تحضير الإنتاج: المعطيات التقنية ووسائل الإنتاج

3. حوامل القطعة (porte-pièces)

1. دور حامل القطعة

حامل القطعة (porte-pièce) هو الجهاز الذي يربط القطعة بالآلة أثناء التشغيل. له وظيفتان متتاليتان لا يجوز الخلط بينهما:

• الوضع في الموضع (mise en position): وضع القطعة في مكان محدّد وقابل للتكرار بالنسبة إلى الآلة، بواسطة سطوح ارتكاز تحذف درجات الحرية (تُدرس بالتفصيل في درس الترميز الهندسي).
• التثبيت في الموضع (maintien en position): شدّ القطعة بقوة كافية حتى لا تتحرك تحت جهود القطع، دون أن تتشوّه أو تُخدش سطوحها المشغّلة.

ويُشترط في حامل القطعة: الصلابة (لا اهتزاز)، الدقة (تمركز، توازٍ)، السرعة في التركيب والفك، والأمان.

> الوضع في الموضع يسبق الشدّ دائماً: نسند القطعة على سطوح المرجع أولاً، ثم نشدّها دون أن نُخرجها من موضعها.

2. حوامل القطعة في الخراطة


يبيّن الشكل: (a) ظرف بثلاثة فكوك متمركزة (mandrin 3 mors concentriques) تتحرك فكوكه معاً فيمركز القطعة الأسطوانية آلياً، وظرف بأربعة فكوك مستقلة (mandrin 4 mors indépendants) يُضبط كلّ فكّ وحده فيمسك قطعة غير أسطوانية أو يجعل محوراً منحرفاً عن المركز ينطبق على محور الدوران؛ (b) التركيب المختلط (montage mixte): طرف في الظرف والطرف الآخر على الذنيبة؛ (c) التركيب بين ذنيبتين (entre-pointes): القطعة تحملها ذنيبة في عمود الدوران وذنيبة في الرأس المتحرك، ويديرها المدوِّر (toc) المشدود عليها، الذي يدفعه صحن الإدارة (plateau pousse-toc).

| حامل القطعة | الاستعمال | ميزة / حدّ | |---|---|---| | ظرف 3 فكوك متمركزة | قطع أسطوانية أو سداسية قصيرة | سريع؛ دقة التمركز محدودة بعد إعادة التركيب | | ظرف 4 فكوك مستقلة | قطع غير منتظمة، ثقوب لا مركزية | يقبل كلّ الأشكال؛ الضبط بطيء بالمقارن | | الملقط (pince) | قضبان صغيرة القطر | دقيق وسريع ولا يخدش؛ مجال قطر ضيق لكلّ ملقط | | بين ذنيبتين مع مدوِّر | أعمدة طويلة تُقلب بين مرحلتين | تمحور ممتاز بين السطوح؛ يتطلب ثقبي مركزة | | التركيب المختلط | أعمدة طويلة تتطلب شدّاً قوياً | صلب؛ يتطلب ثقب مركزة في الطرف الحرّ | | الظرف المتمدّد (mandrin expansible) | حلقات تُمسك من جوفها | الأسطوانة الخارجية تتمحور مع الجوف | | الصحن (plateau) والزاوية | قطع ذات شكل معقد | قطع غير قابلة للشدّ في ظرف | | المسند الثابت (lunette) | قطع نحيفة جداً | يمنع الانحناء والاهتزاز |

قاعدة تقريبية حسب النحافة

نسمّي النحافة النسبة بين الطول البارز L والقطر D:

• إذا كانت $L/D \le 3$ تقريباً: الظرف وحده يكفي.
• إذا تجاوزت ذلك: تركيب مختلط أو بين ذنيبتين، لأنّ القطعة البارزة تنحني تحت جهد القطع.
• إذا تجاوزت 10 تقريباً: يُضاف مسند (lunette).

الوضع في الموضع في الظرف

• شدّ طويل في الظرف (طول الإمساك كبير بالنسبة إلى القطر): تمركز طويل يحذف 4 درجات حرية، مع مِصدّ على الوجه يحذف درجة واحدة، فالمجموع 5.
• شدّ قصير مع إسناد على وجه: ارتكاز مستوٍ يحذف 3 درجات وتمركز قصير يحذف 2، فالمجموع 5.

