كيفية حل مشكلة انزلاق القطعة في التشغيل بالدوران عالي العزم باستخدام الفكوك المخصصة

في عام 2025، أكثر من 60% ورش تشغيل CNC تُبلغ عن مشاكل انزلاق عند تشغيل الفولاذ المقوى أو نماذج الأخاديد العميقة. تحتاج الفكوك الصلبة التقليدية في كثير من الأحيان إلى قوة تشديد مفرطة، مما يزيد من خطر تشويه القطعة.

المنهجية

١. إعداد الاختبار

• القطعة: محور من الفولاذ 4140 (ϕ50×300 مم، HRC 28-32) مع 3 خناديد طولية

• المعدات:

ماكينة تفريز CNC: Doosan Puma 2600SY (محور رئيسي بقوة 15 كيلوواط)

مستشعر العزم: Kistler 9129AA (نطاق 0-600 نيوتن·متر)

• التصاميم:

مسننة: فولاذ مقوى بأسنان ذات مسافة 1.2 مم (زاوية مدمجة تبلغ 60°)

هيدروليكية: دبابيس من كربيد التنجستن المُفعَّلة بالضغط

مطليّة ببوليمر: طبقة بولي يوريثان بسماكة 0.8 مم

2. بروتوكول الاختبار

• اختبار انزلاق أساسي باستخدام فكوك قياسية مع زيادة العزم (200-500 نيوتن·متر)

• تكرار الاختبارات باستخدام فكوك مخصصة تحت نفس معايير القطع:

قطع خشن: 3 مم عمق القطع، 0.3 مم/دورة

تشذيب: عرض 5 مم، عمق 8 مم

النتائج والتحليل

حدود الانزلاق

• الفكوك القياسية: فشلت عند 320 نيوتن·متر (انزياح قطعة العمل 0.8 مم)

• الفكوك المسننة: تحملت حتى 450 نيوتن·متر (تحسين بنسبة 40%)

• الفكوك الهيدروليكية: لا يوجد انزلاق عند الحد الأقصى المختبر 500 نيوتن·متر

الحفاظ على السطح

الفكوك ذات الطلاء البوليمري لم تترك أي علامات مرئية (Ra 0.8 ميكرومتر) مقارنةً بالفكوك المسننة التي تركت آثارًا دقيقة (Ra 2.4 ميكرومتر).

النقاش

التكاليف مقابل الفوائد

• الفكوك المسننة: الأفضل للمحلات التي تمتلك أجسام قبض موجودة ($350-500/مجموعة)

• الفكوك الهيدروليكية: مبررة لخطوط الإنتاج المتنوعة رغم تكلفتها التي تزيد عن $2,200

• الفكوك البوليمرية: مثالية للسطوح المكتملة ولكنها تتطلب تجديد الطلاء أسبوعيًا

2. القيود

تتركز الاختبارات على القطع الدوارة؛ قد تتطلب الأشكال غير المنتظمة حلولاً هجينة.

الاستنتاج

للدوران عالي العزم:

• تُعدّ الأفواه المسننة الترقية الأكثر فعالية من حيث التكلفة

• توفر الأنظمة الهيدروليكية إغلاقًا آمنًا في الوظائف الحرجة

• تحافظ الطلاءات البوليمرية على الأسطح الحساسة عند مستويات عزم دوران منخفضة

يجب أن تركز الأبحاث المستقبلية على أنظمة التبديل السريع للإنتاج المختلط.