ ر ع ن الح االت ال شاذة بأن ھ كلم ا كان ت درج ة إن صھار المع دن عالی ة كلم ا

ھنالك ع دد م ن المزای ا الت ي یت صف بھ ا الت شكیل عل ى ال ساخن .إرتفعت درجة إعادة تبلوره

:والتي یمكن إدراجھا أدناه

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 222: Manufacturing process of metals

عملیات التشكیل المیكانیكي الفصل العاشر

211

أق ل بكثی ر م ن الطاق ة الت ي یتطلبھ ا الت شكیل اخنإن الطاقة ال ضروریة للت شكیل عل ى ال س -1

.على البارد

، على بعض الخواص الفیزیائی ة والمیكانیكی ة للمع دن الم شكل عل ى ال ساخن یطرأ تحسن -2

حی ث تتح سن المطیلی ة ومقاوم ة ال صدمة إض افة إل ى التح سن ف ي م دى التج انس داخ ل بنی ة

.المعدن

ال تخلص م ن بع ض عی وب الم سبوكات األولی ة مث ل عل ىالت شكیل عل ى ال ساخن ی ساعد -3

الغازی ة ، والت ي تل تحم نتیج ة درج ة الح رارة العالی ة وال ضغط الم ستعمل الفجوات والمسامیة

.في التشكیل

:ولكن ھذا النوع من التشكیل یمتلك أیضا بعض العیوب والتي یمكن توضیحھا كاآلتي

.تأكسد السطوح الساخنة بسھولة -1

نظرا للتمدد الحراري الناتج في المشغوالت المنتجاتعوبة السیطرة على أبعاد ومقاس ص -2

.قید التشكیل على الساخن

2.2.10 عمليات التشكيل على البارد (Cold Forming)

إن عملی ات الت شكیل الت ي تج رى ف ي درج ة ح رارة الغرف ة أو ف ي درج ة ح رارة قریب ة منھ ا

ف ي وب صورة عام ة فإن ھ باإلمك ان ت شكیل المع ادن عل ى الب ارد .یل عل ى الب ارد تسمى بالتشك

، حیث إن الحد الفاصل بین التشكیل عل ى الب ارد درجة حرارة أعلى من درجة حرارة الغرفة

التي تك ون ع ادة ولمعظ م المع ادن ھو في درجة حرارة إعادة التبلورو التشكیل على الساخن

یتمی ز الت شكیل عل ى الب ارد بع دد م ن الممی زات الت ي تؤھل ھ .فة أعلى من درجة حرارة الغر

:للتنافس مع بقیة عملیات التشكیل ، وھذه الممیزات ھي

مث ل ال صالدة ومقاوم ة ال شد إرتفاع ا ف ي الخ واص المیكانیكی ةیسبب التشكیل على الب ارد -1

وإنخفاضا في خواص أخرى مثل المطیلیة .

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 223: Manufacturing process of metals

عملیات التشكیل المیكانیكي الفصل العاشر

212

.بإنھاء سطحي ومظھر خارجي جیدین شكلة على البارد المالمنتجاتتتمیز - 2

، ل ذلك ف إن الم شكلة عل ى الب اردالمنتج اتیمكن التحكم بصورة دقیقة في أبعاد ومقاسات -3

. المشكلة على الساخن المنتجاتنھائیة لتشكیل یستخدم كمرحلة التشكیل على البارد

لمح ددات الت ي یج ب اإلنتب اه لھ ا ف ي حال ة وبرغم ذل ك یمتل ك الت شكیل عل ى الب ارد ع دد م ن ا

:إستخدامھ في التشكیل وھذه المحددات ھي

، بم ا ی ستوجب ذل ك م ن تعتبر متطلبات الطاقة العالیة من أھم عیوب التشكیل على الب ارد -1

.واألجھزة المصنوعة من مواد معدنیة عالیة الكفاءة والمقاومة إستخدام المعدات

الذي یمكن إنجازه تحت قوة أو جھ د ثاب ت ف ي الت شكیل عل ى الب ارد یك ون مقدار التشكیل -2

.تحت نفس الجھد التشكیل على الساخن أقل منھ في

. على البارد ھا تشكیلبعدإنخفاض مطیلیة المنتجات - 3

3.10 عمليات التشكيل أنواع (Types of F. P)

تشكیل والتي سواء أكان ت تنف ذ عل ى ال ساخن أو عل ى الب ارد عدیدة من عملیات الھنالك أنواع

ونوعی ة األش كال المنتج ة ف ي مب دأ عملھ ا والماكن ات الم ستخدمة فیھ اوتختلف ھذه العملیات،

:فیھا والمعادن التي تعمل على تشكیلھا ومن ھذه العملیات مایلي

1.3.10 عمليات البثق (Extrusion Processes)

المعدن فوق حدود مرونت ھ ف ي حاوی ة وإجب اره عل ى یمكن تعریف البثق على إنھ عملیة كبس

تستخدم عملیة البثق عادة لت شكیل . الخروج من فتحة في نھایة الحاویة لیأخذ شكل ھذه الفتحة

، مث ل األلمنی وم وإنخف اض درج ة إن صھارھا بإرتف اع لیونتھ االمعادن الالحدیدیة التي تمت از

و تستخدم عملیة البثق بشكل مح دود . ، النحاس األصفر ن المغنیسیوم ، والرصاص النحاس

تنف ذ . وإرتف اع درج ات الح رارة ال ضروریة للت شكیل ب سبب ص عوبة الت شكیل لتشكیل الفوالذ

:عملیة البثق بطریقتین أساسیتین ھما

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 224: Manufacturing process of metals

عملیات التشكیل المیكانیكي الفصل العاشر

213

عل ى ال ساخن ف ي البث قإن الم شكلة الرئی سیة . (Hot Extrusion)البثق على الساخن -1

البثق من درجات الحرارة العالیة والحفاظ علیھ ا كم ا ھ ي ل ذلك یك ون تكمن في حمایة أدوات

. تزییت وحمایة كل من الحاویة ، المكبس ، والقالبمن الضروري

عن د س رعات ی تم إنج از البث ق عل ى الب ارد . (Cold Extrusion)البث ق عل ى الب ارد -2

. لمسلطة عالیة من أجل تقلیل القوة ا

تتم عملیة البث ق س واء أكان ت عل ى الب ارد أو عل ى ال ساخن بإس لوبین أساس یین وإعتم ادا عل ى

:إتجاه البثق وھما

. (Direct Extrusion) البثق المباشر -1

مع دن حی ث یك ون إتج اه إن سیاب ال (Forward Extrusion) يألم اماوی سمى أی ضا البث ق

ھذا الن وع . فتحة خروج المعدن مكبس الدفع قابلالمبثوق بنفس إتجاه حركة المكبس ، حیث ت

إن الكتل ة المعدنی ة ف ي البث ق المباش ر س وف ) . a-1-10(م ن البث ق موض ح ف ي ال شكل رق م

وخاص ة بالجدران الداخلیة للحاویة ل ذلك ی تم إس تخدام التزیی ت لتخفی ف ق وى اإلحتك اك تحتك

.لمعادن الصعبة التشكیل من الفوالذ لتشكیل ا

. (Indirect Extrusion) البثق غیر المباشر -2

، حیث تكون حرك ة المع دن بعك س (Backward Extrusion) الخلفي ویدعى كذلك بالبثق

حرك ة المك بس إذ یك ون المك بس مج وف وی تم تثبی ت القال ب علی ھ ال ذي س وف ی شكل فی ھ

إن اإلحتك اك س وف یق ل ) . b-1-10(البث ق غی ر المباش ر موض ح ف ي ال شكل رق م . المع دن

ویك ون مقت صرا فق ط عل ى اإلحتك اك ب ین ج دران فتح ة القال ب كثیرا ف ي البث ق غی ر المباش ر

وی ستخدم ھن ا التزیی ت أی ضا لتقلی ل ق وى . وب ین المع دن المبث وق ال صغیرة الم ساحة ن سبیا

عدة مواصفات یج ب أن یمتلكھ ا المك بس والقال ب الم ستخدمین للبث ق وھ ذه ھنالك .اإلحتكاك

:المواصفات ھي

.مقاومة درجات الحرارة المتولدة نتیجة لضغط المعدن المبثوق - 1

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 225: Manufacturing process of metals

عملیات التشكیل المیكانیكي الفصل العاشر

214

مقاوم ة اإلحتك اك الع الي ب ین المع دن المبث وق وس طح القال ب حی ث كلم ا زادت مقاوم ة -2

.اإلحتكاك قل تآكل القالب

.جھادات العالیة المتولدة من عملیة البثق مقاومة اإل -3

تق سم عملی ة البث ق إل ى أن واع عدی دة وإعتم ادا عل ى طبیع ة ومیكانیكی ة البث ق وھ ذه العملی ات

:ھي

. (Solid Extrusion)البثق الصلد -1

وغی ر مجوف ة وھ و عل ى ح د س واء وین تج م شغوالت ص لدةویمك ن أن ی تم لألم ام أو للخل ف

) .1-10(موضح في الشكل رقم

. (Hollow Extrusion) البثق المجوف -2

ف ي ھ ذا الن وع م ن البث ق ی تم إنت اج األش كال المجوف ة حی ث یحت وي المك بس عل ى قل ب

(Mandrel) ال شكل وكم ا موض حیمكن أن یدور مع المكبس أو یتحرك ب شكل منف صل عن ھ

یتح رك المك بس لیق وم ) 2(یتم دف ع القل ب وف ي الخط وة ) 1(في الخطوة حیث ، )2-10(رقم

. بدفع المادة حول القلب

البثق غیر المباشر-b البثق المباشر -a :)1- 10(الشكل رقم

D1

D2

Ram

Ram

Die

Extrusion (b) (a)

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 226: Manufacturing process of metals

عملیات التشكیل المیكانیكي الفصل العاشر

215

.(Hydrostatic Extrusion) البثق الھیدروستاتیكي -3

، وی تم بث ق بتسلیط الق وة ال ضروریة للبث ق في ھذا النوع من البثق یقوم سائل ھیدروستاتیكي

إنظ ر (المعدن أما بالضغط الجوي للسائل الذي یملئ الحاویة أو بواسطة سائل واطئ ال ضغط

الخ ام ھ ذه العملی ة ت شبھ البث ق المباش ر ولك ن ض غط ال سائل یح یط . ))a-3-10(ال شكل رق م

یك ون اإلحتك اك ب ین المع دن والحاوی ة . الموج ود ف ي الحاوی ة ویمن ع اإلخ تالف ف ي الك بس

تق ل الق وة الالزم ة للبث ق بسبب وج ود ال سائل الم ضغوط ال ذي یعم ل كمزی ت ، ك ذلك محدود

نتیجة لوجود السائل وتكون الحرارة المتول دة نتیج ة لإلحتك اك ف ي أدن ى قیم ة والمن تج یك ون

. ذو تركیب متجانس وإنھاء سطحي جید

. (Closed Cavity Extrusion)بثق الفجوة المغلقة -4

المع دن داخ ل قال ب مغل ق بثق الفجوة المغلقة تشبھ عملیة السباكة حیث یتم كبس إن آلیة عمل

) .b-3-10(من نھایتیھ بعدھا یتم فتح القالب وإخراج المنتج منھ وكما موضح في الشكل رقم

. (Pressing Extrusion) البثق بالطرق - 5

معدن إلى درجة حرارة معینة ومن ثم وھو أحد طرق البثق على الساخن ، حیث یتم تسخین ال

.طرقھ لیتم بثقھ من القالب

Mandrel

Ram

Die Tube

Step (2) Step (1)

البثق المجوف :)2- 10(م الشكل رق

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 227: Manufacturing process of metals

عملیات التشكیل المیكانیكي الفصل العاشر

216

. (Step Extrusion)البثق المتدرج -6

في ھذه العملیة یكون البثق على مراحل ، حیث في المرحلة األولى یتم بثق المعدن من خ الل

لی تم بث ق المع دن م رة ثانی ة فین شأ م ن ذل ك أكبرومن ثم یتم إستبدال القالب بآخر قالب صغیر

.)4-10(وكما موضح في الشكل رقم منتج متدرج في أبعاده الخارجیة

Ram

Small Die

Step (2) Step (1)

تدرجالبثق الم :)4- 10(الشكل رقم

D2 D1

Large Die

Ram

Liquid

Extrusion

Die

Retainers

Split Die (a) (b) قة بثق الفجوة المغل-b البثق الھیدروستاتیكي -a :)3- 10(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 228: Manufacturing process of metals

عملیات التشكیل المیكانیكي الفصل العاشر

217

2.3.10 عمليـات الدرفلة (Rolling Processes)

م ن ینھ ا الدرفلة أو الدلفنة ھي عملی ة ت شكیل المع دن ب ین درافی ل دوارة ع ن طری ق ض غطھ ب

، تتضمن عملیة التشكیل ھذه نق صان ف ي س مك أجل الحصول على الشكل والحجم المطلوبین

ت ستخدم الدرفل ة للح صول عل ى األل واح ، . المع دن الم شكل م ع زی ادة ف ي طول ھ وعرض ھ

ال شكل . القضبان ، البكرات ، األنابیب ، واألشرطة المعدنیة وغیرھا من المنتجات واألشكال

. یوضح عملیة التشكیل بین الدرافیل )5-10 (رقم

في الشكل رقم (AB)تصنع الدرافیل إتصال مع المعدن فوق طول اإلتصال الموضح بالقوس

عند بعض نقاط اإلتصال تتحرك سطوح الم ادة وال درفیل عن د نف س ال سرعة وھ ذه ) .10-5(

یكون المعدن تح ت (A) إلى النقطة الخروج (C)من النقطة . (C)تمثل نقطة عدم اإلنزالق

وفي ھذه المنطق ة یق اوم اإلحتك اك ب ین ال شغلة . تأثیر البثق ویتحرك أسرع من سطح الدرفیل

. والدرافیل اإلنتقال ویعوق إختزال المعدن

،وتق وم مح صلة ق وة اإلحتك اك (B)و(C)یتحرك المعدن بشكل أبطأ م ن ال درافیل ب ین النق اط

ف ي (C)إن موق ع نقط ة ع دم اإلن زالق . فیل ب سحب المع دن ب ین ال درا(CB) ف وق الق وس

. تعتمد على مقدار إختزال المعدن ، قطر الدرافیل ، ومعامل اإلحتكاك (AB)القوس

+

+

B A C

O

Fr

Fn

O`

δ

Roll

Roll Workpiece

Direction

of Travel

التشكیل بالدرفلة عملیة :)5- 10(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 229: Manufacturing process of metals

عملیات التشكیل المیكانیكي الفصل العاشر

218

. (δ) عند زیادة مقدار اإلخت زال وزاوی ة اإلت صال (A)وتمیل ھذه النقطة للتحرك إلى النقطة

إلحتكاك ففي ھذه الحالة ال تستطیع الدرافیل سحب عندما قیمة زاویة اإلتصال تتجاوز زاویة ا

أم ا إذا كان ت زاوی ة اإلت صال أكب ر . القطعة الجدیدة من المادة تلقائی ا ف ي الف راغ ال ذي بینھم ا

(A) مع النقطة (C)بمرتین من زاویة اإلحتكاك بین الدرافیل والشغلة ، عندئذ تتطابق النقطة

وھ ذا یرج ع إل ى إن . لدرافیل حتى إذا تم وضعھ بینھما والمعدن ال یمكن أن یسحب بواسطة ا

المركب ة األفقی ة لل ضغط العم ودي لل درافیل ض د المع دن ت ساوي وتلغ ي المركب ة األفقی ة

ھنالك خواص مھمة یجب توفرھ ا ف ي المع ادن الت ي ی تم .لإلحتكاك التي تمیل لسحب المعدن

اب نتیجة الضغط المسلط علیھ وب دون أن درفلتھا وأھم ھذه الخواص ھي قابلیة المعدن لإلنسی

.ینكسر كذلك یجب أن تكون لھ قوة تحمل كبیرة حتى ال یفشل تحت الضغط

مث ل درفل ة النح اس أو ت تم عل ى ال ساخن (Cold Rolling)یمكن أن تتم الدرفلة على الب ارد

(Hot Rolling) و لیون ة ویعتم د إختی ار إس لوب الدرفل ة عل ى ص الدة أ. مث ل درفل ة الف والذ

ھنالك نوعان من القوى التي تؤثر في عملیة الدرفلة والموض حة ف ي ال شكل .المعدن المشكل

وتمث ل ق وة ض غط ال درافیل وق وة (Fn)وھي الق وة العمودی ة أو ن صف القطری ة ) 5-10(رقم

یمك ن أن تق سم عملی ة الدرفل ة إل ى خم سة أن واع رئی سیة والت ي تختل ف فیم ا . (Fr)اإلحتكاك

: من حیث آلیة عمل الدرافیل وشكل المنتج وھذه األنواع ھي بینھا

.(Longitudinal Rolling) الدرفلة الطولیة -1

في ھذا النوع من الدرفلة یتم وضع الشغلة بین درفیلین یدوران بإتج اھین مختلف ین ،وی ستخدم

)) .5-10(إنظر الشكل رقم(ھذا النوع إلنتاج الصفائح المعدنیة

.(Cross Rolling) الدرفلة العرضیة -2

درفیلین یستخدم في الدرفلة العرضیة . (Wedge Rolling)وتسمى أیضا بالدرفلة اإلسفینیة

. (Spiral Ridge)منھم ا متزامنین یدوران بنفس اإلتجاه مع نتوء حلزوني صاعد حول كل

یمك ن أن . رفیلین متقاطع ة ب شكل طفی ف أي بزاوی ة ص غیرة أو متوازی ة ال دتك ون مح اور

الدرفل ة العرض یة موض حة ف ي ال شكل رق م . یصنع بھذه الطریق ة األعم دة وح دبات الت روس

)10-6-a. (

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 230: Manufacturing process of metals

عملیات التشكیل المیكانیكي الفصل العاشر

219

.(Skew Rolling) الدرفلة اللولبیة -3

كم ا موض ح ف ي ال شكل (Cross Axes)ر متعام دة تنفذ ھذه الطریقة مع درفیلین عل ى مح او

یمتل ك ك ل درفی ل ش كل حلزون ي خ ارجي یحم ل الخ ام قی د الت شغیل وی شكل . ) b-6-10(رق م

ف وق ( ت ستخدم الدرفل ة اللولبی ة إلنت اج الك رات الفوالذی ة .بشكل م ستمر عن د دوران ال درفیل

.ومحاور مركبات السكك الحدیدیة ) لكل دقیقة400

.(Ring Rolling) الدرفلة الحلقیة -4

ب ین درفی ل واح د أو درفیل ین یبدأ ھذه النوع من الدرفلة مع حلقة صغیرة مجوفة ویتم تشكیلھا

إنظ ر ال شكل رق م(الحلقة تزداد في القطر وتقل وتشكل في المقطع العرضي. ودرفیل وسطي

)10-7-a(( . ال شغلة المجوف ة یمك ن أن تح ضر بالح دادة أو التخ ریم القط ع المنج زة تمت د . بواس طة ھ ذه العملی ة م ن المحام ل المتدحرج ة ال صغیرة إل ى الحلق ات الت ي قطرھ ا ح والي

(9mm) . .(Unidirectional Rolling) الدرفلة أحادیة اإلتجاه -5

زوج ب ین ب شكل م ستمر وتت ضمن تمری ر الخ ام(Die Rolling)ة القال ب وتسمى أیضا درفل

وكما موضح في الشكل رق م مع قالب ذو أثار غائرة حول محیطھا واحد أو أكثر من الدرافیل

)10-7-b(.العتالتوبالدرفلة أحادیة اإلتجاه إنتاج األعمدة ، المحاور ، یمكن.

