تعتبر الحواف مهمة لتصميمات الأجزاء للتجميع كما هي الحال بالنسبة للميزات الأخرى, بغض النظر عن حجمها. حتى الانحراف الطفيف في الحافة بين مكونين قد يؤثر على ملاءمتهما. تقدم أنواع الحواف مثل الشطب والشرائح فوائد مختلفة تعمل على تحسين موضع الجزء وقابليته للتنقل.
الشطبات هي المنحدرات بين جزأين, يستخدم لتقليل التغيير السريع في الكفاف وتقليل الضغط. لتقليل الضغط عند منعطفات الشرائح حيث يتم ربط سطحين, شرائح هي الأمثل. تخضع هذه الأجزاء للأحمال الثقيلة والاستخدام الدوري. لذا, من المهم معرفة متى تستخدم الشرائح ومتى تستخدم الشطب. دعونا ندخل في ذلك.
فهم شرائح
في التصميم الميكانيكي, فيليه تعني المناطق المستديرة للجزء, والتي قد تكون داخلية أو خارجية على الحافة. عادةً ما يتم تطبيق الشرائح بواسطة الميكانيكيين على هذه الحواف لتقليل الضغط على الأجزاء. هناك في المقام الأول ثلاثة أنواع من الشرائح المستخدمة في الهندسة: ميتري, مقعر, ومحدبة. الحواف الداخلية لها شرائح, عادة ما تكون مقعرة بينما الحواف الخارجية لها شرائح محدبة.
السبب الرئيسي لتطبيق الشرائح هو توزيع الحمل على مساحة سطحية أكبر بحيث لا يكون هناك تركيز حمل محلي مما يؤدي إلى فشل مبكر. بالإضافة إلى, حيث يجب كسر الحواف وتقليل الضغط, تعتبر الشرائح الحل الأمثل لكل من القوة والانتقال السلس للأجزاء.
تعريف الشطب
الشطب هو استراحة. يتم تعريفه على أنه تفتق أو شطبة مصنوعة إلى زاوية جزء بينما تكون الشرائح عبارة عن كسر منحني. عادةً ما تكون الشطبات مستقيمة وتهدف إلى توفير تغيير سريع في اتجاه حواف السطحين. إنها مفيدة بشكل خاص في تلك المناطق التي تتعرض لأحمال عالية إلى حد ما عند الحافة لأنها تسمح بتحكم أفضل في تركيزات الضغط.
علاوة على ذلك, غالبًا ما يتم استخدام الشطب على الحواف الداخلية والخارجية للمكونات. يتم إجراؤها عادةً بزوايا 45 درجة. يبدو أنها مفيدة عندما يتعلق الأمر بالحواف النهائية للثقوب بعد الحفر وضمان الملاءمة الأنيقة لرأس البراغي. فضلاً عن ذلك, يتم استخدام الشطب في تصميم المكونات التي تتطلب حواف واضحة ومحددة جيدًا لأنها تستطيع تحمل توزيع الضغط بشكل أفضل بكثير من الشرائح. على سبيل المثال, استخدام غرف أكبر في زوايا مثل 60 يوصى باستخدام الدرجات خاصة عند محاذاة البراغي/البراغي.
اعتبارات التصميم لشرائح مقابل. الشطب
تحديد, يعد استخدام الشرائح أو الشطب في التصميم أمرًا بالغ الأهمية لأن كلاهما يؤثر على الوظيفة وتكلفة المشروع. يؤدي القرار الصحيح إلى زيادة كفاءة القطعة بينما يؤدي القرار الخاطئ إلى زيادة التكاليف وتقليل العمر الإنتاجي للقطعة. يعتمد الاختيار النهائي بشكل أساسي على ميزات تصميم الجزء وجدوى إنتاجه.
الشطب للثقوب والسحابات
عند عمل ثقوب للمثبتات مثل البراغي أو البراغي, الشطب مثالي. يحتوي الشطب على منحدر يقود أداة التثبيت إلى الفتحة دون صعوبة كبيرة عند إدخال أداة التثبيت. لكن, عندما يتعلق الأمر بتطبيق شرائح في هذه الحالات، فقد يعيق ذلك حرية حركة الدبوس. هكذا, يُفضل الشطب في التطبيقات لسهولة وكفاءة أداة التثبيت.
السلامة والحواف الحادة
يعد إزالة الأزيز أمرًا ضروريًا لتجنب الحوادث ولزيادة متانة المكونات. يعد استخدام الشرائح هو الأمثل لإحداث تغيير في السطح بينما يمكن استخدام الشطب لإزالة الحواف الحادة. فضلاً عن ذلك, يستخدم المهندسون الشطب لتصميم انقطاع طفيف للحواف الحادة. لذا, لدى المستخدمين طريقة لتجنب الأسطح الحادة وغير الكاملة.
