ما هو الدوران الداخلي؟

أنت تعاني من بطء سرعات تفريز اللولبة وارتفاع درجة حرارة القِطع أثناء عمليات الإنتاج الطويلة. غالبًا ما تبلى طرق الخراطة التقليدية الأدوات بسرعة كبيرة وتشوه المكونات الدقيقة.

اللولبة الداخلية هي عملية لولبة عالية السرعة حيث تقوم القواطع المثبتة على الجانب الداخلي لحلقة دوارة بإزالة المواد من قطعة العمل التي تمر عبرها. وهي تقطع أعماق اللولبة الكاملة بتمريرة واحدة، وتقلل من انتقال الحرارة إلى القطعة وتتعامل مع الفولاذ المقوى حتى 65 HRC بسهولة.

كثيرًا ما أرى العملاء يكافحون لإنتاج براغي طويلة بكفاءة. فهم يستخدمون المخارط القياسية أو الطحن ويحصلون على نتائج سيئة. التدوير الداخلي هو تقنية متخصصة، ولكنها تغير كل شيء لإنتاج البراغي. دعني أشرح لك كيف تعمل ولماذا قد تحتاج إليها في ورشتك.

كيف يعمل الدوران الداخلي؟

تشاهد الماكينة تعمل، ولكن الميكانيكا تبدو مربكة لأن المحاور لا تصطف. تحتاج إلى فهم الحركة لتحسين العملية.

تمر قطعة العمل عبر مركز حلقة القاطع الدوارة. تميل الحلقة إلى الزاوية الحلزونية للخيط. وبينما تدور الحلقة بسرعة عالية (تصل إلى 400 متر/الدقيقة)، تدور قطعة العمل ببطء في نفس الاتجاه، مما يسمح للقواطع الداخلية بتشكيل شكل اللولب الكامل في مسار واحد.

آليات هذه العملية فريدة من نوعها وذات كفاءة عالية. في عملية الدوران الداخلي، توضع قواطع الطحن موزعة بالتساوي على الجانب الداخلي لقرص قاطع الطحن. لا يتطابق محور قرص القاطع هذا مع محور قطعة العمل. بدلاً من ذلك، نقوم بإمالته إلى زاوية محددة. تتطابق هذه الزاوية مع الزاوية الحلزونية، التي عادةً ما تسمى γ، للخيط الذي نريد صنعه.

أثناء التشغيل، يحرك قرص قاطع التفريز القواطع بسرعة عالية جدًا. إن السرعة الخطية¹ يمكن أن تصل في كثير من الأحيان إلى 400 متر في الدقيقة. أثناء حدوث ذلك، تدور قطعة العمل بسرعة منخفضة (غالبًا ما تكون من 20 إلى 50 دورة في الدقيقة) في نفس اتجاه قرص القاطع. هذا الفرق في السرعة هو المفتاح. لكل دوران واحد لقطعة الشغل، فإن يتغذى قرص القاطع للأمام بمقدار خيط واحد للأمام² في الاتجاه المحوري.

تسمح هذه الحركة للماكينة بمعالجة وتشكيل أخدود اللولبة في مسار واحد. نظرًا لأن قرص القاطع غير مركزي بالنسبة لقطعة العمل، فإن قاطع تفريز واحد فقط يشتبك مع المعدن في أي لحظة. يظل موضع منطقة المعالجة دون تغيير تقريبًا. وهذا يخلق برادة قصيرة على شكل فاصلة. تتغير سماكة القطع بشكل دوري من صغيرة إلى كبيرة ثم تعود إلى صغيرة. وهذا حركة قطع متقطعة³ يمنح كل أداة وقتًا لتبرد في الهواء بين عمليات القطع. تحمل البُرادة معظم الحرارة، وبالتالي تظل درجة حرارة الشُّغْلَة منخفضة. وهذا يمنع التشوه الحراري، وهو صداع شائع في الخراطة القياسية.

