عقد المرحلة

3. العمليات بترتيبها الزمني والأدوات وحواملها

تسمية العملية

تُكتب العملية في العقد بـ رقمها ثم فعل التشغيل ثم السطح ثم حالتها (تخشين أو إنهاء) والبعد الذي تحقّقه إن وُجد. مثال: «13 — خرط وتسوية إنهاء 4-3: Ø40 g6 و$Cf_2 = 38 \pm 0{,}1$». ونستعمل التسميات الفرنسية المتداولة في الورشات:

| بالعربية | بالفرنسية | الآلة | السطح الناتج | |---|---|---|---| | تسوية | dressage | TP | وجه مستوٍ عمودي على المحور | | خرط طولي | chariotage | TP | أسطوانة خارجية | | خرط وتسوية | chariotage-dressage | TP | أسطوانة مع كتفها | | تثقيب مركزة | centrage | TP، PC، FV | بداية ثقب أو ثقب مركزة | | تثقيب | perçage | TP، PC، FV | ثقب بدقة محدودة | | تجويف | alésage (à l'outil) | TP | ثقب دقيق بأداة تجويف | | تجويف بالمجوِّف | alésage à l'alésoir | PC، FV، TP | ثقب دقيق IT7 بأداة ذات أسنان متعددة | | تسطيح | surfaçage | FV، FH | مستوٍ واسع | | تفريز درجة | épaulement | FV | أرضية وجدار متعامدان | | تفريز مجرى | rainurage | FH، FV | مجرى بجانبين وقاع | | شطف | chanfreinage | TP | زاوية مقطوعة 45° |

قواعد الترتيب الزمني للعمليات

ترتيب العمليات داخل المرحلة ليس اعتباطياً؛ يخضع لقواعد تكنولوجية بعضها دُرس مع الإجبارات التكنولوجية:

• التخشين قبل الإنهاء (ébauche avant finition): التخشين ينزع أكبر كمية من المادة بجهود كبيرة تسخّن القطعة وتشوّهها قليلاً؛ الإنهاء يأتي بعده بعمق صغير فيعطي البعد الدقيق والخشونة المطلوبة.
• تسوية الوجه قبل تثقيبه: المثقب الذي يبدأ على سطح خام مائل ينحرف.
• سلسلة الثقب الدقيق: تثقيب مركزة ← تثقيب ← (تجويف تخشين) ← تجويف إنهاء أو تجويف بالمجوِّف. لا يمكن عكس هذا الترتيب: لا يُجوَّف ثقب غير موجود.
• السطح الذي يصلح مرجعاً لسطح آخر في المرحلة يُنجز أولاً: مثلاً الكتف 3 قبل قياس أيّ بُعد منه.
• أدقّ العمليات في آخر المرحلة (Ø25 H7، Ø10 H7): حتى لا تشوّهها جهود التخشين اللاحقة ولا تخدشها الجذاذة.
• تجميع العمليات حسب الأداة لتقليل تغيير الأدوات، بشرط ألا يخالف القواعد السابقة.


يبيّن الشكل العمليات الأربع على الجلبة في مقطع محوري: (14) مثقب المركزة يحدّد مكان الثقب ويمنع انحراف المثقب؛ (15) المثقب Ø22 يفتح الثقب النافذ؛ (16) أداة التجويف تكبّره إلى Ø24,5 بعمق $ap = 1{,}25\ mm$؛ (17) أداة التجويف نفسها أو أداة ثانية تعطي Ø25 H7 بعمق $ap = 0{,}25\ mm$. الخطوط الحمراء هي سطح الجوف في كلّ مرحلة من تقدّمه.

لماذا لا نثقب مباشرة Ø25؟ المثقب لا يعطي إلا دقة من رتبة IT11 إلى IT12 وخشونة رديئة، بينما H7 يتطلّب IT7 (سماح $0{,}021\ mm$ على Ø25). والمادة المتروكة للإنهاء صغيرة عمداً: عمق إنهاء صغير يعني جهداً صغيراً وانحناءً أقلّ لقضيب أداة التجويف.

الأدوات وحواملها

نختار الأداة حسب السطح (شكله) والعملية (تخشين أو إنهاء) ومادة القطعة، ثم حاملها حسب الآلة. نذكّر بالأساسي المدروس في درس وسائل الإنتاج:

| الآلة | الأداة | حاملها | |---|---|---| | TP | أدوات خرط وتسوية وتجويف (صفائح كربور أو صلب سريع) | برج حامل الأدوات (tourelle) | | TP | مثقب مركزة، مثقب صغير ذو ساق أسطوانية | ظرف المثقب في غمد الرأس المتحرك | | TP | مثقب كبير ذو ساق مخروطية | مخروط مورس في غمد الرأس المتحرك | | FV | فريزة ثنائية القطيعة ذات ساق | ظرف بملاقط (mandrin porte-pinces) | | FV | فريزة تسطيح بصفائح | حامل فريزة بمخروط | | FH | فريزة ثلاثية القطيعة، فريزة أسطوانية | العمود الحامل للفرايز (arbre porte-fraise) | | PC، FV | مثقب، مثقب مركزة، مجوِّف | ظرف المثقب أو مخروط مورس |

مادة الأداة: الصلب السريع (ARS) للمثاقب ومثاقب المركزة والمجوِّفات والفرايز الصغيرة، بسرعات قطع منخفضة؛ والكربور المعدني (carbure) لصفائح الخراطة والتسطيح، بسرعات أعلى بكثير. نكتب مادة الأداة في العقد لأنها تحدّد Vc.

مثال محلول 1: ترتيب عمليات المرحلة 10 للجلبة

المعطيات. اقترح تلميذ هذا الترتيب: تجويف إنهاء Ø25 H7، تسوية الوجه 5، تثقيب Ø22، خرط وتسوية تخشين، تثقيب مركزة، خرط وتسوية إنهاء، تجويف تخشين. رتّبه وعلّل.

