تفريز

Milling -



التفريز

                                محمود إبراهيم

أنواع أدوات قطع مكنات التفريز	أهم مكنات التفريز
قوى القطع الناتجة من عملية التفريز	أدوات قطع المعادن بالتفريز
التطورات الحديثة في التفريز	تصميم أسنان أداة التفريز

التفريزmilling  هي عملية تشغيل ميكانيكي لإزالة أجزاء من معدن المشغولة على شكل رايش (قراضة) لإعطائها شكلاً محدداً. تتناول العملية طيفاً كبيراً من تشغيل القطع الصغيرة والكبيرة المختلفة الأشكال بالدقة المطلوبة. يُقطع المعدن بأداة تفريز دوارة متعددة الحافات الحادة تنغرس في المشغولة التي تتقدم نحوها فتتولى كلُّ حافة منها فصل مقدار معين عن المعدن على شكل رايش، حتى تكتسب المشغولة الشكل والأبعاد المحددة لها وفق المخطط المطلوب تنفيذه (الشكل1).

الشكل (1) بعض من أشكال القطع المشغلة بالتفريز.

يعد دوران أداة التفريز حول محورها الحركة الرئيسية، ويقاس بعدد الدورات في الدقيقة الواحدة (د/د)، وتسمى سرعة القطع؛ في حين يطلق على حركة تقدم المشغولة اسم حركة التغذية، وتقاس بالمليمتر في الدقيقة (مم/د)، وتتحقق حركة التغذية بتقدم طاولة مكنة التفريز.

التفريز من أهم عمليات التشغيل الميكانيكي للمعادن وغيرها في الصناعة، إنتاجيته عالية، يستخدم على نطاق واسع؛ سواء في صناعة ماكينات التشغيل نفسها أم في صناعة السيارات والطائرات والسفن والتجهيزات الميكانيكية والكهربائية، والأجهزة الدقيقة المختلفة وغيرها.

منح أول ترخيص رسمي لمكنة تفريز من تصميم الأمريكي إيلي ويتني Eli Whitney نحو عام 1818. وفي المدة بين 1829-1831 صنع روبرت جونسون Robert Johnson وسيمون نورث  Simeon North مكنةَ تفريز تخصُّصية لتشغيل ستة وجوه من مشغولة معينة (وهي عزقة مسدسة تستخدم في الدلائل والمثبتات)، ثم توالت أجيال جديدة من مكنات التفريز المختلفة في المدة 1910-1940، وشاع استخدامها على نطاق واسع بدءاً من خمسينيات وستينيات القرن التاسع عشر، وتسارعت معها عمليات تطوير أدوات القطع المستخدمة فيها بهدف إنقاص زمن التشغيل والجهود التي تبذل للحصول على القطع الميكانيكية المطلوبة؛ مقارنة بما كان يبذل من جهد لتشغيلها يدوياً.

تستعمل مكنـات التفريـز في تشغيل السطوح المستويـة والمنحنية، وفـي شق المجاري بأشكالها المختلفة، وفي تشغيل المسننات العدلة والحلزونية، وقطع اللوالب، وأسنان أدوات القطع، وفي عمليات الثقب والتقوير.

 أهم مكنات التفريز

1-  مكنة التفريز ذات الركبة knee milling machine:

هي أحد أبسط أنواع مكنات التفريز والقطع، حيث تتحرك الركبة إلى الأعلى والأسفل عمودياً على سطح الفرش، وتعمل حاملة للمنضدة التي تثبت عليها المشغولة. وهي أنواع منها:

-    مكنات التفريز ذات الركبة الأفقيةknee milling horizontal machines :

يعدُّ هذا النوع هو الأبسط تركيباً من بين أنواع آلات التفريز كما يبين الشكل (2)، يستخدم هذا النوع في تشكيل السطوح المستوية وتسويتها، وفتح المجاري، وتشغيل المجاري اللولبية على السطوح الأسطوانية، وتشغيل مختلف أسنان المسننات العدلة والحلزونية.

الشكل (2) مكنة التفريز الأفقية.