الحواف الخارجية
أثناء استخدام كل من الشرائح والشطب, يتم تطبيقها في الغالب على الحواف الخارجية للجزء قيد النظر, اعتمادًا على متطلبات التصميم الوظيفية و/أو الجمالية. غالبًا ما يتم تطبيق الشطب لتقريب الزوايا الحادة بينما توفر الشرائح زاوية أكثر سلاسة واستدارة يمكن أن تكون ممتعة من الناحية الجمالية. علاوة على ذلك, يمكن للشرائح تقليل تركيزات التوتر.
تخفيف التوتر مع شرائح
تُستخدم الشرائح عادةً عندما يكون تخفيف الضغط مطلوبًا، خاصة على هوامش المكون. يساعد تقريب حواف الشرائح على توزيع الضغط بشكل موحد. حجم نصف قطر الشرائح أمر بالغ الأهمية - كلما كان نصف قطر الشرائح أكبر, كلما تم تخفيف التوتر الأقل, لكن, تؤثر هذه المعلمات على مظهر الجزء, والأداء.
الزوايا الداخلية في التصنيع باستخدام الحاسب الآلي
التصنيع باستخدام الحاسب الآلي يتميز باستخدام أدوات القطع. من الصعب جدًا إنتاج زوايا داخلية حادة نظرًا لطبيعة أداة الغزل. لذلك, شرائح إلزامية لهذه المناطق. يُنصح باستخدام نصف قطر شرائح أكبر من أداة القطع لتقليل فرص تآكل الأداة أثناء عملية التشغيل الآلي.
الأسطح المشطوفة
يتم تطبيق الشطب عادةً على الأسطح المائلة بزوايا معينة خاصة عند ربط الأجزاء أو عندما تكون هناك حاجة إلى عناصر جمالية. إنها تعطي مظهرًا نظيفًا وأنيقًا وتستخدم بشكل أساسي لإزالة شحذ الحواف. بالإضافة إلى ذلك, يتم استخدام الشطب في الثقوب الملولبة وإزالة الأزيز.
شرائح على الأسطح الزاوية
للأجزاء ذات الأسطح الزاوية أو المنحدرة, في المعالجة ثلاثية المحاور بشكل عام, تتم إضافة الشرائح لإجراء انتقال سلس بين الحواف. يمكن للشرائح تحسين المظهر الجمالي للجزء وتوفير قوة إضافية أيضًا, لأنها تعطي مظهراً مستديراً أكثر إرضاءً للعين.
اتخاذ قرار بشأن نصف قطر فيليه
الاختيار الصحيح لنصف قطر الشرائح أمر بالغ الأهمية, منذ, فهو يؤثر بشكل غير مباشر على أداء الجزء. يساعد نصف القطر الأكبر في توزيع الضغط مما يقلل من فرص فشل الأجزاء ولكنه يجعل التصميم صعبًا بعض الشيء.
الاختلافات بين فيليه والشطب
من الضروري معرفة الاختلافات بين الشرائح والشطب عندما يتعلق الأمر بتصميم المنتجات وتصنيعها. فيما يلي جدول يوضح المقارنة بين الشرائح والشطب مما سيساعد القراء على التمييز بين الاثنين.
طاولة: شرائح مقابل. الشطب.
| المعلمة | فيليه | الشطب |
| تكلفة التصنيع | عادةً ما تكون الشرائح أكثر تكلفة نظرًا لتعقيد المعالجة الإضافية والوقت اللازم للأسطح المنحنية. | الشطب أكثر فعالية من حيث التكلفة, لأنها تنطوي على قطع أبسط وتتطلب دقة أقل من الشرائح. |
| وقت التصنيع | خلق على نحو سلس, تتطلب الحافة المنحنية المزيد من الوقت, خاصة بالنسبة لنصف القطر الكبير. يمكن أن يزيد وقت المعالجة النموذجي للشرائح بمقدار 20-30%. | تستغرق الشطب وقتًا أقل في الماكينة, في كثير من الأحيان تقليل وقت المعالجة عن طريق 10-15% بالمقارنة مع شرائح, مما يجعلها أسرع في الإنتاج. |
| أدوات القطع | تتطلب الشرائح أدوات نصف قطر محددة, غالبًا ما يؤدي ذلك إلى تغييرات في الأداة بناءً على الانحناء المطلوب. يتراوح نصف قطر الأداة القياسية من 2-5 مم. | يمكن تشكيل الشطب باستخدام أدوات القطع القياسية. يمكن لأداة واحدة أن تنتج شطبًا بزوايا مختلفة, مثل 30 درجة, 45°, أو 60 درجة. |
| توزيع الإجهاد | تقوم الشرائح بتوزيع الضغط على مساحة سطحية أكبر, تقليل تركيز التوتر بحوالي 50% مقارنة بالحواف الحادة. | تركز الشطب الضغط على المناطق الأصغر. يمكن أن يكون تركيز الإجهاد عند الحواف المشطوفة 1.5-2 مرات أعلى من سطح شرائح. |
| المظهر الجمالي | توفر الشرائح أكثر سلاسة, انتقال أكثر جاذبية بصريًا بين الأسطح, مثالية للأجزاء التي تتطلب مظهرًا مصقولًا. | توفر الشطبات تقنية أكثر, مظهر حاد الحواف, غالبًا ما تستخدم للأجزاء التي تكون فيها الجماليات أقل أهمية. |
| أمان | يتم إنشاء شرائح مدورة, حواف ناعمة, مما يجعل الأجزاء أكثر أمانًا في التعامل معها, وتقليل خطر الإصابة بنسبة تصل إلى 90% مقارنة بالحواف الحادة. | الشطب يترك زوايا حادة, والتي يمكن أن تشكل مخاطر على السلامة أثناء المناولة. هناك حاجة إلى رعاية إضافية لتجنب الجروح أو السحجات المحتملة. |
حلول لتقليل تكاليف الشرائح والشطب
تعمل الشرائح والحواف على تحسين الشكل والملاءمة الوظيفية للجزء. لكن, فهي تزيد من الوقت اللازم لتصنيع الجزء وبالتالي تكلفة الإنتاج. فيما يلي بعض الطرق التي يمكن اعتمادها لتقليل هذه التكاليف:
1. تقليل التسامح الصارم
وأكثر دقة, وأبسط التصميم, كلما ظهروا بشكل أفضل. فيما يبدو, كلما ارتفعت حدود التسامح، زادت تكاليف الإنتاج عندما يتعلق الأمر بفحص الشطب. كما تم ذكره أعلاه, يمكن السماح لها بتفاوتات أكبر قليلاً للأبعاد, و, لذلك, من الممكن تقليل تكرار التفتيش وتكاليفه.
