كيف تختار بين المركز الميت والمركز الحي للمخرطة؟

يتطلب تصنيع العمود دعامة صحيحة، وإلا فإنك تخاطر بقطع بيضاوية وعلامات رفرفة. اختيار المركز الخاطئ هو أسرع طريقة لإفساد تشطيب السطح أو تدمير محامل الغُرَاب المتحرك.

يجب أن تختار مركزًا مباشرًا للخراطة العامة باستخدام الحاسب الآلي للتعامل مع عدد دورات في الدقيقة وتقليل الاحتكاك. يجب أن تختار مركزًا ميتًا للطحن أو الخراطة عالية الدقة حيث تحتاج إلى عدم حدوث انحراف. يعتمد اختيارك على ما إذا كنت تعطي الأولوية لسرعة الإنتاج (مباشر) أو الدقة الهندسية المطلقة (ميت).

من واقع خبرتي، يحاول العديد من المشغلين إجبار مركز ميت على العمل عند 2000 دورة في الدقيقة. وهذا ينتهي دائمًا بالفشل. تحتاج إلى فهم الميكانيكا لاتخاذ القرار الصحيح.

ما هي الاختلافات الوظيفية الأساسية بين المركز الميت والمركز الحي؟

يمكنك التفريق بينهما من خلال النظر إليهما، ولكن الفرق الحقيقي يحدث داخل المبيت.

الفرق الوظيفي الأساسي هو الدوران. يستخدم المركز الحي محامل داخلية لتدوير طرفه بشكل متزامن مع الشُّغْلَة مما يزيل الاحتكاك. أما المركز الميت فهو عبارة عن قطعة صلبة ثابتة من الفولاذ تدور الشُّغْلَة في مقابلها، مما يوفر صلابة أعلى ولكنه يولد حرارة كبيرة بسبب التلامس المعدني على المعدن.

الفرق لا يتعلق فقط بالأجزاء المتحركة؛ بل يتعلق بكيفية تفاعل الأداة مع قطعة العمل الخاصة بك.

A مركز لايف سنتر¹ مصممة للحركة. إنه يضم مجموعة معقدة من المحامل الكروية أو البكرات. عندما يقوم ظرف المخرطة بتدوير الجزء، يدور معه طرف المركز المباشر. ولأنهما يتحركان معًا، لا توجد حركة احتكاك. وهذا أمر بالغ الأهمية للتصنيع الحديث. ومع ذلك، فإن المحامل لها خلوص داخلي. وهذا يعني أنه حتى المركز المباشر عالي الجودة قد يكون به انحراف من 0.003 مم إلى 0.005 مم. وهذا مقبول بالنسبة لمعظم مهام الخراطة.

A مركز ميت² صُممت من أجل الثبات. وهي قطعة واحدة صلبة من الفولاذ المقوى أو الكربيد. وهي تخلق نقطة دعم "ثابتة". نظرًا لعدم وجود محامل، لا يوجد أي تلاعب ميكانيكي. إذا كان غراب الرأس الخاص بك مثاليًا، فسيكون الجزء الخاص بك مثاليًا. الجانب السلبي هو الاحتكاك. الجزء الخاص بك يدور، ولكن المركز الميت ليس كذلك. وهذا يخلق حرارة وسحب.

فيما يلي تفصيل بسيط للاختلافات الفنية لمساعدتك في اتخاذ القرار:

أسبكت	مركز ميت	مركز لايف سنتر
التناوب	ثابتة؛ تدور قطعة العمل مقابلها	يدور مع قطعة العمل عبر المحامل
الاحتكاك/الحرارة	عالية؛ تتطلب تزييتاً	منخفضة؛ تقلل المحامل الاحتكاك
الدقة	ممتازة للتركيز	جيد، ولكن من المحتمل أن يكون هناك نفاذ محتمل من المحامل
ملاءمة السرعة	دورات في الدقيقة منخفضة إلى متوسطة	عدد دورات في الدقيقة عالية
الاستخدام النموذجي	عالية الدقة وقصيرة المدى	الأشواط الطويلة، CNC، الأحمال الثقيلة

ما هي مخاطر التمدد الحراري والاحتكاك عند استخدام مركز ميت؟

الاحتكاك يولد حرارة، والحرارة تغير حجم الأجزاء المعدنية. هذا هو الخطر الخفي لاستخدام مركز ميت.