أما الأجزاء الرئيسية للفارزة ذات الركبة الأفقية فهي: القاعدة  والهيكل والركبة  والمنضدة  وعمود حمل أداة القطع.

-     مكنات التفريز ذات الركبة الأفقية المتعددة الأغراض knee milling universal horizontal machines:

مكنة لها مكونات مكنة التفريز الأفقية نفسها إلا أن منضدتها قابلة للدوران بالنسبة إلى محور عمود الدوران، وهي موضحة في الشكل (3)، وبهذه المكنة يمكن إجراء عمليات توسيع الفتحات والمجاري في المستويات المختلفة للمشغولة من دون تبديل تثبيتها على المنضدة.

الشكل (3) مكنة التفريز المتعددة الأغراض.

-    مكنة التفريز الشاقولية vertical milling machine:

هي مكنة تفريز يكون عمود الدوران فيها مثبتاً بشكل متعامد مع المنضدة على سطح التشغيل وبصورة شاقولية، أما باقي الأجزاء فهي متماثلة مع أجزاء مكنة التفريز الأفقية، وهذا النوع موضح في الشكل (4).

الشكل (4) مكنة التفريز الشاقولية.

2-  مكنة التفريز الطولية (ذات المنضدة الثابتة) longitudinal milling machines:

في هذا النوع تستبدل بالمنضدة والركب منضدة لها حركة طولية فقط، وذلك بسبب كبر حجوم القطع التي تُشغل على هذه المكنة؛ حيث تستبدل بالحركة الشاقولية للمنضدة حركة شاقولية لرأس عمود الدوران. ويوضح الشكل (5) مكنة تفريز طولية ذات منضدة ثابتة، تختلف حجوم هذا النوع وأبعاده من حيث الضخامة، ويمكن تثبيت رؤوس التفريز شاقولياً وأفقياً بحيث تكون قابلة للدوران ممّا يسهل عملية تشغيل السطوح المائلة أيضاً.

الشكل (5) مكنة تفريز طولية.

3-  مكنات التفريز المستمر rotary table milling machine (continuous):

هي مكنات تفريز شاقولية بمنضدة دائرية قابلة للدوران لإنجاز عمليات تشغيل بالجملة، حيث يجري فك المشغولات بعد الانتهاء منها وتثبيت مشغولات أخرى قيد التشغيل في أثناء عمل الفارزة كما هو موضح في الشكل (6).

الشكل (6) مكنة تفريز ذات منضدة دوارة (مستمرة).

4-  مكنات التفريز بصينية دائرية circular tray milling machines:

تثبت المشغولات فيها على صينية برميلية الشكل تدور حول محور أفقي بطريقة تسمح بتشغيل طرفي المشغولة في آن معاً، وهي ميزة تنفرد بها مقارنة بمكنة التفريز المستمر؛ ممّا يضاعف الإنتاجية التشغيلية للفارزة البرميلية.

5-  مكنات التفريز الخاصة (وحيدة الغرض):

وهي تقوم بتنفيذ عمليات تفريز معينة (تخصّصية)، مثل مكنات تفريز العنفات واللوالب، ومجاري الخوابير وغيرها، ويصمَّم هذا النوع -خصوصاً- للحصول على إنتاجية عالية وبتحكم مؤتمت، ومنها مكنات تشغيل قطع الساعات الدقيقة، ومكنات تشغيل قطع السيارات والجرارات وبناء الماكينات ومكنات التفريز الناسخة وغيرها.

6-  مكنات التفريز الرقمية المحوسبة Computer  Numerical  Control  (CNC)  milling  machines:

معظم مكنات التفريز الرقمية المحوسبة -تدعى أيضاً مراكز التشغيل المحوسبة-  مكنات تفريز شاقولية، مع إمكان تحريك رأس التفريز شاقولياً على المحور Z. إن هذه الميزة الإضافية تسمح بتشغيل القوالب المختلفة والمجاري، وباستخدام أدوات التفريز المخروطية أو الأدوات الكروية الرأس، وتزيد في دقة التشغيل زيادة ملحوظة، كما تسمح بتحقيق سرعات قطع عالية تزيد مردود التشغيل، مع منضدة دوارة لتثبيت المشغولات، مع نظام مؤتمت خاص لتبديل أدوات القطع. تدار عمليات التشغيل حاسوبياً وفقاً لبرنامج محدد، وأهم ميزات هذا النوع استخدام أكثر من محور للتشغيل (الشكل 7)، إضافة إلى المحاور الثلاثة المعتادة (Z و Y و X)، وقد يصل عدد المحاور في المكنات المتطورة إلى سبعة محاور.

