الرسم التعريفي: المواصفات البعدية والهندسية

3. المواصفات الهندسية (1): إطار السماح والمراجع ومواصفات الشكل

لماذا لا يكفي السماح البعدي؟

السماح البعدي يراقب المقاسات المحلية فقط (قطر يُقاس بين نقطتين، طول بين وجهين). يمكن لعمود Ø25 k6 أن تكون كل أقطاره المحلية بين 25,002 و25,015 ومع ذلك يكون منحنياً قليلاً أو بيضوياً أو مخروطياً، فلا تركب عليه المدحرجة كما يجب. لذلك نضيف المواصفات الهندسية (spécifications géométriques) التي تراقب الشكل والتوجيه والموضع.

> حسب مبدأ الاستقلالية (ISO 8015)، كل مواصفة بُعدية أو هندسية تُحترم وحدها، مستقلة عن غيرها، ما لم يُذكر خلاف ذلك على الرسم.

العائلات الأربع للمواصفات الهندسية


يجمع الشكل الرموز الأربعة عشر حسب عائلاتها. أسماؤها بالعربية:

| العائلة | المواصفات | المرجع | |---|---|---| | الشكل (forme) | الاستقامة (rectitude)، الاستواء (planéité)، الاستدارة (circularité)، الأسطوانية (cylindricité)، شكل خط كيفي، شكل سطح كيفي | بدون مرجع | | التوجيه (orientation) | التوازي (parallélisme)، التعامد (perpendicularité)، الميل (inclinaison) | مرجع إلزامي | | الموضع (position) | التموضع (localisation)، التمحور (coaxialité)، التناظر (symétrie) | مرجع إلزامي في التمحور والتناظر | | الخفقان (battement) | الخفقان البسيط (battement simple)، الخفقان الكلي (battement total) | مرجع إلزامي (محور الدوران) |

إطار السماح (cadre de tolérance)


في الجزء العلوي من الشكل قطعة يُطلب توازي وجهها العلوي مع وجهها السفلي. نكتب الإطار في نص الدرس على الشكل $\boxed{/\!/}\boxed{0{,}05}\boxed{A}$، ويتكوّن من:

• خانة الرمز: نوع المواصفة (هنا التوازي).
• خانة السماح t بالملّيمتر: عرض منطقة السماح. إذا كانت المنطقة أسطوانة أو دائرة يُكتب قبل القيمة الرمز Ø (مثلاً Ø0,03).
• خانات المراجع (إن وُجدت): حرف المرجع الأول ثم الثاني ثم الثالث بالترتيب، أو مرجع مشترك يكتب A-B (محور مشترك لمقعدين مثلاً).

• العنصر المسموح (élément tolérancé): السطح أو المحور الذي يخضع للمواصفة؛ يربطه بالإطار سهم عمودي على السطح.
• عنصر المرجع (élément de référence): يُعرَف بـ مثلث المرجع (مملوء) متصل بمربع فيه حرف كبير A أو B…

قاعدة السهم: سطح أم محور؟

في الجزء السفلي من الشكل الرمز نفسه (الاستقامة) بمعنيين:

• السهم في امتداد خط البعد (Ø18): المواصفة تخص المحور (أو المستوي المتوسط)، وتكون المنطقة عادةً أسطوانة فيكتب Ø0,02.
• السهم على السطح أو على خط امتداده، بعيداً بوضوح عن خط البعد: المواصفة تخص السطح نفسه (هنا مولّد الأسطوانة).

> القاعدة نفسها تطبَّق على مثلث المرجع: مثلث في امتداد خط بعد قطر يعني أن المرجع هو المحور، ومثلث على السطح بعيداً عن خط البعد يعني أن المرجع هو السطح.