Workpiece

Guide

Ridged Roll

Finished piece

Stock

(a) (b) الدرفلة اللولبیة - b الدرفلة العرضیة-a :)6-10(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 231: Manufacturing process of metals

عملیات التشكیل المیكانیكي الفصل العاشر

220

:بین الدرفیل والمعدن المشكل من المعادلة التالیة ) δ(ویمكن حساب مقدار زاویة اإلتصال

:حیث

δ = زاویة اإلتصال.

H = سمك الشغلة قبل الدرفلة (mm).

h =سمك الشغلة بعد الدرفلة (mm).

D =قطر الدرفیل(mm) .

ی زداد بزی ادة قط ر ال درفیل ونتیج ة لھ ذه العملی ة )المع دناإلن ضغاط ف ي (إن مق دار الدرفل ة

ت سمى ن سبة ط ول ال شغلة بع د الدرفل ة إل ى ط ول . یزداد عرض وطول ال شغلة ویق ل س مكھا

:الشغلة قبل الدرفلة بمعامل اإلستطالة والذي یمكن حسابھ من المعادلة التالیة

Guide Rolls

Idler Roll

Work Roll

Workpiece

Roll Head

Workpiece

(b) (a) الدرفلة أحادیة اإلتجاه- b الدرفلة الحلقیة-a :)7- 10(الشكل رقم

DhH −

−= 1sin δ (1)

fF

LIK == (2)

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 232: Manufacturing process of metals

عملیات التشكیل المیكانیكي الفصل العاشر

221

:حیث

K = معامل اإلستطالة.

I =الدرفلة طول الشغلة بعد (mm).

L =طول الشغلة قبل الدرفلة (mm).

F =مساحة مقطع الشغلة قبل الدرفلة (mm2) .

f =مساحة مقطع الشغلة بعد الدرفلة (mm2).

3.3.10 عمليـات الثني (Bending Processes)

المیك انیكي ، وت سبب ھ ذه العملی ات و رق الی دوي أتجري عملی ات الثن ي أو اإلنحن اء أم ا ب الط

تتوق ف . إجھ ادات ش د ف ي األلی اف الخارجی ة وإجھ ادات ض غط لأللی اف الداخلی ة لل شغلة

م ن ض منھا ن وع مع دن ال شغلة اإلنفع االت المتول دة م ن عملی ة الثن ي عل ى ع دد م ن العوام ل

ى ذل ك یج ب أن إض افة إل .وكذلك على زاویة ون صف قط ر اإلنحن اء الم راد إنتاج ھ وسمكھا

بع د إزال ة الق وة الم ؤثرة ، ویمك ن لید إنفعاالت لدنة في المع دن تبق ىتكون قوة الثني كافیة لتو

اإلجھ ادات المتول دة م ن عملی ة الثن ي بواس طة المع امالت الحراری ة للمع دن ال تخلص م ن

.المشكل

ل شكل رق م كم ا ف ي ا( Neutral Axis)ی سبب مح ور متع ادل (Bend)إن تم دد اإلنحن اءة

)10-8-a( وال ذي ال ینفع ل الخ ام عل ى طول ھ لیتح رك لم سافة(0.5t - 0.3t) م ن داخ ل

. ف ي الح سابات (0.4t)اإلنحناءة في معظم الحاالت ، وغالبا ما یستخدم المعدل لھذه الم سافة

(L) ف یمكن تق دیر الط ول اإلبت دائي للخ ام(r)إذا كانت اإلنحناءة تمتلك قط ر خ ارجي مق داره

:في اإلنحناءة والذي یحسب من المعادلة التالیة

:حیث

t = السمك اإلبتدائي للخام(mm).

α = اإلنحناءة زاویة.

( )

×+×=

3604.02 α

π trL (3)

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 233: Manufacturing process of metals

عملیات التشكیل المیكانیكي الفصل العاشر

222

وعل ى ال رغم م ن إن المع دن یجھ د ف وق ح د المرون ة فإن ھ یمی ل إل ى إس تعادة ق در مع ین م ن

(Spring back)، حی ث إذا ص نعت اإلنحن اءة زاوی ة معین ة فیتوق ع إرت داد ناب ضي المرون ة

اءة ــكبیر ألقطار اإلنحنیكون اإلرتداد النابضي . إلى زاویة أصغر بشكل طفیف عندما یترك

) b-8-10(ال شكل رق م األصغر ، الخام األسمك ،زوای ا اإلنحن اءة الواس عة ، والم واد ال صلدة

.یوضح عملیة ثني في قالب

:معادلة التالیة من ال(Elastic Deformation)ن یمكن حساب القوة الالزمة للتشوه المر

:حیث

S = مقاومة الشد القصوى للمادة.

w = عرض المادة(mm).

t =سمك المادة(mm) .

l = طول اإلنحناءة (mm).

Punch

F

t Original

Stock

Bent Stock

T l

Die Block

w Punch Travel

α r 0.3t - 0.5t

Neutral Axis

Tension Side

Compression Side

t

(a) (b) عملیة ثني في قالب - bطبیعة الثني في المعدن -a :)8- 10(الشكل رقم

lSwtFE

2

67.0= (4)

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 234: Manufacturing process of metals

عملیات التشكیل المیكانیكي الفصل العاشر

223

: فتحسب من المعادلة التالیة ( Plastic Bending)أما القوة الالزمة لإلنحناء اللدن

:حیث

F =نحناء اللدن قوة اإل .

:ھنالك عدة أنواع من عملیات الثني وھي مدرجة كاآلتي

.(Rolls Bending) الدرافیل ثني -1

ھذه العملیة لثني األلواح ، القضبان ، التراكیب الھیكلی ة ، واألنابی ب س میكة الج دران تستخدم

أح د ال درافیل تثب ت .)9-10(عن طریق إستخدام ثالثة درافیل وكما موضح ف ي ال شكل رق م

ویمك ن عم ل لف ات . ألن صاف األقط ار المطلوب ة م ن أج ل ال ضبط ب ین ال درفیلین اآلخ رین

أنصاف أقطار اإلنحناءة یمكن تغییرھا ب سھولة ، ولك ن م ن ال صعوبة . مستمرة بھذه الطریقة

.السیطرة على الزوایا

Adjustable Roll

Fixed Rolls (Drivers)

عملیة ثني الدرافیل :)9- 10(الشكل رقم

lSwtF

2

33.1= (5)

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 235: Manufacturing process of metals

عملیات التشكیل المیكانیكي الفصل العاشر

224

. (Stretch Bending) ثني التمدد -2

تك ون ھ ذه العملی ة بطیئ ة ولكنھ ا یمك ن أن تح د م ن اإلرت داد . وی سمى أی ضا بثن ي الت شكیل

كم ا وب دون قل ب، وتستخدم لصنع اإلنحناءات الواسعة غیر المنتظمة غی ر الدائری ة النابضي

.)a-10-10(في الشكل رقم

.(Draw Bending) ثني السحب-3

ي ھذا النوع من الثني مثبت ة ض د كتل ة الت شكیل والت ي ت دور وت سحب ال شغلة تكون الشغلة ف

ی تم تثبی ت الم ادة الت ي ت ذھب إل ى اإلنحن اء )) . b-10-10(إنظ ر ال شكل رق م (ح ول اإلنحن اء

. ، ویمكن أن یوضع القلب داخل اإلنبوب لمن ع الت سطح (Pressure Bar) بقضیب الضغط

اد الطبقیة ، أو القلوب السلكیـــة بالتزوید بمسند حــول طول تقوم قلوب الكرات المرنة ، المو

ثن ي ال سحب ھ و األف ضل لألقط ار ال صغیرة ، الج دران الرقیق ة ، .اإلنحن اءة للعم ل ال دقیق

یمك ن أن ت دمج ھ ذه الطریق ة م ع ثن ي التم دد لعم ل أج زاء . واألكث ر تنوع ا ف ي الجوان ب

(Radial Drawب ن صف القط ري اإلنحن اءات ال صعبة وھ ي ت سمى ت شكیل ال سح

Forming (.

.(Compression Bending) ثني الضغط-4

(Wiper Shoe)یتم تثبیت الشغلة حول كتلة التشكیل الثابت ة ویل وى حول ھ بفع ل إط ار ماس ح

ق ة عل ى ی تم ثن ي األل واح المعدنی ة الم سطحة ب نفس الطری) . a-11-10(ا في ال شكل رق م مكو

Workpiece

Clamp

Pressure Bar

Rotating Form Block

Fixed

Form Block

Workpiece

Chuck

Chuck

(a) (b) ثني السحب - bتمدد ثني ال-a :) 10-10(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 236: Manufacturing process of metals

عملیات التشكیل المیكانیكي الفصل العاشر

225

و یمك ن أن تك ون أقط ار ،أج سام غی ر مح ززة بعملی ة ت سمى ثن ي الجن اح أو الثن ي المماس ي

.اإلنحناءة صغیرة جدا

. (Ram or Press Bending) ثني الكبس -5

بواس طة ك بس ال شغلة ب ین كتل ة مك بس متحرك ة وق البي ض غط ینف ذ ھ ذا الن وع م ن الثن ي

یمك ن أن ی ستخدم مك بس ثاق ب ذو ) . b-11-10(ي ال شكل رق م وكم ا موض ح ف مت أرجحین

كلف ة األدوات ھ ي أق ل . شوط ثابت ، ولكن مكبس الثني ذو الشوط القابل للتعدیل ھو األفضل

ھو أسرع ب ثالث ، ولكن ثني الكبس(165º)بكثیر من ثني السحب ، والزوایا محددة لحوالي

لتنصیبات مكبس مختلفة لكل عملی ة ثن ي ك حاجة تكون ھنال.إلى أربع مرات من بقیة الطرق

.مختلفة ، لذلك فإن ھذه العملیة مالئمة فقط لإلنتاج الكمي

. (Roll Extrusion Bending) ثني البثق بالدرافیل -6

وب سمك ج دران إل ى (130mm)وی ستخدم لثن ي األنابی ب الت ي قطرھ ا الخ ارجي ف وق

(16mm) . في ھذه العملیة ، یدور رأس داخل اإلنبوب مع درافیل دف ع عری ضة عل ى جان ب

یطوق اإلنب وب بواس طة حلق ات العم ل خ ارج . عمل ضیق على الجانب اآلخر واحد ودرفیل

والخ ارج حالم ا ی دور ال رأس لیطب ق ال ضغط الك افي لبث ق لیتح رك ال درفیل لل داخ. ال رأس

ب لعم ل إنحناءات ھ ، وتعتب ر ھ ذه الطریق ة أس رع بع شر المع دن ف ي ج دار اإلنب وب عل ى جان

. مرات من بقیة طرق عمل األنابیب الواسعة

Clamp

Fixed Form Block

Workpiece

Wiper Shoe

Ram

Wing Dies

(a) (b) ثني الكبس - b ثني الضغط -a :)11- 10(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 237: Manufacturing process of metals

عملیات التشكیل المیكانیكي الفصل العاشر

226

4.3.10 عمليـات القص (Shearing Processes)

تستخدم عملیات القص للحصول على قطع معدنیة من األل واح أو ال شرائط أو ت ستخدم لف صل

. یوض ح مب دأ عملی ة الق ص) a-21-10( الشكل رقم رجزء من القطعة المعدنیة عن جزء آخ

ھنالك عدد من عملیات القص المستخدمة في تشكیل المعادن والتي تختلف ف ي كیفی ة إنجازھ ا

:للقص وھذه العملیات ھي

.تستخدم لفصل جزء من الشغلة . عملیات الفصل -1

الف صل ، ش ریحة وھ ي عملی ة ق ص الم شغوالت الناتج ة م ن عملی ات . عملی ات الق ص -2

.تستخدم كمنتج لأللواح المعدنیة

وھي عملیة إزالة جزء من الشغلة م ع تك وین ثق ب وع دم إس تخدام الج زء . عملیات الثقب -3

.الذي یتم إزالتھ

تتضمن ھذه العملیات قص جزئ ي لل شغلة م ع ع دم الف صل الت ام .عملیات القص الجزئي - 4

.للشغلة على إمتداد الطول أو العرض

وھ ي عملی ة ف صل المع دن الزائ د ع ن ال شغلة م ع ع دم إس تخدام . عملی ات ق ص الزوائ د - 5

.المعدن المزال

X

X

X

Punch Workpiece

Die

(b) (a) (X)الفاصل - b عملیة القص -a :)21-10(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 238: Manufacturing process of metals

عملیات التشكیل المیكانیكي الفصل العاشر

227

(Scrap)إجراء عملیة القص ، یج ب أن یك ون مق دار المع دن غی ر الم ستغل بع د الق ص أثناء

ق صھا أص غر م ا بین األجزاء التي یتم(X)، لذلك یجب أن یكون مقدار الفاصل أقل ما یمكن

ویمك ن ح ساب ) . ال سمك ، الط ول ، والع رض(یمكن والذي یعتمد مقداره على أبع اد ال شغلة

:قیمة الفاصل من المعادلة التالیة

:حیث

X = الفاصل بین األجزاء المقصوصة(mm).

t = سمك الشغلة(mm).

ف یمكن أن یتم زق الفاص ل ب ین األج زاء المق صوصة ص غیرا(X)أما إذا ك ان مق دار الفاص ل

. یوضح ھذا الفاصل بین بعض األجزاء المقصوصة ) b-21-10(الشكل رقم . أثناء القص

ال ذي یك ون ب ین (Radial Clearance)ویمك ن أی ضا ح ساب الخل وص ن صف القط ري

: القالب والمكبس من المعادلة التالیة

:حیث

CR = الخلوص نصف القطري(mm) .

Dd = لقالب قطر ا(mm).

Dp = قطر المكبس(mm) .

م ن المعادل ة Clearance) (Idealإض افة إل ى ذل ك یمك ن ح ساب قیم ة الخل وص المث الي

:التالیة

:حیث

CI = (8% - 14%) قیمتھ بین ، وتتراوح(%)الخلوص المثالي.

2tX = (6)

2Pd

R

DDC −= (7)

tCC R

I = (8)

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 239: Manufacturing process of metals

عملیات التشكیل المیكانیكي الفصل العاشر

228

2tX =

2002.0

=X mX 001.0=

CR = الخلوص نصف القطري(mm) .

t = سمك الشغلة(mm).

ال ذي ی تم طرح ھ بع د عملی ة الق ص م ن (Scrap) نسبة المع دن غی ر الم ستغل ویمكن حساب

:المعادلة التالیة

:حیث

S% = نسبة المعدن غیر المستغل

AP = مساحة اللوح(mm2).

ND = عدد القطع المراد قصھا .

AD = مساحة القطعة المقصوصة.