الشكل (7) مكنة تفريز رقمية محوسبة ذات 5 محاور.

7-     مكنات التفريز الصغيرة bench top milling machines:

تعدّ من مراكز التشغيل، وهي مكنات مبرمجة صغيرة الحجم تُمكِّن المهندسين والمصمِّمين من إنتاج العِدَد والقوالب والمستلزمات الخاصة والنماذج الأولية لبعض المنتجات وقطع الغيار (الشكل 8). وهي مكنات متعددة المحاور، صغيرة الحجم، ذات دقة تشغيلية عالية، سهلة الاستخدام وسريعة التنفيذ. يستخدم هذا النوع من المكنات في صناعة المجوهرات، كما تستخدم في إنتاج قطع المعالجة الطبية والسنية، وفي إنتاج النماذج الأولية للقطع والأجهزة الدقيقة، كما تستخدم في مجال التدريب على عمليات التفريز والبرمجة والإنتاج التجريبي.

الشكل (8) مكنة التفريز الصغيرة (على طاولة).

أدوات قطع المعادن بالتفريز

 تختلف أدوات القطع بالتفريز milling cutting tools باختلاف تصميمها ونوع المعدن المطلوب تشغيله ودرجة الدقة المطلوبة؛ إذ يعتمد تصميمها على أسس التصميم المعتمدة في تصميم أدوات القطع عامة مع زيادة عدد حدودها القاطعة أو تغيير شكل سطحها الجانبي أو قيم زوايا القطع الأساسية.

أ‌-     هندسة أداة القطع بالتفريز:

أداة التفريز هي أداة متعددة الأسنان، يمثل كلُّ سنٍّ من أسنانها أداة قطـع بسيطة، ويبين الشكل (9) عناصر أداة التفريز، وتتكون ممّا يلي:

-     زاوية الجرف γ rake angle :: وهي الزاوية المحصورة بين تقاطع وجه السن (6) مع المستوي الشاقولي (4).

-     زاوية الخلوص α :relief angle : وهي الزاوية المحصورة بين سطح السن (7) والسطح المشغل للمشغولة (8).

-     زاوية الشفة β: وهي الزاوية المحصورة بين وجه السن (6) وسطح السن (7).

-  الحد القاطع (3) cutting edge: يتشكل من تقاطع وجه السن (6) مع سطح السن (7)، وهو شريط ضيق (9) عرضه بحدود 0.1 مم لتحقيق ما يكفي من الكفاءة لقطع المعدن.

الشكل (9) عناصر أداة التفريز.

ب- هندسة أداة القطع للتفريز الأسطواني:

يوضح الشكل (10) عناصر أداة قطع التفريز الأسطواني اللولبي الأسنان حيث:

-   زاوية الخلوص α : هي الزاوية المحصورة بين المماس سطح السن (4) والخط العمودي على المستوي المحوري المار بنقطة الحد القاطع للسن، وتقاس في مستوٍ عمودي على محور أداة القطع وتبقى في حدود (12-13)º.

-       زاوية الخلوص العمودية _nα : تقاس في مستوٍ عمودي على الحد القاطع، وكلما زادت قيمة الزاوية يقل الاحتكاك، ويقل تأكل سطح السن ممّا يزيد في عمر أداة القطع وجودة السطح المشغل.

-   زاوية الجرف γ : وهي الزاوية المحصورة بين مماس وجه السن (1) والمستوي المحوري المار بنقطة الحد القاطع للسن، وتقاس في مستوٍ عمودي على الحد القاطع.