الدرجة السادسة (الدوران حول المحور) لا تُحذف بالوضع في الموضع لأنّ سطوح الدوران المشغّلة متناظرة حول المحور فلا تحتاج إلى توجيه زاوي؛ أمّا منع دوران القطعة بالنسبة إلى الظرف فيضمنه الشدّ، وهو تثبيت لا وضع في الموضع.

3. حوامل القطعة في التفريز والتثقيب


يبيّن الشكل: (a) ملزمة الآلة (étau): القطعة مسنودة على مساند متوازية (cales parallèles) ومضغوطة على الفكّ الثابت (mors fixe) الذي يمثّل المرجع، بواسطة الفكّ المتحرك الذي يدفعه اللولب بقوة F؛ (b) الموشور (vé) الذي يمركز قطعة أسطوانية بخطّي تماس، تثبّتها ضاغطة (bride) مسنودة من طرفها الآخر على كتلة إسناد (cale) ويشدّها برغي برأس T (boulon en T) في مجرى الطاولة، ويوضع البرغي أقرب ما يمكن إلى القطعة حتى يصلها أكبر جزء من قوة الشدّ؛ (c) ضواغط على الطاولة لقطعة كبيرة لا تدخل في الملزمة، والقوة F تضغط على حافتي القطعة.

| حامل القطعة | الاستعمال | |---|---| | الملزمة | قطع منشورية صغيرة ومتوسطة | | الضواغط وبراغي T على الطاولة | قطع كبيرة أو ذات شكل خاص | | الموشور | قطع أسطوانية (مجرى خابور على عمود) | | الزاوية القائمة (équerre) | تشغيل وجه عمودي على وجه المرجع | | رأس التقسيم (diviseur) | تقسيم زاوي: مسنن، أوجه سداسية، ثقوب موزّعة | | حامل خاص (montage d'usinage) | السلاسل المتوسطة والكبيرة: وضع وشدّ سريعان وقابلان للتكرار |

في التثقيب تُستعمل الملزمة للقطع الصغيرة، وفي السلاسل حامل تثقيب (montage de perçage) بـجُلَب توجيه (canons) تقود المثقب إلى موضع الثقب دون تخطيط مسبق.

> كلّما كبرت السلسلة كان من المربح صنع حامل قطعة خاص: كلفته ثابتة لكنه يوفّر زمن التركيب والضبط في كلّ قطعة، ويضمن الموضع نفسه لكلّ القطع.

مثال محلول 1: عمود طويل

عمود Ø40 طوله 320 mm يُخرط على كامل طوله، ويُطلب تمحور سطحيه الطرفيين ضمن 0,02 mm.

• النحافة: $L/D = 320/40 = 8$، أكبر من 3 فلا يكفي الظرف وحده.
• التمحور الدقيق بين سطحين يُشغّلان في وضعيتين (بقلب القطعة) يتحقق بالتركيب بين ذنيبتين مع مدوِّر: محور الذنيبتين هو المرجع نفسه في الوضعيتين.
• المرحلة السابقة: تسوية الطرفين وتثقيب ثقبي المركزة.

مثال محلول 2: حلقة تُشغّل من الخارج

حلقة جوفها Ø50 H7 مشغّل، ويُطلب خرط قطرها الخارجي Ø80 متمحوراً مع الجوف. نُركّبها على ظرف متمدّد (mandrin expansible) يدخل في الجوف ويتمدّد فيه: محور الجوف ينطبق على محور الدوران، فيكون الخرط الخارجي متمحوراً معه.

مثال محلول 3: كتلة في الملزمة

كتلة منشورية تُفرز وجهها العلوي موازياً لوجهها السفلي المشغّل. نسندها على مساند متوازية (الوجه السفلي مرجع، ارتكاز مستوٍ: 3 درجات)، ونضغط وجهها الجانبي على الفكّ الثابت (درجتان)، ونضع مِصدّاً على طرفها (درجة واحدة): $3 + 2 + 1 = 6$ درجات محذوفة.

أخطاء شائعة

• الشدّ على سطح مشغّل نهائياً بفكوك صلبة: يخدشه. نستعمل فكوكاً ليّنة (mors doux) أو ملقطاً.
• اقتراح ظرف 3 فكوك لقطعة منشورية غير متناظرة: لا يمركزها؛ نستعمل ظرف 4 فكوك أو صحناً.
• نسيان ثقب المركزة في التركيب بين ذنيبتين أو المختلط.

