CNC خراطة هي أفضل عملية تصنيع لإنشاء عناصر أسطوانية (متماثلة محوريًا) وتشكيل سمات مختلفة على سطحها. أنواع الخراطة باستخدام الحاسب الآلي يتم استخدام العمليات لإزالة المواد من قطعة العمل الدوارة والحصول على الشكل المصمم.
يتم إجراء الدوران المستقيم، والدوران التدريجي، والتسوية، والحفر، والترابط، والتخديد، وغيرها من العمليات على مخرطة CNC اعتمادًا على ميزات وخصائص النموذج/التصميم ثلاثي الأبعاد.
إن فهم عمليات وأنواع تصنيع الخراطة أمرٌ أساسي لاختيار الأنسب لمشروعك. لذا، دعونا نناقش الأنواع المختلفة، والأدوات، والتطبيقات، وأي آلة خراطة مناسبة.
ما هو التحول وكيف يعمل؟
الخراطة إحدى عمليات التشغيل الأساسية المستخدمة في تصنيع المنتجات المتماثلة محوريًا. تتضمن إزالة المادة من قطعة عمل دوارة باستخدام أداة تتحرك بشكل موازٍ أو عمودي على محور دوران قطعة العمل.
تُستخدم مخرطة تقليدية أو مخرطة CNC لهذا الغرض. تتطلب المخرطة التقليدية تغذية يدوية، بينما تتحكم ماكينات CNC في هذه التغذية عبر برامج حاسوبية وتحقق تفاوتات أدق.
يؤدي الخراطة إلى إنتاج الأسطح الداخلية والخارجية والخطوط العريضة والثقوب وغيرها من الميزات الهندسية بدقة وتشطيبات ناعمة.
عمل الخراطة باستخدام الحاسب الآلي
عمل الخراطة باستخدام الحاسب الآلي
- التصميم والإعداد: أنشئ تصميمًا مفصلاً (ثنائي الأبعاد أو ثلاثي الأبعاد)، ثم صدّره إلى برنامج CAM. يُعدّ تحسين مسارات الأدوات لعمليات متعددة والتحقق من رموز G أمرًا بالغ الأهمية.
- اعداد الآلة: ثبّت قطعة العمل في ظرف الآلة، والأداة في عمودها. يمكنك ضبط جذع الشغل إذا كان قضيب العمل طويلًا ويحتاج إلى دعم. بعد ذلك، تحقق من معدل التغذية، وعدد الدورات في الدقيقة، وعمق القطع، وغيرها من المعلمات.
- القطع/إزالة المواد: شغّل الماكينة وأجرِ عمليات خراطة ثقيلة باستخدام الحاسب الآلي إذا كانت هناك حاجة لإزالة مواد كبيرة الحجم للتشكيل الخشن. ثم راقب العملية باستمرار.
- فراق: بعد الحصول على الشكل المطلوب، يُفصل الجزء النهائي، ويُزال النتوءات، ثم يُنظف. بعد ذلك، يُمكن استخدام الفرجار، أو الميكرومتر، أو آلة قياس الإحداثيات (CMM) للفحص.
إذا كنت تريد معرفة المزيد عن هذا، اقرأ المقال "مخرطة CNC مقابل الخراطة"، والذي يوفر نظرة عامة مقارنة.
جرب برولين الآن!
10 أنواع من عمليات الخراطة
هناك عدة أنواع من عمليات الخراطة التي يمكن إجراؤها باستخدام مخرطة باستخدام الأدوات والإعدادات المناسبة. لكل منها استخدامات متخصصة، وتُنتج أشكالًا وخصائص مميزة.
من بين الأنواع الشائعة: الخراطة المستقيمة، والخراطة المتدرجة، والخراطة المدببة، والتخديد، والحفر، والتسطيح، والحفر، والتجويف، والفصل. يناقش القسم التالي المزيد حول هذه الأنواع.
1. تحول مستقيم 
تحول مستقيم
تتحرك الأداة طوليًا على طول قطعة العمل. قلّل القطر باستمرار لتحصل على قطعة أسطوانية مثالية بالقطر المطلوب. يكون محور دوران أداة القطع وقطعة العمل متوازيين. وللحصول على نتائج دقيقة، يجب مراعاة معدل التغذية، وعمق القطع، وسرعة المغزل، وغيرها من المعايير.
القضبان، والأعمدة، والمسامير، وغيرها من المكونات الميكانيكية المشابهة. إنها خطوة تحضير السطح لعمليات الخراطة اللاحقة. يمكن إجراء عمليات ثانوية على العمل الخراط المستقيم لتشكيل ميزات مثل الثقوب، والخيوط، والتدرّج، وما إلى ذلك.
