advanced-manufacturing-techniques
الفرق بين تحطيم بوش وطرق الإقلاع
Table of Contents
والاختراق هو عملية ذقن عالية الدقة تستخدم لإزالة المواد في حركة خطية، مما يخلق أشكالا داخلية أو خارجية معقدة في أجزاء معدنية، وتحتوي أداة القطع، المعروفة باسم " بواخ " ، على سلسلة من الأسنان التي تزيد طولها، وتزداد تدريجيا مع كل تمرير، ويمكن أن يؤدي الوصل إما بالضغط أو سحب الميزات الإنتاجية من خلال أو تجاوز مسار العمل، والاختيار بين التقريب بين التكلفة والجودة.
ما هو "بوش بوش" ؟
فالإرسال بالدفع هو طريقة يتم فيها إدخال البروكش يدويا أو بواسطة الصحافة في قطعة العمل ثم يتم إكراهها من خلال تطبيق قوة ضغط محورية، ويدفع البروكش من طرف واحد، ويحدث هذا العمل كجهاز ينتقل عبر الوحل، وهذه العملية عادة ما تتم باستخدام ضغط ميكانيكي أو ميكانيكي كبير، وإن كانت بعض التركيبات تستخدم جهاز ضغط عمودي
ويستخدم الإرسال بالدفع أساساً لإيجاد سمات داخلية مثل الطرق الرئيسية، والخطوط الهاتفية، والثقوب المربعة، والثقوب السدائية، وغيرها من الملامح غير الأرضية، وهو فعال بشكل خاص بالنسبة لأجزاء الذكاء القصيرة نسبياً والجامدة، حيث يجب أن يكون بمقدوره تحمل القوى المحورية المعنية، كما أن الأجزاء المشتركة التي تنتج عن طريق التكوّنات الخارجية تشمل عمليات التشقيق والتروسات والسحبات.
معدات لصرف صواريخ الدفع
أكثر المعدات شيوعاً للضغط على المبارزة هو صحافة هدرالية عمودية مع هرم يضغط على المبارزة من خلال قطعة العمل، وقطعة العمل مجهزة على تركيبة أسفل الترام، وجهاز الإرسال يسترشد بفتحة أو فتحة تجريبية لضمان التواؤم، وطول ضربة الترام والقدرة على القوة يجب أن يضاهي طول المفرقعات والمواد المتاحة.
فالأوعية الصخرية أقصر وأسرع من السحب من الصراصير لأنه يجب عليها مقاومة الحمولات المضغوطة دون أن تنحني، وكثيرا ما تكون مصنوعة من الفولاذ العالي السرعة أو مجهزة بالكاربيد لحياة أطول من الأدوات، ويشمل تصميم البروكسل قسما تجريبيا، يقهر أسنانا، وينتهي من الأسنان، وشلن، ولأن القوة تُطبق على نهاية المفرقعة، يجب أن تُصون بعناية.
المواد المناسبة لصرف صواريخ الدفع
كما أن مراكب الدفع تعمل جيداً على مواد الخلايا مثل الصلب المنخفض الكربون، والصلب اللاصق، والألومنيوم، والصدريات، والبرنز، والمواد الأكثر قوة مثل الفولاذ أو السبيكة المعالجة بالحرارة يمكن أن تُقطع بالدفع ولكنها تتطلب سرعة أبطأ، ومعدات أكثر قوة، وتهوية دقيقة، وهذه العملية أقل شيوعاً بالنسبة لمواد الرشوة لأن القوة المضغوطة يمكن أن تسبب التشقق أو التشريح.
مزايا تحطيم بوش
- High speed:] The broach passes through the workpiece in a single beat, making push broaching one of the fastest methods for producing internal profiles, especially in high-volume production.
- Lower equipment cost:] Hydraulic presses are relatively inexpensive compared to the specialized machines needed for dragaching.
- Simplicity:] The setup is straightforward; the operator places the workpiece, the press pushes the broach through, and the part is removed.
- Good surface completion:] The progressive cutting action leaves a smooth surface, often eliminating the need for secondary completioning operations.
- Short cycle times:] For parts that can be produced in a single pass, cycle times are very short, improving throughput.