الحلّ.

| الرقم | العملية | التعليل | |---|---|---| | 11 | تسوية الوجه 5 | أوّلاً: يعطي الوجه الذي يُقاس منه $Cf_2$ ويدخل منه المثقب | | 12 | خرط وتسوية تخشين 4-3 (Ø41 وكتف على 37,5) | التخشين قبل الإنهاء، وينزع أكبر كمية من المادة | | 13 | خرط وتسوية إنهاء 4-3 (Ø40 g6، $Cf_2 = 38 \pm 0{,}1$) | بعد التخشين وبالأداة الخارجية قبل الانتقال إلى الجوف | | 14 | تثقيب مركزة | قبل التثقيب، على الوجه 5 المسوّى | | 15 | تثقيب Ø22 | بعد المركزة | | 16 | تجويف تخشين Ø24,5 | تخشين قبل إنهاء | | 17 | تجويف إنهاء Ø25 H7 | أدقّ عملية في آخر المرحلة |

يمكن أيضاً جعل التثقيب قبل الخرط (11، ثم 14 و15، ثم 12 و13، ثم 16 و17)، لكنّ الترتيب المختار يُنهي العمل الخارجي بأدوات البرج ثم ينتقل إلى الرأس المتحرك، ويبقي تجويف H7 أخيراً في الحالتين.

مثال محلول 2: ترتيب عمليات المرحلة 20 للمنزلق

في المرحلة 20 (مفرزة شاقولية، ملزمة) تُنجز الدرجة 3-4 والثقب Ø10 H7. الترتيب: 21 تفريز الدرجة تخشيناً بتمريرتين؛ 22 تفريزها إنهاءً بالبعدين $25 \pm 0{,}1$ و$50 \pm 0{,}1$؛ 23 تثقيب مركزة الثقب 7؛ 24 تثقيب Ø9,8؛ 25 تجويف بالمجوِّف Ø10 H7. الدرجة قبل الثقب لأنّ تخشينها هو العملية الأعنف، فلو جاء بعد الثقب الدقيق لكان خطراً عليه؛ والثقب يُنهى بالمجوِّف لأنه يتطلّب IT7.

> ملاحظة للامتحان: عند ترتيب العمليات اكتب قاعدة واحدة على الأقل أمام كلّ قرار («التخشين قبل الإنهاء»، «المركزة قبل التثقيب»، «H7 في الأخير»). الترتيب وحده دون تعليل لا يأخذ العلامة كاملة.

أخطاء شائعة

• وضع التجويف قبل التثقيب، أو نسيان المركزة قبل مثقب يبدأ على وجه.
• اختيار مثقب Ø25 لثقب Ø25 H7: المثقب وحده لا يعطي IT7.
• كتابة «فريزة» دون نوعها وقطرها وعدد أسنانها: عدد الأسنان Z ضروري لحساب Vf.

4. جدول شروط القطع ووسائل المراقبة

أعمدة جدول شروط القطع

لكلّ عملية سطر في جدول شروط القطع (conditions de coupe)، بخمس قيم:

| الرمز | الاسم | الوحدة | من أين نأخذه | |---|---|---|---| | Vc | سرعة القطع (vitesse de coupe) | m/min | جدول القيم حسب مادة القطعة ومادة الأداة والعملية | | n | سرعة الدوران | tr/min | تُحسب من Vc ثم تُختار من سرعات الآلة | | f أو fz | التغذية (avance): لكلّ دورة أو لكلّ سنّ | mm/tr أو mm/dent | جدول القيم (تخشين أكبر، إنهاء أصغر) | | Vf | سرعة التغذية | mm/min | تُحسب من f أو fz ومن n | | ap | عمق التمريرة (profondeur de passe) | mm | من المادة المتروكة وعدد التمريرات |

العلاقات (D بالمليمتر):

$ n = \frac{1000 \cdot V_c}{\pi \cdot D} $

$ V_f = f \cdot n \quad \text{(TP, PC)} $

$ V_f = f_z \cdot Z \cdot n \quad \text{(fraisage)} $

حيث Z عدد أسنان الفريزة. العدد 1000 يحوّل Vc من m/min إلى mm/min ليتّفق مع D بالمليمتر.

أيّ قطر D نضع في العلاقة؟


يبيّن الشكل القاعدة في أربع حالات:

• (a) الخرط الطولي: D قطر القطعة قبل التمريرة، لأنّ الأداة تقطع على هذا القطر.
• (b) التسوية: D أكبر قطر للوجه، حيث تكون Vc أكبر ما يمكن.
• (c) التثقيب والتجويف: D قطر الأداة (أي قطر الثقب).
• (d) التفريز: D قطر الفريزة، لأنّ الأداة هي التي تدور.

وإذا شملت العملية أقطاراً مختلفة (خرط أسطوانة ثم تسوية كتفها) نأخذ أكبر قطر تبلغه الأداة، حتى لا تتجاوز Vc القيمة المختارة في أيّ نقطة.

السرعة المختارة: السرعة الأدنى الأقرب

الآلة التقليدية لا تدور بأيّ سرعة، بل بسلسلة من السرعات (علبة سرعات). نحسب n النظرية ثم نختار سرعة الآلة الأدنى الأقرب إليها:

> لا نختار سرعة أكبر من n المحسوبة، لأنّ Vc الحقيقية تتجاوز عندئذ القيمة الموصى بها، فتسخن الأداة وتتآكل بسرعة؛ أمّا سرعة أصغر قليلاً فتطيل عمرها على حساب زمن تشغيل أطول قليلاً.