2. الدوران التدريجي
خطوة تحول
الخراطة المتدرجة هي تحول واضح في القطر على طول القطعة. فبدلاً من الزيادة أو النقصان التدريجي، يكون انتقال القطر بين مقطعين بزاوية قائمة. تُزيل أداة القطع المادة تدريجيًا وفقًا لطول وقطر الخطوة المطلوبين. علاوة على ذلك، يحتوي عمود الخراطة المتدرجة على مقاطع متعددة بأقطار مختلفة.
أعمدة الدوران المتدرجة مثالية لتركيب أجزاء متعددة ومنع الانزلاق المحوري، كما هو الحال مع أعمدة الدفع بمحرك تروس في المركبات. ومن أمثلة استخداماتها الأخرى علب التروس، والمحامل، ومجموعات نقل الحركة، وأنظمة النقل، والأذرع الآلية، وغيرها.
ومع ذلك، فإن العيب الرئيسي هو خطوة الخراطة باستخدام الحاسب الآلي هو هدر للمواد. يجب إزالة كمية كبيرة من المواد من العمود لتشكيل أقطار مختلفة.
3. تحول تفتق 
تحول تفتق
تحول تفتق هي عملية إنشاء شكل مخروطي (أو مدبب) عن طريق تقليل القطر باستمرار على طوله. وبنفس الطريقة، تُقلّب الثقوب أو الثقوب باستخدام أدوات الإدخال. يُعبّر عن زيادة أو نقصان القطر بـ "التضيق لكل وحدة طول" أو "زاوية التضيق".
المخروط لكل وحدة طول = (قطر الطرف الأكبر - قطر الطرف الأصغر) / الطول
الزاوية المستدقة (tan θ) = (D−d)/2L
في المخرطة المركبة، يسمح مسند التركيب بتثبيت أداة القطع بزاوية مطلوبة، وهو أمر بالغ الأهمية للخراطة المدببة. مع تغذية الأداة المائلة للمادة، يتناقص قطرها تدريجيًا بمعدل ثابت. وبالتالي، يمكنك استخدام أداة التشكيل، وضبط ذيل المخرطة، والمسند المركب، وطرق دمج التغذية للخراطة المدببة.
تُعد الميزات المدببة أساسيةً للتخليص والتركيب والتجميع والوظائف المخصصة. تُعد عملية الخراطة المدببة أساسيةً في تصنيع محركات السيارات، ومعدات هبوط الطائرات، ومغازل الآلات، والتروس، وغيرها.
4. مملة
مملة باستخدام الحاسب الآلي
يُجرى التثقيب على مخرطة لتوسيع الثقب الموجود في العمود، بحيث يتناسب المكون المُراد التزاوج معه تمامًا. تتضمن العملية إدخالًا أحادي النقطة يدور ويوسع الثقب بإزالة مواد بسيطة. تُعد طريقة الخراطة هذه مثالية لصقل الثقوب وتحقيق دقة عالية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تحضير سطح داخلي أملس لخراطة الخيوط باستخدام التثقيب باستخدام الحاسب الآلي.
تتضمن بعض أمثلة تطبيق الحفر أسطوانات محرك السيارة، وغطاء المحمل، وأجسام الصمامات، وأجزاء الآلات الثقيلة، والأنظمة الهيدروليكية.
5. التخريش 
عملية التخديد
التخديد هو عملية إنشاء سطح غير قابل للانزلاق لضمان الإمساك. يتم إنشاء سطح خشن موحد بأنماط مستقيمة أو قطرية أو ماسية الشكل. لهذا الغرض، تستخدم المخرطة ألسنة أو عجلات تخديدية كأدوات. تُثبّت هذه العجلات على عمود الأداة وتُطبع على قطعة العمل الدوارة، وتدور أسنانها على السطح، مُشكّلةً النمط.
إلى جانب تحسين قبضة اليد، تُعدّ الأنماط المزخرفة مفيدةً في تحسين المظهر الجمالي، وتركيب المكابس، ومقاومة الانزلاق، ووضع العلامات على القطع المُخرطة باستخدام الحاسب الآلي. يمكنك رؤية تطبيقاتها على مقابض الأدوات، ومقابض السيارات، وبعض العناصر الجمالية.
6. مواجهة
تحول الوجه
يُقلل التكسية طول القطعة الأسطوانية ويُسطّح سطحها النهائي. وبالتالي، يُهيئ السطح النهائي لمزيد من عمليات التشغيل، مثل الحفر والتخديد. ولتحقيق ذلك، تتحرك أداة القطع على طول نصف قطر العمل، عموديًا على محور الدوران.