ی راد عم ل أق راص دائری ة (2mm)وب سمك (1300mm×2500mm)ل وح مع دني أبع اده

عدد األقراص التي یمكن الحصول علیھا من ھ ذا الل وح وم ا إحسب . (50mm)منھا وبقطر

ھ ي ن سبة المع دن غی ر الم ستغل ال ذي یط رح بع د الق ص م ع ح ساب الخل وص المث الي ب ین

.المكبس والقالب

//احلل

بع دھا قراص التي یراد عملھا بین األ( X )قبل البدء بعملیة القص یجب حساب قیمة الفاصل

. یتم إضافتھا الفاصل إلى قطر األقراص

( ) ( )P

DDP

AANASScrap ×−

=% (9)

مثال

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 240: Manufacturing process of metals

عملیات التشكیل المیكانیكي الفصل العاشر

229

051.03.1

=WN 25≈WN

totalL D

LN =

49≈LN

LWT NNN ×=

4925 ×=TN 1225=TN

( ) ( )P

DDP

AANASScrap ×−

=%

WLAP ×=

13002500 ×=PA 225.3 mAP =

2

4DAD

π=

205.04

×π=DA 200196.0 mAD =

( )25.3

00196.0122525.3% ×−=S %26% =S

XDDtotal +=

001.005.0 +=totalD mDtotal 051.0=

totalW D

WN =

051.05.2

=LN

.(NW)عدد األقراص الممكن الحصول علیھا من عرض اللوح

.(NL)عدد األقراص الممكن الحصول علیھا من طول اللوح

: ھي (NT) إذا یكون عدد األقراص الكلیة الناتجة

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 241: Manufacturing process of metals

عملیات التشكیل المیكانیكي الفصل العاشر

230

2Pd

R

DDC −=

tCC R

I =

205.00505.0 −

=RC mCR 00025.0=

002.000025.0

=IC %5.12=IC

.(50.5mm) وقطر القالب ھو (50mm)نفرض إن قطر المكبس ھو

.(8% - 14%)وھذه النسبة جیدة وتقع ضمن الحدود المطلوبة

5.3.10 على البارد سحب ال عمليـات (Cold Drawing Processes)

ى البارد تشكیل القضبان المعدنیة كبیرة القطر ن سبیا إل ى األس الك تتضمن عملیات السحب عل

وتعتب ر المطیلی ة العالی ة . إلى أوعیة بواسطة السحب العمی ق وكذلك تشكیل الصفائح المعدنیة

.ن سبیا م ن أھ م خ واص الم واد المعدنی ة الت ي تؤھلھ ا لعملی ات الت شكیل بال سحب عل ى الب ارد

بعض األحیان بضبط األبعاد نظرا لدقتھ العالیة باألبع اد وج ودة في یسمى السحب على البارد

ھنالك عدد من الممیزات التي تتفرد بھا عملیة السحب على البارد .السطح الناتج بعد السحب

:والتي یمكن إجمالھا باآلتي

إمكانی ة الح صول عل ى منتج ات ذات دق ة عالی ة ف ي أبع اد المقط ع العرض ي وس طح ذو - 1

.جودة عالیة

یمك ن إس تخدام ال سحب لت شكیل األعم دة المجوف ة والغی ر مجوف ة الت ي ال یمك ن ت شكیلھا - 2

.بالطرق األخرى

یحقق المزج بین عملیة التشكیل على البارد والمعامل ة الحراری ة إك ساب المع دن خ واص - 3

.میكانیكیة عالیة

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 242: Manufacturing process of metals

عملیات التشكیل المیكانیكي الفصل العاشر

231

وبع ض عل ى ھیئ ة رای ش مثلم ا یح دث ف ي عملی ات القط عع دم فق دان ج زء م ن المع دن - 4

.عملیات التشكیل

.یعتبر السحب على البارد عملیة إنتاجیة وأقل صعوبة في التنفیذ من باقي الطرق - 5

:تصنف عملیات السحب على البارد إلى نوعین أساسیین ھما

. (Wire Drawing) سحب األسالك -أوال

بان م صنوعة بواس طة الدرفل ة عل ى ال ساخن ، تصنع األس الك بال سحب عل ى الب ارد م ن ق ض

تعمل على تخفیض قطرھا وزیادة طولھا من فتحات قوالب خاصة ھذه القضبان وذلك بإمرار

یوض ح ) 13-10(الشكل رقم . على عدة مراحل إلى أن تتحول إلى أسالك باألقطار المطلوبة

.سحب األسالك قالب یستخدم في

ا بدرفل ة كت ل معدنی ة عل ى ال ساخن إل ى قط ر ی ساوي ح واليیتم إعداد القضبان الم راد س حبھ

(6mm - 5mm) وقبل عملی ة ال سحب .ثم یجري سحبھا بواسطة قوالب السحب إلى أسالك

وی ستعمل . م ن ال ضروري تنظی ف طبق ات األوك سید ال سطحیة بمعاملتھ ا ب بعض الح وامض

. عادة بعض مواد التزییت لتسھیل عملیة السحب

M

H

D1 D2 10º -12º

ب األسالك على الباردقالب سح :)13-10(الشكل رقم

H=2D2 , M=(1.5-2)D2

α2

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 243: Manufacturing process of metals

عملیات التشكیل المیكانیكي الفصل العاشر

232

: من المعادلة التالیة (Drawing Stress) حساب إجھاد السحب كنویم

:حیث

σ = إجھاد السحب(N\mm2) .

y = إجھاد الخضوع (N\mm2).

α = زاویة نصف القالب(Semi Angle) .

μ = معامل اإلحتكاك .

A2 = المساحة بعد السحب(mm2) .

A1 = لسحبالمساحة قبل ا (mm2).

:ویتم حساب زاویة نصف القالب من المعادلة التالیة

:حیث

D1 = القطر قبل السحب(mm).

D2 =القطر بعد السحب(mm) .

: من المعادلة التالیة (Drawing Force)كذلك یمكن حساب قوة السحب

µ

α+=σαµ cot

1

21tan1AAy (10)

( ) 2

21

9.02sin

DDD −

=α (11)

σ×= 2AF (12)

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 244: Manufacturing process of metals

عملیات التشكیل المیكانیكي الفصل العاشر

233

( ) 2

21

9.02sin

DDD −

( ) 8.19.028.12sin

×−

=α ο=α 539.3

4

21

1

DA π=

422

1

×π=A 2

1 14159.3 mmA =

4

22

2

DA π=

48.1 2

2

×π=A 2

2 54469.2 mmA =

µ

α+=σαµcot

1

21tan1AAy

+×=σ

× 539.3cot025.0

14159.354469.21

025.0539.3tan1140

2\71.39 mmN=σ

σ×= 2AF

71.3954469.2 ×=F NF 05.101=

راد س حبھ بمرحل ة ی (140N\mm2)، وإجھ اد الخ ضوع ل ھ (2mm)سلك من النحاس قطره

إحسب إجھاد السحب وقوة السحب الالزمین لعملیة الت شكیل . (1.8mm)واحدة لیصبح قطره

) .0.025(بالسحب إذا علمت إن معامل اإلحتكاك ھو

//احلل

مثال

;

;

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 245: Manufacturing process of metals

عملیات التشكیل المیكانیكي الفصل العاشر

234

. (Deep Drawing) السحب العمیق -ثانیا

ال سحب العمی ق عب ارة ع ن ت شكیل ل وح مع دني ب سمك مع ین بواس طة مك بس دائ ري المقط ع

ال شكل الن اتج عب ارة ع ن . والذي یضغط على اللوح ویكبسھ داخل قالب دائري المقطع أی ضا

) 14-10(ال شكل رق م . ال داخلي للقال ب وعاء بسمك یساوي الفرق بین قطر المك بس والقط ر

. العمیق یوضح عملیة السحب

ال بد من ت وفر العوام ل وللقیام بعملیة السحب العمیق بنجاح وإنتاج منتجات خالیة من العیوب

:التالیة

. للمعادن المراد سحبھا ةالمطیلیة العالی - 1

.وإنجاز سطحي جید الدقة المكبس والقالب المستخدم یجب أن یمتازا بسطوح عالیة - 2

قال ب والمك بس ی سھل عملی ة الت شكیل ویقل ل م ن الق وى إس تخدام م واد لتزیی ت ال - 3

. الضروریة لعملیة السحب

كم ا ف ي باإلمك ان إنت اج أوعی ة ذات أعم اق كبی رة ، وذل ك ب إجراء العملی ة عل ى ع دة مراح ل

عملیة سحب األسالك ، حیث یتم أوال التشكیل إلى عم ق مع ین عل ى الب ارد ث م ی سخن الوع اء

قبل مقدارا إضافیا م ن الت شكیل فیج رى س حبھ م رة ثانی ة ویتالناتج فتزداد لیونتھ وق د تتك رر .

تستعمل عملیة السحب . عملیة السحب والتسخین عدة مرات إلى حین تحقیق العمق المطلوب

العمی ق ب شكل واس ع إلنت اج أغلف ة أو ظ روف الق ذائف وھیاك ل ال سیارات وھیاك ل الثالج ات

.من المنتجات وغیرھا وإسطوانات الغاز السائل

عملیة السحب العمیق :)14-10(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 246: Manufacturing process of metals

عملیات التشكیل المیكانیكي الفصل العاشر

235

6.3.10 عمليـات احلدادة (Forging Processes)

رق تشكیل المعادن وتتلخص في تسخین المع دن إل ى درج ة حراری ة تعتبر الحدادة من أقدم ط

والت ي تعتب ر ال شكل (Blacksmith)یمك ن أن ت تم عملی ة الح دادة ی دویا . تجعلھ قابال للطرق

أم ا الی وم ف أكثر عم ل الح دادة ینف ذ بواس طة . ادة الط رق ف ي القوال ب المفتوح ة الب سیط لح د

یجب أن تكون ضربات الحدادة عنیفة لخرق وعجن المعدن بعم ق وتج انس ب شكل . الماكنات

، فعن د التبری د أما الضربات الخفیفة تؤثر فقط عل ى طبق ة المع دن القریب ة م ن ال سطح . كامل

خلي للمع دن ع ن التركی ب الخ ارجي مم ا ی سبب العی وب داخ ل س وف یختل ف التركی ب ال دا

: یمكن أن تتم عملیة الحدادة بإسلوبین رئیسیین وحسب عملیة الطرق وھي .المعدن

الطرق الحر - 1 (Free Forging) .

وھ ي عملی ة ی راد بھ ا تغیی ر أبع اد ال شغلة عل ى ح ساب األبع اد األخ رى وھ ي تتمث ل ب شكل

إن الحری ة ناتج ة م ن حرك ة المع دن ف ي اإلتجاھ ات الت ي یج دھا .أساسي في تقلی ل اإلرتف اع

یستخدم على نطاق واس ع ف ي مج ال الت شكیل م ا قب ل إن ھذا النوع من الطرق . غیر مقیدة لھ

.وفي ھذه الحالة تكون القوة المسلطة موزعة بالتساوي على كافة مناطق الشغلة النھائي

.(Closed-Die Forging)رق المقفل الط - 2

تتمثل ھذه الطریقة في كون الشغلة المنتجة تكون محصورة بین نصفي القالب ، وھي تستخدم

یمك ن أن ینف ذ الط رق المقف ل عل ى ال ساخن أو عل ى الب ارد . للح صول عل ى القط ع الج اھزة

.أكبر من الطرق على الساخن ولكنھ على األكثر ینفذ على البارد ألنھ یعطي دقة

:وھي ھنالك نوعان من عملیات الحدادة اآللیة المستخدمة الیوم في الصناعة

. (Hammer Forging) حدادة المطرقة -أوال

أو مط ارق (Steam Hammers)ت ستخدم ف ي ھ ذا الن وع م ن الح دادة المط ارق البخاری ة

ال سندان یوضح مطرقة حدادة بخاریة مفردة الھیكل ومنف ذ إل ى ) 15-10(ل رقم الشك. الھواء

وھي في شكل قنطرة ح ول األقوىتعتبر المطارق ذات الھیكل المزدوج . من ثالث إتجاھات

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 247: Manufacturing process of metals

عملیات التشكیل المیكانیكي الفصل العاشر

236

معظ م المط ارق . المطرقة والسندان ولكن فراغ العمل یمكن الوصول إلیھ من إتجاھین فق ط

بواس طة ض غط البخ ار باإلض افة زدوج ، تقاد المطرقة لألس فل البخاریة الیوم ھي ذات فعل م

، یثب ت ال سندان لعم ل القال ب المفت وح وم ن أج ل إبق اء اإلھت زاز أق ل م ا یمك ن. إلى الجاذبی ة

تعتم د فعالی ة العم ل المنف ذ بواس طة المطرق ة . على األساس الخاص بھ مف صوال ع ن الھیك ل

.(850kpa - 500kpa) بشكل عام بین تتراوح ضغوط البخار. على وزن السندان

: یمكن حساب قوة البخار في المطرقة البخاریة من المعادلة التالیة

:حیث

FS = قوة البخار(kN).

d = قطر إسطوانة البخار(mm).

P = ضغط البخار الفعال(kpa).

مطرقة حدادة بخاریة مفردة الھیكل :)15-10(الشكل رقم

( ) PdFSteamForce S ×π

=4

2

(13)

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 248: Manufacturing process of metals

عملیات التشكیل المیكانیكي الفصل العاشر

237

( ) PdFSteamForce S ×π

=4

2

5504305.0 2

××π

=SF kNFS 40=

WFF ST += 940 +=TF kNFT 49=

StrokeFE Tb ×= 76.049 ×=bE kJEb 24.37=

d

ba T

EF =3

3

10175.31024.37

−××

=aF MNFa 729.11=

م ت أن قط ر إس طوانة البخ ار ی ساوي ، ف إذا عل(9KN)مطرق ة بخاری ة ت سقط وزن ا ق دره

(305mm) وضغط البخار الفع ال (550kpa) وش وط ال سقوط ھ و(760mm). إح سب ق وة

بع د ض رب (3.175mm)إذا كان ت المطرق ة تنتق ل بم سافة بذول ة مالق وة الومع دل البخ ار

.المعدن

//احلل

: تساوي (FT)نازلة القوة الكلیة ال

: تحسب كاآلتي (Eb)لضربة أو الصدمة الواحدةطاقة ا

: تساوي (Fa)إذا القوة المبذولة

. (Drop Forging) الحدادة الساقطة -ثانیا

الح دادة ال ساقطة ھ و اإلس م ال ذي یطل ق عل ى عملی ة ت شكیل األج زاء ال ساخنة عل ى مطرق ة

ی تم وض ع الخ ام ف ي فج وة . (Cavity) أو فج وة (Impression)س اقطة م ع قوال ب طب ع

، أم ا الن صف العل وي فی ربط الن صف األس فل لقال ب الح دادة عل ى س ندان المطرق ة ال ساقطة

إن عملی ة اإلنھ اء ال یمك ن أن ت تم ف ي ض ربة . للمطرقة أو التمساح وال ذي ی سقط عل ى الخ ام

أخرى ب ین ت حیث تنتقل الشغلة من طبعة إلى لذلك فإن معظم القوالب تمتلك عدة طبعاواحدة

مثال

;

;

;

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 249: Manufacturing process of metals

عملیات التشكیل المیكانیكي الفصل العاشر

238

إن المط ارق الم ستخدمة ف ي الح دادة ال ساقطة .الضربات لحین الوصول إل ى ال شكل النھ ائي

) .16-10( والموضحة في الشكل رقم (Drop Hammers)تدعى المطارق الساقطة

ن ھ تختل ف ع ن مطرق ة الح دادة تمتل ك ھ ذه المط ارق مطرق ة س قوط موجھ ة أو تم ساح ولك

. البخاریة ف ي ك ون ال سندان ی ربط للھیك ل وھ ذا ال شيء یح افظ عل ى تراص ف ن صفي القال ب

تالئ م المط ارق ال ساقطة األج زاء ال صغیرة ومتوس طة الحج م ومعظمھ ا ی سیطر علی ھ ی دویا

. ویتطلب خبرة معتبرة من أجل عملیة سریعة وكفوءة

7.3.10 عمليـات السك واخل

(Coining & Embossing Processes) تم

عملیة السك عبارة عن تشكیل الكتل أو األقراص المعدنیة الصغیرة نسبیا بكبسھا بین مكبسین

وی صمم ،یحتوي سطحھما على الشكل الم راد طبع ھ عل ى وجھ ي الكتل ة أو الق رص المع دني

ت ستخدم ھ ذه .المع دن إل ى الخ ارج بإن سیابالقالب الذي یتكون من المكبسین بشكل ال ی سمح

إنظ ر ( وح روف الطباع ة تالطریق ة ب صورة خاص ة لت شكیل قط ع النق ود المعدنی ة والمی دالیا

)). a-17-10(الشكل رقم

أما عملیة الخ تم فت ستخدم ع ادة كمرحل ة نھائی ة إلعط اء ش كل نھ ائي لقطع ة س بق وأن ش كلت

لختم إحداث تغییر كبیر في ش كل أو ھیئ ة ولیس الغرض من التشكیل با. بطرق تشكیل أخرى

المطرقة الساقطة :)16-10(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 250: Manufacturing process of metals

عملیات التشكیل المیكانیكي الفصل العاشر

239

القطعة ، بل إنھا تقتصر على إحداث تغییرات طفیفة في الشكل وضبط دقیق ألبع اد ومقاس ات

) .b-17-10(القطعة المشكلة وكما موضح في الشكل رقم

8.3.10 التشكيل فائق السرعة والطاقة (High Rate Forming)

ت ستخدم ھ ذه الطریق ة لت شكیل المع ادن وال سبائك الفائق ة . ضا الت شكیل ب المتفجرات ویسمى أی

صعبا ب الطرق األخ رى ، مث ل مع دن التیت انیوم وس بائك الف والذ الصالدة والتي یكون تشكیلھا

من التشكیل الذي وتستغل ھذه الطریقة المقدار الھائل . وبعض سبائك األلمنیوم الصدأالمقاوم

یتك ون .ولة في المواد المعدنی ة ل دى تعرض ھا إل ى ق وة ت ؤثر علیھ ا ب سرعة ھائل ة یحدث بسھ

من قالب متین ج دا یحت وي عل ى ف راغ یمث ل الجھاز المستخدم في عملیة التشكیل بالمتفجرات

الج سم المطل وب ت شكیلھ ، ویت صل ف راغ القال ب بقن اة ذات قط ر ص غیر ن سبیا تعم ل عل ى

.ارجي تصریف الھواء إلى الجو الخ

یوضع اللوح المعدني المراد تشكیلھ على فوھة القالب ثم یثبت علی ھ وع اء ممل وء ب سائل مث ل

الماء وتعلق شحنة متفجرة قویة . ف ي الوع اء الح اوي عل ى ال سائل ) یستخدم ال دینامیت ع ادة(

عند تفجیر الشحنة تتولد موجة قویة جدا داخل لمعدني السائل الذي یصطدم بقوة ھائلة باللوح ا

ذات األحج امالمنتج اتت ستخدم ھ ذه العملی ة لت شكیل . ویدفعھ إل ى ف راغ القال ب متخ ذا ش كلھ

یشبھ التشكیل بالمتفجرات إل ى ح د كبی ر عملی ة ال سحب . الكبیرة والتي تمتاز بالصالدة الفائقة

.العمیق وتحل محلھا في كثیر من اإلستخدامات

المكبس

القالب

الشكل الناتج الشكل الناتج(b) (a)

