كيف تختار بين الخراطة الصلبة والطحن الأسطواني العادي؟

لديك قطعة فولاذية مقواة تحتاج إلى تشطيب مثالي. أنت عالق في الاختيار بين المخرطة والمطحنة. اتخاذ القرار الخاطئ يكلفك الوقت ويدمر هامش ربحك.

اختر الخراطة الصلبة للأشكال المعقدة، والدفعات الصغيرة، والقطع الجاف الصديق للبيئة حيث تكون التفاوتات المسموح بها IT5-IT6 مقبولة. اختر الطحن الأسطواني للأعمدة الطويلة والرفيعة، والدفعات الكبيرة، وعندما تحتاج إلى دقة دون الميكرون أو تشطيبات أفضل من Ra 0.2 ميكرومتر. توفر الخراطة الصلبة إعدادًا أسرع، بينما يضمن الطحن ثباتًا مطلقًا.

في شركة J&M Machine Tools، نبيع كلاً من المخارط بنظام التحكم الرقمي والمطاحن الأسطوانية. ليس لدينا تحيز. نريدك فقط أن تستخدم الماكينة المناسبة للمهمة. على مدى السنوات الـ 12 الماضية، ساعدنا الورش في 26 دولة على اتخاذ هذا القرار. إليك كيفية تقسيمنا للاختيار بناءً على احتياجات الإنتاج الحقيقية.

ما الفرق في آلية إزالة المواد بين الخراطة الصلبة والطحن؟

قد تعتقد أنهم يفعلون الشيء نفسه. لكن الطريقة التي يهاجمون بها المعدن مختلفة تمامًا، وهذا يغير من طريقة إدارتك للحرارة والإجهاد.

تستخدم الخراطة الصلبة أداة أحادية النقطة لقص المعدن إلى برادة مع الحفاظ على الحرارة في البرادة. يستخدم الطحن عجلة كاشطة لقطع السطح وحرثه وفركه. تعتمد الخراطة على القوة الميكانيكية والتشوه البلاستيكي، بينما يعتمد الطحن على الاحتكاك والتآكل الدقيق، مما يتطلب سائل تبريد للتحكم في الحرارة.

نحتاج إلى النظر إلى الفيزياء لفهم الفرق. تعمل الخراطة الصلبة مثل الخراطة التقليدية، ولكن المواد أكثر صلابة، وعادةً ما تكون أكثر من 45 HRC. نستخدم أداة قطع ذات نقطة واحدة، عادةً نيتريد البورون المكعب متعدد الكريستالات (PCBN)¹ أو السيراميك. للأداة حافة حادة. تخترق الفولاذ وتزيل المواد من خلال القص. وهذا يخلق نقطة مركزة من التشوه البلاستيكي. تنفصل البُرادة بشكل نظيف. يكمن جمال ذلك في إدارة الحرارة. يذهب حوالي 80% إلى 90% من الحرارة إلى داخل البُرادة تاركًا الجزء باردًا نسبيًا. وهذا يحافظ على البنية المجهرية لقطعة الشُّغْلَة.

الطحن مختلف. فهو يستخدم عجلة دوارة عالية السرعة مصنوعة من آلاف الحبيبات الكاشطة الصغيرة. هذه الحبيبات لا تقطع فقط. فهي تقوم بثلاثة إجراءات: القطع والحرث والفرك. تقوم بعض الحبيبات بتقطيع المعدن، لكن البعض الآخر يقوم فقط بدفعه أو الاحتكاك به. يولد هذا الاحتكاك حرارة هائلة. وعلى عكس الخراطة، فإن هذه الحرارة تحب أن تتسرب إلى قطعة العمل. وتحتاج دائمًا تقريبًا إلى سائل تبريد مغمور لمنع التلف الحراري. لذا الدوران الصلب² هي عملية "قص" سريعة وباردة. أما الطحن فهو عملية "كشط" بطيئة وساخنة ودقيقة.

لماذا يعتبر الخراطة الصلبة في كثير من الأحيان أكثر فعالية من حيث التكلفة لإنتاج الدفعات الصغيرة؟

المهام الصغيرة تقتل الربح إذا استغرق الإعداد وقتًا طويلاً. أنت بحاجة إلى عملية تبدأ في صنع البُرادة على الفور، دون قضاء ساعات في معايرة الماكينة أو تلبيس العجلة.