حدود الإقتحام
- Workpiece length restriction: The part must be long enough to allow the broach to pass through completely, but not so long that the broach buckles. Generally, push broaching is limited to parts with a length-to-diameter ratio less than about 8:1.
- Force on workpiece:] The compressive force can cause little-walled parts to collapse or deform. Fixturing must be robust to prevent movement.
- Broach support:] The broach must be guided accurately; misalignment can lead to tool breakage or poor tolerances.
- ] ترهيب إلى أشكال أبسط: ] While push broaching can produce various profiles, extremely complex shapes often require draw broaching due to tool length constraints.
ما هو "بول بروكينج"؟
إن السحب هو طريقة يُلحق بها البروكس بآلية سحب مثل الكهنة الهيدروليكية أو السلسلة أو الكابلات التي ترسم الأداة من خلال قطعة العمل، ويوضع الموصل أمام أو من خلال الجزء، ثم يُسحب تحت التوتر، ويخلق القطع، ويتجنب هذا الأسلوب الضغط المضغوط على الأداة، مما يسمح بقطع شوائب أفقية أطول وأكثر صمماً يمكن أن تنتج ضربات أفقية.
ويستخدم استخدام السحب على نطاق واسع في كل من الوصل السطحي الداخلي والخارجي، ويمكن أن ينتج عن ذلك حفراً طويلة من الطوافات، ومروراً منقطعة وغير نظامية، ومن الناحية الخارجية، يستخدم لخلق أسنان للعتاد، وثدييات، وأسطح أخرى مكتظة على قطع عمل كبيرة أو غير نظامية، وقدرة على سحب الموانع عبر مسافات أطول تجعلها مثالية لأجزاء ذات مسافات كبيرة أو متعددة.
معدات لقطع الأشجار
وتتكون آلات السحب من المواسير من مبانٍ مصممة الغرض وتأتي في عدة تشكيلات، وتحتوي آلات السحب الأفقي على سرير يُغلق فيه قطع العمل؛ ويُرسم البروكسل من خلال مهبط هدروليكي يقع في طرف واحد، وتعمل آلات الإقلاع بالسحب الرأسي على نحو مماثل، ولكن في اتجاه عمودي، وهو أكثر ترابطاً وتحميل جزء من المبردات.
ويجب أن توفر آلية السحب قوة ثابتة وسريعة متحكمة، وكثيرا ما تستخدم الأجهزة الحديثة نظما هيدروليكية خاضعة للمراقبة من أجل الحفاظ على سرعة القطع المستمرة وتقليل الصدمة، وعادة ما يكون البروكوم متصلا عبر الشق الذي يستعمل رأسا متحركا، وخلافا للضغط على المبارزة، فإن الآلات لا تختبر سوى الإجهاد المتوتر، مما يتيح الصراصير الأطول والأرق، كثيرا ما يتم صنعهاب في أجزاء يمكن تجميعها.
المواد المناسبة لسحب السمسرة
ويمكن أن يتعامل السحب من البراشير مع نفس مجموعة المواد مثل التعبئة، ولكنه مناسب أيضاً للمواد الأصعب بسبب القدرة على استخدام السرعة البطيئة والقوى الأعلى بدون صهر الأدوات، وهو يستخدم عادة على الفولاذ المحار، والكتلة الحديدية، والمكونات المعدنية المسحوقة، بل والخطوط السطحية، ويقلل من خطر كسر مواد الرشوة، مما يجعلها الطريقة المفضلة للأجزاء المتقطعة والرسومات المشعية.
مزايا الإشراق بالسحب
- Greater beat length:] Since the broach is under tension, it can be very long, enabling cuts over longer distances and deeper features.
- Gentle on sensitive parts:] The withdrawal motion does not compress the workpiece, reducing the risk of deformation for little-walled or complex shapes.
- أفضل إجلاء للرقاقة: ] In horizontal drag broaching,رقائق تسقط بعيدا عن منطقة القطع بسبب الجاذبية، وتحسين النهاية السطحية وحياة الأدوات.
- Capability for complex shapes:] Pull broaches can be designed with multiple steps and sections to produce intricate profiles in a single pass.
- Higher precision:] The controlled holding speed and constant force often yield tighter tolerances and better repeatability than push broaching, especially on longer parts.