2. تقييم حجم الإنتاج
تعتمد العوامل التي توفر المزايا الاقتصادية للغرف أو الشرائح على كمية الأجزاء المصنعة. بخاصة, شرائح, أو الشطب, عند استخدامها في إنتاج عدد صغير من الأجزاء, ليست اقتصادية للغاية. حيث أن كل جزء مكلف نسبياً. لكن, عند إنتاج الأجزاء على نطاق أوسع, التكلفة الحدية لكل وحدة أقل نسبيا, لذلك من المنطقي هنا تطبيق الشطب أو الشرائح.
اتخاذ قرار بين فيليه والشطب: مجالات الاهتمام
غالبًا ما يكون الاختيار بين الشرائح والشطب أمرًا صعبًا على الميكانيكيين. فيما يلي الاعتبارات الأساسية التي ستساعدك في عملية اتخاذ القرار.
وقت التصنيع
في الحالات التي لا يسمح فيها حجم الشطب باستخدام معدات خاصة, عادةً ما يكون صنع الشطب يدويًا أسهل. ولكن في التصنيع باستخدام الحاسب الآلي, الفارق الزمني ليس كبيرا جدا, يتعلق الأمر في الغالب باستبدال الأداة بدلاً من وقت المعالجة.
يكلف
كقاعدة عامة, الشطب أقل تكلفة مقارنة بالشرائح. من حيث التكاليف, من الممكن القول أن استخدام الشطب يكون أكثر فائدة إذا تم النظر إلى التكاليف على أنها مصدر قلق كبير للمشروع المحدد.
جاذبية
يتم أحيانًا استبدال الشطب بشرائح لأنها تعطي مظهرًا أفضل للتصميم مقارنةً بالشطب. يستخدم المصممون الصناعيون الشرائح في كثير من الأحيان لأن هذه الأنواع من الأشكال تبدو جيدة جدًا عند دمجها في تصميم المنتج.
مقاومة الصدأ
يمكن للشرائح أن تقوم بعمل أفضل في منع حدوث الصدأ المتسارع من الشطب. أنها تمكن سمك موحد للطبقة, مهم أثناء تطبيق طبقات سميكة بحيث ترتبط جيدًا بقاعدة الطلاء المضاد للتآكل.
توزيع الإجهاد
في حالة التصاميم التي تحتاج إلى توزيع متساوي للضغط فإن الشرائح تكون مفيدة. إنه يشتت الضغط على مساحة أكبر, وخطر وجود مناطق ضعيفة بالمقارنة مع الشطب هو الحد الأدنى.
وظائف الثقوب
إذا كان الغرض من الثقوب في التصميم الخاص بك مختلفًا, عندها سيكون قرارك مختلفًا. إذا كان الثقب لتلقي دبابيس أو لقيادة البراغي والمسامير, تعتبر الغرف بشكل عام الأفضل في المنفعة الوظيفية.
خاتمة
تعتبر الشرائح مفيدة جدًا في تقليل تركيز الضغط وبالتالي تجنب التشوه بينما توفر الشطب المرونة في أجزاء التزاوج. معرفة الفروق بين الشرائح, والشطب, أمر بالغ الأهمية في تحديد التصميم والعمليات اللاحقة التي ستكون مناسبة لمشروع معين. يمكن أن يؤدي إلى توليد نتائج فعالة وعالية الجودة بتكلفة أقل.
إذا كنت لا تزال تشك فيما إذا كنت ستختار شرائح أو شطب, سوف يرشدك مهندسونا إلى الطريق الذي يجب أن تسلكه مع احتياجاتك أجزاء تشكيله. قم بتحميل ملفات CAD الخاصة بك اليوم, و لنبدأ مشروعك الآن!
