الفرز والفرازة

الفرز milling هو طريقة من طرائق تشغيل القطع المعدنية بوساطة القطع وإزالة الرائش، وتتم بأداة قاطعة متعددة حدود القطع تسمى «مقطع الفرز». ففي أثناء دوران القطعة المراد فرزها تنغرس أسنان مقطع الفرز فيها، فيفصل كل سن من أسنانه كمية معينة من الرائش من سطحها، وبهذا الشكل تكتسب القطعة المطلوب تشغيلها الشكل والأبعاد المحددة لها في الخطة الإنتاجية.

الشكل (1)

ولكي تتم عملية القطع يفترض توافر ثلاثة عناصر رئيسة:

القطعة المراد قطعها، وتحريكها بالنسبة لأداة القطع، وتغلغل هذه الأداة في القطعة. وقد كانت العلاقة بين العناصر الثلاثة تتم يدوياً، حيث يقوم العامل بإدارة القطعة ومن ثمَّ يركّز أداة القطع ذات الصلابة العالية في القطعة المراد تشكيلها. ثمَّ يدخل الآلة لإعطاء القطعة الحركة المطلوبة، ويحرك أداة القطع يدوياً كما في عمليات التشكيل في النجارة مثلاً. أما اليوم فإن هذه الأعمال تتم آلياً وقد يتحكم بهاالحاسوب.

مقاطع الفرز وعناصرها والأسس العامة في تصنيف مقاطع الفرز

تتعدد أنواع مقاطع الفرز حسب عملية التشغيل المراد تطبيقها. ولهذه المقاطع طرف موحد الشكل يسمح بوضعها على كتلة أسطوانية لها حدود قاطعة، ويمثّل كل حدّ منها شكلاً مبسطاً لقل م الخراطة.

أكثر أنواع مقاطع الفرز شيوعاً هي مقاطع الفرز الأسطواني، والجبهي، والمنشاري، والطرفي، والشقبي، والجانبي.

وتصنَّف مقاطع الفرز حسب اتجاه السن أو حسب تصميمه أو حسب البنية الداخلية لمقطع الفرز أو حسب طريقة التثبيت (الشكل-2).

المواد المستخدمة في تصنيع مقاطع الفرز

يجب أن تتصف المواد المستخدمة في تصنيع مقاطع الفرز بالخواص الآتية:

ـ صلادة عالية تفوق صلادة مادة القطعة المطلوب تشغيلها.

ـ مقاومة عالية للتآكل ولتأثير درجات الحرارة العالية.

ـ متانة ميكانيكية مناسبة لمقاومة الصدمات التي يتعرض لها مقطع الفرز.

وأكثر المواد المستخدمة في تصنيع مقاطع الفرز شيوعاً هي: الصلب الكربوني، والصلب السبائكي، والصلب سريع القطع H. S. S، والسبائك الصلبة الملبدة، والألماس.

طرائق الفرز والعمليات المختلفة على آلات الفرز

تطبق اليوم عند استخدا م مقاطع الفرز المحيطية طريقتان أساسيتان:

1ـ التفريز الأمامي «الهابط» (نحو الأسفل).

2ـ التفريز الخلفي «الصاعد» (نحو الأعلى).

ففي التفريز الأمامي نحو الأسفل يدور مقطع الفرز في اتجاه موافق لحركة التغذية (الشكلان 3 و4).

الشكل (2) العناصر الأساسية لمقطع الفرز

الشكل (3) الفرز الأمامي	الشكل (4) الفرز الخلفي

وعند التفريز الخلفي نحو الأعلى يدور مقطع الفرز في اتجاه معاكس لحركة التغذية. وتستخدم آلات الفرز لتنفيذ مجموعة واسعة من العمليات، كتسوية السطوح وتشكيل المجاري والأخاديد إضافة إلى استخدامها على نطاق واسع في تصنيع اللوالب والمسننات.

تثبيت مقاطع الفرز

يعدُّ التثبيت الجيد لمقطع الفرز (الشكل-5) أحد أهم العوامل المؤثرة في جودة الفرز وسلامته. وتستخدم لهذه الغاية وسائل متعددة كشياقات الفرز الملساء المزودة بحلقات منزلقة أو الشياقات الكابولية أو الطرفية وأظرفة القمط.

الشكل (5) بعض أنواع مقاطع الفرز

أنواع آلات التفريز

تقوم آلات التفريز على اختلاف أنواعها بالمهام الرئيسة الآتية:

1 - تثبيت مقاطع الفرز وإعطاؤها الحركة الدورانية لممارسة عملية القطع.

2 - تثبيت القطعة المشغولة على الطاولة.

3 - إعطاء القط عة المشغولة حركتي التغذية وعمق القطع.

وتصنَّف آلات الفرز الأكثر شيوعاً كما يأتي:

آ - آلات الفرز الأفقية horizontal milling machines

ب - آلات الفرز العمودية (الرأسية) vertical milling machines

ج - آلات الفرز العمومية universal milling machines

د - آلات الفرز الخاصة special milling machines

الفرز المؤتمت وآلات الفرز المبرمجة

إن الاختلاف المبدئي بين آلات الفرز المبرمجة والآلات الأتوماتيكية ينحصر في أن الأولى تقدم برنامج تشغيل القطعة بصيغة رياضية (عددية)، على حامل خاص للبرنامج (شريط مثقب أو شريط مغنطيسي)، وتبقى عملية التنفيذ في النوعين واحدة.