حدود الإصدار
- Higher equipment cost:] Pull broaching machines are more expensive than hydraulic presses, both in initial investment and maintenance.
- Longer setup time:] Fixturing and broach alignment take more time because the broach must pass through the workpiece and be secured at both ends.
- Broach length:] Pull broaches are often several feet long, requiring more space for storage and handling, and increasing tool cost.
- Lower speed for small parts:] For short, simple features, withdrawal broaching may be slower than push broaching due to the need to fully retract and reload the broach.
الاختلافات الرئيسية بين تحطيم الضغط وسحب السمسرة
والفرق الأساسي يكمن في كيفية تطبيق القوة - الاضطهاد ضد التوتر - ولكن الآثار تؤثر على كل جانب من جوانب العملية، ويلخص الجدول التالي أوجه التمييز الحاسمة:
| Factor | Push Broaching | Pull Broaching |
|---|---|---|
| Direction of force | Compressive (push) | Tensile (pull) |
| Tool stress | High compressive stress, risk of buckling | Tensile stress, no buckling |
| Broach length | Short to moderate (typically under 24 inches) | Long (can exceed 8 feet) |
| Stroke length | Limited by press stroke and part length | Longer, up to several feet |
| Common applications | Keyways, small splines, square/hex holes | Large splines, gear teeth, rifling, external surface contours |
| Typical part size | Small to medium parts | Medium to large parts |
| Equipment type | Hydraulic/mechanical press | Horizontal or vertical broaching machine |
| Production speed | Very high for simple parts | High, but slower for short features |
| Tool cost | Lower (shorter, simpler geometry) | Higher (longer, may be sectional) |
| Precision | Good, but limited by tool deflection | Excellent, especially for long features |
| Ideal for delicate parts | No (compressive force can distort) | Yes (pulling is gentle) |
Notte: The above table is a general guide. actual performance depends on machine condition, tool design, and workpiece material.]
العوامل التي ينبغي النظر فيها عند اختيار طريقة لقطع السمسرة
ويتطلب الاختيار بين التعبئة والسحب من الموصل تقييم عدة عوامل مترابطة، ولا توجد طريقة واحدة أعلى في جميع الحالات؛ وينبغي أن يستند القرار إلى جزء من القياسات، وحجم الإنتاج، والممتلكات المادية، ومتطلبات التسامح، والقيود المفروضة على الميزانية.
الجزء المتعلق بالجيولوجيا والحجم
القطع القصيرة والجامدة ذات الملامح الداخلية البسيطة هي مرشحات مثالية للضغط على المبارزة، وعلى العكس من ذلك، فإن الأجزاء الطويلة والعناصر الكبيرة أو الأجزاء التي تتطلب سمات خارجية عميقة يمكن أن تخدم بشكل أفضل بواسطة السحب، مثلاً، إن تحطيم الفولاذ بمدخل صغير هو أفضل طريقة للضغط على الشاحنات الثقيلة مع قطع طويلة متعددة يتطلب جذباً للوجه
Production Volume
وبالنسبة للإنتاج العالي الحجم للأجزاء الصغيرة (الآلاف يوميا)، فإن التعبئة في مجال التعبئة تقدم أسرع أوقات الدورة وأقل تكلفة للتأثيرات لكل جزء، ويتيح تبسيط الصحافة الهيدروليكية إحداث تغييرات سريعة بين الأسر الجزئية، أما بالنسبة للمجالات المتوسطة والكبيرة من الأجزاء الأكبر، فإن سحب آلات الوصل، وإن كان أبطأ في كل دورة، يمكن أن يحقق نفس الشيء عن طريق الارتطام بملام متعددة في مرور واحد.
المواد والعجز
وتُعد مواد الصمامات ومواد الخلايا مناسبة تماماً للضغط على المبارزة، ومع تزايد صعوبة المواد، فإن خطر كسر الأدوات تحت ضغط مرتفع، مما يجعل السحب أكثر موثوقية، وبالنسبة للصلب الصلب (ما فوق 35 من حقوق الإنسان)، فإن السحب من المواسير بأبطأ السرعة، واستخدام أدوات الكاربايد هو معيار عادي، كما أن الحديد المصبوب والفلزات المسحوقة، التي يمكن أن تكون رشوة، تستفيد أيضاً من طريقة النسي.
