تنعيم السطوح

تعرف عملية تنعيم السطوح grinding بأنها مجموعة العمليات الجارية على سطح المادة أو المعدن لجعل هذا

السطح مصقولاً قدر الإمكان وذلك باستخدام عدد من آلات التشغيل المختلفة.

إن مدى انحراف الشكل الفعلي لسطح القطعة
المعدنية عن الشكل المثالي يعتمد على دقة تشغيل سطح هذه القطعة وعلى دقة أجهزة
القياس المستخدمة ودقة آلات التشغيل.

طرائق تنعيم السطوح

تنتج المشغولات الهندسية بوساطة عمليات تشغيل
مختلفة، وتختلف درجة تنعيم سطح هذه المشغولات تبعاً لنوع العملية والآلات
المستخدمة فيها. فالعمليات الخشنة مثل السباكة تعطي سطوحاً هندسية خشنة، أما
عمليات الصقل والتجليخ والتلميع الدقيق فتعطي سطوحاً أكثر دقة وأقل خشونة. وتجدر
الإشارة إلى ضرورة وضع تكاليف عمليات التشغيل بالحسبان، فالعمليات الخشنة تتطلب
تكاليف أقل بكثير من العمليات الدقيقة.

1 ـ التنعيم السطحي: إجراء عمليات صقل وتجليخ
وتلميع للسطح المستوي. ويمكن أن تتم عملية التنعيم السطحي للقطعة المعدنية المراد
تشغيلها على عدة مراحل:

ـ تنعيم عادي: وذلك بإزالة آثار عمليات التشغيل
السابقة التي أجريت على القطعة المشغلة.

ـ تنعيم دقيق: وذلك بإجراء عدة عمليات تجليخ
وصقل وتلميع حتى الوصول إلى درجة التنعيم المطلوبة.

ويشار إلى أن عملية سحب الغبار الناتج عن عمليات
التنعيم يمكن أن تتم مع استخدام وسيط تبريد سائل مثل الزيت، بهدف التخلص من
الحرارة الزائدة والحصول على سطح أكثر دقة.

2 ـ التنعيم الأسطواني: تحتاج الصناعة الحديثة
إلى درجات كبيرة من الدقة للقطع المشغلة. وتشغل السطوح الأسطوانية مساحة كبيرة في
عالم الآلات الدقيقة. ومن الممكن إنتاج سطوح أسطوانية على نوعين: داخلية وخارجية.

أ ـ السطوح الخارجية style='font-size:14.0pt;font-family:"Simplified Arabic"'>: lang=AR-SA style='font-size:14.0pt;font-family:"Simplified Arabic"'> وتنعّم هذه
السطوح بوساطة أقراص تجليخ ذات درجات متنوعة من الخشونة، بحسب نوع السطح المطلوب
إنتاجه ودقته، وفي هذه الحالة من الممكن تصنيف حركة قرص التجليخ بالنسبة لحركة
القطعة أو السطح المشغّل في حركة طولية باتجاه المحور X وحركة قطرية باتجاه المحور Y.

ب ـ السطوح الداخلية: يختلف تنعيم السطوح
الداخلية عن الخارجية من حيث التجهيزات والعدد اللازمة. فتنعيم السطوح الداخلية
يعد عملية أصعب وأدق، ويتطلب آلات تشغيل أكثر تعقيداً.

آلات التشغيل الدقيقة

  تعد عمليات تنعيم السطوح الهندسية من أدق
عمليات التشغيل، وتحتاج إلى آلات تشغيل ذات دقة أداء عالية، كما يتطلب الأمر وجود
أجهزة قياس دقيقة بهدف التحقق من جودة السطوح المنتجة ومدى مطابقتها للمواصفات
الفنية أو القياسية.

1 style='font-size:14.0pt;font-family:"Simplified Arabic"'>ـ التنعيم بوساطة أقراص
التجليخ: يتصف قرص التجليخ بدرجة صلابة. وحجم الحبيبات المكون لسطح القرص ونوع هذه
الحبيبات. وتأخذ أقراص التجليخ رموزاً يستدل بوساطتها على نوع القرص ومدى ملاءمته
للغرض المطلوب (الشكل 
style='font-size:14.0pt;font-family:"Simplified Arabic"'>- style='font-size:14.0pt;font-family:"Simplified Arabic"'>1).