تكمن الخطورة في أن الاحتكاك يولد حرارة، مما يتسبب في تمدد قطعة العمل بالطول (التمدد الحراري). نظرًا لأن الغُرَاب المتحرك مقفل، فإن هذا التمدد يدفع القطعة في اتجاه المركز الميت بضغط هائل. يمكن أن يؤدي ذلك إلى اعوجاج العمود أو تلف محامل الماكينة أو لحام طرف المركز بالجزء.

عند استخدام مركز ميت³فأنت في الأساس تصنع مكابح. أنت تحتك المعدن بالمعدن تحت الحمل.

فيزياء الفشل
لنفترض أنك تقوم بتدوير عمود فولاذي طويل. أثناء دورانه مقابل المركز الميت الثابت، يسخن الاحتكاك الطرف. تنتقل الحرارة إلى العمود. يتمدد الفولاذ عندما يسخن. يمكن للعمود الذي يبلغ طوله مترًا واحدًا أن ينمو بسهولة بمقدار 0.5 مم أثناء القطع الثقيل.

ماذا سيحدث بعد ذلك؟
لا يتحرك الغُرَاب المتحرك للخلف لاستيعاب هذا النمو. العمود الآن أطول، ولكن المسافة بين المراكز هي نفسها. يبدأ العمود بالانحناء في المنتصف. وهذا يدمر الاستقامة. إذا ارتفع الضغط أكثر من اللازم، تنهار طبقة التشحيم. سيندمج المركز الميت (المرارة) حرفيًا مع قطعة العمل.

كيف نصلحها
إذا كان لا بد من استخدام مركز ميت من أجل الدقة، فلا يمكنك تشغيله جافًا.

1. التشحيم: نحن نستخدم شحم عالي الضغط⁴ مثل Moly D (ثاني كبريتيد الموليبدينوم). يدور الزيت القياسي على الفور.
2. حدود السرعة: يجب أن تركض ببطء.
3. التعديلات: في المهام الطويلة، نقوم أحيانًا بإيقاف الماكينة في بعض الأحيان، ونقوم بإرجاع الغُرَاب المتحرك للخلف قليلاً لتخفيف الضغط الناتج عن التمدد، ثم ننهي القطع.

لماذا تختار المركز الحي على المركز الميت في مخرطة CNC؟

تم تصميم ماكينات التحكم الرقمي باستخدام الحاسوب من أجل السرعة والكفاءة. لا تستطيع المراكز الميتة ببساطة مواكبة وتيرة الأتمتة الحديثة.

يمكنك اختيار مركز مباشر للمخارط بنظام التحكم الرقمي لتمكين التشغيل الآلي عالي السرعة دون حرق الأداة. تمنع المراكز المباشرة حرارة الاحتكاك، وتحمي الثقب المركزي من التآكل أثناء العمليات المتكررة، وتسمح باستخدام إدخالات مغلفة حديثة تتطلب سرعات سطحية عالية لتعمل بشكل صحيح.

عادةً ما يكون استخدام مركز ميت على مخرطة CNC عالية السرعة خطأ. فيما يلي تفصيل السبب المراكز المباشرة⁵ هي الخيار الأفضل لهذا التطبيق.

1. مطابقة سرعات الإدخال المطابقة
تم تصميم إدخالات الكربيد الحديثة للقطع السريع. إذا قمت بتشغيلها ببطء شديد، فإنها تقطع. للحصول على قدم السطح الصحيحة في الدقيقة (SFM)، غالبًا ما تحتاج إلى أكثر من 2000 دورة في الدقيقة. سوف يحترق المركز الميت بهذه السرعة في ثوانٍ. يتعامل المركز المباشر مع عدد دورات في الدقيقة العالية دون عناء لأن المحامل تتحمل الحمل.

