حاسبة سرعة الخراطة
في المخرطة، قطعة العمل هي التي تدور، لذا تُشتق سرعة الدوران من قطر قطعة العمل — أدخله مع المادة والتغذية لكل دورة للحصول على السرعة ومعدل التغذية.
الخراطة: لماذا لا يثبت الرقم أثناء القطع
الخراطة هي العملية الوحيدة التي يكون فيها القطر المحدِّد لسرعتك متغيرًا باستمرار أثناء القطع. ففي الفريزة يبقى قطر الأداة ثابتًا طوال اليوم، أما في المخرطة فقطعة العمل هي التي تدور، ومعنى ذلك أن كل تمريرة ترفع مادة تُصغّر القطر — والقطر الأصغر عند سرعة الدوران نفسها يعني سرعة قطع أقل عند طرف الأداة. ابدأ تمريرة تشغيل خشن بالسرعة الصحيحة على قضيب قطره 60 mm، وحين تصل به إلى 40 mm تكون الحافة تعمل بثلث أبطأ مما قصدت. ولهذا كثيرًا ما تتدهور جودة السطح نحو نهاية قطعة طويلة على المكنات اليدوية.
السرعة السطحية الثابتة، والمصيدة عند المركز
تحل مخارط CNC هذه المسألة عبر السرعة السطحية الثابتة، وهي G96 على معظم أجهزة التحكم: تبرمج سرعة القطع التي تريدها، فتظل المكنة تعدّل سرعة الدوران كلما تغير القطر. وهي تعمل ببراعة حتى تقشط الوجه باتجاه المركز، لأن القطر كلما اقترب من الصفر اقتربت سرعة الدوران المطلوبة من اللانهاية. ولهذا يوجد حدّ أقصى لسرعة الدوران — فكل جهاز تحكم فيه واحد، وضبطه ليس اختياريًا. فإن نسيته اندفع المغزل إلى أقصى سرعته عند بلوغ الأداة المنتصف، بقطعة قد لا تكون متزنة عند تلك السرعة. أما في المخرطة اليدوية فلا وجود لـG96 أصلًا، فاختر سرعتك للقطر الذي ستمضي عنده معظم القطع، وعدّلها بالسمع كلما نزل.
التغذية لكل دورة، لا لكل سن
تُحسب تغذية الفرز لكل سن لأن عدة أسنان تمر عبر القطع. أما الخراطة فلها حافة قطع واحدة، لذا تُعبَّر التغذية عن كل دورة: Vf = f × n، حيث f هي مقدار انتقال الأداة بالميليمتر مع كل دورة كاملة لقطعة العمل. وهذا الرقم المفرد يفعل لجودة السطح النهائي أكثر من أي شيء آخر تستطيع تغييره. تقع تغذية التشغيل الخشن الشائعة بين 0.2 و0.4 mm لكل دورة، وتغذية التشطيب بين 0.05 و0.15، غير أن القيد الحقيقي هو نصف قطر رأس شفرة القطع، وهو موضوع الفقرة التالية.
نصف قطر الرأس: جودة السطح تأتي من الهندسة، لا من الإبطاء
أنفع علاقة في الخراطة أن خشونة السطح ترتفع مع مربع التغذية وتنخفض مع نصف قطر رأس شفرة القطع. نصّف التغذية تتحسن جودة السطح نحو أربعة أضعاف؛ وانتقل إلى نصف قطر رأس أكبر تتحسن دون أن تكلفك وقتًا إطلاقًا. ولهذا نادرًا ما يُصلَح سطح خشن بخفض سرعة الدوران — يجربها الناس أولًا لأنها تبدو تصرفًا حذرًا، لكن سرعة الدوران ليست ما يترك تلك العلامات. والقاعدة العملية أن تبقي التغذية دون نصف نصف قطر الرأس تقريبًا في تمريرة التشطيب. غير أن نصف القطر الأكبر يدفع قوى القطع جانبيًا داخل قطعة العمل، فقد يسبب ارتجافًا في قطعة طويلة نحيلة أو يبعدها عن الأداة، وهنا تجري المقايضة.
الصلابة: البروز عدوّك في المخرطة أيضًا
قطعة العمل البارزة بعيدًا خارج الظرف تتصرف كلوح الغطس، وينمو انحرافها مع مكعب الطول. فمضاعفة البروز تجعل القطعة أكثر مرونة بنحو ثمانية أضعاف، ولهذا تُخرط عمود نحيل بجمال قرب الظرف ثم يبدأ بالارتجاف والاستدقاق كلما ابتعدت. اسند كل ما هو طويل بمركز أو بمسند ثابت بدل خفض أرقامك، لأن التثبيت المرن لا يصير صلبًا بالقطع البطيء. وينطبق الأمر نفسه على الأداة: فقضيب التخريم الممتد عميقًا داخل ثقب هو أكثر ما في المكنة مرونة، والجواب المعتاد هناك قضيب أقصر أو أكبر قطرًا، لا قطعة أخف.