تطورت آلات التجليخ  بعد ظهور البرامج الحاسوبية
لأتمتة عمل هذه الآلات فصارت هذه الآلات مبرمجة واختصاصية.

2 ـ التنعيم بوساطة آلات القطع: مثل المخارط
والفارزات والمثاقب الدقيقة.

ويجب أن تتمتع هذه الآلات بمقاومة عالية
للاهتزازات وعمليات قطع سلسة وعمق متجانس ودرجة وثوقية عالية. ومن آلات القطع
المستخدمة للتنعيم آلات الخراطة الدقيقة.

3 ـ التنعيم بوساطة آلات خاصة: هناك سطوح ذات
درجات دقة عالية جداً لا يمكن الوصول إليها ألا بأجهزة تنعيم خاصة
وطرائق خاصة، مثل طريقة التشغيل بالترددات فوق الصوتية، بجعل كمية من الحبيبات
الصلبة جداً والدقيقة تهتز حول السطح المراد تنعيمه بترددات معينة. كما يمكن
استخدام نبضات تيار عبر سائل مثل النفط لتقفز شرارة على السطح المراد تنعيمه، هذه
الشرارة الكهربائية تنتزع جزءاً من السطح (الشكل ـ 2).

4 ـ التنعيم بوساطة الصقل الاهتزازي: يصقل السطح
المراد تنعيمه بإضافة اهتزاز لحجر الصقل (التنعيم النهائي للقطعة) (الشكل ـ 3).

5 ـ التنعيم بوساطة حبيبات صلبة: تستعمل هذه
الطريقة للأسطح المستوية بهدف تحسين جودة السطح وزيادة درجة الدقة. فتوضع حبيبات
صلبة جداً وصغيرة على السطح المراد تنعيمه، ويستخدم سطح آخر لضغط هذه الحبيبات
والتحريك بجميع الاتجاهات كما هو واضح في 
(الشكل
-4).

تأثير درجة تنعيم السطوح على مقاومة القطعة
المشغلة

لا style='font-size:14.0pt;font-family:"Simplified Arabic"'>تقتصر درجة تنعيم السطح
المطلوب إنتاجه على جودة هذا السطح وملمسه الناعم فحسب بل هناك ميزات لهذه النعومة
تتجلى في النقاط الآتية:

ـ تتركز الإجهادات في النتوءات المكروية للسطوح
المتلامسة مما يؤدي إلى سحق هذه النتوءات، ومن ثم زيادة خشونة الأسطح المتحاكة،
لذلك يؤدي تنعيم السطح إلى زيادة مقاومة الاحتكاك وزيادة عمر القطعة المستخدمة في
الجهاز، ومن ثم زيادة عمر الجهاز.

تؤثر درجة التنعيم تأثيراً حاسماً في مقاومة
التعب للمعدن، فكلما كان سطح القطعة المشغّلة أدق كانت كمقاومة هذه القطعة
الإجهادات المتكررة أكبر.

ـ  إن السطح الخشن هو سبب رئيس لحدوث الصدأ وضعف
مقاومة القطعة ميكانيكياً.

ـ تؤدي درجة التنعيم دوراً مهماً في الأسطح
المزاوجة، مثل المحاور التي تدور ضمن أساور، فالنتوءات الملتوية في هذه الحالة
تنكسر لدى احتكاك السطوح بعضها ببعض مما يؤدي إلى تشوه السطح المتزاوج وتخفيض جودة
الأداء.

طرائق تقويم درجة التنعيم

تحدد المنظمة الدولية للتقييس ثلاث طرائق رئيسة
لتقديم درجة تنعيم السطوح الهندسية بحسب الآيزو ISO.

1ـ طريقة المتوسط الحسابي للانحرافات: تعتمد
هذه الطرقة على إيجاد الارتفاع المتوسط، ونسميه Ra لتكون مساحة الانخفاضات والارتفاعات حول الخط المتوسط متساوية.