السلاسل المستعملة في هذا الدرس:

| الآلة | السرعات المتوفرة (tr/min) | |---|---| | مخرطة متوازية TP ومفرزة FV أو FH | 45، 63، 90، 125، 180، 250، 355، 500، 710، 1000، 1400، 2000 | | مثقبة ذات قائم PC | 150، 210، 300، 420، 600، 850، 1200، 1700، 2400 |

وهي السلاسل نفسها المستعملة في درس شروط القطع. وفي المفرزة التقليدية سرعات تغذية الطاولة أيضاً محدّدة (mm/min): 16، 22، 31، 45، 63، 90، 125، 180، 250، 355، 500، 710. نحسب Vf ثم نختار القيمة الأدنى الأقرب، وإذا ساوت Vf المحسوبة إحدى القيم ضبطناها كما هي. أمّا في المخرطة والمثقبة، وفي التثقيب على المفرزة بتقدّم الغمد (fourreau)، فنختار f مباشرة من سلسلة التغذيات (0,05؛ 0,08؛ 0,1؛ 0,125؛ 0,16؛ 0,2؛ 0,25…) فتكون $V_f = f \cdot n$ بلا تقريب.

> في مواضيع البكالوريا تُكتب سرعة الدوران N. وإذا لم يعطِ الموضوع سلسلة سرعات الآلة، فاكتب القيمة المحسوبة مقرّبة إلى عدد صحيح واحسب بها Vf، كما تفعل التصحيحات.

قيم توجيهية لسرعة القطع والتغذية

للفولاذ C35 وC45 ($R_m$ من 500 إلى 700 MPa)، وهي القيم المستعملة في عقود هذا الدرس؛ وهي داخل مجالات جدول درس شروط القطع للفولاذ C45 (خراطة بالكربور من 100 إلى 180، تثقيب بالصلب السريع من 15 إلى 25، تفريز بالصلب السريع من 18 إلى 25 m/min)، مع أخذ الحدّ الأدنى للتخشين والحدّ الأعلى للإنهاء. قيمة إنهاء التفريز 28 m/min تخصّ C35، وهو أليَن من C45 فيقع بين سطره وسطر الصلب العادي (من 25 إلى 35). ولا يعطي ذلك الجدول سطراً للمركزة ولا للمجوِّف: نأخذ للمركزة الحدّ الأدنى للتثقيب لأنّ رأس مثقب المركزة صغير وهشّ، وللمجوِّف نحو ثلث سرعة التثقيب. في الامتحان تُعطى القيم في جدول ويكفي اختيار السطر المناسب:

| العملية | مادة الأداة | Vc (m/min) | التغذية | |---|---|---|---| | خراطة: تخشين / إنهاء | كربور | 120 / 180 | f: 0,2 إلى 0,3 / 0,05 إلى 0,1 mm/tr | | تجويف بالأداة: تخشين / إنهاء | كربور | 100 / 150 | f: 0,16 / 0,08 mm/tr | | تثقيب مركزة | ARS | 15 | f: 0,05 mm/tr | | تثقيب | ARS | 20 | f: 0,1 إلى 0,2 mm/tr | | تجويف بالمجوِّف | ARS | 8 | f: 0,2 إلى 0,3 mm/tr | | تفريز بفريزة ثنائية القطيعة: تخشين / إنهاء | ARS | 20 / 28 | fz: 0,05 / 0,03 mm/dent | | تفريز بفريزة ثلاثية القطيعة | ARS | 20 إلى 22 | fz: 0,04 إلى 0,05 mm/dent |

نلاحظ: الكربور يقطع بسرعة أكبر بأربع إلى ستّ مرّات تقريباً من الصلب السريع؛ والإنهاء بـ Vc أكبر وf أصغر من التخشين؛ والمجوِّف بطيء جداً لأنّ أسنانه الكثيرة تعمل بالاحتكاك وتعطي سطحاً دقيقاً.

عمق التمريرة: $ap = (D_1 - D_2)/2$ في الخراطة الخارجية والداخلية (D1 القطر قبل التمريرة وD2 بعدها)، وفي التثقيب $ap = D/2$. إذا كانت المادة المتروكة أكبر من ap الممكن قسّمناها على عدّة تمريرات.

مثال محلول: ثلاثة أسطر من جدول شروط القطع

أ) العملية 12 (خرط وتسوية تخشين، Ø65 إلى Ø41، كربور، $V_c = 120\ m/min$، $f = 0{,}25\ mm/tr$). D هو Ø65، القطر الخام قبل التمريرة الأولى، وهو أيضاً أكبر قطر للكتف:

$ n = \frac{1000 \times 120}{\pi \times 65} $

$ n \approx 587{,}6\ tr/min $

السرعة الأدنى الأقرب في المخرطة: 500 tr/min (السرعة الأعلى 710 تتجاوز المحسوبة). ثم:

$ V_f = 0{,}25 \times 500 = 125\ mm/min $

المادة على نصف القطر $(65 - 41)/2 = 12\ mm$، فنأخذ 4 تمريرات بعمق $ap = 3\ mm$. وVc الحقيقية:

$ V_c = \frac{\pi \cdot 65 \cdot 500}{1000} $

$ V_c \approx 102\ m/min $

وهي أصغر من 120: الأداة محمية.

ب) العملية 17 (تجويف إنهاء Ø25 H7، كربور، $V_c = 150\ m/min$، $f = 0{,}08\ mm/tr$). D هو قطر الجوف:

$ n = \frac{1000 \times 150}{\pi \times 25} $

$ n \approx 1909{,}9\ tr/min $

نختار 1400 tr/min لأنّ 2000 أكبر من المحسوبة، ثم $V_f = 0{,}08 \times 1400 = 112\ mm/min$، و$ap = (25 - 24{,}5)/2 = 0{,}25\ mm$.

ج) العملية 21 للمنزلق (تخشين الدرجة بفريزة ثنائية القطيعة Ø32، $Z = 4$، ARS، $V_c = 20\ m/min$، $f_z = 0{,}05\ mm/dent$). D قطر الفريزة:

$ n = \frac{1000 \times 20}{\pi \times 32} $

$ n \approx 198{,}9\ tr/min $

نختار 180 tr/min، ثم:

$ V_f = 0{,}05 \times 4 \times 180 = 36\ mm/min $

وسرعة الطاولة الأدنى الأقرب 31 mm/min.