ما هي دقة وكفاءة الدوران الداخلي؟

أنت تريد إنتاجًا أسرع، ولكنك تخشى أن يؤدي الضغط على السرعة إلى إفساد دقتك. تحتاج إلى إيجاد التوازن بين إزالة المواد العالية والحدود الهندسية.

يوفر الدوران الداخلي كفاءة أعلى من الدوران الخارجي بسبب غلاف القطع الكبير. ومع ذلك، تعتمد الدقة على الحفاظ على زاوية حلزونية أقل من 14 درجة. ويتسبب تجاوز هذه الزاوية في حدوث تقطيع زائد لملف السن، مما يعني أنه يجب العمل ضمن قيود هندسية محددة لضمان الدقة.

الكفاءة هي نقطة البيع الرئيسية هنا. الدوامة الداخلية لديها انتقال طويل للمغلف. فهي تزيل كمية هائلة من المواد بسرعة. ومن واقع خبرتي، تتمتع بكفاءة نسبية أعلى بكثير من الدوران الخارجي لأن قوى القطع كبيرة وموجهة بفعالية. يمكنك إنهاء الجزء بشكل أسرع بكثير، وغالبًا ما تحل محل عمليات طحن اللولبة البطيئة حتى على المواد المقواة حتى 65 HRC.

ومع ذلك، فإن الدقة لها حدود مادية يجب احترامها. نظرًا لأن الشُّغْلَة تمر عبر الفتحة الداخلية للعمود الرئيسي، لا يمكننا إمالة رأس القاطع أكثر من اللازم. إن معالجة الزاوية الحلزونية⁴ محدودة بشكل عام بين 12 درجة و14 درجة. قد تعتقد، "لماذا لا تجعل الفتحة الداخلية أكبر لإمالتها أكثر؟ لا يمكنك فعل ذلك. إذا قمت بزيادة حجم الثقب للحصول على زاوية أكثر انحدارًا، فإنك تفقد التحكم في المظهر الجانبي. يسبب ذلك تقطيعًا زائدًا لشكل السن. تفشل الهندسة. لا يمكنك ضمان دقة شكل السن إذا تجاوزت هذه الحدود الهيكلية. يجب أن تعمل ضمن هذا النطاق الزاوي المحدد.

الميزة	الميزة	التقييد
حجم القطع	كبيرة وعالية الكفاءة	يتطلب ماكينة قوية
زاوية اللولب الحلزوني	لا بأس بالخيوط القياسية	12° - 14° كحد أقصى
دقة الملف الشخصي	عالية بتمريرة واحدة	القطع الزائد إذا كانت الزاوية شديدة الانحدار

ما هي متطلبات أداة الدوران الداخلي؟

ترى علامات أدوات خشنة على البراغي النهائية وتختلف القياسات بين الأجزاء. من المحتمل أن يكون إعداد الأدوات الحالي لديك هو السبب في مشاكل الجودة هذه.

يؤدي استخدام رؤوس كربيد ملحومة تقليدية ملحومة إلى أخطاء في الإعداد وتشطيبات خشنة لأن أداة واحدة فقط تقطع عادةً بفعالية. يجب استخدام القواطع الدوارة المثبتة بالماكينة التي تسمح بالطحن متعدد الأدوات. وهذا يضمن وجود مساند متناسقة وجودة سطح ناعمة باستخدام إدخالات مثل CBN أو السيراميك.

تحدد الأداة اللمسة النهائية. تحاول العديد من الورش توفير المال باستخدام رؤوس أدوات كربيد ملحومة تقليدية. وهذا خطأ. من الصعب للغاية ضبط هذه الأدوات بشكل مثالي. حتى إذا قمت بتركيب عدة قواطع، لا يمكنك ضمان أن تكون جميعها على نفس الخط المركزي بالضبط. في الممارسة العملية، عادةً ما تقوم أداة تشكيل واحدة فقط بالقطع فعليًا. أما الأدوات الأخرى فتقوم فقط بتدوير الهواء.