-   زاوية الجرف القطرية ₁γ : وتقاس في مستوٍ متعامد مع محور أداة القطع؛ أي في المستوي الطرفي لأداة التفريز. وقد تكون موجبة أو سالبة؛ وتؤخذ قيمتها في حدود -º10 إلى +º20 بحسب نوع أداة التفريز ومادة الحد القاطع وقساوة المادة المراد تشغيلها، وعند الاختيار الصحيح لزاوية الجرف γ تتم عملية إزالة الرايش بسلاسة ويكون تأكل وجه السن في حدود صغيرة ممّا يزيد في عمر أداة القطع.

-   زاوية الشفة β : وهي الزاوية المحصورة بين وجه السن (1) والوجه (4)، وتعتمد على قيمة كلٍّ من زاويتي الجرف γ والخلوص α، ولدى زيادة الزاوية β تزداد متانة سن أداة القطع؛ لذا عند تشغيل الفولاذ العالي الصلادة والأنواع الصلدة من حديد الزهر وغيره تُختار زاوية جرف γ سالبة لزيادة قيمة زاوية الشفة β كي تتحمل قوى القطع الكبيرة.

-   زاوية الميل ω : إن زيادة الزاوية ω في حالة الحد القاطع اللولبي الشكل؛ تساهم في سلاسة عمل أداة القطع وتوجيه جريان الرايش، وتحدد قيمتها بحدود º55-º10، بحسب نوع الأداة والعملية المطلوب تنفيذها.

الشكل (10) عناصر أداة قطع التفريز الأسطواني اللولبي الأسنان.

ج‌-  هندسة أداة التفريز الواجهي:

يوجد على الجزء العامل من أداة القطع حدان قاطعان هما: الحد القاطع الأساسي على السطح الأسطواني لأداة التفريز والحد القاطع الثانوي على السطح الطرفي للأداة، ويوضح الشكل (11) عناصر أداة التفريز الواجهي اللولبي

الأسنان، ولعناصر هذه الأداة حساباتها الخاصة كما جاء في الأنواع السابقة.

الشكل (11) عناصر أداة قطع التفريز الواجهي اللولبي الأسنان.

   تصميم أسنان أداة التفريز

تنقسم أدوات التفريز إلى نوعين بحسب نوعية الأسنان:

أ‌-   أدوات التفريز الحادة الأسنان الشبيهة بالمنشار، وهو نوع واسـع الانتشار لسـهولة تنفيـذه (الشكل 12). يجري تجليخ أسنان هذه الأداة بتجليخ سطح السن؛ ممّا يؤدي إلى تناقص ارتفاع السن في كل عملية تجليخ، ويؤدي ذلك إلى إنقاص الفراغ المخصَّص لخروج الرايش، وهو من عيوب هذا النوع.

ومن القطاعات الجانبية للأسنان والموضحة في الشكل (12) يتضح استخدامُ كلٍّ منها؛ حيث يستعمل السن العادي (12- أ) للأعمال الخفيفة التي لا تتطلب قوة كبيرة، ويستعمل الشكل المتغير الزاوية (12 - ب) في أدوات التفريز الكبيرة الأسنان في حالة التسامحات الكبيرة للأبعاد، وأما الشكل المقوس الظهر (12 - جـ) فهو يضمن متانة السن الكبيرة.

الشكل (12) مقاطع جانبية للأسنان الحادة: أ – العادية،  ب- المتغيرة الزاوية،  جـ - المقوسة الظهر.

ب- أما النوع الثاني فهو أداة تفريز مخلصة الأسنان (قطرية)، وهي النوع الأفضل تصميماً لصنع أدوات تفريز مشكَّلة. والسطح الجانبي لأداة التفريز هذه على هيئة خط منحن ويسمى لولب أرخميدس، ويُشغَّل باستخدام مكنات خراطة خاصة. تكون زاوية الخلوص محصورة بين مماس الدائرة ومماس سطح السن كما في الشكل (13-جـ)، والمنحني الذي يتم تجليخه من خلال سطح السن يملك خاصيـة جعل السن نصف قطري بعد إعادة تجليخ الأداة من الوجه (أ-ب) (شكل 13) فيما يبقي البروفيل الجانبي للسن من دون تغيير.