منطقة السماح (zone de tolérance)

منطقة السماح حيّز هندسي مثالي عرضه t، يجب أن يقع فيه العنصر الحقيقي كله. شكل المنطقة يتعلق بنوع المواصفة ونوع العنصر: مستويان متوازيان، مستقيمان متوازيان، دائرتان متحدتا المركز، أسطوانتان متحدتا المحور، أسطوانة قطرها t…

مواصفات الشكل


في كل سطر من الشكل: على اليسار المواصفة كما تُكتب على الرسم، وعلى اليمين منطقة السماح (بالأحمر) والسطح الحقيقي المتموّج بينها.

| المواصفة | العنصر المسموح | منطقة السماح | |---|---|---| | الاستواء | سطح مستوٍ | مستويان متوازيان بينهما t | | الاستقامة (مولّد) | خط على السطح | مستقيمان متوازيان بينهما t في مستوي القطع | | الاستقامة (محور، Ø t) | محور أسطوانة | أسطوانة قطرها t | | الاستدارة | مقطع عرضي لأسطوانة أو مخروط | دائرتان متحدتا المركز فرق نصفي قطريهما t، في كل مقطع | | الأسطوانية | سطح أسطواني كامل | أسطوانتان متحدتا المحور فرق نصفي قطريهما t |

ملاحظات:

• الأسطوانية أشمل من الاستدارة: تراقب في الوقت نفسه استدارة كل المقاطع واستقامة المولّدات وتوازيها.
• مواصفة الشكل لا تحمل أبداً حرف مرجع: الاستواء يُحكم على السطح وحده، والمنطقة تأخذ أفضل وضعية تحيط بالسطح.
• قيمة مواصفة الشكل تكون عادةً أصغر من مجال السماح البعدي للعنصر نفسه، وإلا لا معنى لها.

أمثلة محلولة

المثال 1: قراءة إطار على العمود

على مقعد المدحرجة Ø25 k6 نجد إطار أسطوانية قيمته 0,01 وسهمه على السطح بعيداً عن خط البعد.

• العنصر المسموح: السطح الأسطواني Ø25 (لأن السهم ليس في امتداد خط البعد).
• المنطقة: أسطوانتان متحدتا المحور، الفرق بين نصفي قطريهما $t = 0{,}01\ mm$.
• لا مرجع: مواصفة شكل.
• مع ذلك يبقى كل قطر محلي بين 25,002 و25,015 (المواصفة البعدية مستقلة).

المثال 2: مراقبة الاستدارة

قيس مقطع من المقعد Ø25 على جهاز قياس الاستدارة، فكان أكبر نصف قطر 12,5085 وأصغر نصف قطر 12,5020 بالنسبة إلى مركز الدائرتين المحيطتين.

$ \Delta R = 12{,}5085 - 12{,}5020 $

$ \Delta R = 0{,}0065\ mm $

بما أن $0{,}0065 \le 0{,}01$، فالمقطع مطابق لمواصفة استدارة قيمتها 0,01.

المثال 3: مراقبة الاستواء (طريقة تقريبية)

يوضع الوجه A على ثلاثة مساند قابلة للضبط فوق رخامة، وتُضبط حتى يقرأ المقارن الصفر في ثلاث نقاط بعيدة، ثم نمسح السطح. أكبر قراءة $+0{,}012\ mm$ وأصغر قراءة $-0{,}006\ mm$:

$ f = 0{,}012 - (-0{,}006) = 0{,}018\ mm $

$0{,}018 \le 0{,}02$: الوجه مطابق لاستواء قيمته 0,02.

> ملاحظة للامتحان: عند «تفسير مواصفة هندسية» اكتب دائماً ثلاثة أشياء: العنصر المسموح (سطح أو محور)، شكل منطقة السماح وقيمتها، والمرجع إن وُجد.

أخطاء شائعة

• كتابة حرف مرجع في مواصفة شكل: $\boxed{\bigcirc}\boxed{0{,}01}\boxed{A}$ خطأ، الاستدارة لا مرجع لها.
• نسيان Ø قبل t عندما تكون المنطقة أسطوانة (استقامة محور، تمحور، تموضع ثقب).
• قراءة سهم في امتداد خط البعد على أنه يخص السطح.

4. المواصفات الهندسية (2): التوجيه والموضع والخفقان

المرجع (référence spécifiée)

مواصفات التوجيه والموضع والخفقان تقارن العنصر المسموح بعنصر آخر هو المرجع:

• عنصر المرجع: السطح الحقيقي المعلَّم بالمثلث على الرسم (وجه، أسطوانة…).
• المرجع المحاكى: شكل مثالي يلامس عنصر المرجع أثناء المراقبة: رخامة (marbre) لوجه مستوٍ، محور مندريل أو وتد على شكل V (vé) لأسطوانة. منطقة السماح توجَّه أو توضع بالنسبة لهذا الشكل المثالي.