يتم تشغيل السطوح المعقدة فراغياً، باقتران حركة الطاولة في الآلة مع القطعة المشغولة في المستوى الأفقي بموجب الإحداثيين (X - في الاتجاه الطولي وY - في الاتجاه العرضي) مع تحرك عمود الدوران ومقاطع الفرز رأسياً(الشكلان 6 و7).

الشكل (6) نموذج لآلة فرز ذات تحكم عددي	الشكل (7) آلة فرز عامة

تثبيت المشغولات على آلات الفرز

تخضع عمليات تثبيت المشغولات أياً كان نوعها على آلات الفرز لما يُسمى بقاعدة النقاط الست، أي منع القطعة من الحركة والدوران حول المحاور الديكارتية الثلاث (ثلاث حركات دورانية، ثلاث حركات انتقالية).

وأكثر أدوات التثبيت شيوعاً النبائط والقامطات (الشكل-8). وتستخدم إضافة للقامطات، زوايا التثبيت، ودلائل التثبيت والمناجل بمختلف أنواعها التي يُتحكم فيها ميكانيكياً أو هوائياً أو هدروليكياً ليصبح بالإمكان أتمتة عملية التثبيت.

الشكل (8)

القامطات التي تستخدم في ربط المشغولات على طاولة آلة الفرز

أجهزة التقسيم indexing heads

تعدُّ أجهزة التقسيم من الملحقا ت الأساسية لآلات الفرز، وذلك لاتساع إمكان استخدامها في إنتاج القطع المربعة والمسدسة والمسننات بمختلف أنواعها، بهدف تقسيم القطع الأسطوانية إلى أجزاء متساوية.

وتصنَّف طرائق التقسيم وفقاً للآتي:

1- التقسيم المباشر direct indexing: تثبَّت المشغولة بين ذنبتي كلّ من جهاز التقسيم وغراب الذيل، ويمكن استخدام هذه الطريقة غالباً في تقسيم القطع الأسطوانية إلى أجزاء من مركبات العدد 24 (الشكل-9).

الشكل (9) جهاز التقسيم المباشر

2- التقسيم غير المباشر (المركب) compound indexing: تثبّت المشغولة بين ذنبتي كلّ من رأس التقسيم وغراب الذيل أو في ظرف ثلاثي. يُدار عمود التقسيم بوساطة مرفق التقسيم عبر تعشيقة مسننات دودية تتألف من لولب دودي ذي باب واحد، ومسنن دودي به 40 سناً (الشكل-10).

الشكل (10) الشكل العام لجهاز التقسيم

3- التقسيم التفاضلي differential indexing: تستخدم هذه الطريقة عندما يتطلب الأمر قطع مسننات لا يوجد لها قرص بعدد مناسب للتقسيم المطلوب، ولذلك يُختار عدد من الأقسام افتراضياً (T) حيث يكون أقرب ما يمكن للعدد المطلوب التقسيم إليه (T) وتقوم المسننات القابلة للتبديل بتعويض الفارق (الشكل-11).

الشكل (11) طريقة التقسيم التفاضلي

4- التفريز الحلزوني: عندما يتطلب الأمر فرز مجار حلزونية وأسنان مائلة يجب على المشغولة أن تؤدي حركتين أساسيتين:

أـ حركة تغذية طولية (بوساطة الطاولة).

ب ـ حركة دورانية (بوساطة رأس التقسيم)

وتتم هاتان الحركتان في وقت واحد حيث يرسم مقطع الفرز خطاً حلزونياً (الشكل-12).

الشكل (12) طريقة الفرز الحلزوني

تصنيع المسننات على الفارزة

إنَّ تصنيع المسننات على آلة الفرز يشكّل جانباً هاماً من استخدامات آلة الفرز، ويمكن أن يتم إما وفق نظام الإنتاج الفردي أو الكمي، فعند الإنتاج الفردي يُشَغَّل كل فراغ بين سنين على حدة. وإذا كان النموذج (الموديل) أقل من 9مم يُحتاج إلى 8 مقاط ع فرز. أما إذا كان النموذج أكبر من 9مم فيحتاج إلى 15 مقطع فرز للتمكن من تغطية كل الأسنان(الشكل-13).

الشكل (13) تفريز مسنن بنظام الإنتاج الفردي

ولدى تصنيع المسننات بالجملة وفق نظام الإنتاج الكمي، غالباً ما تستخدم آلات تفريز مؤتمتة خاصة بتصنيع المسننات تُسمى HOP machines، أما تصنيع المسننات الدودية فيتم بطريقت ين:

1ـ الطريقة الأولى: فرز بوساطة التغذية القطرية تستخدم إذا كانت خطوة اللولب الدودي أصغر من 8مم (الشكل-14).

2ـ الطريقة الثانية: فرز بوساطة التغذية المماسية (الشكل-15).

الشكل (14) فرز مسنن دودي بتغذية قطرية	الشكل (15) فرز مسنن دودي بتغذية مسامية

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