وسائل المراقبة في العقد

لكلّ بُعد صنع وسيلة مراقبة تناسب مجال تسامحه IT وحجم السلسلة (درس وسائل القياس والمراقبة): أصغر تدريجة أصغر بكثير من IT، وفي السلاسل نفضّل المعايير (ENTRE / N'ENTRE PAS) لأنها سريعة ولا تحتاج قراءة.

| بُعد الصنع | الحدود (mm) | IT (mm) | الوسيلة | |---|---|---|---| | $Cf_1 = 53 \pm 0{,}3$ | 52,7 و53,3 | 0,6 | قدم قنوية 1/50 | | $Cf_2 = 38 \pm 0{,}1$ | 37,9 و38,1 | 0,2 | قدم قنوية 1/50 (أو قدم عمق) | | Ø40 g6 | 39,975 و39,991 | 0,016 | معيار ذو فكّين (calibre à mâchoires) أو ميكرومتر 25–50 | | Ø25 H7 | 25,000 و25,021 | 0,021 | سدادة ملساء مزدوجة (tampon lisse double) | | Ø10 H7 | 10,000 و10,015 | 0,015 | سدادة ملساء مزدوجة | | موضع ثقب $20 \pm 0{,}05$ | 19,95 و20,05 | 0,1 | قدم قنوية 1/50 مع دبوس قياس (pige) في الثقب |

السدادة لـ Ø25 H7: جانبها الذي يدخل 25,000 (أصغر ثقب مقبول) وجانبها الذي لا يدخل 25,021. المعيار ذو الفكّين لـ Ø40 g6: فتحته التي تمرّ 39,991 (أكبر عمود مقبول) والتي لا تمرّ 39,975.

أمّا المواصفات الهندسية (تمحور الجوف مع A، تعامد الكتف) فلا تُراقب عادة على الآلة: يضمنها إنجاز السطوح في وضعية واحدة، وتُتحقّق في مرحلة مراقبة بـ مقارن (comparateur) على حامل مراقبة.

> ملاحظة للامتحان: في سؤال «احسب n واختر سرعة الآلة» اكتب العلاقة، ثم التعويض بالأرقام، ثم n المحسوبة بفاصلة، ثم السرعة المختارة مع عبارة «السرعة الأدنى الأقرب». العلامة على الطريقة وعلى الاختيار معاً.

أخطاء شائعة

• اختيار السرعة الأقرب من الأعلى (710 بدل 500 لـ $n = 587{,}6$).
• وضع D بالمتر أو نسيان العدد 1000: نتيجة أصغر بألف مرة.
• حساب Vf في التفريز بـ $f_z \cdot n$ ونسيان عدد الأسنان Z.
• أخذ D قطر القطعة في التثقيب أو في التفريز: في الحالتين D قطر الأداة.

5. عقدان كاملان محلولان: الخراطة ثم التفريز والتثقيب

العقد 1: المرحلة 10 للجلبة (خراطة)

المعطيات


يبيّن الشكل الرسم التعريفي للجلبة بنصف مقطع: الوجه الأيسر 1، الأسطوانة Ø60 (2)، الكتف 3، الأسطوانة Ø40 g6 (4، المرجع A)، الوجه الأيمن 5، الجوف Ø25 H7 (6)؛ تمحور الجوف مع A ضمن $Ø0{,}02$، تعامد الكتف 3 مع A ضمن $0{,}02$، والطولان $12 \pm 0{,}1$ و$38 \pm 0{,}1$ من الكتف 3. المادة C45، الخام قضيب Ø65 بطول 55 mm، 200 قطعة. سير الصنع: 10 خراطة (5، 4، 3، 6)، 20 خراطة (1، 2). مخرطة متوازية سرعاتها 45، 63، 90، 125، 180، 250، 355، 500، 710، 1000، 1400، 2000 tr/min.

لماذا هذا الجمع؟ التمحور والتعامد سماحاهما $0{,}02$ فقط: إنجاز المرجع 4 والكتف 3 والجوف 6 في وضعية واحدة يضمنهما دون الاعتماد على دقة إعادة الإمساك.

الخطوة 1: الترويسة

المجموعة: مكبس هوائي؛ العنصر: جلبة بكتف؛ المادة: C45؛ عدد السلسلة: 200؛ المرحلة 10: خراطة؛ الآلة: TP؛ حامل القطعة: ظرف ثلاثي الفكوك المتمركزة بفكوك صلبة محزّزة (الإمساك على الخام).

الخطوة 2: رسم المرحلة

| الوضع | السطح | النواظم | الدرجات المحذوفة | |---|---|---|---| | ارتكاز مستوٍ | الوجه الخام الأيسر على درجات الفكوك | 1-2-3 | Tx، Ry، Rz | | تمركز قصير ($L/D = 10/65 \approx 0{,}15$) | Ø65 الخام | 4-5 | Ty، Tz |

أبعاد الصنع: $Cf_2 = 38 \pm 0{,}1$ وØ40 g6 وØ25 H7، وبُعد توزيع السماح $Cf_1 = 53 \pm 0{,}3$ من سطح الوضع (ليس من الرسم؛ يترك 3 mm للمرحلة 20).

الخطوة 3: العمليات والأدوات

| N° | العملية | الأداة (مادتها) | الحامل | |---|---|---|---| | 11 | تسوية الوجه 5 على $Cf_1$ | أداة تسوية (كربور) | البرج | | 12 | خرط وتسوية تخشين: Ø41 وكتف على 37,5 من 5 | أداة خرط وتسوية (كربور) | البرج | | 13 | خرط وتسوية إنهاء: Ø40 g6 و$Cf_2 = 38 \pm 0{,}1$ | أداة جانبية couteau (كربور) | البرج | | 14 | تثقيب مركزة | مثقب مركزة A5 (ARS) | ظرف المثقب، الرأس المتحرك | | 15 | تثقيب Ø22 نافذ | مثقب Ø22 (ARS) | مخروط مورس، الرأس المتحرك | | 16 | تجويف تخشين Ø24,5 | أداة تجويف (كربور) | البرج | | 17 | تجويف إنهاء Ø25 H7 | أداة تجويف (كربور) | البرج |