الشغلة

عملیة الختم-b عملیة السك -a :)17-10 (الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 251: Manufacturing process of metals

عملیات التشكیل المیكانیكي الفصل العاشر

240

9.3.10 التشكيل بالدوران (Spinning Forming)

یمكن أن تتم عملیات التشكیل بالدوران على الساخن أو على البارد ، وھي عب ارة ع ن ت شكیل

أل واح معدنی ة بال ضغط علیھ ا بواس طة ع دة ت شكیل ، وت دار األل واح خ الل بواس طة الت شكیل

ی تم ض غط الل وح .أجھزة ت دور ب سرعة عالی ة ، وباإلمك ان إس تخدام المخرط ة لھ ذا الغ رض

ھ ذا النم وذج مق ام حی ث یق ومبواسطة عدة التشكیل على نم وذج مثب ت عل ى أجھ زة اإلدارة ،

قال ب الت شكیل ، وباإلمك ان القی ام بھ ذه العملی ة ب ضبط ع دة الت شكیل ی دویا أو آلی ا عل ى الل وح

ذی ة وأغطیتھ ا تستخدم عملیات التشكیل بالدوران إلنت اج أوعی ة ال ضغط الفوال. المراد تشكیلھ

.واألنواع المختلفة من الخزانات

10.3.10 التشكيل باخلرق الساخن (Hot Piercing Forming)

أو إس طواناتوت ستخدم ھ ذه العملی ة بالدرج ة األول ى لتحوی ل الم سبوكات األولی ة إل ى أنابی ب

ل ساخنة والموض وعة الكتل ة المعدنی ة اذات ج دران س میكة ، وی تم الت شكیل ب ضغط قل م خ الل

داخل وعاء إسطواني فینساب المعدن الساخن محیطا بقلم التشكیل ویمأل الفراغ المت روك ب ین

. تشبھ ھذه العملیة كثیرا عملیة البثق .القلم وجدران الوعاء اإلسطواني

4.10 القوالب(Dies)

ففیھ ا یتح دد اإلنت اج ودقت ھ وت صنع ع ادة م ن تعتبر القوالب من األجزاء المھمة ف ي ال صناعة

تتك ون القوال ب . الفوالذ الكاربوني السبائكي المقسى والمعامل حراریا إلكسابھ ص الدة عالی ة

م ن ج زئین أح دھما ثاب ت واآلخ ر متح رك ویحتوی ان عل ى تجوی ف م شابھ م ن حی ث ال شكل

جزء األكبر من التجویف في ، ویفضل أن یكون الوالحجم لشكل وحجم المنتج المراد تصنیعھ

كذلك یتم وضع دالئل ف ي الج زء .الجزء العلوي المتحرك لسھولة إنسیاب المعدن المنتج منھ

األسفل الثابت للقالب وھي عبارة عن قضبان تدخل في الثقوب الموجودة في الج زء المتح رك

دة معین ة ف ي إضافة إلى ذلك یتم وض ع زی ا. لكي تضمن إنطباق الجزئین على بعضھما بدقة

التجویف داخل القالب إلحتواء الزیادة في حجم المادة الخام الداخلة للقالب وتخرج ھذه الزیادة

. مع المنتج على شكل زعانف مرتبطة فیھ وتقطع في عملیة اإلنھاء السطحي

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 252: Manufacturing process of metals

التروس الفصل الحادي عشر

241

الرتوس 11 مثال على عمليات التشغيل والتشكيل

G

ears

(Introduction) املقـــدمــة 1.11

تعرف التروس على إنھا عجالت تحت وي عل ى أس نان

أو ال داخلي ، وت ستخدم لنق ل يالخ ارجتقع عل ى محیطھ ا

الحرك ة الدورانی ة م ن مح ور إل ى آخ ر وك ذلك لتحوی ل

. الحركة الدورانیة إلى حرك ة خطی ة ف ي بع ض الح االت

إن عملی ة نق ل الحرك ة ت تم ب دون إن زالق ب سبب ت داخل

أسنان أحد التروس في فجوات أسنان الترس اآلخ ر وھ و

.ما یعرف بالتعشیق

قدیم ة كان ت ت ضاف األس نان الخ شبیة أو ف ي األزمن ة ال

األوت اد إل ى األق راص لتك وین الت روس ، أم ا الی وم ف إن

أس نان الت روس تن تج بواس طة ط رق الت شغیل أو الت شكیل

وللتزوی د ب ضغط وحرك ة .على الجزء الخارجي للعجل ة

منتظمین ولتقلیل اإلحتكاك والبلى ت صمم الت روس لتمتل ك

عم ا ھ ي حرك ة ) Rolling Motion (حرك ة دحرج ة

إنزالق ، وللحصول على ھذه الحالة ف إن معظ م الت روس

ت ستخدم ش كل ال سن ال ذي ی ستند عل ى المنحن ي المن شأ

(Involute Curve).

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 253: Manufacturing process of metals

التروس الفصل الحادي عشر

242

خمسة متطلب ات یج ب الح صول علیھ ا لك ي تعم ل اج تنتإس إلى تإن دراسة نظریة الترس قاد

:التروس بشكل كفوء وھي

.المقطع الجانبي الحقیقي للسن یجب أن یكون ھو نفسھ المقطع النظري - 1

.فراغ السن یجب أن یكون منتظم وصحیح - 2

.طوة الحقیقیة والنظریة یجب أن تتطابق وتتمركز مع محور دوران الترس دوائر الخ - 3

سطوح الوجھ والجان ب یج ب أن تك ون مل ساء وص لدة ب شكل ك افي لمقاوم ة البل ى ومن ع - 4

.الضوضاء

المرك ز - إل ى-بحی ث یح افظ عل ى م سافة المرك ز المحام ل واألعم دة یج ب أن ت زود - 5

. أحمال التشغیل المطلوبة تحت

.لبات األربعة األولى تحسب بواسطة إختیار المادة وعملیة التصنیع المتط

2.11 أنواع الرتوس(Types of Gears)

:تقسم التروس إلى ثالثة أنواع أساسیة حسب شكلھا والوظیفة التي تؤدیھا وھذه األنواع ھي

. التروس اإلسطوانیة -1

.التروس اللولبیة - 2

.روطیة التروس المخ - 3

1.2.11 الرتوس اإلسطوانية(Cylindrical Gears)

تقع األسنان في ھ ذا الن وع م ن الت روس عل ى إس طوانة ویمك ن أن تك ون األس نان خارجی ة أو

تستعمل التروس اإلسطوانیة لنقل الحركة ب ین ) . 2-11(داخلیة وكما موضح في الشكل رقم

ی ضم الت رس اإلس طواني مجموع ة م ن .ع ف ي م ستوي واح د المح اور المتوازی ة الت ي تق

العناصر المادیة والنظریة والتي تكون شكل السن الخاص ب الترس وكم ا موض ح ف ي ال شكل

). 3-11(والشكل رقم ) 2-11(رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 254: Manufacturing process of metals

التروس الفصل الحادي عشر

243

:وفیما یلي وصف لھذه المكونات

ائ رة نظری ة ت ستند علیھ ا جمی ع ح سابات وھ ي د . (Pitch Circle-D) دائ رة الخط وة -1

.الترس

وھ ي الم سافة عل ى أح د األس نان إل ى النقط ة . (Circular Pitch-P) الخط وة الدائری ة -2

.المماثلة لھا على السن اآلخر

طلحات سن الترسمص :)3- 11(الشكل رقم

ترسان متعشقان من الداخل- b ترسان متعشقان من الخارج -a :)2- 11(الشكل رقم

(a)

Ø

(b)

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 255: Manufacturing process of metals

التروس الفصل الحادي عشر

244

وھ ي ع دد األس نان لك ل إن ج لقط ر الخط وة ، . (Diametral Pitch) الخط وة القطری ة -3

وھ ي تقاب ل المودی ل ف ي نظ ام (Inches System)توھ ي ت ستخدم ف ي نظ ام اإلنج ا

. الملیمترات

مثل قط ر دائ رة الخط وة مق سوما عل ى ع دد أس نان الت رس ، یو . (Module-M) المودیل -4

. (Millimeters System)ویستخدم المودیل في نظام الملیمترات

خط وة لترس ین وتمث ل نقط ة التم اس ب ین دوائ ر ال . (Pitch Point) نقط ة الخط وة -5

. متعشقین

إن اإلتصال بین أس نان الت روس المتع شقة یح صل عل ى . (Line of Action) خط الفعل -6

ط ول الخ ط المماس ي ل دائرتي القاع دة ، وھ ذا الخ ط یم ر خ الل نقط ة الخط وة وی سمى خ ط

.الفعل

لت روس وھو أقصى عمق یمتده سن على أحد ا . (Working Depth-Hw) العمق الفعال -7

. داخل فراغ السن للترس اآلخر المتعشق معھ ، وھو یمثل مجموع أطراف سن الترس

وھ ي . ةوتسمى أیضا بال دائرة الرئی سی . (Addendum Circle-D1) دائرة رأس السن -8

.الدائرة التي تمر بأعلى نقطة على طرف السن وتمثل القطر الخارجي للسن

وھ ي ال دائرة الت ي تم ر بأوط أ نقط ة ف ي . (Dedendum Circle-D2) دائرة جذر ال سن -9

و دائ رة ج ذر ال سن تمث ل القط ر الخ ارجي أو قط ر (Root)سن الترس والت ي یمثلھ ا الج ذر

.جذر السن

ویمث ل اإلرتف اع القط ري لل سن ف وق دائ رة الخط وة . (Addendum-a) رأس ال سن -10

.ویسمى أیضا طرف السن

.وھو العمق القطري تحت دائرة الخطوة . (Dedendum-b) جذر السن -11

.وھو مجموع رأس السن وجذر السن . (Whole Depth-H) العمق الكلي -12

.ھو الفرق بین رأس السن وجذر السن . (Clearance-C) الخلوص-13

ھ ي ال دائرة الت ي تم س دائ رة رأس ال سن . ( Clearance Circle) دائ رة الخل وص-14

.المتعشق

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 256: Manufacturing process of metals

التروس الفصل الحادي عشر

245

وھي الزاویة الواقعة بین خط الفعل والمم اس . (Pressure Angle-Ø) زاویة الضغط -15

. لدائرتي الخطوة للسنین المتعشقین عند نقطة الخطوة

ویمثل سطح السن تح ت دائ رة الخط وة ،وھ و وم وازي . (Tooth Flank) جانب السن -16

.أیضا لمحور الترس

و س طح ال سن ف وق دائ رة الخط وة ، وم وازي لمح ور وھ . (Tooth Face) وجھ السن -17

.الترس

ھو جانب واح د لل سن ف ي المقط ع العرض ي . (Tooth Profile) المقطع الجانبي للسن -18

المقط ع الج انبي ھ و ع ادة منحن ي تق اطع س طح ال سن . ب ین ال دائرة الخارجی ة ودائ رة الج ذر

.والمستوي أو السطح العمودي لسطح الخطوة

ھو طول الوتر ال ذي یقاب ل ق وس ال سمك . (Chordal Thickness-tc)سمك الوتري ال-19

.الدائري في المستوي العمودي لحلزون الخطوة

ھو اإلرتفاع من قمة ال سن إل ى ال وتر . ( Chordal Addendum) رأس السن الوتري -20

. المقابل لقوس السمك الدائري

وھ و ال سمك المق اس عل ى ط ول دائ رة . (Circular Thickness-t) ال سمك ال دائري -21

.الخطوة

وھ و التق وس الواص ل ب ین ج ذر ال سن وقع ر ال سن . (Tooth Fillet) إنحن اء ال سن -22

) . الفراغ بین سنین(

ویمث ل أعل ى نقط ة عل ى ال سن الت ي تم ر فیھ ا دائ رة رأس . (Top Land) قم ة ال سن -23

. السن

ویمثل أوطأ نقطة على ال سن الت ي تم ر فیھ ا دائ رة ج ذر . (Bottom Land) قعر السن -24

. السن

ویمث ل ط ول أس نان الت رس ف ي الم ستوي . (Face Width) ع رض وج ھ ال سن -25

. المحوري

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 257: Manufacturing process of metals

التروس الفصل الحادي عشر

246

وھ ي ال دائرة الت ي ین شأ أو یتول د منھ ا . (Base Circle- Db) دائرة القاعدة أو األساس -26

.تنتاجھا من الرسم المنحني المنشأ ویتم إس

ھ ي الن سبة ب ین ع دد دورات الت رس القائ د وع دد . (Speed Ratio-R) نسبة ال سرعة -27

. دورات الترس المقاد

(Cylindrical Gears Types)أنواع الرتوس اإلسطوانية 1.1.2.11

:تقسم التروس اإلسطوانیة إلى نوعین رئیسیین ھما

. (Spur Gears)) المستقیمة(دلة التروس الع-1

تمتلك الت روس العدل ة أس نان م ستقیمة ت وازي مح وري العم ودین المت رافقین ، وت ستخدم ھ ذه تعتبر التروس العدلة من أسھل أن واع الت روس م ن . التروس للتوصیل بین األعمدة المتوازیة

إذا كانت أسنان الترس ین المتع شقین ال صغیر والكبی ر م ن الخ ارج . خصھا حیث التصنیع وأر

فإن كل عمود لھما یدور في إتجاه معاكس لدوران العمود اآلخر ، أما إذا كانت أس نان الت رس

ی سمى ) . 3-11(الكبیر داخلیة فالترسین یدوران في إتجاه واحد وكما موضح في ال شكل رق م

. (Toothed Wheel)ى الترس الكبیر ویسم(Pinion)الترس الصغیر

تروس عدلة متعشقة من الداخل -bمتعشقة من الخارج تروس عدلة -a ) :3- 11(الشكل رقم

(a) (b)

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 258: Manufacturing process of metals

التروس الفصل الحادي عشر

247

.(Toothed Rack) الجریدة المسننة - 2

وھ ي عب ارة ع ن ت رس م ستقیم مرتب ة أس نانھ عل ى إس تقامة واح دة وت ستخدم لتحوی ل الحرك ة

یوض ح الجری دة الم سننة متع شقة ) 4-11(ال شكل رق م . الدورانیة إلى حركة خطیة وب العكس إن عملیة تحوی ل الحرك ة الدورانی ة إل ى حرك ة خطی ة وب العكس وی تم ذل ك .مع ترس صغیر

:بثالثة طرق ھي

. حول مركز ثابت یسبب حركة الجریدة بخط مستقیم (Pinion) دوران الترس الصغیر-1

.رس حول مركز ثابت حركة الجریدة بخط مستقیم یسبب دوران الت-2

إذا كان ت الجری دة الم سننة ثابت ة والت رس ال صغیر ھ و ال ذي ی دور عن دھا یتح رك مرك ز -3 .الترس في خط مستقیم آخذا الترس معھ

القوانني التي حتكم الرتوس اإلسطوانية 2.1.2.11

س وطریقة عملھا وح سب ن وع الت رس ھنالك عدد من القوانین التي تحكم عملیة تصمیم الترو

:المستخدم ، ویتم إستخدام نظامین خاصین لحساب متغیرات سن الترس وتصمیمھ وھما

ویعتم د ھ ذا النظ ام عل ى المودی ل ف ي . (Millimeters System) نظ ام الملیمت رات -1

) .1-11(حساباتھ وھو موضح في الجدول رقم

الجریدة المسننة متعشقة مع ترس صغیر ) :4- 11(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 259: Manufacturing process of metals

التروس الفصل الحادي عشر

248

NM ×

ND

M×π

M

Ca + M25.1aD 2+ MD 2+

bD 2− MD 5.2−

M×)( 2π

2P

M×25.0

ba + M25.2

G

Pn

nP

GD

DP

GN

N

πP

ND)( ×π

CH −

)sin(90ND o

.ویعتمد على الخطوة القطریة في حساباتھ . (Inches System) نظام اإلنجات -2

)1- 11(الجدول رقم القوانین الخاصة بحسابات التروس العدلة والجریدة المسننة

. الخطوة الدائریة للترس تساوي الخطوة الخطیة للجریدة المسننة / /مالحظة

N = ع دد أس نان الت رس.nP,nG = عل ى ال صغیر والكبی ر ع دد ال دورات بالدقیق ة للت رس

. التوالي

ت

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

14

الرمز القانون إسم العنصر D قطر دائرة الخطوة

M المودیل

P الخطوة الدائریة a رأس السن

b جذر السن

D1 دائرة رأس السن

D2 دائرة جذر السن

t

C لخلوصا

H العمق الكلي للسن Hw العمق الفعال

R نسبة السرعة

,

,

,

,

,

(20º - 14.5º)قیمتھا

, ,

,

,

Ø 12 زاویة الضغط

tc 13 السمك الوتري

سمك السن

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 260: Manufacturing process of metals

التروس الفصل الحادي عشر

249

NDM =

1590

=M mmM 6=

MP ×π= 6×π=P mmP 84.18=

2Pt =

284.18=t mmt 42.9=

MH 25.2= 625.2 ×=H mmH 5.13=

π=

PM mmM 5≈π

=16M

MDD 21 += ( )52701 ×+=D mmD 801 =

MDD 5.22 −= )55.2(702 ×−=D mmD 5.572 =

2Pt =

216=t mmt 8=

) 15( وع دد أس نانھ (90mm)ت رس إس طواني ذو أس نان م ستقیمة قط ر دائ رة الخط وة ل ھ

.مك السن ، العمق الكلي للسن الخطوة الدائریة ، س: ،إحسب

//احلل

دائ رة : أوج د (16mm) وخطوت ھ الدائری ة (70mm)ترس إسطواني قطر دائ رة الخط وة ل ھ

.مك السن رأس السن ، دائرة جذر السن ، المودیل ، س

//احلل

1مثال

2مثال

,

,

,

,

,

,

,

,

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 261: Manufacturing process of metals