أنواع المراجع في الإطار:

| الكتابة | النوع | مثال | |---|---|---| | A | مرجع بسيط | وجه الارتكاز، محور مقعد | | A-B | مرجع مشترك | المحور المشترك لمقعدَي مدحرجتين | | A B C | نظام مراجع مرتّب | A أولي، B ثانوي، C ثالثي |

في نظام المراجع الترتيب مهم: المرجع الأولي يلامس المرجع المحاكى في 3 نقاط (مستوٍ)، الثانوي في نقطتين، الثالثي في نقطة واحدة. هذا هو منطق الترميز الهندسي 3-2-1 الذي سنراه في درس إجبارات التشغيل.

مواصفات التوجيه


يبيّن الشكل ثلاث حالات، والمرجع A في كل منها هو الوجه السفلي المحاكى برخامة:

| المواصفة | العنصر | منطقة السماح | |---|---|---| | التوازي $\boxed{/\!/}\boxed{0{,}05}\boxed{A}$ | وجه | مستويان موازيان للمرجع A بينهما t | | التعامد $\boxed{\perp}\boxed{0{,}03}\boxed{A}$ | وجه | مستويان عموديان على A بينهما t | | تعامد محور $\boxed{\perp}\boxed{\text{Ø}0{,}02}\boxed{A}$ | محور | أسطوانة قطرها t عمودية على A | | الميل (inclinaison) | وجه مائل | مستويان بزاوية نظرية مضبوطة مع A بينهما t |

الفرق مع الاستواء: منطقة الاستواء حرّة التوجيه، أما منطقة التوازي فمفروض عليها أن تكون موازية للمرجع؛ لذلك التوازي يشمل الاستواء (وجه متوازٍ في حدود 0,05 مستوٍ في حدود 0,05 على الأقل).

مواصفات الموضع


• التمحور $\boxed{\circledcirc}\boxed{\text{Ø}0{,}03}\boxed{A}$: محور العنصر المسموح يقع داخل أسطوانة قطرها 0,03 محورها هو المرجع A. يعني ذلك أن الانزياح الأقصى للمحور عن المرجع هو $t/2 = 0{,}015\ mm$.
• التموضع (localisation): الثقب يُعرَّف موضعه بـ أبعاد نظرية مضبوطة (cotes théoriquement exactes) مكتوبة داخل إطار، مثل 18 و13 في الشكل، وهي بلا سماح. السماح كله في الإطار: محور الثقب داخل دائرة (أسطوانة) قطرها t مركزها الموضع النظري. في نص الدرس نكتب الإطار $\boxed{\oplus}\boxed{\text{Ø}0{,}1}\boxed{B}\boxed{C}$، والرمز المرسوم دائرة يخترقها خطان متعامدان كما في الشكل. يُلصق الإطار بتعيين قطر الثقب (Ø8 H7 في الشكل)، فالعنصر المسموح هو محور الثقب لا سطحه.
• التناظر $\boxed{\equiv}\boxed{0{,}05}\boxed{A}$: المستوي المتوسط للمجرى بين مستويين متناظرين بالنسبة للمستوي المتوسط المرجعي A بينهما t، أي انزياح أقصى $t/2$ من كل جهة. رمزه المرسوم ثلاثة خطوط أفقية أوسطها أطول (انظر الشكل)، ونكتبه في النص $\equiv$ كما تكتبه أغلب مواضيع البكالوريا، مثلما نكتب رمز التموضع $\oplus$.

مواصفات الخفقان


يرتكز العمود بمقعديه A وB على وتدين V فيتحقق المحور المشترك A-B، ثم يُدار دورة كاملة والمقارن يلامس السطح المسموح:

• الخفقان البسيط $\boxed{\nearrow}\boxed{0{,}03}\boxed{A\text{-}B}$: في كل مقطع يكون الفرق بين أكبر وأصغر قراءة خلال دورة واحدة $\le t$. يكون قطرياً (المقارن عمودي على المحور) أو محورياً على وجه (المقارن موازٍ للمحور).
• الخفقان الكلي: المقارن يُزاح على كل طول السطح أثناء الدوران، والفرق الكلي $\le t$.

الخفقان القطري يجمع في قراءة واحدة عيب الاستدارة وعيب التمحور، لذلك يكثر استعماله في الورشة: يُقاس بمقارن بسيط دون آلة خاصة.