الخطوة 4: شروط القطع

القيم Vc وf من جدول القيم التوجيهية؛ نحسب n بالعلاقة $n = 1000 V_c/(\pi D)$ ونختار السرعة الأدنى الأقرب:

| N° | D (mm) | Vc (m/min) | n المحسوبة | n المختارة | f (mm/tr) | Vf (mm/min) | ap (mm) | |---|---|---|---|---|---|---|---| | 11 | 65 | 120 | 587,6 | 500 | 0,2 | 100 | 2 | | 12 | 65 | 120 | 587,6 | 500 | 0,25 | 125 | 3 (4 تمريرات) | | 13 | 65 | 180 | 881,5 | 710 | 0,1 | 71 | 0,5 | | 14 | 5 | 15 | 954,9 | 710 | 0,05 | 35,5 | — | | 15 | 22 | 20 | 289,4 | 250 | 0,16 | 40 | 11 | | 16 | 24,5 | 100 | 1299,2 | 1000 | 0,16 | 160 | 1,25 | | 17 | 25 | 150 | 1909,9 | 1400 | 0,08 | 112 | 0,25 |

ملاحظات على الجدول:

• في 11 و12 و13 أخذنا $D = 65$: الأداة تبلغ القطر الخام في التسوية وفي كتف الخرط.
• في 12 المادة على نصف القطر $(65 - 41)/2 = 12\ mm$، أي 4 تمريرات من 3 mm؛ والكتف يُخشَّن على 37,5 فيبقى 0,5 mm للإنهاء.
• في 13 الإنهاء: $ap = (41 - 40)/2 = 0{,}5\ mm$ على القطر و0,5 mm على الكتف.
• في 14 قطر رأس مثقب المركزة A5 هو 5 mm؛ في 15 عمق القطع نصف قطر المثقب.
• في 16: $ap = (24{,}5 - 22)/2 = 1{,}25$؛ في 17: $ap = (25 - 24{,}5)/2 = 0{,}25$.

الخطوة 5: المراقبة

$Cf_1$ و$Cf_2$ بقدم قنوية 1/50 (IT 0,6 و0,2)؛ Ø40 g6 بمعيار ذي فكّين (39,991 يمرّ، 39,975 لا يمرّ)؛ Ø25 H7 بسدادة ملساء مزدوجة (25,000 تدخل، 25,021 لا تدخل). التمحور والتعامد مضمونان بالوضعية الواحدة، ويُراقبان في مرحلة المراقبة النهائية بالمقارن.

العقد كاملاً


يبيّن الشكل الجزء الأول من العقد كما يُسلَّم للورشة: الترويسة (المجموعة، العنصر، المادة، عدد القطع، الخام، المرحلة، الآلة، حامل القطعة)، ثم رسم المرحلة بنواظمه وشدّه وسطوحه الحمراء وأبعاد صنعه.


ويبيّن الشكل الثاني بقية العقد: جدول العمليات بتعيينها وأبعاد صنعها، وأدوات القطع، وأدوات المراقبة (مختصرة: PAC قدم قنوية، CàM معيار ذو فكّين، TLD سدادة ملساء مزدوجة)، ثم جدول عناصر القطع بالقيم المختارة فقط.

العقد 2: المرحلة 20 للمنزلق (تفريز وتثقيب)

المعطيات

المنزلق (coulisseau) المدروس في درس الإجبارات والترميز الهندسي: كتلة $80 \times 60 \times 40$ من الفولاذ C35، 300 قطعة. المرحلة 10 أنجزت أوجهها الستة الخارجية. المرحلة 20 على مفرزة شاقولية FV والقطعة في ملزمة بمِصدّ، وتُنجز فيها:

• الدرجة 3-4: أرضيتها 3 على $25 \pm 0{,}1$ من الوجه 1 (المرجع A) وجدارها 4 على $50 \pm 0{,}1$ من الوجه 5 (المرجع B)، أي عمق 15 mm وعرض 30 mm على طول 60 mm؛
• الثقب 7 Ø10 H7 نافذ، مركزه على $20 \pm 0{,}05$ من الوجه 5 و$30 \pm 0{,}05$ من الوجه 8 (المرجع C).

سرعات المفرزة: 45، 63، 90، 125، 180، 250، 355، 500، 710، 1000، 1400، 2000 tr/min؛ سرعات الطاولة: 16، 22، 31، 45، 63، 90، 125… mm/min؛ والتثقيب بتقدّم الغمد بتغذية f بالدورة.

الخطوات 1 و2: الترويسة ورسم المرحلة

الآلة FV؛ حامل القطعة ملزمة بفكّين متوازيين ومِصدّ؛ الوضع في الموضع:

| الوضع | السطح | النواظم | الدرجات | |---|---|---|---| | ارتكاز مستوٍ على قاعدة الملزمة أو مسندين متوازيين | 1 (A) | 1-2-3 | Tz، Rx، Ry | | ارتكاز خطي على الفكّ الثابت | 5 (B) | 4-5 | Tx، Rz | | ارتكاز نقطي على المِصدّ | 8 (C) | 6 | Ty | | شدّ بالفكّ المتحرك | 6 | — | — |

كلّ بُعد يبدأ من سطح وضع، فأبعاد الصنع تساوي أبعاد الرسم: $Cf_1 = 25 \pm 0{,}1$، $Cf_2 = 50 \pm 0{,}1$، $Cf_3 = 20 \pm 0{,}05$، $Cf_4 = 30 \pm 0{,}05$. وتجب 6 نواظم لأنّ موضع الثقب محدّد في الاتجاهين x وy.