2. حماية الفتحة المركزية
في بيئات الإنتاج، غالبًا ما ننقل القِطع من مخرطة إلى ماكينة تفريز أو مطحنة. الثقب المركزي هو نقطتنا المرجعية. إذا كنت تستخدم مركزًا ميتًا، يمكن أن يؤدي الاحتكاك إلى تسجيل الثقب المركزي أو جعل الثقب المركزي بيضاويًا. المركز الحي لديه تلامس متدحرج. إنه يحافظ على هندسة الثقب المركزي، مما يضمن استمرار دقة القِطع عند نقلها إلى الماكينة التالية.

3. تخميد الاهتزازات
يمكن أن تكون الخراطة باستخدام الحاسب الآلي عنيفة. يساعد المركز المباشر في الواقع على امتصاص بعض الاهتزازات. تعمل طبقة الزيت في المحامل كممتص صدمات صغير. وهذا يساعد على منع حدوث رفرفة على القِطع الطويلة والنحيلة، وهي مشكلة شائعة نراها مع عملائنا في سلسلة توريد السيارات.

ما هو تأثير وزن قطعة العمل على العمر الافتراضي للمحامل المركزية الحية؟

كل مركز مباشر له حد. إن تجاهل وزن قطعة العمل الخاصة بك هو السبب الأكثر شيوعًا لنزع المحمل.

يقلل وزن الشُّغْلَة مباشرةً من عمر المحمل إذا تجاوز معدل الحمل الشعاعي. تدفع القِطع الثقيلة البكرات الداخلية إلى داخل السباقات، مما يتسبب في "التثبيط" (الانبعاج) وارتفاع درجة الحرارة. يؤدي التحميل الزائد على المركز المباشر إلى انغلاقه في منتصف القطع، مما يؤدي إلى حفر الشُّغْلَة وكسر أدوات القطع.

يغير وزن القطعة كيفية اختيارنا للأدوات. قد يتم تصنيف مركز مستدق مورس القياسي ذو 4 أذرع مستدقة 4 عمودية على أنه يتحمل 2000 دورة في الدقيقة، ولكنه قد يتحمل 500 كجم فقط.

الحمل الشعاعي مقابل الحمل المحوري
يفكر معظم الناس في دفع الغُرَاب المتحرك في (الحمل المحوري). لكن الجاذبية تسحب لأسفل (حمولة شعاعية⁶). المراكز الحية القياسية رائعة في تحمل الضغط المحوري ولكنها ضعيفة ضد الوزن الشعاعي. عند وضع أسطوانة ثقيلة على مركز صغير، يتم سحق المحامل.

عواقب الحمل الزائد
عندما يتم تحميل المحمل فوق طاقته، فإنه يولد حرارة زائدة. يطبخ الشحم داخل المبيت. في النهاية، يتوقف المحمل. في المخرطة اليدوية، قد تسمع الصرير وتتوقف. على مخرطة بنظام التحكم الرقمي، تستمر الماكينة في الدفع. يتوقف المركز عن الدوران، لكن الظرف يستمر في الدوران. يعمل طرف المركز المباشر مثل قضيب الثقب ويدمر طرف عمودك.

الحل
بالنسبة للقِطع الثقيلة، نوصي بمراكز "الأنف الثور" أو الموديلات شديدة التحمل المزودة بصفوف إضافية من المحامل. نقول لعملائنا دائمًا: احسب وزن مخزونك الخام. إذا كنت قريبًا من الحد الأقصى لتصنيف المركز المباشر، اشترِ مركزًا أكبر. إنه أرخص من إلغاء قطعة عمل بوزن 2 طن.

الخاتمة

المراكز المباشرة ضرورية للإنتاج عالي السرعة والكفاءة باستخدام الحاسب الآلي. أما المراكز الميتة فهي الخيار الوحيد للطحن عالي الدقة حيثما يكون الانحراف غير مقبول. طابق الأداة مع احتياجاتك من السرعة والدقة.

---