أمثلة محلولة

المثال 1: التمحور

في العمود المدرج: $\boxed{\circledcirc}\boxed{\text{Ø}0{,}03}\boxed{A}$ على Ø20 g6. قيس انزياح محوره عن المرجع A فكان $e = 0{,}012\ mm$.

$ 2e = 2 \times 0{,}012 = 0{,}024\ mm $

$0{,}024 \le 0{,}03$: مطابق. لو كان $e = 0{,}018\ mm$ لكان $2e = 0{,}036\ mm$ أكبر من 0,03: غير مطابق.

المثال 2: التموضع

الموضع النظري للثقب $(18\,;\,13)$ بالنسبة لـ B وC، والمركز المقيس $(18{,}03\,;\,13{,}02)$. الانزياح:

$ d = \sqrt{0{,}03^2 + 0{,}02^2} $

$ d \approx 0{,}036\ mm $

قطر المنطقة اللازم $2d \approx 0{,}072\ mm \le 0{,}1$: الثقب مطابق. ميزة المنطقة الدائرية: يُقبل الانزياح نفسه في كل الاتجاهات.

المثال 3: التناظر

قطعة عرضها 34 فيها مجرى 10 H8 مع $\boxed{\equiv}\boxed{0{,}05}\boxed{A}$. قيس العرضان الجانبيان (من كل جانب للقطعة إلى جانب المجرى المقابل له): يسار $a = 12{,}03$ ويمين $b = 11{,}99$.

$ e = \frac{a - b}{2} = 0{,}02\ mm $

المسموح $t/2 = 0{,}025\ mm$، و$0{,}02 \le 0{,}025$: مطابق. (عرض المجرى المستنتج إذا كان عرض القطعة المقيس 34,03: $34{,}03 - 12{,}03 - 11{,}99 = 10{,}01$، داخل مجال 10 H8 أي بين 10,000 و10,022.)

المثال 4: الخفقان

خلال دورة على الوتدين قرأ المقارن أكبر قيمة $+0{,}012$ وأصغر قيمة $-0{,}009$:

$ 0{,}012 - (-0{,}009) = 0{,}021\ mm $

$0{,}021 \le 0{,}03$: مطابق.

> ملاحظة للامتحان: في التمحور والتموضع ومواصفات المحاور ذات Ø، الانزياح المسموح هو نصف t. وفي التناظر المنطقة t موزعة بالتساوي: $t/2$ من كل جهة.

أخطاء شائعة

• الخلط بين الاستدارة (رمزها دائرة واحدة، مواصفة شكل بلا مرجع، منطقتها دائرتان متحدتا المركز في كل مقطع) والتمحور (رمزه دائرتان متحدتا المركز، مواصفة موضع بمرجع، منطقته أسطوانة Ø t حول المرجع).
• مقارنة الانزياح e مباشرة بـ t بدل $t/2$.
• قياس الخفقان والعمود مثبت بين أطراف غير المرجع المكتوب في الإطار.
• قلب ترتيب المراجع A B C.

5. الحالة السطحية وقراءة رسم تعريفي كامل

الحالة السطحية (état de surface)

كل سطح مشغل يحمل آثار الأداة: نتوءات وتجاويف صغيرة جداً تسمى الخشونة (rugosité). تؤثر الخشونة في: الاحتكاك والتآكل، الكتامة، ثبات التوافقات بالشدّ، مقاومة التعب، والمظهر. لذلك يحدّد الرسم التعريفي الخشونة القصوى المقبولة لكل سطح.


في أعلى الشكل المظهر الجانبي (profil) للسطح مكبّراً، والخط المتوسط (ligne moyenne) الذي يقسمه بحيث تتساوى المساحات فوقه وتحته، وطول القاعدة l الذي يُقاس عليه.

Ra (الانحراف المتوسط الحسابي) هو متوسط القيم المطلقة لبعد نقاط المظهر y عن الخط المتوسط:

$ Ra = \frac{1}{l}\int_0^l |y(x)|\,dx $

تُعطى Ra بالميكرومتر، وقيمها المعتادة: 0,2 ؛ 0,4 ؛ 0,8 ؛ 1,6 ؛ 3,2 ؛ 6,3 ؛ 12,5 ؛ 25. كلما صغرت Ra كان السطح أنعم وأغلى صنعاً.