الاحتياجات من خدمات التسامح والإنقاذ
ويمكن لكلا الأسلوبين تحقيق التسامح بين ٠,٠٠١ بوصة أو أكثر، ولكن السحب من المبارزة يوفر عموما نتائج أكثر اتساقا عبر أجزاء أطول نظرا لسفر أدات مرشدة أفضل، وتمتد فترات التصفيق السطحي عادة من ٣٢ إلى ٦٣ دقيقة من طراز Ra بأدوات مبردة وحادة ملائمة؛ وقد يترك التعبئة علامات طفيفة عند الدخول أو الخروج إذا لم يكن مدعوما على نحو سليم.
اعتبارات التكاليف
الاستثمار الأولي: إن الصحافة الهيدروليكية للضغط على المبارزة أرخص بكثير من آلة السحب المكرّسة، ولكن بالنسبة للإنتاج الجاري، فإن تكلفة الأدوات اللازمة لسحب المبارزة أعلى بسبب الصداع الأطول وأكثر تعقيدا، ولكن يمكن أن تكون حياة الأدوات أطول إذا ما تم الحفاظ عليها على النحو الصحيح، أما بالنسبة للوظائف ذات الحجم المنخفض، فإن الضغط على الصحافة القائمة هو أمر اقتصادي؛ بالنسبة للإنتاج العالي جدا من الأجزاء الكبيرة، فإن كفاءة الواجهة.
Broach Tool Design: Push vs. Pull
وتختلف أداة الوصل نفسها اختلافا كبيرا بين الأسلوبين، إذ أن الصراصير الصاعقة ترتد على جانب واحد من الأهرامات الصحفية التي تضغط عليها، وتقطع الأسنان على طول الجسم، الذي يجب أن يكون قويا بما يكفي لمقاومة الصمود، وكثيرا ما تكون لزاوية قياس الأسنان، وزاوية الإغاثة، وسادة الأرض، المصممة لإدارة تكوين الرقاقة والحد من قوى القطع.
إن سحب الصداع له نهاية متوقفة بفتحة أو فتحة مُخيّطة لإرفاق الرأس المُسحب، ويمكن أن يكون الجسم مُنعشاً أطول لأنه يعاني من التوتر، ويُصنع الكثير من الصراصير في الأقسام، مما يتيح استبدال الأجزاء الدودية بدلاً من تخريد كامل الأداة، وهذا التصميم المعدني يقلل من تكاليف الأدوات الطويلة الأجل، ويمكن أن تتضمن تصميمات الأسنان في الصخور السحب ارتفاعاً أكبر في حجماً في الأسنان.
ويعتمد كلا النوعين على حمولة رقاقة مناسبة، ومسح رقائق البطاقة، وتوصيل مبردات، وإجلاء رقائق البطاقة بكفاءة أمر حاسم، وفي دفع البراغي، تدفع الرقائق قبل الأداة، بحيث يجب أن يكون لقطعة العمل ثقوب في التطهير، أو أن يكون للخنزير رقائق مجهزة وفقا لذلك، وفي السحب الأفقي، تسقط الرقائق، مما يقلل من خطر التخثر.
اعتبارات السلامة والصيانة
وينبغي أن تتضمن بروتوكولات السلامة الحراسة المتقطعة لمنع الدخول أثناء السكتة، وأزرار التوقف في حالات الطوارئ، والتفتيش المنتظم لحالة الاختناق، كما أن الضغط على الشوربة يتطلب مواءمة دقيقة لتجنب انفجار الأدوات إذا ما كان هذا الكم من البروكلز، ويجب تدريب العاملين على التعامل مع البروكبات الثقيلة - وخاصة السحب الطويل للدعارة - التي تستخدم الرافعات فوق الرافعات أو الهواة.
وتركز الصيانة على إبقاء الهيدروليكات الآلية نظيفة ومتحررة من التسربات، والتحقق من شجيرات الدليل واللوحات، وضمان وجود آلية سحب (الكابل أو الأسطوانة الهيدروليكية) في حالة جيدة، وينبغي أن تُحَصَّم الصراصير بصورة دورية؛ وأن تزيد من قوة قطع الأسنان وتضر بقطع العمل، ومن المهم أن تُنهي نظم التموين المُثلج، التي يمكن أن تُهّل.