2 ـ طريقة النقاط العشر للتعرجات: تعتمد هذه
الطريقة على أخذ الفرق بين أعلى عشر قمم وأخفض عن الارتفاع المتوسط للنتوءات المكروية للسطح، ويرمز للارتفاع المحسوب بهذه الطريقة بــ Rz. وتعد هذه الطريقة سهلة وبسيطة، وهي الأكثر استخداماً في الدول
الصناعية المتقدمة.

3 ـ طريقة الارتفاع الأعظمي للتعرجات: وتعتمد
على أخذ المسافة الفاصلة بين أعلى قمة وأخفض أخدود على سطح المشغل، فتؤخذ عينة
بطول كافٍ مقداره L lang=AR-SA style='font-size:14.0pt;font-family:"Simplified Arabic"'> يحوي عدداً متوسطاً من التعرجات، ثم يُرسم خط  يسم أعلى قمة لهذه
التعرجات وخط آخر يسم أخفض أخدود، ويرمز للمسافة بينهما R max. ويُتخذ هذا الارتفاع أساساً لتقييم درجة تنعيم السطح المشغل.

وهناك أنظمة كثيرة لتقويم درجة تنعيم السطوح من
أهمها نظام DIN lang=AR-SA style='font-size:14.0pt;font-family:"Simplified Arabic"'> الألماني، والنظام الروسي، ولكن يعد النظام الدولي الآيزو أكثر
شيوعاً واستخداماً.

درجات النعومة بحسب الآيزو

تبدأ المنظمة الدولية للتقييس ترميزها لدرجات
نعومة الأسطح بدءاً من N1 lang=AR-SA style='font-size:14.0pt;font-family:"Simplified Arabic"'> للتعبير عن الأسطح الفائقة النعومة، حتى N12 للتعبير عن الأسطح المتوسطة النعومة. وتتبع درجات النعومة متوالية
هندسية أساسها 2، ويعبر العدد الذي يمثل درجة النعومة عن الارتفاع الأعظمي
للتعرجات وفق الخط المتوسط، بواحدة قياس هي المكرومتر.

ويبين الجدول 
(1) الدرجات الاثنتا عشرة مقيسة
بالمكرومتر.

N1=0.025	N1=0.025	N1=0.025	N1=0.025
N1=0.025	N1=0.025	N1=0.025	N1=0.025
N1=0.025	N1=0.025	N1=0.025	N1=0.025
الجدول (1) درجات النعومة بحسب النظام آيزو

أجهزة قياس درجات النعومة

هناك أجهزة متنوعة تستخدم أساليب قياس مختلقة
لتحديد درجة نعومة السطح المنتج، ومن دون هذه الأجهزة لا style='font-size:14.0pt;font-family:"Simplified Arabic"'> يمكن تحديد
جودة السطوح المشغلة وصلاحيتها تحديداً دقيقاً.

1 ـ الأجهزة الإلكترونية: تعتمد هذه الأجهزة على
إبر قياس حساسة جداً تمرر فوق السطح المراد اختباره، وتتحول اهتزازات هذه الإبرة
نتيجة مرورها على السطح إلى إشارات كهربائية يمكن إخراجها على شاشة الحاسوب.

2 style='font-size:14.0pt;font-family:"Simplified Arabic"'>ـ الأجهزة الضوئية: ومن
أهمها أجهزة الإسقاط الضوئي، وأجهزة الإبصار المضاعف. ويعتمد مبدأ الأخير على
إسقاط شعاع ضوئي على السطح المختبر وانعكاس هذا الشعاع ليمر عبر عدسات مجهر ليكبر
صورة السطح الناتجة عدداً من المرات.

3 ـ الأجهزة الميكانيكية: ويعتمد مبدأ عمل هذه
الأجهزة على وجود إبرة قياس تمرر فوق السطح المختبر. وتكبر الإشارة الميكانيكة وترسم
صورة لهذا السطح على ورق ميليمتري.

أستخدامات الفريزة

 1 - فتح المجارى بانواعها .



















2 - تصنيع الكامات . 

             














   

                          
3 - تصنيع التروس .

4 - تصنيع الأشكال الهندسية .

5 - تسوية الأسطح .