التروس الفصل الحادي عشر

250

221 DDH −=

275111 −=H mmH 18=

MH 25.2=25.2

18=M mmM 8=

MDD 21 += )82(111 ×+= D mmD 95=

MP ×π= 8×π=P mmP 13.25=

2Pt =

213.25=t mmt 565.12=

NMD ×=

N×= 895 11=N

و قط ر دائ رة ج ذر (111mm)ترس إسطواني ذو أسنان مستقیمة قطر دائ رة رأس ال سن ل ھ

س مك ال سن ، العم ق المودیل ، دائ رة الخط وة ، الخط وة الدائری ة ،: أوجد . (75mm)السن

.الكلي للسن ، وعدد أسنان الترس

//احلل

2.2.11 ية لولبالرتوس ال(Screw Gears)

تستعمل التروس اللولبیة لنقل الحركة بین المحاور التي ال تتقاطع في الفراغ والتي ال تق ع ف ي

تك ون أس نان ھ ذا الن وع م ن الت روس مثبت ة عل ى ال سطح الخ ارجي ل شكل .م ستوي واح د

في التروس اإلسطوانیة ، وتمیل أسنان ھ ذه الت روس بزاوی ة معین ة إسطواني مثلما ھي الحال

. (Helix Angle)تسمى زاویة الحلزون

3مثال

,

,

,

,

,

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 262: Manufacturing process of metals

التروس الفصل الحادي عشر

251

(Screw Gears Types) أنواع الرتوس اللولبية 1.2.2.11

:تقسم التروس اللولبیة إلى نوعین رئیسیین ھما

.(Helical Gears) التروس الحلزونیة -1

تق ع األس نان عل ى الت رس الحلزون ي عل ى ط ول الحل زون ، وزاوی ة الحل زون تك ون ب ین

ربط الت روس یمك ن أن ت . وھ ي العن صر المت وازي م ع الت رس الحل زون وإس طوانة الخط وة

ھنال ك نوع ان م ن الت روس . الحلزونیة أما متوازیة أو غیر متوازیة لألعم دة غی ر المتقاطع ة

:وھي ) a-5-11(الحلزونیة والموضحة في الشكل رقم

.التروس الحلزونیة مفردة األسنان -1

.التروس الحلزونیة مزدوجة األسنان - 2

:لتي تصف مكونات الترس الحلزوني وھذه المصطلحات ھي ھنالك عدد من المصطلحات ا

وھ ي الزاوی ة ب ین المم اس للحل زون ومح ور . (Helix Angle - ψ) زاوی ة الحل زون -1

.الترس

(a) (b) التروس الدودیة-b التروس الحلزونیة -a :)5- 11(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 263: Manufacturing process of metals

التروس الفصل الحادي عشر

252

وھ ي الخط وة الدائری ة . (Normal Circular Pitch - Pn)الخطوة الدائری ة العمودی ة -2

.في المستوي العمودي لألسنان

وتمث ل الخط وة . (Transverse Circular Pitch - P)الخطوة الدائری ة الم ستعرضة - 3

. الدائریة في مستوي دوران الترس

القوانني التي حتكم الرتوس احللزونية 2.2.2.11

وح سب نظ ام یوض ح الق وانین الخاص ة بح سابات الت روس الحلزونی ة) 2-11(الج دول رق م

.الملیمترات

)2- 11(الجدول رقم القوانین الخاصة بحسابات التروس الحلزونیة

ت

1

2

3

4

5

6

7

الرمز القانون إسم العنصر D قطر دائرة الخطوة

M المودیل

Pn العمودیةالخطوة الدائریة

D1 دائرة رأس السن

H سنال رتفاع إ

L طول الخطوة الحلزونیة

`Z عدد األسنان الفرضي

ψcos)( NM×

ND )cos( ψ×

ψcos×P

MD 2+

M25.2

ψπ

tan)( D×

ψ3cosN

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 264: Manufacturing process of metals

التروس الفصل الحادي عشر

253

ψ×

=cos

NMD20cos303×=D mmD 8.95=

MDD 21 +=

)32(8.951 ×+=D mmD 84.1011 =

MH 25.2= 325.2 ×=H MH 25.2=

ψ×π

=tan

DL20tan

8.95×π=L mmL 800=

وزاوی ة (3mm)ویمتل ك مودی ل ) 30(حلزوني عدد أسنانھ إحسب األبعاد الالزمة لفتح ترس

.(20º)میل الحلزون

//احلل

.(Worm Gears) التروس الدودیة -2

لدودیة سن واح د أو مجموع ة أس نان ، ویك ون الن وع متع دد األس نان یمكن أن تضم التروس ا

أكب ر ب ین الت رس تصنع ھذه التروس عادة مع قم ة محدب ة إلعط اء إت صال . ھو النوع الشائع

موض ح فی ھ ش كل الت روس ) b-5-11(ال شكل رق م . ال دودي والت رس اآلخ ر المتع شق مع ھ

ھنال ك ع دد م ن الم صطلحات الفنی ة الت ي ت صف مكون ات الت روس الدودی ة وھ ذه .الدودی ة

:المصطلحات ھي

م ن أي نقط ة عل ى ال سن إل ى ةھ ي الم سافأو التق دم . (Lead - L) الجزء الم سننخطوة -1

.حور الدورة التالیة لنفس السن وموازیة للمالنقطة المماثلة على

الم سافة م ن أي نقط ة عل ى ال سن إل ى . (Axial Pitch – Pa)لل دودة ی ة محورالخطوة ال -2

خط وة الج زء الم سنن ھ ي نف سھا . ال سن المج اور وموازی ة للمح ور النقطة المماثلة لھا عل ى

.لسن الدودي المفرد لالخطوة الخطیة

مثال

,

,

,

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 265: Manufacturing process of metals

التروس الفصل الحادي عشر

254

ھ ي الزاوی ة ب ین اوی ة التق دم وت سمى أی ضا ز. (Lead Angle – λ)زاوی ة الخط وة -3

.(25º - 45º)وقیمتھا المماس للحلزون والمستوي العمودي للمحور

.ھو النسبة بین قطر الخطوة للدودة والمودیل المحوري . (q)سمك الدودة النسبي -4

الخط وة الدائری ة للت رس ال دودي ت ساوي الخط وة المحوری ة . (PC)الخط وة الدائری ة -5

. للدودة

الموجودة حول المحیط الكام ل عدد األسنان . (Gear Teeth-NG) أسنان الترس الدودي -6

.للترس الدودي

وھي النسبة بین عدد اللوالب في الدودة وعدد األسنان . (Gear Ratio-R)نسبة السرعة -7

.في الترس الدودي

دودة ومرك ز الت رس الم سافة ب ین مرك ز ال .(Center Distance-C) البع د المرك زي -8

.الدودي

ویمث ل قط ر دائ رة الخط وة ف ي الت رس . (Axial Module-ma) المودی ل المح وري -9

.الدودي مقسوما على عدد أسنان الترس الدودي

.(Pitch Diameter-DG)قطر الخطوة في الترس الدودي -10

.(DW) قطر دائرة الخطوة في الدودة -11

.) 8-1( وھي من وتمثل عدد األسنان على الدودة . (NW) عدد اللوالب -12

القوانني التي حتكم الرتوس الدودية 3.2.2.11

یوضح القوانین الخاصة بحسابات التروس الدودیة وال دودة ح سب نظ ام ) 3-11(الجدول رقم

.الملیمترات

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 266: Manufacturing process of metals

التروس الفصل الحادي عشر

255

)3-11(الجدول رقم دودیة والدودةالقوانین الخاصة بحسابات التروس ال

3.2.11 خروطيةالرتوس امل (Bevel Gears)

المائل ة ت ستخدم الت روس المخروطی ة ب شكل أساس ي ف ي نق ل الحرك ة الدورانی ة ب ین المح اور

الوض ع األفق ي غیر المتوازیة والتي تقع في مستوي واح د ، م ثال نق ل الحرك ة م ن المتقاطعة

تك ون أس نان ھ ذه الت روس مرص وفة عل ى ش كل مخ روط ن اقص ، .إل ى الوض ع العم ودي

ت

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

الرمز القانون إسم العنصر DG قطر الخطوة في الترس الدودي

DW قطر دائرة الخطوة في الدودة

Pa الخطوة المحوریة للدودة

ma المودیل المحوري

PC للترس الدودي الخطوة الدائریة

q سمك الدودة النسبي

L خطوة الجزء المسنن

NW عدد اللوالب

NG أسنان الترس الدودي

C البعد المركزي

R نسبة السرعة

Ga Nm ×

λ 12 زاویة الخطوة

, WDC −2

qma × , GDC −2

WN1 ,

GG

ND )( ×π , am×π

GG

ND

WN1 ,

GG

ND )( ×π , am×π

aW

mD

aW DN × , λπ tan×× WDλtan×q

RNW ,

aG

mD

2GW DD + , )(2 G

aNq

m+

GW

NN

WDL

×π

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 267: Manufacturing process of metals

التروس الفصل الحادي عشر

256

یوض ح ) 6-11(ال شكل رق م . وت ستخدم ف ي التطبیق ات الثقیل ة ذات ال سرعات العالی ة

.المصطلحات الخاصة بالتروس المخروطیة

. قاعدة المخروط وھو قطر .(Pitch Diameter-D) قطر الخطوة - 1

ویمثل قطر الدائرة الخارجیة أو التاجیة .(Outside Diameter-Do) القطر الخارجي - 2

.للترس المخروطي

ھي الزاویة المحصورة بین راسم مخروط الخطوة . ( Pitch Angle-Γ)زاویة الخطوة - 3

.والمحور

ل لمخروط الخطوة وھو وھو اإلرتفاع المائ . (Cone Distance-A)راسم المخروط - 4

.مشترك لكال الترسین المتعشقین

الزاویة المقابلة لرأس السن وھي متساویة لكال الترسین . (α)زاویة رأس السن - 5

.المتعشقین

الزاویة المقابلة لعمق جذر السن وھي متساویة لكال الترسین . (δ) زاویة جذر السن - 6

.المتعشقین

ھي الزاویة المحصورة بین خط رأس السن . (Face Angle- Γo) زاویة الوجھ - 7

.والمحور

المصطلحات الخاصة بالتروس المخروطیة ) :6- 11(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 268: Manufacturing process of metals

التروس الفصل الحادي عشر

257

.ھي الزاویة المحصورة بین خط الجذر والمحور . (Root Angle- ΓR) زاویة الجذر- 8

وھي المسافة الموازیة للمحور من رأس . (Crown Height-x)اإلرتفاع التاجي - 9

.المخروط إلى تاج السن

وھو المسافة الموازیة للمحور من رأس المخروط إلى .(Backing-y) البعد الخلفي - 10

.تاج السن

المسافة بین المستوي الخلفي وتاج . (Crown Backing-z) البعد الخلفي التاجي - 11

.الترس ، وھذه المسافة أھم من البعد الخلفي

طوة إلى وھي المسافة من مخروط الخ . (Mounting Distance-M) بعد التركیب - 12

.یستعمل ھذا البعد ألغراض الفحص والتجمیع . المستوي الخلفي للترس

وھي الزاویة المحصورة بین الرأس الخلفي .(Backing Angle-β)الزاویة الخلفیة - 13

.لألسنان وقاعدة مخروط الخطوة ، وھي تساوي عادة زاویة الخطوة

المخروط وھو مشترك للترسین وھو عرض سن . (Face Width- F) عرض الوجھ - 14

.(A/3)قیمة عرض الوجھ ال تزید عن . المتعشقین

(Bevel Gears Types) أنواع الرتوس املخروطية .3.2.111

:تقسم التروس المخروطیة إلى خمسة أنواع رئیسیة والتي یمكن إدراجھا كاآلتي

.(Straight Bevel Gears)التروس المخروطیة المستقیمة - 1

) . a-7-11(تكون أسنان ھذا النوع من التروس مستقیمة وكما موضح في الشكل رقم

.(Spiral Bevel Gears)التروس المخروطیة الحلزونیة - 2

یزود ھذا التصمیم بتراكب ال سن . تمتلك التروس الحلزونیة أسنان عبارة عن شظایا حلزونیة

إنظ ر ال شكل رق م (ثاب ت وی ستمر التع شیق وق ت بحی ث إن مزی دا م ن األس نان تتع شق عن د

)11-7- b. ((

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 269: Manufacturing process of metals

التروس الفصل الحادي عشر

258

.(Hypoid Bevel Gears)التروس المخروطیة الھایبودیة - 3

ا ك ون س طوح الخط وة دماع ، وھ ي ت شبھ الت روس الحلزونی ة متخالف ة وتك ون ذات مح اور

.) c-7-11( وكما موضح في الشكل رقم قطع زائد بدال من المخروط على شكلتكون

.(Zerol Bevel Gears )التروس المخروطیة الصفریة - 4

، وھذا الشكل یزود بأسنان أقوى نوع ا م ا تمتلك ھذه التروس أسنان على شكل أقواس دائریة

التروس الصفریة موضحة ف ي ال شكل .من التي یمكن الحصول علیھا من التروس المستقیمة

) . d-7-11(رقم

.(Crown Bevel Gears )التروس المخروطیة التاجیة - 5

180º)(حیث تمتلك زاویة قمة مخروطیة مق دارھا وھي نوع خاص من التروس المخروطیة

فیھ األسنان عل ى جان ب واح د ، وھ ي تقاب ل الجری دة الم سننة وھي عبارة عن قرص موزعة

.)) e-7-11(إنظر الشكل رقم (في التروس العدلة

(a) (b) (c)

(d)

أنواع التروس المخروطیة :)7- 11(الشكل رقم

(e)

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 270: Manufacturing process of metals

التروس الفصل الحادي عشر

259

ني التي حتكم الرتوس املخروطية القوان .3.2.112

یوضح القوانین الخاصة بحسابات التروس المخروطیة حسب نظام ) 4-11(الجدول رقم . الملیمترات

)4-11(الجدول رقم المخروطیةالقوانین الخاصة بحسابات التروس

(a) ، رأس السن (b) ، ج ذر ال سن (m) ، المودی ل (N) ، ع دد األس نان (DG) قط ر الت رس

. قطر الترس الصغیر (DP)الكبیر ،

ت

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

الرمز القانون إسم العنصر ΓG زاویة الخطوة

ΓP زاویة الخطوة

D الخطوة قطر Do القطر الخارجي

A راسم المخروط

α رأس السنزاویة

δ جذر السنزاویة Γo زاویة الوجھ

ΓR زاویة الجذر

x اإلرتفاع التاجي

z البعد الخلفي التاجي

)(tan 1P

GD

D−

M 12 بعد التركیب

F 13 عرض الوجھ

)(tan 1G

PD

D−

Nm×Γ+ cos2aD

Γsin2D

Aa

Ab

α+Γδ−Γ

ooD

Γtan2

Γ+ sinay

Γ+

tan2)( Dy

3A

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 271: Manufacturing process of metals

التروس الفصل الحادي عشر

260

4.11 نسبة التعشيق(Gear Ratio)

ال سرعة المحیطی ة لك ل منھم ا تك ون مت ساویة ، وبم ا إن ال سرعة عن دما یتع شق ترس ان ف إن

: ن لذلك یكون المحیطیة تساوي المحیط مضروبا في عدد دورات الترس

:حیث

D2 , D1 = دائرة الخطوة للترس األول والثاني على التوالي قطر .

N2 , N1 = للترس األول والثاني على التوالي الدورات عدد .

:إضافة إلى ذلك تمتلك التروس المتعشقة نفس الخطوة الدائریة ، لذلك ینتج

:حیث

Z2 , Z1 = الثاني على التوالي الترس عدد أسنان الترس األول و .

.بمعادلة نسبة التعشیق أو درجة التحویل للتروس ) 3(تسمى المعادلة رقم

5.11 تصنيع الرتوس (Manufacturing of Gears)

نیكی ة والت ي تختل ف ھنالك طرق عدیدة مستخدمة إلنتاج الت روس منھ ا الحراری ة ومنھ ا المیكا

:وحجم الترس المنتج ، وھذه الطرق ھي في دقتھا

2211 NDND ××π=××π (1)

1

2

2

1

NN

DD

= (2)

2

1

1

2

2

1

ZZ

NN

DD

== (3)

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 272: Manufacturing process of metals

التروس الفصل الحادي عشر

261

1.5.11 وبةصباملالرتوس (Molding Gears)

ة م ن حدی د عونتك ون الت روس الم ص. یمكن أن یتم صب التروس في قوالب رملیة أو دائمی ة

غی ر دقیق ة ، ومنخف ضة والم صبوبة ف ي القوال ب الرملی ة تك ون خ شنة ،الزھ ر الرم ادي

ت روس الحلق ة . صنع األحجام الواسعة بھذه الطریقة وبكلفة واطئة نسبیا المقاومة ولكن یمكن

للت شغیل الالح ق والت ي توج د الھایبودیة والتروس الصغیرة الخشنة تسبك م ن الحدی د اإلب ري

ف ي قوال ب العدید من التروس الصغیرة المخصصة للعمل الخفیف ت سبك. في بعض العربات

م ن س بائك الزن ك ، الق صدیر ، األلمنی وم ، والنح اس م ع درج ة عالی ة م ن الدق ة واإلنھ اء

في بعض األحیان تسبك التروس من الم واد البالس تیكیة حی ث تك ون ھنال ك حاج ة . السطحي

.لخواص العزل والحد من الضوضاء والمقاومة المتوسطة للعمل الخفیف

2.5.11 الرتوس املشكلة

(Forming Gears)

ی تم . تصنع التروس بواسطة أنواع متعددة من عملیات الت شكیل عل ى الب ارد أو عل ى ال ساخن

بث ق تبثق خام البراص أو األلمنیوم ویقطع لألط وال المرغوب ة ، ف ي ح ین إن بع ض الت روس

متوس طة الحج م تبث ق عل ى ذیة التروس الفوالحتى. عندما تكون دافئة أو باردة بالسك وتنھى

البارد ، تطرق على البارد بدقة ، أو تشكل ب الطرق عل ى ال ساخن جمی ع أن واع الت روس ی تم .