الخراطة الصلبة أرخص بالنسبة للدفعات الصغيرة لأنها تعمل على مخارط بنظام التحكم الرقمي القياسية مع أزمنة إعداد قصيرة. إنها تلغي عجلات الطحن باهظة الثمن والتركيبات المخصصة. يمكنك تشغيل ميزات متعددة في مشبك واحد، مما يقلل من وقت المعالجة، كما أن البُرادة الجافة أسهل في إعادة التدوير من حمأة الطحن.

المال مهم في كل متجر. عندما ننظر إلى الدفعات الصغيرة إلى المتوسطة، فإن الخراطة الصلبة دائمًا ما تكون أقل تكلفة. أولاً، انظر إلى استثمار الماكينة. تكلف مخرطة بنظام التحكم الرقمي عادةً حوالي ثلث إلى نصف سعر الماكينة الأسطوانية. أنت توفر رأس المال على الفور.
ثانيًا، انظر إلى الإعداد. يتطلب الطحن معايرة معقدة. عليك تلبيس العجلة بالشكل المثالي وموازنتها. وغالبًا ما تحتاج إلى تركيبات محددة لكل جزء. الخراطة الصلبة تستخدم حوامل قياسية. يمكنك تغيير الأداة وتحميل البرنامج والانطلاق. يستغرق التغيير دقائق وليس ساعات.

ثالثاً، العملية مبسطة. يتيح لك الخراطة الصلبة "الخراطة الصلبة" "الخراطة بدلاً من الطحن". يمكنك إنهاء القرص الخارجي العريض والمعرف والوجه والأخاديد في مشبك واحد. لا تحتاج إلى نقل الجزء إلى ماكينة مختلفة. وهذا يقلل من العمالة وأخطاء المناولة.
وأخيراً، فكر في البيئة. غالبًا ما تكون الخراطة الصلبة عملية جافة. أنت لا تحتاج إلى أنظمة سائل تبريد باهظة الثمن أو التخلص من نفايات الحمأة. البُرادة الجافة نظيفة ويسهل إعادة تدويرها. وهذا يجعل العملية بأكملها أكثر نظافة ويقلل من فواتير المرافق بشكل كبير مقارنة بعملية الطحن المتعطشة للطاقة.

الميزة	الدوران الصعب	الطحن الأسطواني
وقت الإعداد	قصير (بالدقائق)	طويلة (ساعات)
تكلفة الماكينة	منخفض (1/3 من المطحنة)	عالية
احتياجات سائل التبريد	لا شيء (القطع الجاف)	أساسي (سائل تبريد الفيضانات)
نوع النفايات	رقائق نظيفة وقابلة لإعادة التدوير	حمأة الطحن السامة

كيف تتم المقارنة بين الخراطة الصلبة والطحن بين الخراطة الصلبة والطحن؟

تحتاج إلى الوصول إلى رقم محدد على المخطط. إذا فاتك التفاوت المسموح به، فإن القطعة تكون خردة. يجب أن تعرف الحدود المطلقة لكل نوع من أنواع الماكينات.

يفوز الطحن بالدقة المتناهية، حيث يحقق تفاوتات تصل إلى IT4 وخشونة أقل من Ra 0.1 ميكرومتر. تصل الخراطة الصلبة إلى IT5-IT6 و Ra 0.2-0.8 ميكرومتر، وهو ما يكفي لمعظم أجزاء ناقل الحركة. الطحن هو الخيار الأمثل للتشطيبات المرآة، بينما الخراطة الصلبة تناسب الاحتياجات القياسية عالية الدقة.

وعادةً ما يكون هذا هو العامل الحاسم بالنسبة لعملائنا المتميزين. الطحن الأسطواني الخارجي³ لا يزال ملك الدقة. إذا كانت طباعتك تتطلب تفاوتًا في الأبعاد على مستوى دون الميكرون (≤1 ميكرومتر) أو درجة IT4، فيجب عليك الطحن. إذا كنت بحاجة إلى تشطيب "مرآة" مع خشونة (Ra) أقل من 0.1 ميكرومتر باستمرار، فيجب عليك الطحن. تخلق الطبيعة الكاشطة للعجلة نسيجًا عشوائيًا متقاطعًا ناعمًا للغاية. هذه العملية مستقرة للغاية، وتوفر قيم Cpk عالية على مدى عمليات الإنتاج الطويلة.