____________________

* تعريف الكامة :

 

هى شكل بيضاوى تعمل على تحويل الحركة الدورانية إلى حركة ترددية. 

* تعريف الترس :

هو جسم دائرى مقسم من الخارج إلى عدد أسنان متساوية فى القياس .

وظيفة التروس :

هى نقـل الحركة.

أنواع التروس :_

1 - تروس عدلة .          

                                               

2 - تروس حلزونية .

3 - تروس مخروطية .

4 - تروس دودية .

5 - تروس فرقية .

_____________________________

أنواع المجارى :.


1 - مجارى عدلة .                                                   

2 - مجارى حرف {v} .

                                       
3 - مجارى حرف {T} . 

                                                                 

4 -  مجارى مقعرة .                
                                               

5 - مجارى محدبة .

6 - مجارى حلزونية .

7 - مجارى غنفارية .

______________

ملحقات الفريزة العامة :_ 

1 - جهاز تفريز راسى .                                 

2 - جهاز تقسيم افقى .

3 - جهاز تقسيم رأسى .

4 - جهاز كشط .

5 - منجلة الألات .

6 - غراب ثابت .

قياس الأبعاد باستخدام المساطر الحديدية

1 - مقدمة
يعتبر قياس الأبعاد من بين أهم العمليات التقنية التي نقوم بها خلال عمليات التشغيل و الإنتاج الصناعي للقطع بحيث تلعب هذه العملية دورا مهما في تصنيع القطع حسب المواصفات الفنية و بالتالي ضمان جودتها. تستعمل كذلك القياسات الدقيقة كأداة تقييم العمليات الإنتاجية و ضمان تصنيع منتجات تحقق مستوى الأداء المطلوب.
رغم التقدم التكنولوجي الهائل في مجال القياسات الذي سمح بتوفير أجهزة الكترونية دقيقة و معقدة لقياس الأبعاد , إلا أن الأجهزة الميكانيكية البسيطة تبقى سيدة مجال القياسات في ورش التشغيل و المختبرات التدريبية. و من أهم هذه الأجهزة و التي ما زالت و ستبقى إلى أجل غير مسمى في متناول الفني و المهندس لإجراء قياسات الأبعاد :

• المسطرة الحديدية               Steel rule
• القدمة ذات الورنية      Vernier Caliper
• الميكرومتر                   Micrometer

  في هذا الدرس سنستعرض معا طريقة استعمال المسطرة الحديدية لقياس الأبعاد. يلي بعد ذلك عرض تقنية القدمة ذات الورنية و الميكرومتر في الأبواب اللاحقة.
2 - قياس الأبعاد باستخدام المسطرة الحديدية
تعتبر المسطرة الحديدية من أدوات قياس الأبعاد الأكثر شيوعا في الورش و في المصانع. تستعمل عادة في إجراء القياسات العادية للقطع المشغولة و في نقل الأبعاد من الرسومات و التصاميم إلى خامات التشغيل و القطع المصنعة.
تصنع المساطر عادة من الصلب الذي لا يتأثر كثيرا بالتغيرات التي قد تحدث في محيط العمل من درجة الحرارة, الرطوبة و الاهتزازات.
عادة ما تحتوي المسطرة الحديدية على تدرج بالبوصة من ناحية و بالمليمتر من ناحية أخرى. ينصح باستعمال وحدة المليمتر في قياساتنا و هذا تماشيا مع النظام الدولي للقياسات (SI) إلا انه في بعض الحالات يمكن إجراء القياس غلى النظام الانجليزي حيث نستعمل وحدة البوصة. يمكن أن نذكر هنا بقانون التحويل بين الوحدتين :

 1 بوصة = 25.4 مم

1 inch = 1 " = 25.4 mm

على الفني و المهندس أن يتقن القياس على المسطرة الحديدية بالوحدتين و أن يعرف قانون التحويل كما يمكنه استعمال بعض الجداول الصناعية المتواجدة في الورش.

