ما هي آلة طحن?

تعد آلات الطحن من أقدم وأهم الأدوات المستخدمة في الآلات الصناعية منذ أكثر من عام 300 سنين. هذه الآلات المرنة, تسمى عادة الآلات متعددة المهام (أجهزة الصراف الآلي), قادرون على أداء كلا الأمرين طحن و تحول العمليات. وجود القاطع معهم, يقومون بقطع المواد من قطعة العمل وإنشاء مكونات معقدة, خارج نطاق الطابعات ثلاثية الأبعاد التقليدية. يتم تطبيق آلات الطحن في صناعة السيارات, إلكترونيات, والمختبرات العلمية عالية الدقة وغيرها مما يجعلها أداة تنافسية للمصنعين. تهدف هذه المقالة إلى شرح مبدأ عمل آلات الطحن, الأنواع المتاحة, والمعلمات الحاسمة التي يجب التركيز عليها.

ما هي آلات الطحن?

تتضمن آلة الطحن أداة دائرية ذات حواف قطع متعددة مرتبة بشكل متماثل على الساق. عادةً ما يتم تثبيت قطعة العمل أو تثبيتها بواسطة ملزمة أو وسيلة تثبيت أخرى مثبتة على طاولة قادرة على الحركة. يمكن تحريك هذا الجدول في ثلاثة اتجاهات متعامدة بشكل متبادل لوضع قطعة العمل على القاطع. قواطع الشجرة من النوع هي قرص, والأشكال برميل, مثبتة على العرش مع فتحات في منتصف القواطع وتدور على عمود دوران الآلة مع وجود أسنان القطع على الأطراف. الطاحونة النهائية عبارة عن قاطعة على شكل قلم رصاص لها ساق مدببة وأسنان قطع على الوجه بينما يستخدم السطح الجانبي شفرات لولبية للقطع.

كيف تعمل آلة الطحن?

أثناء الطحن، يتم تغذية قطعة العمل مقابل القاطع الدوار إما يدويًا أو باستخدام أداة آلية. على الرغم من أن آلات الطحن تستخدم عادةً لإنشاء أسطح مستوية. على سبيل المثال, لطحن والعتاد, يتم استخدام قاطع محدد مع ملف تعريف الأسنان الصحيح. يتم إجراء كل فترة راحة على الترس واحدة تلو الأخرى. هذه المرونة تجعلها مثالية لإنتاج الأجزاء والأسطح المختلفة في العديد من القطاعات.

الميزات الأساسية لآلة الطحن

تتضمن بعض الأجزاء الرئيسية لآلة الطحن ما يلي:

قاعدة

القاعدة هي الأساس القوي الذي تقوم عليه آلة الطحن. إنه يدعم الحمل الميكانيكي الكامل للآلة ويعمل أيضًا كمخزن مؤقت للاهتزازات الناتجة أثناء العمليات.

عمود

العمود هو العضو الرأسي الذي يغلف ويدعم الجزء الترددي من الآلة. إنه يدعم آليات القيادة التي توفر الإطار للمغزل وغراب الرأس.

ركبة

يتم دعم الركبة على القاعدة وتدعم طاولة العمل. يمكن رفعها أو خفضها مما يسهل حركة قطعة العمل لأعلى ولأسفل.

سرج

يربط السرج طاولة العمل بالركبة بطريقة تشبه هيكل السرج. فهو ينزلق الطاولة في اتجاه واحد فقط وهذا يتيح إمكانية الحركة في اتجاه متعامد مع العمود.

مغزل

يقوم المغزل بتدوير قطعة العمل وعادةً ما يتم تثبيته على أداة القطع. فهو يوجه الأداة أثناء عملية الطحن ويمكن وضعها في اتجاهات مختلفة في الآلات المتقدمة من أجل القطع المعقد.

أربور

الشجرة هي حامل الأدوات, شنت على المغزل من أداة الآلة, عادة ما تكون مصنوعة من مادة فولاذية. وهو يدعم أدوات القطع المتخصصة مثل القاطع الجانبي لتعزيز عرض الطحن لقطعة الشغل عند طحنها عبر عرضها.

المنضدة

تحمل طاولة العمل قطعة العمل وتثبتها بواسطة المشابك أو التركيبات منذ بداية العمل حتى النهاية. أما بالنسبة للحركة, يسمح بالخطية, وفي بعض الحالات متبادلة دورانية أو خطية.