الشكل (13) مقاطع التفريز المخلصة الأسنان.

كذلك تنقسم أدوات التفريز بحسب شكل الأسنان إلى نوعين:

·   أدوات تفريز مستقيمة الأسنان: تستخدم لتشغيل السطوح المستوية والأشكال المعقدة، والعيب الأساسي فيها حدوث صدمات واهتزاز في أثناء عملية القطع بسبب انغراس كامل طول السن في سطح المشغولة دفعة واحدة وتركه دفعة واحدة أيضاً على كامل طول أداة التفريز.

·   أدوات التفريز ذات الأسنان اللولبية: تعمل بسلاسة أفضل من الأسطوانية لأنها تقطع المعدن بسنَّين معاً على الأقل. تساعد الأسنان اللولبية على خروج الرايش من خلال المجرى الحلزوني في منطقة القطع. ويوجد منها أدوات تفريز لولبية يمينية وأدوات تفريز يسارية.

أنواع أدوات قطع مكنات التفريز

أدوات القطع المستخدمة في التفريز هي سكاكين تشغيل تناسب مكنة التفريز، وتمكنها من إنجاز عمليات محددة مرتبطة بشكل الأداة، وتصنَّع من الفولاذ السبائكي أو الفولاذ السريع القطع أو كربيدات التيتانيوم أو السيراميك أو

السرمت أو الألماس. ويمثل الشكل (14) نماذج منها. وفيما يلي بعض أنواع أدوات التفريز:

- أدوات قطع ذات أسنان حادة أو مؤنفة لتشغيل مجار بأدوات القطع الجانبية.

-  أدوات قطع لفتح المجاري على شكل V لتشغيل السطوح الزاوية.

- أدوات قطع لفتح المجاري على شكل U لتشغيل المجاري الدائرية المحدبة والقطرية ونصف الدائرية .

- أدوات قطع لفتح المجاري على شكل _┴ لتشغيل المجاري بأداة قطع أبعادها مطابقة لأبعاد الشغب.

- أدوات قطع لفتح المجاري على شكل ذيل السنونو لتشغيل شغب زاوية ميلها مطابق لميل أداة القطع.

- أدوات قطع ذات أسنان مستقيمة موازية للمحور، وهي أسطوانية الشكل أسنانها موزعة بانتظام.

- أدوات قطع نصف مقعرة لكسر الزوايا وتقويرها.

- أدوات قطع ذات أسنان لولبية، تستخدم لتشغيل أدوات القطع اللولبية الشكل.

- أدوات قطع لفتح مجار شبه دائرية، وهي أدوات تشكيل شكلها الجانبي مطابق لسطح المشغولة.

- أدوات قطع ذات أسنان  متشابكة وتستخدم لفتح مجار بالعرض المضبوط، وتسمى سكينة قطع قرصية.

- أدوات قطع لفتح أسنان المسننات.

- أدوات قطع وجهية لفتح مجرى خابور مغلق في عمود .

- أدوات قطع وجهية تكون الحدود القاطعة عند طرفها، وتستخدم في ماكينات التفريز الرئيسية.

- أدوات فتح مجرى نصف مغلق في عمود حيث يكون المجرى مفتوحاً من أحد طرفي العمود فقط.

وهناك أنواع أخرى.

الشكل (14) نماذج من أدوات القطع بالتفريز.

- عناصر تثبيت أدوات التفريز على المكنة:

تُصمَّم أعمدة دوران مكنات التفريز بأبعاد مطابقة للمواصفات العيارية وأبعاد قرص التثبيت الموجود على الطرف الأمامي  لعمود الدوران؛ لذا تصنَّع محامل أدوات القطع ومماسكها وفق المواصفات القياسية المعتمدة عالمياً.

قوى القطع الناتجة من عملية التفريز

تتسبب القوى المطبّقة في أثناء عملية قطع المعدن في تشويه لدن للطبقة التي تفصل عن معدن المشغولة على شكل رايش. تتوقف قيمة هذه القوة على صلادة المادة المراد قطعها، وعلى مساحة مقطع الطبقة المفصولة، وعلى حدة الحد القاطع لأداة التفريز. ويُستهلك جزء من القوة أيضاً للتغلب على قوة احتكاك وجه أداة القطع مع الرايش وعلى قوة احتكاك السطح الجانبي لأداة القطع مع سطح المشغولة. تقل القوة المطلوبة للتغلب على الاحتكاك في حالة الاختيار الصحيح للزوايا الهندسية لأداة التفريز.