المواضيع المتقدمة في مجال الوصول
CNC Broaching
ويمكن للآلات الحديثة التابعة للجنة الوطنية المركزية أن تؤدي عملية الوصل باستخدام ملحقات متخصصة أو باستخدام العمود الفقري لضغط أو سحب مصباح، وإن كانت الأجهزة المخصصة لا تزال مهيمنة، ويتيح إنتاج الباروكات المكلورة بالطرق المرنة مع إحداث تغييرات سريعة بين مختلف الملامح، ولكن فترات الدورة أطول عموماً من عدد صفحاتها من المواد الهيدروليكية، وهذا النهج مفيد في إنتاج البروتستانتات والأوعية المنخفضة.
سفاح السطح
ويمكن تطبيق طرق السحب والضغط على الوصل السطحي الخارجي، وفي دفع الوصل السطحي، يدفع العجلة على مروحة ثابتة؛ وفي سحب المواسير السطحية، يتم سحب البروكسل عبر سطح العمل، وهذا أمر شائع لإنتاج أسطح مسطحة، أو فتحات مزدوجة، أو مواسير غير عادية على محركات، أو رؤوس مائلة، أو غيرها من الصبغات.
Horizontal vs. Vertical Broaching Machines
كما أن آلات الوصل الأفقي هي عادة في السحب من المبارزة لأنها تسمح بضربات طويلة وقطع رقائق سهلة، وكثيرا ما تستخدم أجهزة الإرسال الرأسي للضغط على المبارزة لأنها تستطيع تحمل جزء من التحميل من القمة واستخدام الجاذبية لمساعدة الشريحة في الانخفاض في بعض الحالات، وتوجد بعض أجهزة السحب الرأسية للقطع الثقيلة التي يصعب تركيبها، ويؤثر اختيار التوجه على الحيز الأرضي، والمناولة، والتشغيل الآلي.
المبرد والزيوت
ويولد السمسرة حرارة كبيرة بسبب ارتفاع معدلات إزالة المواد، إذ تستخدم المبردات التي تُستخدم في حل المياه بمضافات الضغط الشديد للحد من رقائق الاحتكاك والنفط، وفي دفع المواسير، يُوجَّه التبريد إلى منطقة القطع من خلال فتحات في المواخير أو من الألغاز الخارجية، وفي السحب، يسهل تطبيق التبريد في الفيضانات لأن الأداة وقطع العمل يمكن أن تكون أكثر سهولة.
أمثلة عالمية حقيقية
1 - الطريق الرئيسي الصغير في شجيرة فولاذية. ] A manufacturer of hydraulic components needs 10,000 bushing parts per month, each requiring a 0.25-inch keyway. Using a capital hydraulic press with a push broach, the cycle time is about 10 seconds per part, including loading and unloading, the total cost is low.
Therge spline in a transmission shaft. An automotive tier-one suppliers needs to produce eightinch-long internal splines on forged steel shafts. The material is 8620 alloy steel, case-hardened to 58 HRC. The required tolerance on the major diaach segment is leaachti atch
(أ) إذا كان هناك مركب خارجي مركب على عنصر الحديد الطبقي. ] A manufacturer of large air compressors needs a series of angled dovetail slots on a cylinder head. The part is heavy and irregularly shaped. Aرأس سحب عمودي مع لمحة سطحية مصممة على نحو دقيق.
خاتمة
إن القرار بين التعبئة والضغط على المبارزة يتوقف على المطالب المحددة للمشروع، إذ أن ضخ المزمار بسرعة واقتصادية لأجزاء قصيرة وبسيطة من مواد الموصل، لا سيما عندما ينتج سمات داخلية مثل الطرق الرئيسية والخطوط الصغيرة، ويعرض التعبئة على المواهب الحساسية، والعمل الناعم، والضربة الطويلة التي تتطلبها أجزاء كبيرة ودقيقة ومعقدة، ويحقق في كثير من الأحيان قدرا أكبر من التسامح في مجال المقاييس.
لقراءة أخرى على مواد الوصل الأساسية، زيارة ] Society of Manufacturing Engineers' broaching guide.