يتم استخدام هذا النوع من عمليات الدوران لإنتاج أسطح تزاوج ناعمة للمحامل والأعمدة والمكونات الميكانيكية الأخرى التي تتطلب تجميعًا دقيقًا.
7. الحز
عملية الحفر
يشير إلى إحداث قطع ضيقة على سطح قطعة العمل الأسطوانية أو داخلها. أداة قطع أحادية الرأس تزيل المادة وتُحدث قطعًا ضيقة بحجم مماثل لعرض الأداة.
تُستخدم الأخاديد لأغراض وظيفية وجمالية. فهي تُستخدم في قنوات الحلقات الدائرية، وخصائص تثبيت الحلقات، وتركيبات التثبيت السريع، وقنوات التزييت، وتوزيع الضغط. من ناحية أخرى، قد تؤثر الأخاديد سلبًا على المتانة الميكانيكية للمكونات.
8. تحويل الخيوط 
تحول الموضوع
تتضمن عملية خراطة الخيوط استخدام لقمة خيطية تُغذّي المادة وتُنشئ أخاديد حلزونية على سطح القطع الأسطوانية بالميل والطول المطلوبين. مع أن هذه العملية تُفضّل الخيوط الخارجية، إلا أنه يُمكن استخدام ثقوب الخيوط أيضًا.
عند خراطة الخيوط، يجب تحسين مسار الأداة بعناية للتحكم في ميل الخيوط وعمقها وزواياها الجانبية. وبالتالي، قد تتطلب الخيوط الأعمق تمريرات متعددة للأداة.
هذا النوع من الخراطة مناسب لمقاطع الخيوط المخصصة والأجزاء ذات الأقطار الكبيرة، مثل براغي التجميع وأدوات التثبيت للسيارات والبناء والآلات الثقيلة.
9. الحفر 
الحفر بالمخرطة
يُستخدم ثقب المخرطة بشكل رئيسي لعمل ثقوب في الأعمدة التي تتطلب عمليات ثانوية كالثقب واللولبة. تتطلب هذه العملية إما مثقابًا أو أداةً مدببةً بالحجم المطلوب.
تُثبّت الأداة على جذع المخرطة، وقطعة العمل على ظرف التثبيت، بحيث يكون وجهها أمامها مباشرةً. عند دوران قطعة العمل، تتحرك الأداة على طولها وتُشكّل ثقبًا. تُنشئ هذه العملية ثقوبًا لممر التزييت، والدبابيس، والدبابيس، واللولبة، والنقر في العديد من المكونات الصناعية.
10. فراق
عملية الفراق
تفصل فتحة ضيقة مقطعًا عن قطعة عمل طويلة. تُعد هذه العملية مفيدة بشكل خاص عند تصنيع عدد كبير من القطع المتطابقة من قضيب أسطواني طويل. تُنشئ الأداة جميع الميزات المُصممة في المقطع وتقطعه كقطعة نهائية. لذا، يُمكن القول إنها الخطوة الأخيرة في الدورة بعد الوصول إلى الشكل والحجم المطلوبين.
تساعد هذه العملية على تقليل زمن الدورة وتبسيط عملية التصنيع. عملية التقطيع في نهاية دورة التصنيع تُغني عن الحاجة إلى إعدادات متعددة.
جرب برولين الآن!
كيفية اختيار عمليات الدوران الصحيحة؟
يعتمد اختيار أنواع عمليات الخراطة الأنسب لمشروعك على عوامل مختلفة، منها نوع المادة، وخصائص التصميم، والدقة المطلوبة، وتشطيب السطح. أحيانًا، تكفي عملية واحدة فقط لإنتاج الأجزاء النهائية، ولكن عادةً ما يتطلب التصميم مجموعة من عمليات الخراطة.
عند اختيار عمليات التحويل، ضع في اعتبارك العوامل التالية:
- نوع المادة: خذ في الاعتبار الصلابة، وقابلية التصنيع، وخصائص أخرى. قد تفقد المعادن اللينة قوتها مع بعض عمليات الخراطة، مثل التخديد.
- ميزات التصميم: يمكن صنع أعمدة وأكتاف وأخاديد بسيطة باستخدام الخراطة والتسوية واللولبة القياسية. في المقابل، قد تتطلب عمليات القطع السفلية المعقدة والثقوب العميقة عمليات متخصصة.
- الدقة المطلوبة: يمكن لعمليات الدوران القياسية تحقيق تفاوت يبلغ ±0.1 مم، في حين أن عمليات الحفر وعمليات المعالجة اللاحقة الأخرى فقط هي القادرة على إنشاء مسارات أكثر دقة من ذلك.