4. أدوات القطع ومواد الأدوات وحواملها

1. عناصر الأداة القاطعة وزواياها

تتكوّن أداة الخراطة من جسم (corps) يُشدّ في الحامل، وجزء فعّال (partie active) يحمل حدّ القطع الرئيسي (arête principale) وحدّ القطع الثانوي (arête secondaire)، ويلتقيان في رأس الأداة (bec) الذي يكون غالباً مستديراً بنصف قطر صغير $r_\varepsilon$ يحسّن حالة السطح.

في مقطع عمودي على حدّ القطع نميّز وجهين وثلاث زوايا:

• وجه القطع (face de coupe) Aγ: الذي تنزلق عليه الجذاذة.
• وجه الخلوص (face de dépouille) Aα: المقابل للسطح المشغَّل.
• زاوية الخلوص (angle de dépouille) α: بين وجه الخلوص والسطح المشغَّل؛ تمنع احتكاك الأداة بالقطعة.
• زاوية الحدّ (angle de taillant) β: زاوية «الإسفين» بين الوجهين؛ كلّما كبرت كان الحدّ أمتن.
• زاوية القطع (angle de coupe) γ: بين وجه القطع والمستوي المرجعي Pr العمودي على سرعة القطع؛ كلّما كبرت كان القطع أسهل.


يبيّن الشكل الأداة وهي تنزع طبقة من القطعة: الجذاذة تصعد على وجه القطع، وزاوية القطع γ مقيسة من المستوي Pr (المتقطّع الشاقولي)، وزاوية الخلوص α مقيسة من السطح المشغَّل، والزاوية β هي ما بينهما، فيكون:

$ \alpha + \beta + \gamma = 90° $

| المادة المشغّلة | γ | ملاحظة | |---|---|---| | ألمنيوم ونحاس ليّن | كبيرة (حتى 25° تقريباً) | قطع سهل، جذاذة طويلة | | صلب عادي | متوسطة (من 6° إلى 15° تقريباً) | توازن بين السهولة والمتانة | | زهر وصلب صلد | صغيرة أو سالبة | حدّ متين يقاوم الصدمات |

مثال: أداة لها $\alpha = 8°$ و$\gamma = 12°$، فإنّ $\beta = 90 - 8 - 12 = 70°$.

2. مواد الأدوات القاطعة

يجب أن تكون مادة الأداة أصلد من القطعة، وأن تحافظ على صلادتها في الحرارة (حرارة القطع عالية)، وأن تكون متينة لا تتكسّر بالصدمات. هذه الخصائص متعارضة: كلّما زادت الصلادة قلّت المتانة.

| المادة | الاستعمال | سرعة القطع التقريبية في الصلب العادي | |---|---|---| | الصلب السريع (ARS / HSS) | أدوات مشحوذة، مثاقب، ذكور، فرايز صغيرة؛ متين ورخيص | من 20 إلى 40 m/min | | الكربورات المعدنية (carbure) | صفائح (plaquettes) على حوامل، كثيراً ما تكون مطلية | من 100 إلى 250 m/min | | السيراميك (céramique) | الزهر والصلب الصلد، تشغيل سريع بلا صدمات | أعلى من الكربور | | نتريد البور المكعّب (CBN) | الصلب المقسّى | للإنهاء على المقسّى | | الماس متعدد البلورات (PCD) | الألمنيوم والمعادن غير الحديدية | لا يُستعمل للصلب |

قيم سرعة القطع في هذا الجدول إرشادية لتشغيل صلب عادي؛ القيم الفعلية تُؤخذ من جداول الصانع أو من معطيات الموضوع، وتتغير حسب مادة القطعة والعملية (خشن أو إنهاء) والتزييت.

> الصلب السريع يُشحذ في الورشة ويُستعمل بسرعات قطع منخفضة؛ الكربور يقطع أسرع بكثير لكنه أقلّ متانة، ولذلك يُستعمل غالباً على شكل صفائح تُستبدل حدودها.