يبين الشكل (15) رسماً تخطيطياً للقوى التي تظهر في أثناء عملية فصل الرايش بأداة تفريز أسطوانية لولبية، حيث تكون إحدى هذه القوى مماسة لأداة القطع، وتسمى المركَّبة المحيطية (ق) والقوة الأخرى في اتجاه قطري وتسمى المركَّبة القطرية (ق₃) ومحصلة هاتين القوتين هي القوة (ر)، ولمعرفة أثر القوة في المشغولة المثبتة على الطاولة وفي دقة التشغيل يتم تحليل القوة (ر) إلى مركّبتين أفقية (ق₂) وشاقولية (ق₁)، والمركّبة المحيطية (ق) هي القوة القاطعة وهي المستخدمة في حساب القدرة المطلوبة من المكنة في أثناء عملية التفريز.

الشكل (15) القوى التي تظهر في أثناء التفريز.

 تعتمد قيمة القوتيـن (ق₂) و (ق₁) على نوع عمليـة التفريز؛  ففي حالـة التفريز النازل (العرفي) down m. (16- أ) يكون اتجاه المركبة الشاقولية (ق₁) إلى أعلى، حيث تحاول رفع المشغولة المثبتة على منضدة التشغيل. وتتسبب القوة ق₃ في حدوث اهتزاز للمكنة، لأنها قيمة متغيرة بحسب سماكة الرايش. وتكون القوة ق₂ أفقية في اتجاه معاكس لاتجاه حركة المنضدة. وعندما تبدأ بالقطع تزداد قوة القطع كلما زاد انغراس السن في المشغولة.

 أما في حالة التفريز الصاعد (الصعودي) Up m.  (الشكل 16- ب) فإن المركَّبة الشاقولية (ق₁) تضغط المشغولة على منضدة الفارزة، أما المركبة الأفقية ق₂ فتؤثر في اتجاه حركة المنضدة، وعندئذ تقفز منضدة المكنة إلى مسافة تساوي مسافة الخلوص بين لولبي العمود وصامولة التغذية؛ أي إن العملية متقطعة وغير مستقرة؛ لذلك يكون الخلوص الكبير بين لولبي العمود وصامولة التغذية في مكنة التفريز ضاراً جداً، وربما يعوق عملية التشغيل، إلا إذا وجدت آلية لضبط الخلوص ومنع ظهور أثره في عملية التشغيل.

الشكل (16) اتجاه القوى في أثناء عملية التفريز.

- مستلزمات تثبيت المشغولات على مكنة التفريز:

تثبت المشغولات على طاولة مكنة التفريز بالشكل المناسب لأداة القطع، وتعتمد دقة التشغيل في المقام الأول ودقة السطوح المشغلة على جودة تثبيت المشغولة.

تنقسم أدوات تثبيت المشغولات تبعاً لطريقة التشغيل إلى أدوات ميكانيكية بسيطة ومعقدة، وأدوات تثبيت تعمل بالهواء المضغوط أو بضغط الزيت أو بالقوة الكهرطيسية، ومنها ما يكون يدوياً أو آلياً أو نصف آلي.

كذلك تستخدم رؤوس تقسيم لتثبيت المشغولات منها رؤوس بسيطة ورؤوس متعددة الأغراض، وتستخدم لتشغيل رؤوس اللوالب ومجاري الصواميل وأدوات القطع. وهناك أيضاً رؤوس تقسيم ضوئية لتشغيل التقسيم الزاوي العالي الدقة ولمراجعة دقة المشغولات المختلفة الزاوية للتأكد من مطابقتها للمواصفات التصميمية.

