تبيّن سرعة القطع مدى سرعة مرور حد القطع خلال المادة. لكنك لا تستطيع أن تضبط على الآلة إلا سرعة الدوران والتغذية. هنا ترى كيف تصل من سرعة القطع إلى سرعة الدوران، ومن التغذية لكل سن إلى تغذية الطاولة، وفي النهاية إلى الزمن الذي يستغرقه القطع.
سرعة الدوران من سرعة القطع
في دورة واحدة تقطع نقطة على المحيط المسافة π · d. وبضربها في سرعة الدوران نحصل على سرعة القطع. ولأن vc تُعطى بوحدة m/min وd بوحدة mm، يظهر المعامل 1000 في المعادلة:
- n سرعة الدوران بوحدة 1/min
- vc سرعة القطع بوحدة m/min
- d القطر بوحدة mm (في الخراطة قطر المشغولة، وفي التفريز والثقب قطر الأداة)
سرعة التغذية
في الخراطة والثقب تُعطي التغذية f لكل دورة. وفي التفريز تتقاسم عدة حدود قطع العمل، لذلك تحسب بالتغذية لكل سن:
- vf سرعة التغذية بوحدة mm/min
- f التغذية لكل دورة بوحدة mm
- fz التغذية لكل سن بوحدة mm، z عدد حدود القطع
زمن التشغيل
الزمن الذي يتساقط فيه الرايش فعلًا ينتج من المسافة وسرعة التغذية. وتشمل المسافة أيضًا مسافة الاقتراب ومسافة التجاوز، وفي التفريز غالبًا قطر الفريزة أيضًا.
- th زمن التشغيل بوحدة min
- L مسافة التغذية بوحدة mm، i عدد مرات القطع
مثال الخراطة
عمود من S235 بقطر Ø 60 mm يُخشَّن بلقمة من الكربيد (carbide) على طول 80 mm. تُختار vc = 180 m/min وf = 0,25 mm.
n = 180 · 1000π · 60 ≈ 955 1/min
vf = 0,25 mm · 955 1/min ≈ 239 mm/min
th = 80 mm · 1239 mm/min ≈ 0,33 min ≈ 20 s
إذا كانت للآلة درجات سرعة دوران ثابتة، تأخذ الدرجة الأصغر التالية. عندها تبقى سرعة القطع دون القيمة المختارة، وهذا يحافظ على حد القطع.
مثال التفريز
يُفرَّز مجرى بفريزة طرفية من الكربيد المصمت بـ 4 حدود قطع (Ø 12 mm؛ vc = 160 m/min؛ fz = 0,05 mm). يمتد المجرى على كامل طول المشغولة البالغ 100 mm، لذلك يدخل قطر الفريزة في المسافة.
n = 160 · 1000π · 12 ≈ 4244 1/min
vf = 0,05 mm · 4 · 4244 1/min ≈ 849 mm/min
th = (100 mm + 12 mm) · 1849 mm/min ≈ 0,132 min ≈ 8 s
قيم استرشادية للبداية
تتوقف سرعة القطع على المادة ومادة القطع والتبريد والآلة. والنطاقات التالية قيم استرشادية للكربيد. ابدأ في النطاق الأدنى واقترب تدريجيًا. والمرجع الحاسم دائمًا بيانات الشركة المصنّعة للأداة.
| المادة | خراطة التخشين vc | خراطة التشطيب vc | فريزة طرفية vc | فريزة طرفية fz |
|---|---|---|---|---|
| فولاذ إنشائي، مثل S235 | 180–280 | 220–350 | 150–220 | 0,05–0,10 |
| فولاذ مقاوم للصدأ، أوستنيتي | 120–190 | 150–230 | 70–120 | 0,03–0,06 |
| سبيكة ألومنيوم مطاوعة (wrought alloy) | 400–800 | 500–1000 | 300–600 | 0,05–0,12 |
vc بوحدة m/min، وfz بوحدة mm.
أخطاء نموذجية
- نسيان المعامل 1000: تخرج سرعة الدوران عندها أصغر بألف مرة.
- نصف القطر بدل القطر: مع نصف القطر تصبح سرعة الدوران ضعف ما يجب، ويتآكل حد القطع فورًا.
- نسيان عدد حدود القطع في التفريز: من يحسب fz · n فقط، يعمل مع أربعة حدود قطع بربع التغذية فقط، فتحتك حدود القطع بدل أن تقطع.
- الخلط بين f وfz: التغذية لكل دورة في التفريز أكبر بـ z مرة من التغذية لكل سن.
- أخذ القطر الخاطئ في خراطة الوجه: مع سرعة دوران ثابتة تحسب بأكبر قطر، وإلا كانت سرعة القطع في الخارج عالية جدًا.
- مسافة بدون اقتراب وتجاوز: يُقدَّر زمن التشغيل أقصر مما هو.
الأسئلة الشائعة
لماذا لا يُحسب مباشرة بسرعة الدوران؟
لأن حد القطع «يشعر» بسرعة القطع، لا بسرعة الدوران. القطر الكبير يحتاج لسرعة القطع نفسها سرعة دوران أصغر بكثير من القطر الصغير. لذلك تُعطى القيم الاسترشادية دائمًا لـ vc.
هل أستطيع الحساب بالعكس أيضًا؟
نعم. إذا أعدت ترتيب المعادلة حصلت مثلًا من سرعة دوران موجودة على سرعة القطع الفعلية. في Gesello تُدخل ببساطة القيم التي تعرفها، فتُحسب القيم الناقصة.