3. أدوات الخراطة


يبيّن الشكل أدوات الخراطة في مواضع عملها (الأدوات أمام القطعة)، والجزء السفلي مقطع في قطعة مجوّفة:

| الرقم | الأداة | العمل | |---|---|---| | 1 | أداة تقطيع (à tronçonner) | فصل القطعة عن القضيب | | 2 | أداة خرط طولي مستقيمة (à charioter droit) | خرط الأسطوانات | | 3 | أداة جانبية أو سكين (couteau) | خرط حتى كتف قائم وتسوية الكتف | | 4 | أداة مجرى أو عنق (à gorge) | المجاري: عرض المجرى هو عرض الأداة | | 5 | أداة لولبة (à fileter) | اللولبات؛ زاويتها 60° للّولبة المترية | | 6 | أداة تسوية (à dresser) | تسوية الوجه الطرفي | | 7 | أداة تجويف (à aléser) | توسيع ثقب موجود (نافذ خاصة) | | 8 | أداة تجويف وتسوية (à aléser-dresser) | تجويف ثقب غير نافذ وتسوية قاعه |

وتوجد أيضاً أداة الخرط المنحنية (coudé) للخرط وصنع الشطوف، وأدوات اللولبة والمجاري الداخلية. أمّا في الإنتاج الحديث فتُستعمل حوامل بصفائح (porte-plaquettes): الصفيحة مثبّتة في الحامل وتُدار لاستعمال حدّ جديد. مثال للتعيين للمعلومة: الصفيحة CNMG 120408 لها شكل معيني بزاوية 80° (C)، وزاوية خلوص 0° (N)، وطول حدّ رمزه 12 (حوالي 13 mm)، وسمك 4,76 mm (04)، ونصف قطر رأس 0,8 mm (08).

4. أدوات التفريز والتثقيب


تُصنّف الفرايز حسب مواضع أسنانها: أحادية القطيعة (1 taille) أسنانها على المحيط فقط، ثنائية القطيعة (2 tailles) على المحيط والوجه، وثلاثية القطيعة (3 tailles) على المحيط والجانبين.

| الرقم | الأداة | الآلة | السطح المنجز | |---|---|---|---| | 1 | فريزة التسطيح (à surfacer) بصفائح | FV | مستويات واسعة (تفريز بالوجه) | | 2 | فريزة ثنائية القطيعة | FV | أكتاف، جيوب، مجاري مغلقة | | 3 | فريزة قرصية ثلاثية القطيعة | FH | مجاري نافذة، أكتاف | | 4 | فريزة أسطوانية | FH | مستويات بالتفريز بالمحيط | | 5 | فريزة مجاري ذات شفتين | FV | مجاري خوابير مغلقة (تنزل في المادة) | | 6 | فريزة ذيل الحمامة | FV | مجاري بزاوية (ذيل الحمامة) | | 7 | مثقب حلزوني (foret) | PC، TP | ثقوب؛ زاوية رأسه 118° للصلب | | 8 | مثقب مركزة (foret à centrer) | TP، PC | ثقب مركزة 60° أو بداية ثقب | | 9 | مجوّف (alésoir) | PC، TP | إنهاء ثقب بدقة IT7 (مثل H7) | | 10 | ذكر لولبة (taraud) | PC، TP | لولبة داخلية |

5. حوامل الأدوات (porte-outils)

• في الخراطة: برج حامل أدوات رباعي (tourelle) يحمل أربع أدوات تُستبدل بتدوير البرج، أو حامل سريع التغيير، أو حوامل الصفائح.
• في التفريز: ظرف أو ملقط حامل للفريزة للفرايز ذات الساق، والعمود الحامل للفرايز (arbre porte-fraise) للفرايز ذات الثقب في FH، والمخروط (cône) الذي يصل الحامل بعمود الدوران.
• في التثقيب: ظرف المثقب (mandrin porte-foret) للمثاقب ذات الساق الأسطوانية، ومخروط مورس (cône morse) للمثاقب الكبيرة، يُركَّب مباشرة أو بجلبة وسيطة.

مثال محلول: سلسلة الأدوات لثقب دقيق

ثقب Ø10 H7 عمقه 20 mm في صلب C45 على مثقبة ذات قائم:

• مثقب مركزة: يحدّد مكان الثقب ويمنع انحراف المثقب عند البداية.
• مثقب حلزوني Ø9,8: يترك 0,2 mm على القطر للإنهاء.
• مجوّف Ø10 H7: يعطي القطر والدقة IT7 وحالة سطح جيدة.

لا يكفي المثقب وحده لأنّ دقته على القطر أضعف من IT7 بكثير.