الخطوات 3 و4: العمليات والأدوات وشروط القطع

| N° | العملية | الأداة | D | Vc | n المحسوبة | n | f أو fz | Vf المحسوبة | Vf | ap | |---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---| | 21 | تخشين الدرجة | فريزة ثنائية القطيعة Ø32، Z4 | 32 | 20 | 198,9 | 180 | 0,05 | 36 | 31 | 7,25 (تمريرتان) | | 22 | إنهاء الدرجة | فريزة ثنائية القطيعة Ø32، Z6 | 32 | 28 | 278,5 | 250 | 0,03 | 45 | 45 | 0,5 | | 23 | تثقيب مركزة | مثقب مركزة A4 | 4 | 15 | 1193,7 | 1000 | 0,05 | 50 | 50 | — | | 24 | تثقيب Ø9,8 | مثقب Ø9,8 | 9,8 | 20 | 649,6 | 500 | 0,1 | 50 | 50 | 4,9 | | 25 | تجويف بالمجوِّف | مجوِّف Ø10 H7 | 10 | 8 | 254,6 | 250 | 0,2 | 50 | 50 | 0,1 |

(الوحدات: D بـ mm، Vc بـ m/min، n بـ tr/min، fz بـ mm/dent في 21 و22 وf بـ mm/tr في 23 إلى 25، Vf بـ mm/min، ap بـ mm.) كلّ الأدوات من الصلب السريع؛ الفرايز في ظرف بملاقط، والمثاقب والمجوِّف في ظرف المثقب.

تفاصيل حسابين:

• 22: $n = 1000 \times 28/(\pi \times 32) \approx 278{,}5$، والسرعة الأدنى الأقرب 250؛ $V_f = 0{,}03 \times 6 \times 250 = 45\ mm/min$، وهي قيمة موجودة في سلسلة الطاولة فنضبطها كما هي. أمّا في 21 فـ $V_f = 36\ mm/min$ تقع بين 31 و45، فنضبط 31 mm/min.
• 21: العمق الكلّي 15 mm، نترك 0,5 للإنهاء فيبقى 14,5 mm على تمريرتين من 7,25 mm؛ ونترك أيضاً 0,5 mm على الجدار 4.
• 23 إلى 25: في التثقيب على المفرزة تتقدّم الأداة بالغمد والطاولة ثابتة، والتغذية f بالدورة، فـ $V_f = f \cdot n$ دون سلسلة الطاولة؛ مثلاً $0{,}1 \times 500 = 50\ mm/min$ للعملية 24. و$ap = (10 - 9{,}8)/2 = 0{,}1\ mm$ للمجوِّف.

موضع الثقب يُضبط بإحداثيات الطاولة عند المركزة (23)، ثم يتبع المثقب والمجوِّف المحور نفسه دون تحريك الطاولة.

الخطوة 5: المراقبة

$Cf_1$ بقدم عمق 1/50؛ $Cf_2$ بقدم قنوية 1/50؛ Ø10 H7 بسدادة ملساء مزدوجة (10,000 تدخل، 10,015 لا تدخل)؛ $Cf_3$ و$Cf_4$ بقدم قنوية 1/50 مع دبوس قياس Ø10 في الثقب: نقيس من الوجه إلى الحافّة البعيدة للدبوس ونطرح نصف قطره (5 mm). تعامد الجدار 4 مع A يُراقب في مرحلة المراقبة بزاوية قائمة ومقارن.


يبيّن الشكل الجزء الأول من العقد: الترويسة، ثم رسم المرحلة بمسقطين (أمامي فيه الفريزة في وضع العمل وMc، وعلوي فيه الثقب وMf المتجهة نحو المِصدّ 6)، والسطوح 3 و4 و7 بالأحمر مع أبعاد الصنع الأربعة.


ويبيّن الشكل الثاني العمليات 21 إلى 25 بأدوات القطع والمراقبة، ثم عناصر القطع بالقيم المختارة (Vf في 21 و22 من سرعات الطاولة المتوفرة، وفي 23 إلى 25 حاصل ضرب f في n).

> ملاحظة للامتحان: إذا كانت سرعات الطاولة غير معطاة في الموضوع، فاكتب Vf المحسوبة ($36\ mm/min$ مثلاً) دون تقريب، كما تفعل تصحيحات البكالوريا بالعلاقة $V_f = f_z \cdot Z \cdot N$؛ وإذا أُعطيت سلسلتها فاختر القيمة الأدنى الأقرب وصرّح بذلك.

6. تمارين محلولة بنمط البكالوريا

التمرين 1: مجرى خابور على عمود ناقل (تفريز أفقي)

التقديم. في مخفّض سرعة لبساط ناقل، يُركَّب ترس على طرف عمود (arbre) بخابور متوازٍ. العمود من الفولاذ C45، سلسلة من 500 قطعة. أنجزت المرحلتان 10 و20 (خراطة) القطر Ø35 h9 والوجهين. يبقى مجرى الخابور النافذ من الطرف (rainure débouchante) في المرحلة 30 على مفرزة أفقية FH.


يبيّن الشكل العمود Ø35 h9 بطول $120 \pm 0{,}2$، والمجرى في طرفه الأيمن بطول $40 \pm 0{,}5$ يُقاس من الوجه الأيمن، وفي المقطع A-A (بمقياس 1,5) عرض المجرى 10 N9 وبُعد قاعه $30$ بسماح $(-0{,}2 ; 0)$ من الراسم السفلي للعمود.

معطيات تقنية. فريزة ثلاثية القطيعة (fraise 3 tailles) Ø63، عرضها 10، $Z = 16$، من الصلب السريع؛ $V_c = 22\ m/min$، $f_z = 0{,}04\ mm/dent$. سرعات المفرزة: 45، 63، 90، 125، 180 tr/min؛ سرعات الطاولة: 22، 31، 45، 63 mm/min. 10 N9 يعني من $9{,}964$ إلى $10{,}000\ mm$.

الأسئلة

• أتمم الترويسة: الآلة، حامل القطعة، الأداة وحاملها.
• رمّز الوضع في الموضع وبرّر عدد النواظم.
• القطعة تستند بوجهها الأيسر على المِصدّ. احسب بُعد الصنع $Cf_1$ الذي يحدّد نهاية المجرى من هذا الوجه.
• احسب n وVf وap.
• اقترح وسائل مراقبة لعرض المجرى ولبُعد قاعه.