- التبريد في أثناء عملية التفريز:

تستعمل سوائل التبريد للتخفيف من درجة حرارة أداة التفريز في أثناء العمل وإطالة عمرها، تستعمل هذه السوائل كذلك للتزليق إضافة إلى التبريد؛ لتخفيف الاحتكاك بين أداة القطع والسطح المشغل من جهة، وبين أداة القطع والرايش من جهة أخرى، ويجب أن يكون انصباب سوائل التبريد مستمراً من بداية عملية التشغيل.

يُحدَّد نوع سائل التبريد والتزييت بالاعتماد على نوع المادة المشغلة ونوع عملية التفريز، وبحيث تتناسب كميته وعملية التشغيل نفسها.

- نعومة السطح المشغل:

يعتمد مفهوم جودة السطح المشغل بالقطع ميكانيكياً على الطريقة المستخدمة في عملية القطع، ولا يمكن الحصول على سطوح ملساء تماماً. ويكون عدم استواء السطح على هيئة تجاويف وبروزات ذات أشكال وأبعاد مختلفة، ويحدث ذلك نتيجة لتأثير الحد القاطع في سطح المشغولة، وهو ما يحدد جودة تشغيل السطح. وفيما يلي أمثلة عن درجة نعومة السطوح الممكنة في حالة التفريز:

درجة جودة السطح المشغل بالتفريز الخشن:

   

   وفي حالة التفريز الإنهائي ونصف الإنهائي للأسطح الملساء تكون درجات الجودة:

 أما الدرجات:

فهي للأسطح الملساء الناعمة جداً، ويمكن الحصول عليها بالتفريز الإنهائي وبسرعات قطع عالية جداً.

تُختبر جودة السطح عن طريق مقارنة السطح المختبر بسطوح عيارية تسمى البروفيلومترات أو بأجهزة قياس نعومة السطح بروفيلوغراف.

تعد عمليات التفريز تقنية واسعة الانتشار ولها دور كبير جداً في الصناعات الميكانيكية كافة، وقد حلَّت مكنات التفريز محل مكنات قشط المعادن في تشغيل السطوح لإنتاجيتها العالية ودقة عملها ونعومة السطوح المشغلة والتكلفة المنخفضة.

وتسهم عمليات التفريز في تصنيع المسننات واللوالب المختلفة وأدوات قطع المعادن، وتصنيع طاولات مكنات التفريز ومكنات الخراطة والتجليخ، وكذلك تصنيع مختلف أنواع المجاري، وتوسيع الثقوب، وتصنيع القوالب.

كما تستخدم هذه المكنات في الصناعات الجوية وصناعة القاطرات والسيارات وغيرها، كما أن لاستخدام مراكز التشغيل المحوسبة دوراً كبيراً في زيادة الإنتاجية ورفع مستوى الدقة والنعومة، ومازال هذا النوع من التقانة يتطور بتطور أدوات التفريز وحواملها وإمكانات الفارزات نفسها بزيادة عدد محاور التشغيل المستخدمة.

التطورات الحديثة في التفريز

لم تطرأ تطورات كبيرة على عملية التفريز منذ استخدام آلات التفريز الرقمية (CNC)، ولكن ظهرت آلات جديدة سميت بالآلات الدقيقة ذات الجسر new bridge machines for precision milling تتميز بدقة إنتاجها نتيجة جساءتها وتوازنها الحراري، تلبي احتياجات صناعة الأدوات والقوالب وعمليات التشغيل الخاصة بالفضاء والمركبات، (الشكل 17).

الشكل (17) آلة تفريز حديثة ذات الجسر.

مراجع للاستزادة: - آ.ف. أفروتين، مبادىء عمليات التفريز، ترجمة محمد عبد الحميد الرفاعي، دار مير للطباعة والنشر، موسكو 1969.  -   P. Ikonomov, CAD/CAM APPLICATIONS - CNC MILLING, Independently published, 2020.  -  J.A. Pintozzi, An Apprentices Guide To CNC Milling, ‎Independently published, 2017.  -  J.A. Pintozzi, CNC Milling, ‎ Independently published, 2018.

---

- التصنيف : التقانات الصناعية - النوع : التقانات الصناعية - المجلد : المجلد التاسع مشاركة :