غراب الرأس

غراب الرأس هو جزء من الماكينة يتم وضع المغزل عليه. لديها وظيفة التسبب في تحرك المغزل. تحتوي على محركات لتحريك المغزل للأمام والخلف بحيث يدور وأيضا للحصول على الدقة المطلوبة أثناء عملية القطع.

الجزء العلوي من الذراع

يدعم الذراع العلوي المغزل والشجرة. يجلس على رأس العمود, فهو يوفر حالات دعم وموازنة لعمليات الطحن ذات الأحمال العالية، خاصة عند استخدام أدوات كبيرة أو مثبتة على الجانب.

أنواع آلات الطحن

يتم تصنيف آلات الطحن بطرق مختلفة. فيما يلي الأنواع الأساسية بناءً على اتجاه المغزل:

آلات الطحن العمودي

كما يوحي الاسم, يتحرك المغزل على طول المحور الرأسي. تتيح الأداة دخول قطعة الشغل من الأعلى لعمليات الحفر والقطع. هذه الآلات متوفرة في تصميمين: تشمل الأنواع الأخرى من الأدوات الآلية مطاحن السرير والمطاحن البرجية. تتضمن الآلات العمودية عادةً خطوطًا طويلة, أدوات قطع رفيعة للعمل الدقيق.

آلات الطحن الأفقي

في آلات الطحن الأفقي, يتم تركيب المغزل أفقيا. في هذه الآلات, توضع أداة القطع بجانب قطعة الشغل وليس فوقها كما في الآلات التقليدية.

آلات الطحن العالمية

تتميز آلة الطحن الشاملة بأداء الطحن العمودي والطحن الأفقي. يمكن الوصول إلى هذه الأداة من عدة اتجاهات بفضل الطاولة الدوارة التي توضع عليها قطعة العمل.

عمليات آلة الطحن المشتركة

هناك العديد من مبادئ العمل لآلة الطحن لإجراء العديد من العمليات. فيما يلي بعض العمليات الأكثر شيوعًا المستخدمة في مختلف الصناعات:

عملية الطحن

تم تحديده أيضًا على أنه يسمى الطحن لأعلى ولأسفل. قيد التشغيل, يدور القاطع في اتجاه معاكس لاتجاه تغذية قطعة العمل. يقوم القاطع بحلق المادة إلى جزيئات صغيرة, والرقائق التي يزداد سمكها تدريجياً من الحد الأدنى في البداية إلى الحد الأقصى في النهاية. العيب الرئيسي هو أن قوة القطع المؤثرة على قطعة الشغل تميل إلى رفع قطعة العمل من تركيبها وبالتالي تكون سطحها سيئًا.

عملية الطحن السفلي

طحن أسفل, أو تسلق الطحن, هو المكان الذي يدور فيه القاطع في نفس اتجاه التغذية. يكون سمك الرقاقة عند الحد الأقصى عند بداية القطع وعند أدنى حد عند نهاية القاطع. تنتج هذه الطريقة حرارة أقل بسبب انخفاض الاحتكاك وهي مناسبة للاستخدام في الفتحات الرقيقة, قطع طويلة المدى, وعمليات الشحذ.

عملية طحن عادي

طحن بلاطة أو طحن عادي هي عملية نموذجية حيث يتم تثبيت قطعة العمل على آلة طحن ويتم استخدام الآلة لإنتاج شقة, سطح أفقي.. يكون هذا السطح بزوايا قائمة على محور دوران القاطع وغالبًا ما يستخدم في عمليات التشطيب.

عملية طحن الوجه

طحن الوجه هي أسهل عملية طحن يتم إجراؤها, يتم استخدام قاطعة الطحن الوجهية في قطع الأسطح المسطحة وتدور في اتجاه عمودي على سطح العمل. يتم تنظيم عمق القطع بمساعدة برغي التغذية المتقاطعة بالطاولة للحصول على قطع دقيق.

عملية طحن العصابة

تستخدم عملية الطحن الجماعي عدة قواطع بأقطار مختلفة لطحن عدة أسطح دفعة واحدة. يتم تنظيم جميع سرعة القواطع بواسطة القاطع الأكبر. توفر هذه العملية الوقت ويتم تطبيقها في الغالب عندما يكون هناك العديد من المهام المماثلة التي يتعين تنفيذها.