أخطاء شائعة

• ظنّ أنّ $\alpha + \beta + \gamma = 180°$: المجموع 90° لأنّ الزوايا الثلاث تملأ الزاوية القائمة بين Pr والسطح المشغَّل.
• اقتراح الماس لتشغيل الصلب: الماس يتفاعل مع الحديد في درجة حرارة القطع.
• استعمال المثقب لإنهاء ثقب H7 دون مجوّف.

5. وسائل القياس والمراقبة

1. القياس والمراقبة

• القياس (mesure): إعطاء قيمة عددية للبعد (مثلاً 23,45 mm)، ثم مقارنتها بالحدّين المسموح بهما.
• المراقبة (contrôle): الحكم مباشرة بـ«مقبول» أو «مرفوض» دون قراءة قيمة، باستعمال معيار (calibre) مصنوع على حدّي التسامح.

والقياس نوعان: مباشر تُقرأ فيه القيمة على الجهاز (المسطرة، القدم القنوية، الميكرومتر)، وغير مباشر أو بالمقارنة يُقرأ فيه الفرق بين القطعة ومرجع معروف (المقارن مع قطع القياس المعيارية (cales étalons)).

| الجهاز | أصغر تدريجة | الاستعمال | |---|---|---| | المسطرة المدرّجة | 1 mm أو 0,5 mm | أبعاد خام وتقريبية | | القدم القنوية (pied à coulisse) | 0,1 أو 0,05 أو 0,02 mm | أقطار خارجية وداخلية، أعماق، أطوال | | قدم العمق (jauge de profondeur) | 0,05 أو 0,02 mm | أعماق الثقوب والمجاري | | الميكرومتر (micromètre) | 0,01 mm | أبعاد دقيقة، مجال 25 mm لكلّ جهاز (0–25، 25–50…) | | المقارن (comparateur) | 0,01 mm | فرق بالنسبة إلى مرجع، توازٍ، دوران غير متمحور | | المنقلة (rapporteur d'angle) | 1° أو 5' | الزوايا | | السدادة الملساء المزدوجة (tampon lisse double) | — | مراقبة الثقوب (مثل H7) | | المعيار ذو الفكّين أو الحلقة (calibre à mâchoires, bague) | — | مراقبة الأعمدة (مثل g6) | | السدادة والحلقة الملولبتان | — | مراقبة اللولبات |

2. القراءة على القدم القنوية بالورنية

للقدم القنوية مسطرة رئيسية مدرّجة بالمليمتر وورنية (vernier) تنزلق عليها. في ورنية 1/20 قُسّمت 39 mm إلى 20 قسماً، فقسم الورنية $39/20 = 1{,}95\ mm$، أي ينقص بـ 0,05 mm عن قسمين من المسطرة. لذلك:

> القراءة = عدد المليمترات الكاملة قبل صفر الورنية + (رتبة خطّ الورنية المنطبق على خطّ المسطرة) × الدقة. الدقة 0,1 أو 0,05 أو 0,02 mm حسب الورنية (1/10، 1/20، 1/50).


في الجزء (a) يقع صفر الورنية بين 23 و24 mm، والخطّ التاسع من الورنية (بين الرقمين 4 و5) هو المنطبق على خطّ من المسطرة (الخطّ 41):

$ L = 23 + 9 \times 0{,}05 = 23{,}45\ mm $

تحقّق: الخطّ التاسع يقع عند $23{,}45 + 9 \times 1{,}95 = 41{,}00\ mm$، وهو فعلاً خطّ من المسطرة.

3. القراءة على الميكرومتر

خطوة لولب الميكرومتر 0,5 mm، وطبله (tambour) مقسّم إلى 50 قسماً، فكلّ قسم يساوي $0{,}5/50 = 0{,}01\ mm$. على الجلبة (douille) خطوط المليمترات فوق خطّ المرجع وخطوط أنصاف المليمترات تحته.

> القراءة = آخر قيمة ظاهرة على الجلبة (بالمليمتر ونصف المليمتر) + رقم الطبل المنطبق على خطّ المرجع × 0,01 mm.

في الجزء (b) يظهر الخطّ 12 ثم خطّ نصف المليمتر بعده، والخطّ 28 من الطبل على خطّ المرجع:

$ L = 12{,}5 + 28 \times 0{,}01 = 12{,}78\ mm $

الخطأ الشائع هو نسيان نصف المليمتر الظاهر تحت الخطّ فيُقرأ 12,28 mm.