الحلّ

1) الترويسة. الآلة: مفرزة أفقية FH؛ حامل القطعة: موشور طويل (vé long) مع مِصدّ وضاغطة (bride)؛ الأداة: فريزة ثلاثية القطيعة Ø63 × 10، $Z = 16$، ARS، على العمود الحامل للفرايز. عرض المجرى يساوي عرض الفريزة: بُعد تحقّقه الأداة.

2) الوضع في الموضع.


يبيّن الشكل العمود على موشور طويل، والفريزة في نهاية مسارها مع قاع المجرى وأثرها الدائري بالأحمر، وحركة التغذية Mf متجهة نحو المِصدّ 5.

| الوضع | السطح | النواظم | الدرجات (المحور x للعمود) | |---|---|---|---| | موشور طويل (طوله أكبر من $1{,}5 \times 35 = 52{,}5\ mm$) | Ø35 h9 | 1-2-3-4 | Ty، Tz، Ry، Rz | | مِصدّ | الوجه الأيسر | 5 | Tx |

خمسة نواظم تكفي: الدوران Rx حول محور العمود لا يغيّر شيئاً ما دام المجرى الوحيد على العمود، فلا يُحدَّد له اتجاه زاوي بالنسبة لسطح آخر. الضاغطة تشدّ العمود من الأعلى مقابل الموشور.

3) بُعد الصنع $Cf_1$. الطول 40 يُقاس من الوجه الأيمن، والقطعة مسنودة على الأيسر؛ فالبعد 40 نتيجة:

$ 40 = 120 - Cf_1 $

$ Cf_1 = 80\ mm $

بالحدود:

$ Cf_{1max} = 119{,}8 - 39{,}5 = 80{,}3 $

$ Cf_{1min} = 120{,}2 - 40{,}5 = 79{,}7 $

فـ $Cf_1 = 80 \pm 0{,}3$. تحقّق: $IT_{40} = 1 = 0{,}4 + 0{,}6$. هو موضع محور الفريزة (نهاية القاع بعمق كامل) من الوجه الأيسر. أمّا $Cf_2 = 30$ بسماح $(-0{,}2 ; 0)$ فيُكتب كما هو، لأنّ الراسم السفلي يتحرّك في الموشور بأقلّ من $0{,}015\ mm$ مهما تغيّر القطر داخل h9 ($IT = 0{,}062$).

4) شروط القطع.

$ n = \frac{1000 \times 22}{\pi \times 63} $

$ n \approx 111{,}2\ tr/min $

السرعة الأدنى الأقرب 90 tr/min. ثم:

$ V_f = 0{,}04 \times 16 \times 90 = 57{,}6\ mm/min $

وسرعة الطاولة الأدنى الأقرب 45 mm/min. عمق التمريرة هو عمق المجرى: $ap = 35 - 30 = 5\ mm$ في تمريرة واحدة. نختار دوران الفريزة بحيث تتحرّك أسنانها في منطقة القطع عكس حركة تقدّم القطعة (تفريز بالمعاكسة): في الشكل تدور الفريزة مع عقارب الساعة، فتدخل السنّ المادة من قاع المجرى وتخرج من سطح العمود.

5) المراقبة. العرض 10 N9 ($IT = 0{,}036$): سدادة مسطّحة (tampon plat) بجانب يدخل 9,964 وجانب لا يدخل 10,000. البعد 30 ($IT = 0{,}2$): ميكرومتر 25–50 أو قدم قنوية 1/50 بين القاع والراسم المقابل. $Cf_1$: قدم قنوية 1/50.

التمرين 2: صفيحة تثبيت على مثقبة ذات قائم

التقديم. صفيحة تثبيت $120 \times 80 \times 15$ من الفولاذ S235، 300 قطعة، أوجهها منجزة في المرحلة 10. في المرحلة 20 على مثقبة ذات قائم PC وبـ حامل تثقيب (montage de perçage) تُنجز: 4 ثقوب Ø9 نافذة (لبراغي M8، بسماح عام) وثقبان Ø12 H7 لدبوسي تمركز، على $Cf_1 = 35 \pm 0{,}05$ و$Cf_2 = 50 \pm 0{,}05$ و$Cf_3 = 40 \pm 0{,}05$.

المعطيات. Vc (ARS في S235): مركزة 15، تثقيب 25، مجوِّف 8 m/min؛ التغذيات: مركزة 0,05، Ø9: 0,1، Ø11,8: 0,16، مجوِّف: 0,25 mm/tr. مثقب المركزة A4. سرعات المثقبة: 150، 210، 300، 420، 600، 850، 1200، 1700، 2400 tr/min. Ø12 H7 من $12{,}000$ إلى $12{,}018$.

الأسئلة

• رتّب العمليات وأعط أداة كلّ منها.
• رمّز الوضع في الموضع.
• املأ جدول شروط القطع.
• احسب زمن تثقيب ثقب Ø9 بطول مسار $L = 15 + 2 + 3 = 20\ mm$ (السمك + الاقتراب + الخروج)، وزمن الثقوب الأربعة.
• ما وسيلة مراقبة Ø12 H7؟

الحلّ

1) العمليات. 21 مركزة الثقوب الستة (مثقب مركزة A4)؛ 22 تثقيب 4 × Ø9 (مثقب Ø9)؛ 23 تثقيب 2 × Ø11,8 (مثقب Ø11,8)؛ 24 تجويف بالمجوِّف 2 × Ø12 H7. المركزة أوّلاً لكلّ الثقوب، والمجوِّف آخراً لأنه أدقّ عملية؛ الأدوات من الصلب السريع في ظرف المثقب، وحامل التثقيب مزوّد بـ جلب توجيه (canons) تقود المثقب.

2) الوضع في الموضع.