رموز الحالة السطحية (ISO 1302)

| الرمز (أسفل الشكل) | المعنى | |---|---| | الرمز الأساسي (ضلعان غير متساويين) | سطح ذو حالة سطحية محددة، دون فرض طريقة الصنع | | مع خط أفقي يغلق المثلث | نزع المادة إلزامي (سطح مشغل) | | مع دائرة داخل الرمز | نزع المادة ممنوع (يبقى السطح على حالة الخام) | | مع Ra 1,6 فوق خط ممدود | سطح مشغل خشونته لا تتجاوز Ra 1,6 |

قواعد الوضع:

• رأس الرمز يلامس السطح (أو خط امتداده) من خارج المادة، ويُقرأ من الأسفل أو من اليمين.
• إذا تعذّر ذلك يوضع الرمز على خط مرجعي موصول بسهم ينتهي على السطح.
• الحالة السطحية العامة تُكتب قرب الخانة: رمز Ra 3,2 مثلاً يطبَّق على كل سطح لم يُكتب له رمز خاص.

قيم استرشادية

| طريقة الصنع | Ra المعتادة (µm) | |---|---| | السبك في الرمل (خام) | من 12,5 إلى 50 | | الثقب بالمثقب | من 3,2 إلى 12,5 | | الخراطة والتفريز: تخشين | من 6,3 إلى 25 | | الخراطة والتفريز: تشطيب | من 0,8 إلى 3,2 | | التجويف بالمجوّف (alésoir) | من 0,8 إلى 3,2 | | التجليخ (rectification) | من 0,1 إلى 1,6 |

| وظيفة السطح | Ra المعتادة (µm) | |---|---| | مقعد مدحرجة، توافق بالشدّ | 0,8 إلى 1,6 | | سطح انزلاق دقيق | 0,4 إلى 1,6 | | سطح تلامس ثابت، وجه ارتكاز | 1,6 إلى 3,2 | | سطح حرّ مشغل | 3,2 إلى 6,3 |

> الانسجام بين السماح والخشونة: كلما ضاق مجال السماح وجب أن تصغر Ra. تقريباً: IT6 مع Ra 0,4 إلى 0,8 (ويُقبل 1,6 لمقعد بخلوص قليل الإجهاد مثل مقعد البكرة Ø20 g6)، IT7 مع Ra 0,8 إلى 1,6، IT8 مع Ra 1,6 إلى 3,2.

قراءة رسم تعريفي كامل: سند مُفرَّز


يمثّل الشكل سنداً من الزهر EN-GJL-250 (خام مسبوك) يُشغَّل بالتفريز. الرسم بطريقة الإسقاط الأوروبية: المسقط الأمامي في الأعلى والمسقط العلوي تحته. في المسقط العلوي، الحافة العليا هي الوجه الخلفي B والحافة السفلى هي الوجه الأمامي.

جدول السطوح ومتطلباتها

| السطح | البعد وحدّاه (mm) | المواصفة الهندسية | Ra | |---|---|---|---| | الوجه السفلي A (مرجع) | — | استواء 0,02 | 1,6 | | الوجه الخلفي B (مرجع) | — | — | 3,2 | | الوجهان الجانبيان (مستويهما المتوسط هو المرجع C) | $80 \pm 0{,}1$: من 79,9 إلى 80,1 | — | 3,2 | | الوجه العلوي | $40 \pm 0{,}05$ عن A | توازي 0,05 مع A | 3,2 | | جانبا المجرى | 20 H8: من 20,000 إلى 20,033 | تناظر 0,05 مع C | 3,2 | | قاع المجرى | $28 \pm 0{,}05$ عن A | — | 3,2 | | الثقبان Ø8 H7 | من 8,000 إلى 8,015 | تموضع Ø0,1 بالنسبة لـ A B C (25 و50 نظريان) | 1,6 | | الوجه الأمامي | 50 عن B (بعد الربط بالخام) | — | خام |

ما نستنتجه من القراءة

• السطوح التي تُشغَّل: كل السطوح ما عدا الوجه الأمامي (رمز «نزع المادة ممنوع»). البعد 50 هو البعد الوحيد الذي يربط الخام بالمشغل في اتجاه العمق.
• المراجع أولاً: A ثم B ثم C تُستعمل لتحديد موضع باقي السطوح، فمن المنطقي تشغيلها في البداية وبعناية؛ هذه فكرة سنعتمد عليها في سير الصنع.
• عمق المجرى من الوجه العلوي غير مكتوب؛ نستنتجه وسماحه:

$ p_{max} = 40{,}05 - 27{,}95 = 12{,}10\ mm $

$ p_{min} = 39{,}95 - 28{,}05 = 11{,}90\ mm $

أي $12 \pm 0{,}1$: مجاله 0,2، وهو مجموع مجالي البعدين 40 و28. هذه فكرة تحويل الأبعاد التي ستُدرس في درس أبعاد الصنع.