4. المراقبة بالمعايير

المعيار له جانب يدخل (ENTRE) وجانب لا يدخل (N'ENTRE PAS)، ويُعلَّم الثاني عادة بالأحمر. القطعة مقبولة إذا دخل الجانب الأول ولم يدخل الثاني.

• للثقب: الجانب الذي يدخل = البعد الأدنى للثقب، والجانب الذي لا يدخل = البعد الأقصى.
• للعمود: الجانب الذي يدخل = البعد الأقصى للعمود، والجانب الذي لا يدخل = البعد الأدنى.

> قاعدة: الجانب الذي يدخل يساوي دائماً بعد أقصى مادة (أصغر ثقب، أكبر عمود).

في الجزء (c): ثقب Ø20 H7 حدّاه $20{,}000$ و$20{,}021\ mm$، فالسدادة تدخل بجانب 20,000 ولا تدخل بجانب 20,021. وعمود Ø20 g6 حدّاه $19{,}993$ و$19{,}980\ mm$ (الانحرافان −0,007 و−0,020)، فالمعيار ذو الفكّين يمرّ على فتحة 19,993 ولا يمرّ على فتحة 19,980.

5. القياس بالمقارن

المقارن (comparateur) إبرة على قرص مدرّج بـ 0,01 mm تقيس الفرق بين القطعة ومرجع. مثال: نصفّر المقارن على كومة قطع معيارية ارتفاعها 40 mm، ثم ننقله فوق القطعة فيشير إلى +0,03 mm: الارتفاع $40 + 0{,}03 = 40{,}03\ mm$. ويُستعمل المقارن أيضاً لمراقبة التوازي والدوران غير المتمحور (faux-rond) بتدوير القطعة تحته.

6. اختيار وسيلة القياس أو المراقبة

نختار الجهاز حسب مجال التسامح IT وحجم السلسلة: يجب أن تكون أصغر تدريجة أصغر بكثير من IT (من رتبة عُشره إن أمكن)، وفي السلاسل تُفضّل المعايير لأنها أسرع ولا تتطلب قراءة.

| البعد | IT (mm) | الوسيلة المناسبة | |---|---|---| | 120 ± 0,5 | 1 | قدم قنوية 1/10 | | 50 ± 0,1 | 0,2 | قدم قنوية 1/50 | | Ø30 h9 ($30{,}000$ / $29{,}948$) | 0,052 | ميكرومتر 25–50 | | Ø20 H7 في سلسلة | 0,021 | سدادة ملساء مزدوجة | | Ø20 g6 في سلسلة | 0,013 | معيار ذو فكّين أو حلقة |

مثال محلول: حدود معيار وقرار

عمود Ø40 h6 (الانحرافان 0 و−0,016) يُراقب بمعيار ذي فكّين.

• جانب يدخل: $40{,}000\ mm$؛ جانب لا يدخل: $40 - 0{,}016 = 39{,}984\ mm$.
• قطعة قطرها الحقيقي 39,990 mm: تدخل في 40,000 ولا تدخل في 39,984، فهي مقبولة.
• قطعة قطرها 39,980 mm: تدخل في الجانبين، فهي مرفوضة (أصغر من الحدّ الأدنى، ولا يمكن إصلاحها).
• قطعة قطرها 40,005 mm: لا تدخل في جانب 40,000، فهي مرفوضة قابلة للإصلاح بتمريرة أخرى.

أخطاء شائعة

• عكس جانبي المعيار للعمود: الجانب الذي يدخل في العمود هو البعد الأقصى.
• قياس Ø20 H7 بقدم قنوية 1/20: دقتها 0,05 mm أكبر من IT نفسه (0,021 mm).
• قراءة الورنية 1/20 بضرب رتبة الخطّ في 0,02 بدل 0,05.

6. تمارين محلولة بنمط البكالوريا

التمرين 1: عمود مخفّض السرعة

المعطيات

يُطلب تحضير صنع عمود الترس لمخفّض سرعة، من الصلب C45، بوتيرة 50 قطعة في الشهر لمدة سنتين. حضيرة الآلات: مخرطة متوازية TP (ارتفاع الذنيبات 160 mm، المسافة بين الذنيبتين 500 mm)، مخرطة CN، مفرزة شاقولية FV، مفرزة أفقية FH، مثقبة ذات قائم PC، آلة تصحيح أسطوانية RC.