عملية طحن متداخلة

في آلة الطحن المتداخلة يتم طحن وجهين متوازيين على قطعة العمل, على سبيل المثال; لتركيب قواطع طحن جانبية على نفس الشجرة. يتم استخدام الياقات للحفاظ على التباعد المناسب لضمان دقة القطع واتساقها. هذه العملية مثالية لإنشاء أشكال سداسية أو مربعة فقط.

عملية الطحن الزاوي

يتم استخدام الطحن الزاوي لإنتاج أسطح على قطعة عمل ليست متعامدة مع محور المغزل. يتم تحديد العملية حسب الشكل الهندسي ونوع القاطع الزاوي. تعد الكتل V مثالاً على هذه الطريقة على المستوى الجزئي لتنظيم العمل.

عملية طحن النموذج

طحن النموذج يستخدم لإنشاء أشكال ذات أشكال معقدة مثل المقعرة, محدب, أو غير ذلك من أشكال المخالفات في شكل القواطع. يعتمد نوع القاطع المستخدم على الشكل المطلوب وتكون العملية بمعدل قطع أقل من عملية الطحن العادية في عدة حالات.

عملية الطحن الجانبي

تستخدم الطحن الجانبي أداة القطع لتصنيع وجوه رأسية مسطحة على جوانب قطعة العمل. يتم التحكم في عمق القطع عن طريق تغيير التغذية الرأسية بمساعدة برغي الطاولة.

عملية طحن Keyway

يتم استخدام طحن Keyway لإنتاج المفاتيح, الأخاديد, أو فتحات بأحجام وأشكال مختلفة. يمكن إجراء هذه العملية باستخدام مطحنة نهائية, قطع الطحن عادي, قطع الطحن الجانبي أو منشار الحز المعدني. لذا, وينبغي استخدام أدوات دقيقة لتحقيق الأحجام الصحيحة.

أنواع المواد التي يتم طحنها بواسطة آلات الطحن

آلات الطحن متعددة الاستخدامات, ويمكنهم قطع جميع أنواع المواد. المعالجة عادة, تشمل المعادن فُولاَذ, الألومنيوم, نحاس, والفولاذ المقاوم للصدأ نظرًا لسهولة تشكيلها وقوتها. مواد أخرى مثل ABS, نايلون, و HDPE هما أيضًا مرشحان مثاليان لآلة الطحن. من الممكن طحن السيراميك مثل البورسلين والألومينا باستخدام أدوات محددة ولكن يجب التعامل معها بعناية. علاوة على ذلك, يمكن استخدام العديد من المواد الأخرى بما في ذلك المواد المركبة مثل FRP ومركبات الكربون, الغابات مثل الأخشاب اللينة, الأخشاب الصلبة, والغابات المهندسة.

أنواع أدوات القطع المطبقة في الطحن

تستخدم آلات الطحن مجموعة من أدوات القطع, متخصصة للاستخدامات المختلفة في الآلات. تم تصميم بعض الأدوات مثل المطاحن الطرفية لتشغيل مواد القطع من جوانب قطعة الشغل وليس من النهاية. تُفضل طواحين الوجه للحصول على تشطيبات ناعمة لأنها تمتلك أسطحًا مستوية ذات حواف قطع متعددة. تعتبر مطاحن الصدفة ذات القواطع والأشجار المختلفة نمطية في التصميم. مطاحن بلاطة, يوصى باستخدام أسنان أسطوانية ذات شكل مستقيم/زاوي لمعدلات إزالة المعادن الكبيرة. تقوم قواطع الفتحات T بإنشاء فتحات على شكل حرف T, يمكن لتدريبات الفتحة القيام بالأمرين معًا, الحفر والفتحة. تصنع قواطع الأنف الكروية أشكالًا كروية بينما تشارك قواطع الذبابة في التخطيط. تنتج المطاحن ذات الخيط الداخلي خيوطًا داخلية بينما تنتج المطاحن ذات الخيط الخارجي خيوطًا على السطح الخارجي لقطعة العمل, تنتج مصانع الشطب طائرات مائلة.