• الثقبان: محور كل ثقب يجب أن يبعد عن موضعه النظري (25 عن B، و25 عن المستوي C من كل جهة لأن البعد بينهما 50 ومتناظر حول C) بأقل من $0{,}1 / 2 = 0{,}05\ mm$.
• الدقة تحدّد طريقة الصنع: ثقب H7 وRa 1,6 يحتاج ثقباً ثم تجويفاً بالمجوّف؛ المجرى 20 H8 يُنجز بفريزة قرصية ثلاثية القطع أو بفريزة طرفية مع تمريرة تشطيب؛ الوجه A بتمريرة تشطيب (Ra 1,6 واستواء 0,02).

> ملاحظة للامتحان: سؤال «استخرج من الرسم التعريفي السطوح المشغلة ومتطلباتها» يُجاب عنه بجدول مثل الجدول السابق: لا تنسَ المراجع، الأبعاد الحدّية، والسطوح الخام.

أخطاء شائعة

• اعتبار الرمز ذي الدائرة سطحاً «مشغلاً بدقة»: هو على العكس سطح يُمنع فيه نزع المادة.
• الظن أن Ra أكبر تعني سطحاً أدق: Ra 0,8 أنعم من Ra 3,2.
• قراءة المسقط العلوي بطريقة الإسقاط الأمريكية (المسقط العلوي فوق الأمامي).

6. تمارين محلولة بنمط البكالوريا

التمرين 1: عمود مجموعة بكرة ومدحرجة

تقديم: العمود المدرج المبيَّن في الجزء الأول ينقل الحركة من بكرة إلى آلية. يدور العمود والحمولة (توتر السير) ثابتة الاتجاه. ترتكز على المقعد Ø25 k6 مدحرجة ذات صف واحد من الكريات 6205 مستندة إلى الكتف، وتركب على الطرف Ø20 g6 بكرة جوفها Ø20 H7 مثبتة بخابور.


معطيات: قطر جوف الحلقة الداخلية للمدحرجة 6205 هو 25 بانحرافين 0 و$-0{,}010\ mm$. الجوف Ø20 H7: $ES = +0{,}021\ mm$، $EI = 0$. Ø25 k6: $es = +0{,}015\ mm$ و$ei = +0{,}002\ mm$. Ø20 g6: $es = -0{,}007\ mm$ و$ei = -0{,}020\ mm$.

الأسئلة:

• صنّف المواصفات التالية (بعدية، شكل، توجيه، موضع، حالة سطحية): Ø25 k6، أسطوانية 0,01، $\boxed{\perp}\boxed{0{,}02}\boxed{A}$، $\boxed{\circledcirc}\boxed{\text{Ø}0{,}03}\boxed{A}$، Ra 0,8.
• احسب حدود Ø25 k6 وØ20 g6.
• احسب الخلوصين الأقصى والأدنى بين الحلقة الداخلية والمقعد Ø25 k6. ما نوع التوافق؟ هل يحترم قاعدة تركيب المدحرجات؟
• احسب التوافق Ø20 H7/g6 وعلّل اختياره للبكرة.
• فسّر وظيفياً المواصفتين $\boxed{\perp}\boxed{0{,}02}\boxed{A}$ و$\boxed{\circledcirc}\boxed{\text{Ø}0{,}03}\boxed{A}$.
• قيس على عمود منجز: قطر المقعد 25,009 وانزياح محور Ø20 عن A يساوي $0{,}017\ mm$. هل العمود مقبول؟

الحل:

• Ø25 k6: مواصفة بعدية (سماح ISO). الأسطوانية: مواصفة شكل (بلا مرجع). التعامد: توجيه. التمحور: موضع. Ra 0,8: حالة سطحية.
• Ø25 k6: من 25,002 إلى 25,015. Ø20 g6: من 19,980 إلى 19,993.
• الحلقة الداخلية (جوف): $D_{max} = 25{,}000$ و$D_{min} = 24{,}990$.