. (Burnishing)شكل درفلة إلنھاء التروس تسمى الصقل بالحك . درفلتھا من الفوالذ اللین

. لمطلوب یتم درفلة الشغلة حالما تضغط بین أو تحت قوالب لھا شكل الترس ا

3.5.11 الرتوس املقطوعة (Cutting Gears)

التروس الكبیرة مثل الترس الحلق ي عل ى قاع دة المرف ق ال دوار ت صنع بنج اح بواس طة القط ع

(125μm±)إن التفاوتات التي یمكن الحصول علیھا ھ ي . بالشعلة من ألواح الفوالذ السمیكة

. (200mm) لأللواح التي سمكھا لح د(±250μm)،(100mm)ي سمكھا فوق مع األلواح الت

الل دائن الصفائح المعدنیة ، یتم قطع التروس من الكتل المسبوكة والمطروقة ، قضبان الخام ،

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 273: Manufacturing process of metals

التروس الفصل الحادي عشر

262

في بعض األحیان یكون التشغیل ھو الطریقة األكث ر إقت صادیة . الطبقیة ، األشكال المصبوبة

وف ي أحی ان أخ رى یك ون أكث ر إقت صادیة للكمی ات الواس عة ، مث ل لكمیات اإلنتاج الصغیرة ،

ب شكل . التروس الم سكوكة م ن ال صفائح المعدنی ة لل ساعات ، األلع اب ، واألجھ زة التطبیقی ة

عام یتم تشغیل التروس بسبب إنھا الطریقة الوحیدة للحصول على درجة الدقة ومعاملة الم ادة

الدقیق ة الحدیث ة مث ل محرك ات اإلحت راق ال داخلي ، ال صلدة المطل وبتین م ن قب ل اآللی ات

:ویمكن تقسیم طرق قطع التروس إلى ثالثة مجامیع ھي . الطائرات ، عدد التشغیل وغیرھا

ق اطع ل ھ نف س ش كل ت ستخدم ھ ذه الطریق ة . (Forming Method)طریق ة الت شكیل - 1

دة قط ع مف ردة اإلت صال عل ى یمك ن أن یك ون الق اطع ع . الف راغ ب ین األس نان الم راد قطعھ ا

إنظ ر ال شكل (أو ع دة ال شدالمقشطة النطاحة أو العربة ، القاطع الدوار على ماكن ة التفری ز ،

.)) a-8-11(رقم

والتي فیھا ع دة قط ع ترددی ة توج ھ بواس طة . (Template Method)طریقة المعایرة - 2

م شكل رئی سي أو مع ایر عل ى ماكن ة ت سمى مق شطة عرب ة ال ھ ذه الطریق ة بطیئ ة وت م . ت رس

. الواسعة وذات الخطوة الخشنة إالإستبدالھا لكل التروس

ف ي ھ ذه الطریق ة یك ون المقط ع الج انبي . (Generating Method)طریق ة التولی د - 3

الق اطع وال شغلة ی دوران . للق اطع م شابھ لل ذي ھ و ل سن الت رس المع شق أو الجری دة الم سننة

أن .)b-8-11(وكم ا ف ي ال شكل رق م ف ي التع شیق لتولی د ش كل ال سن وی ضغطان س ویة كم ا

. التروس المنتجة بواسطة التولید ھي أكثر دقة وعملیة التصنیع تكون أسرع

1.3.5.11 الرتوس قشط (Gears Shaping)

. س ص غیر ت رددي عل ى ش كل س ن مف رد ، جری دة ، أو ت ریتم ق شط الت روس بواس طة ق اطع

كم ا ف ي حال ة التع شیق ، ویح دث تتحرك كتلة الخام المراد إنت اج الت رس منھ ا والق اطع س ویة

ی تم تثبی ت الق اطع ف ي النھای ة المنخف ضة لعم ود . ع دد م ن القطوع ات نتیج ة لھ ذا التع شیق

) e,d,c-8-11(في معظم قاشطات التروس ، كما في الشكل رقم الدوران العمودي والترددي

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 274: Manufacturing process of metals

التروس الفصل الحادي عشر

263

بواس طة الحدب ة لتحری ك یوج ھ عم ود ال دوران. حالم ا یب دأ ب التردد لألعل ى ولألس فل وی دور

إن اإلدارة الترددی ة لعم ود دوران الق اطع . القاطع في مسار حلزوني لقطع التروس الحلزونیة

یكون قاطع الترس العدل قادر على تولی د أي ت رس . یمكن أن تكون میكانیكیة أو ھیدرولیكیة ف ي نف س النظ ام ، ولك ن ق اطع الت رس الحلزون ي یمك ن أن یول د فق ط الت روس ل نفس الخط وة

. الممتلكة خطوة وزاویة حلزون واحدة

2.3.5.11 تفريز الرتوس (Gears Milling)

اوي زاوی ة الحل زون لكي یتم تفریز التروس الحلزونیة البد من میل ق اطع التفری ز بزاوی ة ت س

(ψ) على محور الشغلة ، لذلك تنحرف منضدة ماكنة التفریز التي تثبت علیھا الشغلة

یعتب ر (ψ)إن إدارة من ضدة ماكن ة التفری ز بھ ذه الزاوی ة. بالزاوی ة المطلوب ة للحل زون

.ضروریا لضبط الحلزون بمحاذاة قاطع التفریز

طرق مختلفة إلنتاج التروس :)8 - 11(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 275: Manufacturing process of metals

التروس الفصل الحادي عشر

264

4.5.11 ميتالورجيا املساحيق (Powder Metallurgy)

یتم تصنیع التروس بطریقة میتالورجیا الم ساحیق ع ن طری ق ك بس م ساحیق المع ادن الم راد

إستخراج بعدھا یتم تصنیع التروس منھا في قوالب خاصة لھا نفس شكل الترس المراد إنتاجھ

ن ھ للح صول عل ى لن وع الم سحوق الم صنوع مالت رس وتلبی ده ف ي درج ة ح رارة معین ة تبع ا

.التماسك النھائي

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 276: Manufacturing process of metals

الرقميلتحكماكنات ا م الفصل الثاني عشر

265

12

ماكنات التحكم الرقمي

Num

erical Control M

achines

(Introduction) املقـــدمــة 1.12

لقد كان ظھور تقنیة التحكم الرقمي بمثابة التحول

الجذري في طریقة التحكم في ماكنات العدد وذلك

إستجابة لما بدا جلیا من وجود محدودیة في إمكانیات ھذه

الماكنات ، مما یفرض قیودا كبیرة على التصمیمات

. الھندسیة ومتطلباتھ المتصاعدة من حیث الدقة والتعقید

في السنوات التي تلت الحرب العالمیة الثانیة ثبت بوجھ و

خاص عجز الماكنات التقلیدیة عن تحقیق متطلبات

صناعة المعدات الجویة ، مما فتح الباب على مصراعیھ

لظھور ما سمي بالتحكم الرقمي Numerical)

Control (. التحكم الرقمي یمكن تعریف(NC) لماكنة

ة لألتمتة والتي یسیطر فیھا على التشغیل على إنھا طریق

وظائف الماكنة المتعددة بواسطة الحروف ، األرقام ،

والرموز وتدار ھذه الماكنات بواسطة برنامج یغذى فیھا

وھذا البرنامج یتضمن التعلیمات الدقیقة حول منھجیة

التصنیع باإلضافة إلى بقیة الحركات، وعلى سبیل المثال

خدم ، ما ھي السرعة والتغذیة ،ما ھي العدة التي تست

حیث والحركة من أیة نقطة إلى أخرى وفي أي مسار ،

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 277: Manufacturing process of metals

الرقميلتحكماكنات ا م الفصل الثاني عشر

266

إن وظ ائف ال تحكم الرقم ي ی سیطر علیھ ا . ی تم إعط اء ك ل ھ ذه التعلیم ات ف ي البرن امج

إلكترونیا ، ھیدرولیكیا ، أو بالھواء المضغوط ، ویمكن أن تكون واحدة أو أكثر من الوظ ائف

:(NC)التالیة ذاتیة الحركة في ماكنات

.یقاف عمود دوران الماكنة تشغیل وإ - 1

.السیطرة على سرعة عمود الدوران - 2

تحدی د موض ع ط رف الع دة عن د المواق ع المرغوب ة وتوجیھھ ا عل ى ط ول الم سارات - 3

. بھا بواسطة السیطرة الذاتیة على منزلقات الحركة بالمرغو

) .معدل التغذیة(السیطرة على معدل حركة طرف العدة - 4

. لدوران تغییر العدد في عمود ا - 5

إن التطبیقات الرئی سیة لل تحكم الرقم ي ھ ي ف ي ماكن ات قط ع المع ادن مث ل ماكن ات التفری ز ،

إل ى جان ب ذل ك ، ی ستخدم ال تحكم . المخ ارط ، ماكن ات التجل یخ ، وماكن ات تولی د الت روس

الرقمي برامج السیطرة لعدد من ماكنات تشكیل المعادن مثل المثاقب،ماكنات القط ع باللھ ب ،

(Robots)ثني األنابیب ، وماكنات قص ولف الصفائح ، وأخیرا یمك ن أن تك ون الروبوت ات

. بشكل أساسي وحدات معالجة المادة ولكن أساسیات السیطرة تكون قریبة جدا للتحكم الرقم ي

:إن ماكنات التحكم الرقمي تالئم األعمال اآلتیة

ت ي ال یمك ن ت صنیعھا ب الطرق األج زاء الت ي تمتل ك منحنی ات كنتوری ة معق دة وال - 1

.التقلیدیة

.األعمال التي تتطلب دقة وتكراریة عالیتین جدا - 2

.كمیة اإلنتاج الصغیرة - 3

.أو عندما تكون التنصیبات مكلفة /األعمال التي تتطلب تنصیبات عدیدة و - 4

األجزاء التي تكون متعرضة لتغییرات ت صمیمیة متك ررة وبالت الي تحت اج إل ى ط رق - 5

.ثر كلفة تصنیع أك

.كلفة المعاینة ، والتي ھي جزء مھم لكلفة التصنیع الكلیة - 6

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 278: Manufacturing process of metals

الرقميلتحكماكنات ا م الفصل الثاني عشر

267

2.12 األتــمتــــة(Automation)

إن األتمت ة عب ارة ع ن تقنی ة مخت صة بتطبی ق نظ م میكانیكی ة وإلكترونی ة ونظ م قائم ة عل ى

یھ ا ، وتمث ل األتمت ة تقنی ة متج ددة ت ستمر إستخدام الحاسوب لتشغیل عملی ة اإلنت اج وال تحكم ف

ویمك ن تق سیم األتمت ة إل ى ثالث ة أن واع . فیھا عملیة اإلبداع التي بدأت من ذ ع دة عق ود م ضت

:رئیسیة ھي

. (Fixed Automation) األتمتة الثابتة -1

ن سبة لطبیع ة تك وین ماكن ات وھ و نظ ام یك ون فی ھ ترتی ب العملی ات المطلوب ة لإلنت اج ثاب ت

.اإلنتاج نفسھا

. (Programmable Automation) األتمتة القابلة للبرمجة -2

وھ و نظ ام ص ممت فی ھ ماكن ات اإلنت اج بحی ث تك ون ق ادرة عل ى تغیی ر ترتی ب العملی ات

ف ي ترتی ب عملی ات المطلوب ة لإلنت اج وبالت الي القابلی ة إلنت اج أش كال متع ددة ، وی تم ال تحكم

.اإلنتاج ببرنامج خاص

. (Flexible Automation) األتمتة المرنة -3

وھ و إمت داد لنظ ام األتمت ة القابل ة للبرمج ة بحی ث ال یوج د زم ن ض ائع ف ي عملی ة إع ادة

ھو تطبیق حیوي إن أھم مثال على ھذا النظام من األتمتة ھو التحكم الرقمي والذي . البرمجة

.للدمج بین تقنیة الحاسوب وتقنیة اإللكترونیات في مجال التحكم في التصنیع

مزايا وحمددات التحكم الرقمي 3.12

یعتبر التحكم الرقمي أفضل من طرق التصنیع التقلیدی ة ، وھ ذه األف ضلیة ج اءت م ن إمكانی ة

: الرقمي عن كاآلتي البرمجة ویمكن إدراج المزایا التي یتمیز بھا التحكم

.یمكن أن تنتج األجزاء بدقة أكبر حتى للدفعات الصغیرة - 1

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 279: Manufacturing process of metals

الرقميلتحكماكنات ا م الفصل الثاني عشر

268

Idle Time) (زمن عدم القط ع. یمكن أن تنتج األجزاء بوقت أقل ولذلك تكون أقل تكلفة -2

.یختزل ألدنى قیمة ، وھذا یعتمد على طریقة البرنامج الذي یكتب للجزء

لج زء یخت زل ألدن ى ح د وكنتیج ة ل ذلك یتول د مع دن غی ر الم شغل الم شترك ف ي ت صنیع ا -3

ال تحت اج إل ى خب رة م شغل ، م ا ع دا تن صیب . أقل نتیجة ألخطاء الم شغل (Scrap)مستغل العدة والشغلة ، وحتى ھنا یكون التنصیب بسیط ألقصى حد .

دالئ ل ومثبت ات بما إن برمجة الجزء تأخذ العنایة للھندس یة المتول دة ، تخت زل الحاج ة إل ى -4

وحتى عن دما ی ستخدم المثب ت یك ون . مكلفة أو تحد بشكل كامل ، إعتمادا على ھندسیة الجزء

إنھ ا س ھلة ج دا إل ى أبع د ح د لعم ل وخ زن الب رامج . ب سیط ج دا مقارن ة م ع الماكن ة التقلیدی ة

) .األشرطة(

األج زاء تك ون ألن جمی ع دفع ات(Inspection Time)ی تم إخت زال زم ن المعاین ة -5

. المتقدمة (CNC) تإن وظیفة القیاس تصبح جزء للبرمجة في حالة بعض سیطرا. متماثلة

تحد الحاجة إلى أنواع معینة م ن ع دد الت شكیل ف ي ماكن ات ال تحكم الرقم ي ، وھ ذا یرج ع -6

.إلى إمكانیة برمجة التولید الجانبي حتى إذا كان یتضمن ثالثة أبعاد

المحتاج ة قب ل العم ل یمك ن أن توض ع عل ى (Lead Times)نج از أو التلبی ة مھل ة اإل -7 . الماكنة یتم إختزالھا إلى حد كبیر ، إعتمادا على تعقید العمل

تنج ز عملی ات ت شغیل متنوع ة والت ي تع الج عل ى ماكن ات ت شغیل (CNC)مراكز ت شغیل -8

الورش ة ، وھ ذا س وف ی وفر ف ضاء تقلیدیة عدیدة ، لھ ذا یخت زل ع دد الماكن ات عل ى أرض یة

وھذا الشيء سوف ین تج ك ذلك ف ي إخت زال كل ف اإلنت اج . أرضیة ویقلل زمن إنجاز التصنیع

.الكلیة

أوقات التنصیب ی تم إختزالھ ا ، ألن التن صیب ی ضم موق ع ب سیط لبی ان ال سطح والموق ع ، -9

ھ ذا ی ؤدي إل ى أوق ات ك ل . وب األحرى ، ع دد التن صیبات المحتاج ة یمك ن أن تخت زل ك ذلك

.معاملة منخفضة

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 280: Manufacturing process of metals

الرقميلتحكماكنات ا م الفصل الثاني عشر

269

أوقات التشغیل والكلف قابلة للتنبؤ بھا بدقة أكبر ألن كل العناصر المتضمنة في الت صنیع -10

تحلل بشكل تام قبل أن یحضر برنامج الجزء .

ماكن ة ال تحكم الرقم ي یمك ن أن . كل ل الم شغل ال ی أتي ف ي ال صورة ف ي ت صنیع الج زء -11

.ستمرار ألنھا أكثر ثباتیة عما ھو علیھ في الماكنات التقلیدیة تستخدم بإ

العدد یمكن أن تستخدم عند تغذیات وسرعات مثلى والتي یمكن أن تبرمج -12 .

تع دیل ت صمیم الج زء یمك ن أن ینتق ل ب سھولة ج دا داخ ل ال صناعة بواس طة تغیی رات -13

الك وق ت ف ي ال دالئل ، المثبت ات ، ب سیطة ف ي برن امج الج زء ب دون تغی رات باھظ ة وإس تھ

.وتجھیز العدد ، وھذا سوف یضیف مرونة في التصنیع

قدرة إزالة المعدن لماكنات التحكم الرقمي ھي عموما عالیة بسبب ثباتیة التركیب العالیة -14

.جدا المستخدمة في تصمیم الماكنة مقارنة بالماكنات التقلیدیة

ن ماكن ات ال تحكم الرقم ي تمتل ك العدی د م ن المزای ا الموض حة أع اله ، ف إن على ال رغم م ن إ

ھنال ك مح ددات معین ة والت ي یج ب أن تبق ى ف ي ال ذھن عن د إس تخدام ھك ذا ماكن ات وھ ذه : المحددات ھي

كلفة الماكنات الرقمیة أعل ى بكثی ر مقارن ة م ع نف س الماكن ات التقلیدی ة ، والت ي ھ ي غالب ا -1

وأیضا تجھیز العدد یكون أعلى . أضعاف الكلفة ) 10 - 5( .