 تسمح المسطرة الحديدية بإجراء قياس أطوال المشغولات بدقة قياس  تساوي 1 مم في حين يمكن إجراء القياس بدقة 0.5 مم على بعض المساطر.
بالنسبة للمسطرة المجسدة للوحدة البريطانية (البوصة) فقد تكون مدرجة بأحد أجزاء البوصة و هي:

1/128 , 1/64 , 1/32 , 1/16 , 1/8 , 1/4 , 1/2 , 5/8 , 3/4 , 7/8 .

حتى يسهل علينا استعمال هذه الأجزاء و ما يقابله كأعداد عشرية يمكن لنا أن نستعمل الجداول الصناعية المتوفرة في ورش التشغيل و التي تعد كأدوات مساعدة للفني في عمليات القياس و مثال منها موضح على الشكل التالي:

3 - أنواع المساطر الحديدية

أكثر أنواع مساطر القياس المستعملة في الورش هي ذات أطوال 6 بوصة (أو مسطرة الجيب) ,  12 بوصة و 18 بوصة.

قصد الحصول على أحسن دقة قياس يمكن استعمال مسطرة حديدية مع نهاية لوضعها مع حافة القطعة المقاسة.

 

مسطرة ضيقة لقياس أعماق الثقوب

مسطرة حديدية صغيرة مع ممسك لقياس الأبعاد الصغيرة .

 4 -  قراءة قياس المسطرة الحديدية

تعتبر المسطرة الحديدية من أول أجهزة قياس الأبعاد التي تعاملنا معها منذ السنوات الأولى للدراسة الابتدائية نظرا لسهولة استعمالها حيث أن قراءة القياس عليها بسيط جدا. عادة ما تكون المسطرة مدرجة بالمليمتر ( 1 mm) و بنصف المليمتر ( 0.5 mm). دقة المسطرة = 0.5 mm

 

قصد إجراء القياس الدقيق على المسطرة الحديدية يجب إتباع الطريقة التالية:

1 - نقوم بتحديد دقة القياس على المسطرة (إما أن تكون 1 مم أو 0.5 مم في حالة المسطرة المترية أو أحد أجزاء البوصة في حالة المسطرة البريطانية (1/8 أو 1/16 إلخ..)

2 - نوازي الحافة الأولى للبعد المراد قياسه مع صفر المسطرة (عادة ما يكون مع حافتها).

3 - نقرأ قيمة القياس على المسطرة و الذي يكون موازيا للحافة الثانية للبعد. يجب أن نراعي دائما أن يكون نظرنا عموديا على القياس لأن القراءة من زاوية غير عمودية يسبب خطأ في القياس يسمى بخطأ الزاوية (Paralax Error)

دقة المسطرة = 1/16 "

أمثلة عن قراءة القياس على المسطرة

 

• أولا نحدد قيمة دقة القياس على المسطرة و هي واضحة على الجهاز و تساوي 0.5 مم. ثم نقوم بإجراء قراءة القياس.
• تقع قراءة القياس A على التدرج 22 بالمليمتر الصحيح و بالتالي فنتيجة قياس A هي:

                                                                                       A = 22 mm

•     بنفس الطريقة تحدد  نتيجة قياس B هي :                                    B = 12 mm
•      في حين تكون نتيجة قياس C  هي :                        C = 31 +0.5  = 31.5 mm
•     و تكون نتيجة قياس D  هي :                               D = 40 +0.5  = 40.5 mm

- ساعات القياس

Dial Gages

ساعات القياس هي عبارة عن محددات قياس ذات قرص مدرج أو مبين تستعمل لتحديد قيم انحرافات مقاسات و أبعاد القطع المصنعة  عن الأبعاد المنصوص عليها في المواصفات و التصاميم.  تتكون أساسا من إصبع استشعار و عمود تثبيت و تدريج ثابت و آخر قابل للدوران (الصورة).

                    

مكونات جهاز ساعة القياس

عند الاستعمال يجب تثبيت ساعة القياس على سطح مستوي و عن طريق تحريك إصبع الاستشعار على السطح المراد فحصه تنتقل انحرافات الأبعاد عن طريق الإصبع إلى المؤشر على الساعة المدرجة بتدرج يساوي 1/100 مم أي 0.01  مم.  و منه يمكن تحديد قيم الانحرافات على السطح المقاس. عادة ما تستعمل هذه الطريقة في ورش التشغيل لفحص استواء الأسطح و استدارة الأعمدة و مقارنة الأبعاد مع قوالب القياس.