الفصل، العملية التي لا تغفر التخمين
الفصل هو الموضع الذي تكون فيه الأرقام أهم ما تكون والتسامح أقل ما يكون. فالأداة ضيقة، ومحاطة بالمادة من الجانبين، وليس للبرادة مخرج، وهي تقطع باتجاه قطر لا ينفك يصغر — كل أنماط الإخفاق في الخراطة مجتمعة. شغّل سرعة سطحية ثابتة فتتسارع إلى حدّ سرعة الدوران لحظة انفصال القطعة. وغذّ بخفة زائدة فتحتك الأداة وتصلّد المادة أمامها، وهو السبب المعتاد في أن تنشب شفرة الفصل فجأة وتنكسر. القيم هنا نقاط بداية لقطع قطر خارجي عادي؛ أما عند الفصل فأبقِ الأداة قصيرة، واضبطها تمامًا على ارتفاع المركز، وغذّ بثبات لا بتردد، وأبطئ المغزل كلما اقتربت من المنتصف.
لماذا يحدد قطر قطعة العمل السرعة
سرعة القطع هي سرعة مرور المادة أمام طرف الأداة. وفي المخرطة، هذا هو سطح قطعة العمل، لذا n = (Vc × 1000) / (π × Øقطعة العمل). وهذا يعني أيضًا أن سرعة الدوران الصحيحة تتغير أثناء القطع: بخرط قضيب من 40 mm إلى 20 mm، تتضاعف السرعة الصحيحة. تُؤتمت مخارط CNC هذا الأمر عبر السرعة السطحية الثابتة (G96)؛ أما في المخرطة اليدوية، فتزيد السرعة تدريجيًا كلما صغر القطر.
ما الأدوات التي تفترضها السرعات الافتراضية؟
شفرات القطع الكربيدية — الخيار الشائع في المخارط الحديثة. أما أدوات HSS، فاستخدم نحو ثلث إلى نصف قيمة الكربيد: فقط عدّل حقل Vc.
ما التغذية لكل دورة التي ينبغي استخدامها؟
التشغيل الخشن: 0.2–0.4 mm/rev. التشطيب: 0.05–0.15 mm/rev، حيث تحدد التغذية مع نصف قطر رأس شفرة القطع جودة السطح النهائي. القيمة الافتراضية 0.2 نقطة بداية معقولة للاستخدام العام.
هل يمكن استخدام هذه القيم مباشرة بأمان؟
هذه قيم بداية لتثبيتات مستقرة. القطع المتقطع، والأجزاء الطويلة النحيلة، وعمليات الفصل (القطع النهائي لقطعة العمل) تستدعي سرعات أبطأ. احترم حدود مكنتك وبيانات الشركة المصنّعة لشفرة القطع.
هل تُرسَل بياناتي إلى أي مكان؟
لا — تعمل هذه الأداة بالكامل داخل متصفحك بلغة JavaScript فقط. لا يُرفع أي شيء.
ما وظيفة خيار شفرة القطع المطلية؟
تسمح شفرات القطع المطلية بسرعة قطع أعلى من الكربيد غير المطلي — عادةً +20–50% بحسب الطلاء — +20–50% لطلاء TiN وTiCN، وحتى +50–100% لطلاء TiAlN — لكن الزيادة الآمنة في معدل التغذية أصغر بكثير، نحو +10–20% فقط، لأن التغذية تحدد حمل البرادة وجودة السطح النهائي أكثر مما تحدد الحرارة عند حافة القطع. تطبّق هذه الحاسبة زيادة متحفظة قدرها +33% على Vc و+15% على التغذية لكل دورة عند تفعيل الخيار. اعتبر هذه القيم نقطة بداية حذرة وتحقق منها في أول تمريرات قبل زيادة السرعة.
توفّر هذه الحاسبة نقطة انطلاق أولية — تحقّق دائمًا من النتيجة مقارنةً بالحدود الفعلية لآلتك وبيانات الجهة المصنِّعة للعدة. ابدأ بتمريرة اختبار خفيفة، ثم ارفع القيم تدريجيًا حتى تصل إلى النقطة المثلى: تشغيل هادئ، بلا اهتزاز، وبلا رفرفة في القطع. ثبّت قطعة الشغل جيدًا، وارتدِ معدات الوقاية المناسبة — نظارات واقية، وواقيات سمع، وقفازات تناسب نوع المادة، وملابس لا تُعلق في الأجزاء المتحركة.