وهذا يؤدي إلى مشكلتين. أولاً، تنخفض الكفاءة لأنك لا تستخدم جميع الحواف. ثانيًا، تحصل على علامات أداة خشنة على السطح. تتأثر الدقة لأن مسند التركيب غير متناسق. لإصلاح ذلك، يجب عليك حل مشكلة الأداة. تحتاج إلى استخدام قواطع تفريز دوّارة مثبتة بالماكينة⁵. هذه تسمح بتفريز حقيقي متعدد الأدوات. عندما تستقر كل أداة إدخال في جيب دقيق، فإنها تقطع جميعها معًا. وهذا يضمن دقة شكل الأسنان. كما أنه ينعم جودة السطح.
بالنسبة للمواد الصلبة، نستخدم إدخالات متقدمة مثل CBN (نيتريد البورون المكعب)⁶ أو السيراميك. تتحمل هذه المواد حرارة وتآكل قطع الفولاذ 65 HRC بسرعات عالية. كما تعمل حركة القطع المتقطعة على إطالة عمر الأداة من خلال السماح بتبديد الحرارة أثناء الجزء غير المتقطع من الدوران.

ما هي قطع العمل الشائعة التي تتم معالجتها عن طريق الدوران الداخلي؟

تتساءل عما إذا كانت هذه الماكينة تناسب خط إنتاجك أم أنها متخصصة للغاية. تحتاج إلى معرفة الأجزاء التي تستفيد من هذه التقنية بالضبط لتبرير الاستثمار.

يعتبر الدوران الداخلي مثاليًا للمكونات الطويلة الملولبة مثل البراغي الكروية، وبراغي التغذية، وديدان EPS للسيارات. وهي تتفوق في إنتاج براغي البثق والتروس الحلزونية. ومع ذلك، فهي غير مناسبة للبراغي الملولبة ذات الرأس الكبير بسبب القيود الهيكلية لقرص القاطع.

هذه التقنية محددة. فهي ليست لكل مسمار وصامولة. إنها مخصصة للأجزاء الملولبة المعقدة عالية القيمة حيث تكون قطعة العمل عبارة عن عمود طويل أو برغي. نراها تستخدم في أغلب الأحيان في براغي البثق⁷ و المضخات الدوارة للكمبيوتر الشخصي. وهذه تتطلب خيوطًا طويلة ومتسقة من شأنها أن تلتوي تحت حرارة الخراطة القياسية. في صناعة السيارات، من المتعارف عليه في صناعة السيارات أن ديدان EPS ترس التوجيه. كما أنها مثالية لـ بكرات الماس وإنشاء أخاديد الزيت.

براغي كروية و براغي التغذية هي خبز وزبدة الدوران الداخلي. كما نراها تُستخدم في التروس الحلزونية. ومع ذلك، هناك حدود. لا يمكنك معالجة قطع العمل ذات الخيوط الكبيرة جدًا. فالحجم الهيكلي لقرص القاطع يقيد ذلك. كما أن إخلاء البُرادة ضيق. يجب أن تخطط لتدفق البُرادة. إذا كان السلك كبيرًا جدًا، يمكن أن تسد البُرادة حلقة القاطع. ولكن بالنسبة للأجزاء المذكورة أعلاه، وخاصة الأعمدة الطويلة النحيلة، فهي الطريقة الأكثر كفاءة المتاحة.

الفئة	أجزاء محددة
التحكم في الحركة	برغي كروي، برغي تغذية
السيارات	دودة EPS، ترس التوجيه
صناعي	برغي البثق، المضخة الدوارة للكمبيوتر الشخصي
متخصصون	أسطوانة ماسية، أخدود زيت، ترس حلزوني

الخاتمة

يوفر التدوير الداخلي خيوط لولبة عالية السرعة بتمريرة واحدة للبراغي والديدان. وباستخدام أدوات دقيقة مثبتة بالماكينة وإدارة زوايا اللولب الحلزونية، يمكنك تحقيق كفاءة وتشطيب فائقين مقارنةً بالطحن التقليدي.

---