الخبرة المطلوبة لتشغیل ماكنات التحكم الرقمي ھ ي عموم ا أعل ى م ن وجھ ة نظ ر التقنی ة -2

.كثیرة التفاصیل والتعقید الموجود فیھا

حی ث ی شمل الت دریب عل ى . تتطلب ماكن ات ال تحكم الرقم ي ت دریب خ اص للعام ل علیھ ا -3

. امج باإلضافة إلى األجزاء الصلبة لھا البر

بقدر كون ماكنات التحكم الرقمي معقدة وكثیرة التفاص یل ، فإنھ ا تحت اج إل ى عنای ة كبی رة -4

.للمحافظة علیھا ، من وجھة نظر إجور الشخص الخبیر وقطع الغیار الباھظة الثمن

التشغیل الذاتي لماكنات التحكم الرقمي یتضمن نسبیا ك -5 .لف عمل أعلى

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 281: Manufacturing process of metals

الرقميلتحكماكنات ا م الفصل الثاني عشر

270

التطور التأرخيي لتقنية التحكم الرقمي 4.12

ف ي معھ د 1952 و 1948لق د ت م أول تط ویر لتقنی ة ال تحكم الرقم ي ف ي الفت رة م ا ب ین الع ام

ن بالتعاون مع شركة جون بارسونس للطائرات في مدینة می شیغا(MIT)ماسوشوست للتقنیة

فكرة التحكم الرقم ي ف ي ذل ك الوق ت إل ى ظھ ور حاج ة وترجع. بالوالیات المتحدة األمریكیة

ماسة إلنتاج قطع غایة في الدقة ألشكال ھندس یة معق دة ت شكل أج زاءا م ن الط ائرات الحربی ة .وعلى وجھ الخصوص مراوح للطائرات العمودیة

ونسبة لتعقید ھذه األشكال فقد إقتضى ذلك إستغراق وقت طویل للتأكد م ن ص حة العالق ة م ن

یث الموقع بین عدة القطع والشغلة وذلك قبل ال شروع ف ي عملی ات الت شغیل ح وق د أدى ذل ك .

ومن ثم فق د ن شأت . إلى إطالة الزمن المطلوب إلكمال عملیات التصنیع وبالتالي زیادة التكلفة

:فكرة التحكم الرقمي لتحقیق األھداف التالیة

.زیادة اإلنتاج -1

.لمشغلة تحسین جودة ودقة القطع ا - 2

.تحقیق اإلستقرار في تكالیف اإلنتاج - 3

.إمكانیة تصنیع القطع المعقدة التي قد یستحیل تصنیعھا بإستخدام الماكنات التقلیدیة - 4

ت صنیع أول ماكن ة لل تحكم الرقم ي وكان ت ذات ثالث ة مح اور وتعم ل 1952وت م ف ي ع ام

ن تطبی ق تقنی ة ال تحكم الرقم ي تم اإلعالن رس میا ع 1954وفي العام . بواسطة شریط مثقب

. وبع دھا ب ثالث س نوات ت م أول إنت اج لھ ذه الماكن ات وتركیبھ ا لتك ون ج اھزة لإلس تخدام

كانت تقنیة التحكم الرقمي قد القت قبوال واس عا وأص بح بمق دور الجھ ات 1960وبحلول عام

.الراغبة في إستخدامھا الحصول علیھا دون عوائق

تحكم الرقمي أنواع أنظمة ال 5.12

ھنالك ثالثة أن واع رئی سیة م ن أنظم ة ال تحكم الرقم ي الم ستخدمة الی وم ف ي عملی ات الت شغیل

:المختلفة وھذه األنواع ھي

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 282: Manufacturing process of metals

الرقميلتحكماكنات ا م الفصل الثاني عشر

271

. (Numerical Control-NC) التحكم الرقمي -أوال

ات الت صنیع بواس طة وھو صورة من صور األتمتة القابلة للبرمجة حی ث ی تم ال تحكم ف ي مع د

برنامج خاص بالقطعة المراد إنتاجھا ، ویكون البرنامج بشكل أرقام وحروف ورموز ویحف ظ

عن دما تتغی ر القطع ة . على ھیئة ش ریط مثق ب ت تم قراءت ھ بواس طة جھ از ال تحكم ف ي الماكن ة

تجع ل ماكن ات المراد تصنیعھا یتغیر البرنامج أیضا ، وھذه القابلیة لتغیی ر البرن امج ھ ي الت ي

التحكم الرقمي مناسبة لإلنت اج الم نخفض والمتوس ط الحج م ، وتمت د تطبیق ات ال تحكم الرقم ي

لت شمل ماكن ات الع دد بمختل ف أنواعھ ا مث ل الفرای ز والمخ ارط وماكن ات القی اس وماكن ات

وتق وم قاع دة الت شغیل لك ل ھ ذه األن واع م ن ماكن ات ال تحكم. التجمیع وغیرھا م ن الماكن ات

أو م ا یق وم مقام ھ ف ي التطبی ق (الرقمي على مبدأ م شترك وھ و ال تحكم ف ي موق ع ع دة القط ع

. یوضح مبدأ عمل ماكنة تحكم رقمي )1-12(الشكل رقم . بالنسبة للشغلة ) المعین

ملیة إن المعلومات األساسیة التي یتم إدخالھا داخل النظام تتضمن ھندسیة الجزء ومتغیرات ع

ة الذيــبعدھا یتم إدخال البرنامج داخل مسیطر الماكن. القطع متبوعة بعدد القطع المستخدمة

إن األمر المستلم من المشغل یتم إیصالھ إل ى نظ ام . یدور الماكنة عند دورانھ لتصنیع الجزء

.إدارة المحور المتناظر من أجل التنفیذ

مبدأ عمل ماكنة تحكم رقمي :)12-1(الشكل رقم

Geometrical

Information Process

Information

Technological

Information

Part Program Listing

Punched Tape

Numerical Control

Machine Tool

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 283: Manufacturing process of metals

الرقميلتحكماكنات ا م الفصل الثاني عشر

272

الت ي تنج ز وظ ائف (MCU) وح دة س یطرة الماكن ة ترك ب م ع(NC) كل ماكنة تحكم رقمي

یمك ن أن ترك ب وح دة س یطرة الماكن ة ف ي حج رة . س یطرة متنوع ة تح ت برن امج ال سیطرة

منفصلة أو تثبت على الماكنة نفسھا ، وتشبھ وحدة سیطرة الماكنة الحاسوب مع لوحة ع رض

عل ى ط ول لوح ة وع دد م ن األزرار لل سیطرة عل ى الماكن ة مثبت ة) 9"(ص غیرة الحج م

تسیطر وح دة س یطرة الماكن ة عل ى حرك ة ع دة القط ع ، س رعات عم ود ال دوران ، . المفاتیح

معدل التغذیة ، تغییرات العدة ، سوائل القطع المستخدمة ، ووظائف عدیدة أخرى للماكنة .

. (Computer Numerical Control-CNC) التحكم الرقمي بالحاسوب -ثانیا

ھو عبارة عن نظام تحكم رقمي یستخدم فیھ الحاسوب ، الذي تخزن فیھ البرامج التي ت تحكم و

في الماكنة ، ویمكن برمجة ماكنة التحكم الرقمي مباشرة بإستخدام لوح ة مف اتیح الحاس وب أو

ی ستطیع فیھ ا (CNC)بواس طة ش ریط مثق ب یق وم الحاس وب بقراءت ھ كم ا إن بع ض ماكن ات

یعم ل نظ ام . إل ى م ا ت م ذك ره ق راءة الب رامج الم سجلة عل ى إس طوانات الحاس وب باإلض افة

السیطرة على حركة المحور في حلقة تغذیة خلفیة مع محوالت مناسبة مثل المقاسات الخطی ة

أو المرم زات ال دوارة للح صول عل ى الموق ع أو س رعة التغذی ة الخلفی ة المناس بین ، وكم ا /و

) . 2-12(موضح في الشكل رقم

تحكم الحلقة المغلقة في(CNC)بیانات المعالجة في ماكنة :)12-2(الشكل رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 284: Manufacturing process of metals

الرقميلتحكماكنات ا م الفصل الثاني عشر

273

ولكنھ ا فق ط أس رع (NC) بالضرورة منتجات أكثر دقة م ن ماكن ات (CNC)ال تنتج ماكنات

ھنال ك ص فات عدی دة . في الت شغیل نتیج ة ل سرعة إنتق ال تجمیع ة البرن امج إل ى وح دة ال تحكم

: وھي كاآلتي (NC) على نظام (CNC)نظام یتمیز بھا

م ن عل ى الماكن ة وحفظھ ا ف ي ذاك رة الحاس وب الملح ق یمك ن إدخ ال الب رامج مباش رة -1

.بالماكنة

سھولة تصحیح ومراجعة البرن امج وبالت الي الت وفیر ف ي زم ن ت صمیم البرن امج المطل وب -2

.لتصنیع المشغوالت

التخفیض في كمیة المعلوم ات ال الزم إدخالھ ا ف ي برن امج الت صنیع ، وك ذلك ال سرعة ف ي -3

.تنفیذ البرنامج

في الصناعة ، حیث (CNC)الك أسباب عدیدة أدت إلى اإلنتشار الواسع إلستخدام ماكنات ھن

ھی أ ظھ ور ھ ذه الماكن ات وس یلة لتخف یض كلف ة اإلنت اج لل صناعات الت ي تتمی ز بحج م إنت اج

م نخفض مث ل ص ناعة القط ع الم ساعدة ف ي ص ناعة الط ائرات وقط ع ال دوائر الھیدرولیكی ة

سھا ، ففي كل ھذه الصناعات التي ذكرناھا وغیرھ ا م ن ال صناعات وصناعة ماكنات العدد نف

ذات المتطلبات الشبیھة ، بجد إنھ من الضروري أن یكون المنتج عالي الجودة ومضمون عند

في مث ل ھ ذه المج االت الت ي ت م ذكرھ ا یمك ن (CNC)لذلك فعند إستعمال ماكنات . إستعمالھ

:أن یحقق المزایا التالیة

.قت الضائع بدون إنتاج فعلي للماكنة تقلیل الو - 1

. أكثر بساطة من تلك المستخدمة في الماكنات التقلیدیة (Fixtures)إستخدام مثبتات - 2

.تحقیق نظام إنتاج أكثر مرونة للتغیرات في جداول اإلنتاج - 3

السھولة في تقبل أي تغییرات في ت صمیم القط ع المنتج ة ألن ذل ك یحت اج فق ط إل ى تغیی ر - 4

.امج السابق للقطع في البرن

.زیادة دقة التصنیع والتقلیل من األخطاء التي یقع فیھا العاملون - 5

ف إن ھنال ك بع ض المح ددات الت ي یج ب اإلنتب اه (CNC)ولكن إلى جانب ھذه المزایا لماكنات

:لھا عند إستخدام مثل ھكذا ماكنات وھي

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 285: Manufacturing process of metals

الرقميلتحكماكنات ا م الفصل الثاني عشر

274

.إرتفاع كلفة تشغیل الماكنات -1

.(CNC)ائیة لماكنات إرتفاع التكلفة اإلبتد - 2

ومتطلبات ھ م ن (CNC)إجراء تدریب جدید للعاملین على كل المستویات إلس تیعاب نظ ام -3

.برمجة وتشغیل وصیانة

.زیادة الصیانة الكھربائیة وتنوعھا داخل المصنع -4

. (Direct Numerical Control-DNC) التحكم الرقمي المباشر -الثثا

عن نظ ام ت صنیع یق وم فی ھ حاس وب واح د ب التحكم ف ي ع دة ماكن ات تحك م رقم ي وھو عبارة بصورة مباشرة وحیة ، حیث ینتقل برنامج القطعة المراد إنتاجھا من ذاكرة الحاسوب مباشرة

:ھنالك نوعان من التحكم الرقمي المباشر ھما . إلى ماكنة التحكم الرقمي

.(Minimum Cost) الكلفة األقل - 1

في ھذا النظام تكون اإلمكانیات المزودة بھا ك ل ماكن ة ھ ي أق ل المتطلب ات منھ ا بحی ث یمك ن

وھنال ك م شكلة م ع ھ ذا النظ ام وھ ي إن ھ یمك ن ح دوث ت أخیر ف ي . تنفی ذ ك ل عملی ة ت شغیل

وم ن ممیزات ھ إن . توصیل الحاسوب للتفاصیل إلى الماكنة بینما ھ ي تق وم بتنفی ذ ش غلة س ابقة

.نالك نقطة واحدة للتحكم ھ

.(Maximum Flexibility) أقصى مرونة - 2

في ھ ذا النظ ام یك ون لك ل ماكن ة الحاس وب الخ اص بھ ا ویق وم الحاس وب الرئی سي بتوص یل

البرن امج الكام ل لل شغلة ، وال یت دخل الحاس وب الرئی سي مباش رة عن د ت شغیل القطع ة عل ى

لھذا النظام إنھ یمكن بسھولة نسبیة توصیل ماكنات الع دد والم صانع والمیزة الكبیرة . الماكنة

األخرى ، ویمكن إستخدام كل ماكنة على بعیدا عن الحاسوب الرئیسي .

ت ستخدم الحاس وب ف ي عملھ ا إال إن ھ (DNC) و ماكن ات(CNC)على ال رغم م ن إن ماكن ات

:یجب مالحظة الفروق التالیة فیما بینھا

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 286: Manufacturing process of metals

الرقميلتحكماكنات ا م الفصل الثاني عشر

275

یتحكم في ماكنة واحدة ، ف ي ح ین إن ھ ی سیطر عل ى ع دد كبی ر م ن (CNC) فيالحاسوب -1

.(DNC)الماكنات في نظام

یك ون بعی دا ع ن الماكن ات ولكن ھ یوج د مباش رة م ع (DNC)الحاس وب ف ي نظ ام -2

.(CNC)نظام

لیس ھدفھ الوحید التحكم في الماكنات التي تعمل معھ ب ل ھ و (DNC)الحاسوب في نظام -3

فالحاس وب (CNC)یمثل جزء من نظام توفیر المعلومات إلدارة المصنع ، أم ا بالن سبة لنظ ام

.یقتصر عملھ على ماكنة واحدة فقط

فإن ھ ال یك ون مج دیا م ن الناحی ة (DNC)نظ را لم شاكل التن سیق الت ي تراف ق نظ ام -4

.اإلقتصادیة إال في حالة الشركات الكبرى

6.12 التحكم الرقميم يف ماكنات أنظمة التحكأنواع

. أقل أو (1μm) إستجابة عالیة جدا مع إنجاز جید لألمر بحوالي تحكمیمتلك معظم أنظمة ال

ع دد م ن األس الیب الت ي یمك ن ت شغیلھا م ن خاللھ ا ، وھنال ك أربع ة ال تحكمو تمتل ك مف اتیح

ة مع مركز التشغیل وكما أسالیب أو أنظمة والتي من خاللھا یمكن للمراقب أن یعمل في عالق

:ھي ) األنظمة(، وھذه األسالیب ) 3-12(موضح في الشكل رقم

. نقطة- إلى-إسلوب نقطة - 1

الق درة عل ى العم ل ف ي ثالث ة مح اور ، ولك ن ل یس تحكمف ي ھ ذا اإلس لوب یمتل ك نظ ام ال

) y , x في مح اور(وكنتیجة لھذا یمكن تحریك العدة إلى أي نقطة . بالضرورة بشكل متزامن

. عند تلك النقط ة ) zالمحور(في السرعة األكبر الممكنة ونقل عملیة التشغیل في محور واحد

) . )a-3-12(إنظ ر ال شكل رق م . (ھ ذا ال شيء س وف یك ون مفی د لماكن ات الثق ب والتخ ریم

.یسمى ھذا النوع من الماكنات بماكنات التحكم الموضعي

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 287: Manufacturing process of metals

الرقميلتحكماكنات ا م الفصل الثاني عشر

276

. نقطة في خط مستقیم- إلى-إسلوب نقطة -2

ھو تحسین إلسلوب نقطة إلى نقطة ، حیث تكون الماكنة قادرة لنقل الحركة المستمرة ف ي ك ل

ھذا الشيء سوف یساعد في الحصول على التفریز في خط مستقیم على طول . إتجاه للمحور

بماكن ات ال تحكم ف ي تسمى الماكنات ھن ا . )b-3-12(أي محور وكما موضح في الشكل رقم

. المسار الخطي

.إسلوب المحوران الكنتوریان مع مستوي قابل للتحویل -3

وھ و تط ویر للنظ ام ال سابق حی ث ی تم ف ي ھ ذا النظ ام إض افة ق درة حرك ة تلقائی ة ف ي أي

. ، وھذا ما یحتاج إلیھ في معظم الحاالت ) c-3-12(محورین وكما موضح في الشكل رقم

.المحاور الثالثة الكنتوریة ذات المسار المستمرإسلوب -4

الم ستخدمة ال تحكم وال ذي یوج د عموم ا ف ي معظ م أنظم ة تحكمویعتب ر اإلس لوب األعل ى لل

یعط ي ھ ذا اإلس لوب الق درة عل ى الحرك ة التلقائی ة ف ي ثالث ة مح اور أو أكث ر ، وھ ذا . الی وم

د المعق دة والت ي ت صادف ف ي الممارس ات سوف یفید في تشغیل معظ م المق اطع الثالثی ة األبع ا

) .)d-3-12(إنظر الشكل رقم . (الصناعیة مثل المركبات ، الطائرات ، والقوالب

(a)

(c) (d)

(CNC) في عملیة تشغیل التحكمأنظمة أنواع :)3- 12(الشكل رقم

(b)

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 288: Manufacturing process of metals

الرقميلتحكماكنات ا م الفصل الثاني عشر

277

7.12 التحكم الرقميحماور احلركة ونقاط الصفر ملاكنات

ھایة الع دة إلنت اج الرقمي تتضمن إدخال إحداثیات نقطة نتحكم إن المركبة األساسیة لبرنامج ال

ل ذلك ت م توحی د . أي مقط ع ت شغیلي ، لھ ذا م ن ال ضروري إتب اع نظ ام اإلح داثیات المناس ب

. (ISO) ونظ ام (EIA)تعی ین المح اور م ن قب ل جمعی ة ال صناعة اإللكترونی ة األمریكی ة

لتعی ین مح اور (ISO\R841)لمي امعظ م بن ائي ماكن ات ال تحكم الرقم ي یتبع ون المقی اس الع

. نظام اإلحداثیات الكارتیزیة م ن أج ل الب ساطة التحكم الرقمي تستخدم كل ماكنات . اكناتھم م

إن نظام اإلحداثیات التوجیھي المتبع من أج ل تعی ین المح اور ھ و نظ ام إح داثیات الی د الیمن ى ) . 4-12(والموضح في الشكل رقم

: دوارة ، وفیما یلي وصف لھذه المحاورالمحاور الرئیسیة تكون مستطیلة أو محاورإن

.(x,y,z) المحاور األساسیة -1 إثن ان أو أكث ر م ن المج اري اإلنزالقی ة األساس یة وھ ي متعام دة م ع (CNC)لمعظ م ماكن ات

اورـــــــدم المحـــــوتستخ. بعضھا من ناحیة اإلتجاه للحركات اإلنزالقیة عبر ھذه المجاري

+C +A +x

+z

+B

+ y

نظام إحداثیات الید الیمنى :)4- 12(الشكل رقم

C+

A+ +x

+y

B+

+z

أفقي (z)محور عمودي (z)محور

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 289: Manufacturing process of metals

الرقميلتحكماكنات ا م الفصل الثاني عشر

278

لتسمیة ھذه اإلتجاھات بوصفھا متعام دة م ع بع ضھا وبالت الي فھ ي (x,y,z)الثالث الكارتیزیة

لتحدی د (CNC)صالحة لتحدید موقع أي نقطة في الفراغ وھذا ما نحتاج إلیھ في كتابة برامج

الموقع النسبي بین عدة القطع والشغلة .