$ J_{max} = D_{max} - d_{min} = -0{,}002\ mm $

$ J_{min} = D_{min} - d_{max} = -0{,}025\ mm $

(أي $25{,}000 - 25{,}002$ ثم $24{,}990 - 25{,}015$.)

الخلوص سالب دائماً: توافق بشدّ من 0,002 إلى 0,025. لاحظ أن H7/k6 بين قطعتين عاديتين توافق متردد، لكن مجال ثقب المدحرجة يقع تحت البعد الاسمي (من 0 إلى $-0{,}010\ mm$) فيصير التوافق مع k6 بشدّ دائماً. العمود يدور والحمولة ثابتة، فالحلقة الداخلية تدور بالنسبة للحمولة ويجب أن تُركَّب بشدّ: القاعدة محترمة.

• $J_{max} = 20{,}021 - 19{,}980 = 0{,}041\ mm$ و$J_{min} = 20{,}000 - 19{,}993 = 0{,}007\ mm$: توافق بخلوص. يسمح بتركيب البكرة وفكّها بسهولة، أما نقل العزم فيضمنه الخابور لا التوافق.
• التعامد: وجه الكتف الذي ترتكز عليه الحلقة الداخلية يجب أن يكون بين مستويين عموديين على محور المقعد بينهما 0,02، حتى لا تميل الحلقة فتنحرف المدحرجة. التمحور: محور مقعد البكرة داخل أسطوانة Ø0,03 حول محور مقعد المدحرجة، حتى تدور البكرة دون خفقان يرجّ السير.
• القطر 25,009 بين 25,002 و25,015: مقبول. لكن $2e = 0{,}034\ mm$ أكبر من 0,03: التمحور غير محترم، فالعمود مرفوض.

التمرين 2: غطاء علبة سرعة من الزهر

تقديم: يغلق الغطاء جوف الهيكل Ø62 H7 ($ES = +0{,}030\ mm$، $EI = 0$): يتمركز فيه بلسانه Ø62 g6، يرتكز على الهيكل بوجهه A، ويثبَّت بأربعة براغي M6. في الجوف Ø42 H8 تُركّب حلقة كتامة بشفة.


يبيّن الشكل مقطعاً طولياً للغطاء (على اليسار) ومسقطه الجانبي من جهة اللسان (على اليمين)، مع المواصفات الوظيفية فقط (رسم تعريفي جزئي).

معطيات: Ø62 g6: $es = -0{,}010\ mm$، $ei = -0{,}029\ mm$. Ø42 H8: $ES = +0{,}039\ mm$، $EI = 0$.

الأسئلة:

• اشرح التعيين EN-GJL-250. ما السطح الخام في الغطاء؟ وكيف يُعرف على الرسم؟
• احسب حدود Ø62 g6 وØ42 H8.
• احسب التوافق بين اللسان Ø62 g6 وجوف الهيكل Ø62 H7 واستنتج نوعه.
• فسّر المواصفات: الاستواء 0,02 على A، $\boxed{\perp}\boxed{\text{Ø}0{,}02}\boxed{A}$، $\boxed{\circledcirc}\boxed{\text{Ø}0{,}03}\boxed{B}$، $\boxed{\oplus}\boxed{\text{Ø}0{,}2}\boxed{A}\boxed{B}$ مع البعد النظري Ø76.
• قيس مركز أحد الثقوب: يبعد 38,06 عن المحور B (بدل 38) وينزاح جانبياً بـ $0{,}05\ mm$ عن خطه النظري. هل هو مطابق؟

الحل:

• EN-GJL-250: زهر بغرافيت رقائقي (fonte à graphite lamellaire) مقاومته الدنيا للانكسار بالمد $R_m = 250\ MPa$. الخام مسبوك. المحيط Ø90 يبقى خاماً، ويُعرف برمز الحالة السطحية ذي الدائرة (نزع المادة ممنوع)؛ قطره Ø90 بعد خام سماحه عام، وهو الشرط الوحيد الذي يربطه قطرياً بالسطوح المشغلة.
• Ø62 g6: من 61,971 إلى 61,990. Ø42 H8: من 42,000 إلى 42,039.