 

تثبيت ساعة القياس على قاعدة قياس مغناطيسية مستوية

 

 

 

استعمال ساعة القياس لفحص شغلة على آلة التشغيل

 

مخاطر المعدات والآلات MACHINE HAZARDS

المقدمة:

توضح هذه المحاضرة المخاطر المحتمل حدوثها أثناء أعمال الصيانة والإصلاح بالمعدات والآلات المختلفة.وتركز مواصفات الأوشا على ضرورة توفير وسائل الحماية اللازمة لوقاية العاملين من مخاطر الآلات المختلفة.

أنواع المخاطر المحتملة بالآلات والمعدات:

1. مخاطر تتعلق بالمعدة نفسها مثل مخاطر القص والتسلخات وإنبعاث مواد خطرة.

2. مخاطر تتعلق بموقع المعدة ، على سبيل المثال مدى ثبات المعدة أو قربها من المعدات الأخرى.

3. مخاطر تتعلق بنظام العمل المصاحب للمعدة مثل أعمال التحميل اليدوى لتزويد المعدة بالمواد الخام.

مصادر الخطر بالمعدات والآلات:

1. نقاط التشغيل POINT OF OPERATION

2. نقاط الإلتقاء بين الأجزاء الدوارة بالمعدات والآلات IN-RUNNING NIP POINTS

أنواع الإصابات الشائعة عند التعامل مع المعدات:

1. القطع CUTTING :

مثال على المعدات التى من الممكن أن تسبب حوادث القطع هى المناشير بأنواعها وماكينات تشكيل المعادن ، الفريزة والصاروخ

2. القص SHEARING :

من الممكن أن تسبب ماكينة تشكيل المعادن قص أى جزء من أجزاء جسم الإنسانفى حالة وقوعه بين طاولة المعدة والسلاح الخاص بها ، كذلك المكابس.

3. الإختراق والثقب STABBING AND PUNCTURING :

من الممكن حدوث إختراق لأى مكان بجسم الشخص بواسطة المواد المتطايرة مثل الشظايا المتطايرة من عجلة الجلخ فى حالة إنكسارها أو الدبابيس المتطايرة من الدباسات الكبيرة المستخدمة بالمصانع كذلك يمكن للمثقاب أن يتسبب فى حدوث ثقب للأيدى.

4. الصدمات IMPACT :

تتسبب فيها المعدات المتحركة التى قد تصطدم بالعاملين وتسبب إصابات بليغة لهم ، وعلى سبيل المثال الأيدى المتحركة لأجهزة الروبوت ، أو إنحشار جزء من جسم الإنسان بين أجزاء متحركة من المعدة وجزء ثابت.

5. الإنحشار ENTAGLEMENT :

يحدث ذلك عند إنحشار جزء من الملابس الفضفاضة أو الشعر الطويل فى أجزاء المعدة الدوارة مما يسبب إصابات عديدة.

6. الإحتكاك والتسلخ FRICTION AND ABRASION :

عند ملامسة أى جزء من أجزاء الجسم لأى جزء دوار خشن مثل عجلة الجلخ أو الصنفرة يحث نتيجة لهذا الإحتكاك تسلخات بالجلد.

7. السحق CRUSHING :

يحدث ذلك عندما ينحشر جزء من أجزاء الجسم بين جزء ثابت وآخر متحرك بالمعدة مثل المكابس ، أو بين جزأين متحركين للمعدة مثل الرافعة المقص ، أو بين جزء متحرك بالمعدة وبين جدار أو الأرضية مثل التقل والأرضية

8. المقذوفات وتطاير الشرز PROJECTILES AND ENERGY RELEASE :

فى حالة حدوث إنفجار داخل المعدة يتسبب فى إنبعاث اجزاء من المعدة إلى الخارج على شكل مقذوفات مما قد يسبب مخاطر كبيرة ، وعلى سبيل المثال فى حالة إنفجار عجلة الجلخ ، كذلك يمكن أن تنبعث بعض الطاقة الكامنة فى السست واليايات.