آلات الطحن الاستخدامات

تستخدم آلات الطحن في صناعات مختلفة وتعتبر من الأدوات الضرورية. في صناعات السيارات والفضاء, يتم تطبيقها على أقسام المكونات والأجزاء الدقيقة. يتطلب تصنيع المعادن والإلكترونيات تشطيبًا معقدًا وطويل الأمد, التي يقدمها الطحن. يتم استخدام الطحن في الأعمال الخشبية في صناعة الأثاث والهياكل بينما يتم استخدام الأجزاء المطحونة في مشاريع البناء. تستخدم صناعات القوالب والقوالب عملية الطحن للأدوات الدقيقة. بالإضافة إلى, يعتبر الطحن مفيدًا في تصنيع الأدوات الطبية وزراعة الأسنان بالإضافة إلى أنشطة البحث والتطوير في الأطراف الاصطناعية. علاوة على ذلك, غالبًا ما يستخدم الطحن في إنشاء النماذج الأولية.

مزايا & عيوب آلات الطحن

هناك العديد من المزايا لاستخدام آلات الطحن مثل التنوع العالي والدقة. أنها تسفر عن نتائج دقيقة, وهي مناسبة للإنتاج على نطاق واسع ويمكن دمجها بسهولة مع أنظمة CNC للتشغيل. ولكن لديهم عيوبهم أيضا. التكلفة الأولية لآلات الطحن باهظة الثمن نسبيًا, وهذا قد لا يكون في متناول معظم الشركات وخاصة تلك الصغيرة. كما أنها تتطلب مساحة أرضية كبيرة ومعرفة بالأدوات, مما يؤدي إلى وقت إعداد أطول. عادة ما يتم الطحن على جميع أوجه قطعة الشغل ما عدا الجزء الأخير الذي يسمى القاعدة أو القاع.

كم تكلفة آلات الطحن?

تعتمد أسعار آلات الطحن المتقدمة الجديدة على الشركة المصنعة والطراز, ويمكن أن تكون تكلفتها منخفضة مثل $10000 أو عالية مثل $200000. يمكن أن تكون العوامل نوع الطاحونة, عدد المحاور, حجم الآلة, والعلامة التجارية. بعض الطرز المتطورة المجهزة بوظائف إضافية وذات دقة أعلى تكون مكلفة إلى حد ما. هناك عامل آخر يؤثر على سعر نظام التحكم وهو التعقيد حيث يؤدي التعقيد الأعلى إلى زيادة السعر.

الحواشي الختامية

لاختتام المناقشة, تعمل آلات الطحن على تحسين جودة الأجزاء التي يتم إنتاجها بكميات كبيرة, مما يجعلها مناسبة لمتطلبات التصنيع. وهي لا تقتصر على الإنتاج على نطاق واسع ولكنها مفيدة بنفس القدر في إنشاء النماذج وعملية الاختبار. لذلك, يعد الحصول على آلة طحن قرارًا حكيمًا للغاية يضمن حصولك على الحل المناسب لخط الإنتاج الخاص بك.

الأسئلة الشائعة

س1: ما هو مستوى دقة آلات الطحن?

تتمتع آلات الطحن بدرجة عالية من الدقة والإحكام والتي تصل إلى ±0.001 بوصة, ولكن ذلك يعتمد على الإعداد والمواد. هكذا, آلات الطحن مفضلة للغاية للمهام الهندسية.

Q2: يمكن لآلات الطحن التعامل مع الإنتاج الصغير والكبير?

بالفعل, آلات الطحن متعددة الاستخدامات بطريقة ما. يمكن استخدامها في إنتاج الأجزاء المعقدة على نطاق صغير, وفي الإنتاج على نطاق واسع كذلك.

س3: آلة الطحن مقابل. الصحافة الحفر, ما هي الاختلافات?

مكبس الحفر يقوم بالحفر عموديًا وفي خط مستقيم فقط. آلة الطحن قادرة على إنتاج أشكال معقدة, يمكنها قطع المواد في خط مستقيم وعبر الحبوب.

س 4: ما هو الفرق بين آلة الطحن ومكبس الحفر?

يحتوي مركز التصنيع على مبدل أدوات مدمج يسمح للشخص بإجراء عدة عمليات على قطعة العمل دون الحاجة إلى تغيير الأدوات فعليًا بينما تتطلب آلة الطحن تغيير الأدوات يدويًا لعمليات مختلفة.