3.

$ J_{max} = 62{,}030 - 61{,}971 = 0{,}059\ mm $

$ J_{min} = 62{,}000 - 61{,}990 = 0{,}010\ mm $

توافق بخلوص: يكفي لتمركز الغطاء مع تركيب وفك سهلين.

4.

• الاستواء: الوجه A بين مستويين متوازيين بينهما 0,02 (لا مرجع) لضمان تلامس جيد مع الهيكل.
• التعامد: محور اللسان Ø62 (السهم في امتداد خط البعد) داخل أسطوانة Ø0,02 عمودية على A، حتى يدخل اللسان في الجوف والوجه A مرتكز دون ميل.
• التمحور: محور الجوف Ø42 داخل أسطوانة Ø0,03 محورها محور اللسان B، حتى تكون شفة الكتامة متمركزة حول العمود فتضغط عليه بانتظام.
• التموضع: محور كل ثقب Ø6,6 داخل أسطوانة Ø0,2 مركزها الموضع النظري على الدائرة Ø76 (بعد نظري مضبوط)، عمودية على A ومتمركزة حول B.

• الانزياح بالنسبة للموضع النظري:

$ d = \sqrt{0{,}06^2 + 0{,}05^2} $

$ d \approx 0{,}078\ mm $

$2d \approx 0{,}156\ mm \le 0{,}2$: الثقب مطابق. الثقوب Ø6,6 أوسع من البراغي M6، فهذا الخلوص يسمح بالتركيب رغم انزياحات التموضع.

التمرين 3: من الوظيفة إلى الإطار

اكتب الإطار المناسب لكل شرط، ثم صحّح الإطارات الخاطئة.

| الشرط الوظيفي | الإطار | |---|---| | الوجه العلوي بين مستويين موازيين للوجه A بينهما 0,04 | $\boxed{/\!/}\boxed{0{,}04}\boxed{A}$ | | محور الجوف Ø40 H7 داخل أسطوانة Ø0,02 محورها محور B | $\boxed{\circledcirc}\boxed{\text{Ø}0{,}02}\boxed{B}$ | | وجه الكتف بين مستويين عموديين على المحور A بينهما 0,01 | $\boxed{\perp}\boxed{0{,}01}\boxed{A}$ | | المستوي المتوسط للمجرى بين مستويين متناظرين حول المستوي C بينهما 0,06 | $\boxed{\equiv}\boxed{0{,}06}\boxed{C}$ | | فرق قراءات المقارن خلال دورة حول A-B لا يتجاوز 0,02 | $\boxed{\nearrow}\boxed{0{,}02}\boxed{A\text{-}B}$ |

إطارات خاطئة وتصحيحها:

• $\boxed{\bigcirc}\boxed{0{,}01}\boxed{A}$: الاستدارة مواصفة شكل لا مرجع لها، والصحيح $\boxed{\bigcirc}\boxed{0{,}01}$.
• $\boxed{\circledcirc}\boxed{0{,}03}\boxed{A}$: منطقة التمحور أسطوانة، فيجب كتابة $\boxed{\circledcirc}\boxed{\text{Ø}0{,}03}\boxed{A}$.
• $\boxed{\perp}\boxed{0{,}02}$ على وجه: التعامد يحتاج مرجعاً، والصحيح مثلاً $\boxed{\perp}\boxed{0{,}02}\boxed{A}$.

> منهجية الامتحان: (1) حدّد العنصر المسموح: سطح أم محور؟ (2) حدّد العائلة: شكل أم توجيه أم موضع أم خفقان؟ (3) هل تحتاج مرجعاً؟ (4) هل المنطقة أسطوانية فيُكتب Ø؟ (5) ثم احسب أو فسّر مع الوحدة.

> صيغ أسئلة البكالوريا الشائعة: «أكمل الجدول: البعد الاسمي، الانحرافان الأعلى والأدنى، البعدان الأقصى والأدنى، مجال السماح IT»؛ «أتمم الرسم التعريفي للقطعة: الأبعاد الوظيفية، السماحات البعدية (Ø30 k6 لمقعد مدحرجة على عمود دوار، H7 لجوفها…)، المواصفات الهندسية (أحياناً دون قيم) والحالة السطحية»؛ «فسّر المواصفة»؛ «ما نوع التوافق؟».