يبيّن الرسم العمود وسطوحه المرقّمة: 1 الوجه الأيسر، 2 مدرج المدحرجة Ø30 k6، 3 الكتف، 4 الأسطوانة Ø40، 5 الأسطوانة Ø25 g6، 6 مجرى حلقة الإيقاف، 7 الوجه الأيمن، 8 مجرى الخابور المغلق 8 N9 بطول 40 mm يبدأ على بعد 10 mm من الكتف 3. البعد (35) بين قوسين بعد إضافي للمعلومة لأنّه ينتج عن 135 و40 و60.

الأسئلة

• احسب الكمية الكلية وحدّد نوع السلسلة.
• حدّد طريقة توليد السطوح 2 و6 و8.
• اقترح آلة لكلّ مجموعة سطوح، وتحقّق من قدرة المخرطة TP.
• اقترح حامل القطعة في الخراطة وفي التفريز مع التعليل.
• اقترح الأدوات.
• اقترح وسيلة مراقبة للسطوح 2 و5 و8 ولطول السطح 2، واحسب أبعاد المعايير.

الحلّ

1. $N = 50 \times 12 \times 2 = 1200$ قطعة: سلسلة متوسطة تُصنع على دفعات شهرية من 50 قطعة.

2. السطح 2 (أسطوانة) بالتوليد: أثر نقطة الأداة وهي تتحرك موازية للمحور. السطح 6 (مجرى) بالشكل: عرضه عرض الأداة. السطح 8 مركّب: عرضه 8 mm منسوخ من قطر الفريزة (شكل)، وطوله 40 mm ناتج عن حركة الطاولة (توليد).

3. السطوح 1 إلى 7 سطوح دوران: مخرطة، ويُفضّل مخرطة CN لسلسلة 1200 قطعة (أزمنة أقصر ونتائج متكررة)، أو TP إن لم تتوفر. السطح 8 مجرى مغلق: مفرزة شاقولية FV. التحقق من TP: $D_{max} = 2 \times 160 = 320\ mm$ و$40 < 320$، والطول $135 < 500\ mm$: المخرطة مناسبة.

4. في الخراطة: النحافة $L/D = 135/40 \approx 3{,}4$ أكبر من 3، والسطحان 2 و5 يحملان المدحرجتين فيجب أن يكونا متمحورين وهما يُشغّلان في وضعيتين؛ الحلّ التركيب بين ذنيبتين مع مدوِّر، بعد مرحلة أولى في الظرف لتسوية الطرفين (1 و7) وتثقيب ثقبي المركزة. في التفريز: موشور مع ضاغطة (أو ملزمة بفكوك موشورية) ليكون المجرى في مستوى المحور.

5. الأدوات: أداة تسوية للسطحين 1 و7، مثقب مركزة، أداة خرط طولي للأسطوانات وأداة جانبية (سكين) للكتف 3، أداة مجرى للسطح 6، وفي FV فريزة مجاري ذات شفتين Ø8 (أو ثنائية القطيعة) تنزل في المادة ثم تتقدّم.

6. الانحرافات من جداول ISO: k6 لقطر 30 هو $+0{,}002$ و$+0{,}015$؛ g6 لقطر 25 هو $-0{,}007$ و$-0{,}020$؛ N9 لعرض 8 هو 0 و$-0{,}036$.

| السطح | الحدّان (mm) | الوسيلة | يدخل | لا يدخل | |---|---|---|---|---| | 2: Ø30 k6 | $30{,}002$ / $30{,}015$ | معيار ذو فكّين | 30,015 | 30,002 | | 5: Ø25 g6 | $24{,}980$ / $24{,}993$ | معيار ذو فكّين | 24,993 | 24,980 | | 8: عرض 8 N9 | $7{,}964$ / $8{,}000$ | سدادة مسطحة | 7,964 | 8,000 | | طول 40 ± 0,1 | $39{,}9$ / $40{,}1$ | قدم قنوية 1/50 أو قدم عمق | — | — |

العمود سطح «ذكر» فجانبه الذي يدخل هو البعد الأقصى، والمجرى سطح «أنثى» فجانبه الذي يدخل هو البعد الأدنى.