.(Additional Axis of Movement)المحاور اإلضافیة -2 وتك ون غالب ا (CNC) حركات خطیة إض افیة ف ي ماكن ات تفری ز وخراط ة من المعتاد وجود

إنظ ر ال شكل رق م(موازی ة ف ي اإلتج اه للمح اور األساس یة ، كم ا توج د حرك ات دورانی ة

)12-4. ((

تستخدم قاعدة الید الیمنى لتسمیة المحاور األساسیة طبقا لنظ ام المح اور األساس یة الكارتیزی ة

:وكما یلي )) 4-12(الشكل رقم ( الموجبة وتحدید إتجاھاتھا

1- +x : عندما تكون عدة القطع في إتجاه الیسار من مركز اإلحداثیات .

2- +y : عندما تكون عدة القطع في إتجاه العلوي أو المبتعد من مركز اإلحداثیات.

3- +z: ن مرك ز عن دما تك ون ع دة القط ع ف ي اإلتج اه المبتع د ع ن العام ل أو العل وي م

.اإلحداثیات

4- +A : البعد الزاوي حول المحور. x

5- +B : البعد الزاوي حول المحور. y

6- +C : البعد الزاوي حول المحور. z

8.12 التحكم الرقمي برجمة ماكنات (CNC Programming)

أوام ر أو م ن مجموع ة ) CNC(یتك ون البرن امج الخ اص بت شغیل أي قطع ة عل ى ماكن ة

إیعازات ترتب بشكل أسطر أفقیة وكل سطر یمثل أمرا واحدا إن ھ ذه ال صیغة م ن البرمج ة .

وال ذي ترت ب فی ھ (Word Address Format)تخ ضع لنظ ام ص یغة عن وان الكلم ة

المعلومات أو البیانات المراد إدخالھا على شكل مراتب رقمیة ، والت ي ت سبق بواس طة عن وان

. ألبجدیة اإلنكلیزیة الكلمة في شكل ا

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 290: Manufacturing process of metals

الرقميلتحكماكنات ا م الفصل الثاني عشر

279

یرم ز إل ى س رعة عم ود دوران x ، (S) یرم ز إل ى مح ور اإلح داثیات (x)على سبیل المثال

یوض ح الرم وز الم ستخدمة ف ي نظ ام ص یغة عن وان ) 1-12(الج دول رق م . الماكن ة وھك ذا

.(ISO)الكلمة حسب قیاسات نظام

)1- 12(الجدول رقم (ISO)نوان الكلمة حسب قیاسات نظام الرموز المستخدمة في نظام صیغة ع

املعىن يف نظام صيغة عنوان الكلمة الرمزA البعد الزاوي حول المحور x B البعد الزاوي حول المحور y C البعد الزاوي حول المحور z F دالة تحدید التغذیة G دالة األوامر التحضیریة I وازیة للمحور المسافة لمركز القوس أو خطوة السن مx J المسافة لمركز القوس أو خطوة السن موازیة للمحورy K المسافة لمركز القوس أو خطوة السن موازیة للمحور z M دالة األوامر المساعدة أو اإلضافیة N رقم األمر S دالة تحدید سرعة عمود الدوران T دالة تحدید عدة القطع U ي للمحور بعد الحركة الثانوي مواز x V بعد الحركة الثانوي موازي للمحور y W بعد الحركة الثانوي موازي للمحورz X بعد الحركة الرئیسيx Y بعد الحركة الرئیسيy Z بعد الحركة الرئیسيz

.(N) رقم األمر -1

.N1, N6تستخدم لتحدید رقم األمر الخاص بخطوة واحدة من البرنامج مثل

.(G) األوامر التحضیریة -2

. وتستخدم لتحضیر نظام التحكم للتعلیمات الخاصة بحرك ة مح اور الماكن ة وال شكل الھندس ي

.ISO وغیرھا حسب تصنیف نظام G01,G42وتضم مرتبتان مثل

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 291: Manufacturing process of metals

الرقميلتحكماكنات ا م الفصل الثاني عشر

280

الج دول رق م . ورغم ذلك توجد الیوم بع ض أنظم ة ال تحكم الت ي تقب ل ثالث ة أو أربع ة مرات ب

. القیاسیة (G)عنى األوامر التحضیریة یوضح م)12-2(

)2- 12(الجدول رقم القیاسیة(G)معنى األوامر التحضیریة

املعىن الرمزG00 إنتقال سریع من نقطة إلى نقطة G01 حركة في مسار خطي G02 حركة في مسار دائري بإتجاه عقارب الساعة G03 حركة في مسار دائري عكس إتجاه عقارب الساعة G04 توقف طفیف G05 التأخیر/التثبیت G06 حركة في مسار قطع مكافئ G07 غیر محددة G08 تعجیل معدل التغذیة G09 تباطؤ معدل التغذیة G10 حركة في مسار خطي لألبعاد طویلة G11 حركة في مسار خطي لألبعاد قصیرة G12 غیر محددة

G13-G16 تعیین المحور G17 ي تحدید المستوxy G18 تحدید المستويzx G19 تحدید المستويyz G20 حركة في مسار دائري بإتجاه عقارب الساعة لألبعاد طویلة G21 حركة في مسار دائري بإتجاه عقارب الساعة لألبعاد قصیرة

G22-G29 غیر محددة G30 حركة في مسار دائري عكس إتجاه عقارب الساعة لألبعاد طویلة G31 في مسار دائري عكس إتجاه عقارب الساعة لألبعاد قصیرةحركة G32 غیر محددة G33 قطع األسنان ، خطوة ثابتة G34 قطع األسنان ، خطوة متزایدة خطیا

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 292: Manufacturing process of metals

الرقميلتحكماكنات ا م الفصل الثاني عشر

281

G35 قطع األسنان ، خطوة متناقصة خطیا G36-G39 غیر محددة

G40 إختزال للصفر–معادلة القاطع G41 تفرع للیسار–ع معادلة نصف قطر القاط G42 تفرع للیمین–معادلة نصف قطر القاطع G43 موجب–معادلة القاطع G44 سالب–معادلة القاطع

G45-G52 غیر محددة G53 شطب التفرع الصفري

G54-G59 اإلزاحة الصفریة/نقطة اإلسناد G60 1قیمة الھدف ، تفاوت موضعي G61 أو دورة حلقیة ،2قیمة الھدف ، تفاوت موضعي G62 وضع إنتقال سریع G63 دورة لولبة داخلیة G64 تغییر في معدل التغذیة أو السرعة

G65-G69 غیر محددة G70 وضع األبعاد بوحدات اإلنج G71 وضع األبعاد بالوحدات المتریة

G72-G79 غیر محددة G80 إلغاء الدورة المسجلة

G81-G89 وسیع المسجلةدورات الثقب والت G90 تعیین األبعاد المدخلة المطلقة G91 تعیین زیادات األبعاد المدخلة G92 إزاحة نقطة المرجع المبرمجة G93 غیر محددة G94 وحدات اإلنج عندما تجمع مع(دقیقة /معدل التغذیة G70 ( G95 الوحدات المتریة عندما تجمع مع(دورة /معدل التغذیة G71( G96 تغذیة عمود الدوران لتغذیة سطحیة ثابتةمعدل G97 سرعة عمود الدوران بالدورة لكل دقیقة

G98-G99 غیر محددة

. (M) األوامر المساعدة أو اإلضافیة -3

وت دل عل ى عملی ة تنتم ي إل ى ن وع المھم ات المتنوع ة أو الم ساعدة الموج ودة ف ي ماكن ة

) .3-12(األوامر موضحة في الجدول رقمھذه . ماوتستخدم ھذه الكلمات لختام أمر. التشغیل

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 293: Manufacturing process of metals

الرقميلتحكماكنات ا م الفصل الثاني عشر

282

)3-12(الجدول رقم (M)األوامر المساعدة أو اإلضافیة

المعنى الرمزM00 وقف البرنامج ، إیقاف عمود الدوران وسائل التبرید M01 وقف قابلیة البرمجة اإلختیاریة M02 غالبا قابلة للتبادل مع –نھایة البرنامج M30 M03 ة عمود الدوران مع عقارب الساعةإدار M04 إدارة عمود الدوران عكس عقارب الساعة M05 إیقاف عمود الدوران M06 تغییر العدة M07 1(تشغیل سائل التبرید رقم( M08 2(تشغیل سائل التبرید رقم( M09 إیقاف سائل التبرید وھو الوضع العادي M10 القمط أو التثبیت M11 طإلغاء القم M12 غیر محددة M13 تشغیل سائل التبرید+ إدارة عمود الدوران مع عقارب الساعة M14 تشغیل سائل التبرید+ إدارة عمود الدوران عكس عقارب الساعة M15 اإلنتقال السریع في اإلتجاه(+) M16 اإلنتقال السریع في اإلتجاه)-(

M17-M18 غیر محددة M19 عند وضع زاوي معینإیقاف عمود الدوران

M20-M29 غیر محددة M30 نھایة البرنامج الرئیسي والعودة إلى البدایة M31 تشابك بواسطة الشوط

M32-M35 سرعة قطع ثابتة M36-M39 غیر محددة M40-M45 تغییر التروس M46-M49 غیر محددة

M50 3(تشغیل سائل التبرید رقم( M51 4 (تشغیل سائل التبرید رقم(

M52-M54 غیر محددة M55 تفرع القاطع الخطي) 1(إزاحة رقم M56 تفرع القاطع الخطي) 2(إزاحة رقم

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 294: Manufacturing process of metals

الرقميلتحكماكنات ا م الفصل الثاني عشر

283

M57-M59 غیر محددة M60 تغییر جزء القطعة M61 1(إزاحة رقم جزء القطعة الخطیة ، الموضع( M62 2(إزاحة رقم جزء القطعة الخطیة ، الموضع(

M63-M67 غیر محددة M68 قمط القطعة M69 إلغاء قمط القطعة M70 غیر محددة M71 1(إزاحة رقم جزء القطعة الزاویة ، الموضع( M72 2(إزاحة رقم جزء القطعة الزاویة ، الموضع(

M73-M77 غیر محددة M78 قمط سكك فرش الماكنة غیر الفعالة M79 إلغاء قمط سكك فرش الماكنة غیر الفعالة

M80-M99 غیر محددة

.(x,y,z) المحاور -4

في إستخدام اإلش ارة (X14.5)تكتب األرقام الدالة على قیمة كل محور بالطریقة العادیة مثل

فتك ون ) -(إختیاریة عند الكتابة أما إشارة القیم ة ال سالبة (+) إشارة القیمة الموجبة . العشریة

.كتابتھا إجباریة

.(F) التغذیة -5

بالن سبة للنظ ام المت ري (mm/min)م ة تغذی ة ع دة القط ع وتكت ب بوح دات وتح دد قی

وال ذي یعن ي إن قیم ة F100 إذا كان النظام البریطاني وكمثال علیھ ا (Inch/min)وبوحدات

.في النظام المتري 100mm/minالتغذیة ھي

.(S) سرعة عمود الدوران -6

أي دورة لك ل دقیق ة (rev/min)ح دات وتح دد ال سرعة الدورانی ة لعم ود ال دوران وتك ون بو

. rev/min 800 وتعني إن سرعة الدوران ھي S800مثال

.(T) عدة القطع -7

ویتم من خاللھا تحدید عدة القطع المستخدمة مثال T2.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 295: Manufacturing process of metals

الرقميلتحكماكنات ا م الفصل الثاني عشر

284

متارين عملية 9.12

مج الخاص ة بت شغیل األج زاء الھدف من ھذه التم ارین ھ و ت دریب الم شترك عل ى كتاب ة الب را

.المیكانیكیة

أكت ب برن امج التفری ز للمج رى الموض ح ف ي ال شكل أدن اه بإس تخدام ع دة تفری ز بقط ر

(10mm).

//احلل

N1 G18 S630 T1 M66 N2 G52 N3 G0 X-7 Y-5 Z23 M3 N4 G1 X45 F100 N5 Z31 N6 X-7 N7 G0 X0 Y50 Z0 N8 G51

1مثال

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 296: Manufacturing process of metals

الرقميلتحكماكنات ا م الفصل الثاني عشر

285

(30mm) لتحویلھ إل ى قط ر(40mm) لتشغیل عمود من سبائك األلمنیوم قطره أكتب برنامج

.(100µm/rev) وتغذیة (250m/min)إستخدم سرعة قطع مقدارھا . (60mm)وطول

//احلل

N0000 G54 G92 X0.000 Z90.000 N0010 G59 N0020 G95 G96 S250 F100 T0202 M04 N0030 G00 X42.000 Z0.000 N0040 G01 X-2.000 N0050 G00 X35.000 Z2.000 N0060 G01 Z-60.000 N0070 G01 X42.000 N0080 G00 X35.000 Z2.000 N0090 G00 X30.000 N0100 G01 Z-60.000 N0110 G01 X42.000 N0120 G00 X50.000 Z20.000 N0130 G53 G56 T0000 M04

2مثال

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 297: Manufacturing process of metals

الرقميلتحكماكنات ا م الفصل الثاني عشر

286

وبعم ق 150mm×150mm)(ی راد تفری ز ش كل كنت وري خ ارجي م ن قطع ة خ ام أبعادھ ا

(5mm)خدام قاطع تفریز قطره بإست(10mm) . أكتب البرنامج الخاص بھذه العملیة.

//احلل

N1 G18 S630 T1 M66 N2 G52 N3 G98 X-20 Y-20 Z-22.5 I170 J30 K170 N4 G99 X-10 Y-20 Z-12.5 I150 J20 K150 N5 G0 X-17 Y-5 Z-125 M3 N6 G1 F100 N7 G43 X0 N8 G41 Z50 N9 G2 X20.836 Z21.434 R30 N10 G1 X85.418 Z0.717 N11 G2 X99.642 Z26.491 R16 N12 G1 X58.821 Z60.743 N13 G3 X69.106 Z89 R16 N14 G1 X114 N15 G2 X130 Z105 R16 N16 G1 X113.218 Z125 N17 X34.641 N18 X0 Z105 N19 Z100 N20 G40 N21 G0 X-17 Y100 Z125 N22 G51 M30

3مثال

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 298: Manufacturing process of metals

المصادر

287

(References) ادرصامل

1- E.P.DeGarmo, J.T. Black, and R.A. kohser “ Materials and

processes in Manufacturing ” , Eighth Edition , john Wiley &

Sons , 1999 .

2- P N Rao “ Manufacturing Technology Metal Cutting and

Machine Tool ” , Tata McGraw-Hill Publishing Company

Limited , New Delhi . Ninth Reprint , 2004 .

3- 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 .

4- George Schneider Jr “ Cutting Tool Applications ” ,

Manufacturing Center , 2001 .

5- Sherif D.Elwakil “ Processes and Design Manufacturing ” ,

Second Edition , PWS Publishing Company , 1998 .

6- Krishan , Kumar .Chawla.marcAndre megers “ Mechanical

Behavior of Materials ” , 1999 .

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 299: Manufacturing process of metals

المصادر

288

7- E.M.Trent “ Metal Cutting ” , 2nd , Butterworths & Co

(Publishers)Ltd , 1984 .

8- Boothroyd ,G. “ Fundamentals of Metal Machining and

Machine Tools ” , McGraw Hill , 1975 .

9- McGraw Hill Encyclopedia of Science and Technology. 2002

، “ مب ادئ عملی ات اإلنت اج ” ع ادل محم ود ح سن .قحطان خل ف الخزرج ي ، د .د -10

.1987الطبعة الثانیة ، جامعة بغداد ، مطبعة التعلیم العالي ،

“ ھندس ة اإلنت اج ”المھندس صباح عبد الصمد البجاري ، المھندس س امي البج اري -11

.1987، مؤسسة المعاھد الفنیة ،

. 1993 ، الطبعة الثانیة ، بغداد ، “ الرسم الھندسي ”عبد الرسول الخفاف -12

، الطبع ة “ ت صنیع المع ادن ” عب د الخ الق عب د ح سن ، م ازن عب د ال ستار المفت ي -13

.2005العربیة ، دار الیازوري ،

ی ة مؤس سة المعاھ د الفن ،“ عملیات تصنیع المعادن ”مجدي آدم ، باقر محمد ناجي -14

.، دار التقني لإلعالم والنشر

، “ عملی ات ت صنیع المع ادن ”نظم ي ، عل ي ح سن ص الح ، موف ق مھ دي ب دیع -15

.مؤسسة المعاھد الفنیة ، دار التقني لإلعالم والنشر

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Page 300: Manufacturing process of metals