يبيّن الشكل المسقط العلوي: النواظم 1 و2 و3 تحت الصفيحة (دوائر بنقطة)، و4-5 على الحافّة الطويلة السفلية، و6 على الحافّة القصيرة اليسرى؛ والشدّان يدفعان الصفيحة نحوها. ستة نواظم لأنّ موضع الثقوب محدّد في الاتجاهين، وأبعاد الصنع تبدأ كلّها من حافّتي الوضع أو بين ثقبين يُنجزان معاً، فلا تحويل.

3) شروط القطع.

| N° | D (mm) | Vc | n المحسوبة | n | f (mm/tr) | Vf (mm/min) | ap (mm) | |---|---|---|---|---|---|---|---| | 21 | 4 | 15 | 1193,7 | 850 | 0,05 | 42,5 | — | | 22 | 9 | 25 | 884,2 | 850 | 0,1 | 85 | 4,5 | | 23 | 11,8 | 25 | 674,4 | 600 | 0,16 | 96 | 5,9 | | 24 | 12 | 8 | 212,2 | 210 | 0,25 | 52,5 | 0,1 |

مثال: $n_{22} = 1000 \times 25/(\pi \times 9) \approx 884{,}2$، والأدنى الأقرب 850، و$V_f = 0{,}1 \times 850 = 85\ mm/min$. القيمة 25 m/min داخل مجال التثقيب بالصلب السريع في الصلب S235 (من 25 إلى 30)، والمركزة والمجوِّف بسرعات أصغر كما في الجزء 4.

4) الزمن.

$ t_c = \frac{L}{V_f} = \frac{20}{85} $

$ t_c \approx 0{,}24\ min $

أي نحو 14 s للثقب، و$4 \times 0{,}235 \approx 0{,}94\ min$ للثقوب الأربعة (دون زمن الانتقال بين الثقوب).

5) المراقبة. سدادة ملساء مزدوجة Ø12 H7: الجانب الذي يدخل 12,000 والجانب الذي لا يدخل 12,018. ومواضع الثقبين بقدم قنوية 1/50 مع دبوس قياس في كلّ ثقب.

التمرين 3: إتمام عقد المرحلة 20 للجلبة وتصحيحه

التقديم. نعود إلى الجلبة. في المرحلة 20 تُقلب القطعة وتُمسك على Ø40 g6 بفكوك ليّنة بطول 15 mm، والكتف 3 مسنود على وجوه الفكوك؛ وتُنجز: الوجه 1 على $12 \pm 0{,}1$ من الكتف 3، والأسطوانة Ø60 (سماح عام) من الخام Ø65. بعد المرحلة 10 يتراوح سمك الكتف الخام بين $14{,}6$ و$15{,}4\ mm$.

عقد اقترحه تلميذ:

| N° | العملية | n (tr/min) | Vf (mm/min) | ملاحظة | |---|---|---|---|---| | 21 | تسوية إنهاء 1 | 710 | 71 | النواظم 1-2-3 على الوجه 1 | | 22 | خرط Ø60 | 600 | 100 | | | 23 | تسوية تخشين 1 | 500 | 125 | البعد المكتوب $50 \pm 0{,}1$ من الوجه 5 |

المعطيات. كربور: تخشين $V_c = 120$، إنهاء $V_c = 180\ m/min$؛ تسوية تخشين $f = 0{,}25$، خرط Ø60 $f = 0{,}2$، تسوية إنهاء $f = 0{,}1\ mm/tr$. سرعات المخرطة كما في العقد 1.

الأسئلة

• استخرج أخطاء العقد المقترح.
• أعد ترتيب العمليات واحسب n وVf وap لكلّ منها.
• علّل لماذا لا يجوز قياس الوجه 1 من الوجه 5.

الحلّ

1) الأخطاء.

• الترتيب: الإنهاء (21) قبل التخشين (23).
• النواظم على الوجه 1 الذي يُشغَّل في المرحلة؛ الصحيح 1-2-3 على الكتف 3 و4-5 على Ø40 g6 ($L/D = 15/40 = 0{,}375$، تمركز قصير).
• $n = 600$ ليست من سرعات الآلة.
• البعد $50 \pm 0{,}1$ من الوجه 5: ليس سطح الوضع ولا بُعداً من الرسم (انظر 3).

2) العقد الصحيح.

| N° | العملية | D | n المحسوبة | n | f | Vf | ap | |---|---|---|---|---|---|---|---| | 21 | تسوية تخشين 1 (إلى 12,5 من 3) | 65 | 587,6 | 500 | 0,25 | 125 | من 2,1 إلى 2,9 | | 22 | خرط Ø60 | 65 | 587,6 | 500 | 0,2 | 100 | 2,5 | | 23 | تسوية إنهاء 1: $Cf = 12 \pm 0{,}1$ | 60 | 954,9 | 710 | 0,1 | 71 | 0,5 |

في 21 ننزع من سمك 14,6 إلى 15,4 حتى 12,5، فعمق التمريرة بين 2,1 و2,9 mm؛ وفي 23 تأخذ $D = 60$ لأنّ القطر أصبح Ø60 بعد 22. الحساب:

$ n_{23} = \frac{1000 \times 180}{\pi \times 60} $

$ n_{23} \approx 954{,}9\ tr/min $

فنختار 710، و$V_f = 0{,}1 \times 710 = 71\ mm/min$. والمراقبة: قدم قنوية 1/50 لـ $Cf = 12 \pm 0{,}1$. ويجب أن تكون الفكوك الليّنة مشغولة بحيث لا تبرز عن الكتف إلى ما يتجاوز Ø60، حتى تبلغ الأداة نهاية الخرط دون أن تصطدم بها.

3) لماذا لا نقيس من الوجه 5؟ لو قيس الوجه 1 من الوجه 5 لصار البعد 12 نتيجة:

$ 12 = Cf - 38 $

$ 0{,}2 = IT_{Cf} + 0{,}2 $

فـ $IT_{Cf} = 0$: تشغيل مستحيل. أمّا الكتف 3 فهو سطح الارتكاز ومرجع البعد 12 معاً، فبُعد الصنع هو بُعد الرسم نفسه $12 \pm 0{,}1$ بسماحه كاملاً.