التمرين 2: صفيحة مسند واختيار أسلوب الصنع

المعطيات

صفيحة مسند من الزهر EN-GJL-250 أبعادها $200 \times 120 \times 30\ mm$، تحمل: وجهاً علوياً مستوياً، مجرى نافذاً عرضه 12 mm على طولها، وأربعة ثقوب Ø10 H7. الكمية 300 قطعة. أسلوبان ممكنان:

| الأسلوب | F (DA) | v (DA/قطعة) | |---|---|---| | A: مفرزة FV ومثقبة PC تقليديتان مع حامل خاص | 8000 | 650 | | B: مركز تشغيل CN | $45\,000$ | 520 |

الأسئلة

• اقترح الآلة والأداة لكلّ سطح في الأسلوب A.
• اقترح حامل القطعة.
• احسب عدد القطع الذي تتساوى عنده الكلفتان، ثم كلفة القطعة بكلّ أسلوب لـ 300 قطعة، واختر.

الحلّ

1. الوجه العلوي: FV بفريزة تسطيح بصفائح (تفريز بالوجه). المجرى النافذ 12 mm: على FV نفسها بفريزة ثنائية القطيعة Ø12 لأنّ الأسلوب A لا يضمّ مفرزة أفقية (لو توفرت FH لكانت الفريزة القرصية ثلاثية القطيعة سمكها 12 mm أسرع). الثقوب Ø10 H7 على PC: مثقب مركزة، ثم مثقب Ø9,8، ثم مجوّف Ø10 H7.

2. القطعة كبيرة ومنشورية: ضواغط على الطاولة أو، في السلسلة، حامل خاص؛ وللتثقيب حامل تثقيب بجُلَب توجيه يضمن مواضع الثقوب دون تخطيط.

3. نقطة التساوي:

$ 8000 + 650N = 45\,000 + 520N $

$ 130N = 37\,000 \Rightarrow N \approx 284{,}6 $

فابتداءً من 285 قطعة يكون الأسلوب B أربح. لـ 300 قطعة:

$ c_A = \frac{8000}{300} + 650 \approx 676{,}7\ DA $

$ c_B = \frac{45\,000}{300} + 520 = 670\ DA $

الأسلوب B أربح قليلاً ($670 < 676{,}7$)، لكنّ الفرق صغير لأنّ 300 قريبة من العتبة 285؛ فإذا كانت هناك طلبيات لاحقة يزداد ربح B.

التمرين 3: مراقبة دفعة من الأعمدة

المعطيات

أعمدة Ø30 h7 (الحدّان $30{,}000$ و$29{,}979\ mm$) قيست بميكرومتر 25–50:

| القطعة | الجلبة | الطبل | |---|---|---| | A | 29 ونصف مليمتر ظاهر | 48 | | B | 29 ونصف مليمتر ظاهر | 46 | | C | 30، دون نصف مليمتر | 1 |

الأسئلة

• أعط قراءة كلّ قطعة واحكم عليها.
• لماذا لا تصلح قدم قنوية 1/50 لهذه المراقبة؟
• اقترح وسيلة أسرع للسلسلة واحسب أبعادها.

الحلّ

1. القراءات:

• A: $29 + 0{,}5 + 48 \times 0{,}01 = 29{,}98\ mm$؛ بين 29,979 و30,000: مقبولة.
• B: $29{,}5 + 0{,}46 = 29{,}96\ mm$؛ أصغر من 29,979: مرفوضة نهائياً (لا تُضاف المادة).
• C: $30 + 0{,}01 = 30{,}01\ mm$؛ أكبر من 30,000: مرفوضة قابلة للإصلاح بتمريرة إنهاء.

2. مجال التسامح $IT = 30{,}000 - 29{,}979 = 0{,}021\ mm$، ودقة القدم القنوية 1/50 هي 0,02 mm أي تقريباً مجال التسامح كلّه: لا يمكن الحكم بثقة.

3. معيار ذو فكّين Ø30 h7: جانب يدخل 30,000 (البعد الأقصى) وجانب لا يدخل 29,979 (البعد الأدنى).

> ملاحظة للامتحان: في أسئلة وسائل الإنتاج علّل دائماً اختيارك بمعطى من الموضوع: شكل السطح، أبعاد القطعة وقدرة الآلة، الدقة (IT)، أو حجم السلسلة.