لقد تحسنت الخراطة الصلبة كثيرًا. باستخدام ماكينة صلبة وأدوات PCBN عالية الجودة، يمكننا الوصول إلى تفاوتات تفاوتات IT5 أو IT6. يمكننا تحقيق خشونة السطح من Ra 0.2-0.8 ميكرومتر. بالنسبة إلى 80% من الأجزاء، مثل التروس أو أعمدة الإدارة أو مقاعد المحامل، يعد هذا جيدًا بما فيه الكفاية. ومع ذلك، فإن الخراطة تترك خط تغذية حلزوني مجهري على الجزء. في حين أن الأرقام تبدو جيدة، إلا أن الملمس مختلف.
كما يمكن أن يؤدي الخراطة الصلبة إلى إحداث إجهادات متبقية ضاغطة على السطح. وهذا في الواقع يحسّن من عمر إجهاد الجزء، وهي مكافأة خفية. ولكن من أجل الاستدارة المطلقة (في حدود 0.5 ميكرون) والطبقة النهائية المرآة الحقيقية، يظل الطحن هو الخيار الوحيد الموثوق به.

كيف تحدد ما إذا كانت هندسة قطعة العمل الخاصة بك تفضل الخراطة أم الطحن؟

غالبًا ما يتخذ شكل الجزء الخاص بك القرار بالنيابة عنك. فبعض الأشكال يستحيل طحنها بكفاءة، بينما يستحيل طحن أشكال أخرى دون التسبب في اهتزازات.

اختر الخراطة الصلبة للأشكال الهندسية المعقدة ذات الدرجات والخطوط والأسطح المدببة التي تحتاج إلى تصنيع آلي أحادي الإعداد. اختر الطحن للأعمدة الطويلة والرفيعة (نسبة طول إلى قطر عالية) أو الأجزاء رقيقة الجدران التي تتشوه بسهولة. تتعامل الخراطة مع التشكيلات الجانبية بشكل أفضل، بينما يتفوق الطحن في الأسطوانات المستقيمة والثابتة.

انظر إلى رسم الجزء الخاص بك. تخبرك الهندسة بأي ماكينة تشتريها. إذا كان الجزء معقدًا، استخدم الخراطة الصلبة. هل يحتوي على خطوات، أو انحناءات مستدقة، أو أخاديد، أو خيوط، أو خطوط كروية؟ يمكن للمخرطة صنع كل هذه الميزات باستخدام مسار أداة واحد مستمر. يمكنك برمجة أي محيط تريده. عجلة الطحن عريضة ومسطحة. لا يمكنها الوصول بسهولة إلى الزوايا الضيقة أو قطع المنحنيات المعقدة بدون عجلة تشكيل خاصة باهظة الثمن. تمنحك الخراطة المرونة في صنع الملامح المعقدة والأشكال غير الدائرية مثل الكامات دفعة واحدة.

ومع ذلك، إذا كان الجزء ضعيفًا من الناحية الهيكلية، استخدم الطحن. فكر في عمود طويل ورفيع أو غلاف رقيق الجدران. نسمي هذا نسبة طول إلى قطر عالية⁴. إذا قمت بدفع أداة خراطة ضدها، فإن قوة القطع ستثني الجزء. سينتهي الأمر بأن يصبح منتصف العمود أكثر سمكًا من الأطراف بسبب الانحراف. يمارس الطحن ضغط قطع قليل جدًا. فهو لا يدفع الجزء بعيدًا. إنه يطحن أسطوانة مستقيمة وصحيحة في كل مرة دون تشويه الجدران الرقيقة. إذا لم تتمكن من تدوير الجزء بسهولة أو كان لديك أسطح متداخلة للغاية، فقد يكون الطحن هو خيارك المادي الوحيد.

الخاتمة

اختر الخراطة الصلبة للسرعة والتوفير الصديق للبيئة والأشكال المعقدة على دفعات صغيرة. التزم بالطحن للأعمدة الطويلة، والجدران الرقيقة الحساسة، وعندما تحتاج إلى دقة مطلقة في الدقة المتناهية.

---