- صقل الأسطح: يمكن للخراطة القياسية إنتاج أجزاء ناعمة مثل Ra 0.8 ميكرومتر، في حين أن التغطية والتوسيع والتلميع اللاحق مطلوبة للحصول على لمسة نهائية ذات خشونة أقل من 0.8 ميكرومتر.
علاوة على ذلك، فإن مقارنة عمليات التحويل في الجدول أدناه يمكن أن تساعدك في الحصول على نظرة عامة مقارنة.
| تشغيل | الهدف | الميزات الرئيسية | تطبيقات مشتركة |
| تحول مستقيم | تقليل القطر على طول | محور الأداة/العمل المتوازي، يشكل الأسطوانات | الأعمدة والقضبان والدبابيس؛ التحضير للعمليات الثانوية |
| خطوة تحول | إنشاء أقطار مختلفة على مراحل | انتقالات بزاوية قائمة، أقسام متعددة | أعمدة علبة التروس، وأجزاء ناقل الحركة، والأذرع الروبوتية |
| تفتق تحول | تشكيل الأشكال المخروطية | يتغير القطر تدريجيًا بمعدل ثابت | أجزاء المحرك، المغازل، معدات الهبوط، التروس |
| ممل | تكبير الثقوب الموجودة | يتم استخدام إدخالات النقطة الواحدة، كما أنها تعمل على تحسين الدقة | أسطوانات المحرك، أغلفة المحامل، أجسام الصمامات |
| التخريش | إنشاء سطح قبضة محكم | أنماط مستقيمة أو قطرية أو ماسية | مقابض الأدوات، والأزرار، والأجزاء الزخرفية |
| مواجهة | تسطيح الوجه النهائي | تتحرك الأداة بشكل شعاعي، فهي تقلل الطول وتصقل السطح | مقاعد المحمل، أطراف العمود، التحضير للحفر |
| الحز | قطع القنوات الضيقة | يُنشئ كلاً من البساتين الداخلية والخارجية | مقاعد الحلقة الدائرية، مسارات التشحيم، الملاءمة المفاجئة |
| تحول الخيط | إنتاج الأخاديد الحلزونية | يتحكم في درجة الصوت والعمق وزاوية الجانب | البراغي والمسامير وأدوات التثبيت والأجزاء الملولبة الكبيرة |
| حفر | اصنع ثقوبًا أولية | مثقاب مثبت في ذيل المخرطة | فتحات التزييت، ودبابيس التثبيت، وفتحات ما قبل التثبيت |
| فراق | افصل القطعة النهائية عن الشريط | الفتحة الضيقة تقطع القسم | الإنتاج الضخم للأجزاء المتطابقة |
حلول الخراطة CNC المخصصة مع Boda
إذا كنت تبحث عن خدمات الخراطة CNC لتصميم تصاميمك، هناك بعض الاعتبارات التي يجب تحليلها: أنواع مخرطات CNC ومراكز الخراطة الدوارة التي يمتلكها المصنعون، وخبرة المهندسين والمشغلين، وخبرتهم في هذا المجال. لذا، يُعدّ Boda خيارًا مناسبًا لمشروعك.
لدينا مخارط CNC متطورة وخيارات تصنيع واسعة. بإمكاننا تنفيذ جميع أنواع عمليات الخراطة بتفاوتات تصل إلى ±0.01 مم. بالإضافة إلى ذلك، لدينا فريق من المهندسين الخبراء يتمتعون بخبرة تزيد عن عقد من الزمن في مجال تصنيع الآلات.
خدماتنا في الخراطة تلبي جميع احتياجاتكم وتسلمون المنتجات المصنعة في أسرع وقت. حمّلوا تصميمكم للحصول على عرض سعر وابدأوا مشروعكم اليوم.
خاتمة
الخراطة هي عملية التشغيل المثالية لإنتاج مكونات أسطوانية معقدة ودقيقة. تتيح تنوعات عملية الخراطة إنشاء أشكال وخصائص متنوعة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تحويل مجموعة متنوعة من المواد باستخدام الحاسب الآلي إلى قطع ومنتجات مرغوبة، حتى السبائك الصلبة مثل فولاذ الأدوات وكربيد التنغستن.
تؤثر عوامل مثل اختيار الأنواع الصحيحة من عمليات الدوران، ونوع المادة، وتحسين مسار الأداة، واختيار الأداة، ومعلمات التشغيل على التشطيب ودقة المنتج النهائي. أجزاءولذلك، يجب عليك اتباع هذه الاعتبارات بعناية.