علاقة التركيب بين الثقب والمحور تحدد ما إذا كانت الأجزاء تنزلق بحرية أو تحتاج إلى طرق خفيف أو يجب ضغطها. اختيار نوع تركيب خاطئ هو أحد أكثر أسباب فشل تجميع أجزاء CNC شيوعًا — ثقب كبير جدًا يؤدي إلى انزلاق المحمل، وضغط زائد يُشقّق الطوق مباشرةً. هذه المقالة تساعدك على الاختيار الصحيح من المرة الأولى.
اختر مباشرة بناءً على متطلبات التجميع. حدد أولاً "هل يلزم وجود حركة نسبية بين هذين الجزأين"، ثم قرر نوع التركيب.
| سيناريو التطبيق | نوع التركيب | الرمز الموصى به | السبب |
|---|---|---|---|
| المحور ينزلق / يدور داخل الثقب بحرية | تركيب فجوي | H7/g6, H8/f7 | ضمان الفجوة، مع دعم من غشاء الزيت المشحوم |
| الأجزاء تحتاج إلى تحديد دقيق دون تثبيت | تركيب فجوي | H7/h6 | فجوة قريبة من الصفر، تجميع بالدفع اليدوي |
| تركيب تروس / بكرة على المحور (تحتاج فك) | تركيب انتقالي | H7/k6, H7/js6 | ضغط خفيف أو فجوة صفرية، قابل للفك |
| دبابيس تحديد موقع، محاور اقتران | تركيب انتقالي | H7/n6, H7/m6 | تحديد موقع محكم، يحتاج عادةً ضغطًا خفيفًا |
| ضغط الحلقة الخارجية للمحمل في م Seat | تركيب ضغطي | H7/p6 | ضغط خفيف، يمنع دوران الحلقة الخارجية |
| ضغط الحلقة الداخلية للمحمل على المحور | تركيب ضغطي | H7/r6 | ضغط متوسط، لنقل عزم الدوران |
| تجميع دائم، أجزاء هيكلية غير قابلة للفك | تركيب ضغطي | H7/s6, H7/u6 | ضغط كبير، يحتاج تركيبًا حراريًا أو تبريدًا |
| المكبس يتحرك بسرعة عالية داخل الأسطوانة | تركيب فجوي | H7/e8, H8/e7 | فجوة كبيرة لاستيعاب التمدد الحراري |
| تركيب غير حرج، تجميع خشن | تركيب فجوي | H11/c11 | تركيب فائقة الاتساع، تكلفة منخفضة |
| النوع | علاقة المحور بالثقب | طريقة التجميع | التطبيقات النموذجية | تكلفة التصنيع |
|---|---|---|---|---|
| تركيب فجوي | الثقب > المحور (فجوة دائمًا) | دفع باليد | محامل التثبيت، محاور التوجيه، تركيبات الانزلاق | منخفضة — تسامحات واسعة، تشغيل سهل |
| تركيب انتقالي | قد تكون فجوة أو ضغط | طرق خفيف بالمطرقة / دفع | تركيب التروس على المحور، دبابيس التحديد، محاور الاقتران | متوسطة — تسامحات أضيق، تحتاج قياسًا قبل التجميع |
| تركيب ضغطي | الثقب < المحور (ضغط دائمًا) | ضغط بالماكينة / تركيب حراري / تبريد | الحلقات الداخلية والخارجية للمحامل، الأطواق، التجميع الدائم | عالية — تشغيل دقيق + معدات تجميع + حساب الإجهاد |
نظام التركيب المُعرَّف في ISO 286 يستخدم رمزًا مكونًا من حرف + رقم لوصف نطاقات التسامح للثقب والمحور.
| العنصر | الثقب | المحور | الشرح |
|---|---|---|---|
| حرف الانحراف الأساسي | أحرف كبيرة A–Z | أحرف صغيرة a–z | الحرف يحدد موقع نطاق التسامح بالنسبة لخط الصفر |
| رقم درجة التسامح | IT01–IT18 | IT01–IT18 | كلما كان الرقم أصغر كان نطاق التسامح أضيق والتشغيل أغلى |
| طريقة كتابة رمز التركيب | ∅25 H7/g6 | الثقب يُكتب على اليسار (H7)، المحور على اليمين (g6)، يفصل بينهما مائل | |
النظام القاعدي للثقب (H كمرجع): الانحراف الأساسي H للثقب = الانحراف السفلي = 0، ويمتد نطاق التسامح لأعلى. الحد الأدنى لحجم الثقب يساوي الحجم الاسمي. يتم الحصول على تركيبات مختلفة بتغيير انحراف المحور.
لماذا نستخدم النظام القاعدي للثقب؟ تشغيل الثقوب أغلى من تشغيل المحاور (يحتاج أدوات ثقب وتنظيف، أنواع أدوات كثيرة). بتثبيت انحراف الثقب (بمثقاب H7 واحد)، وتغيير حجم المحور بالخراطة/الجلي للحصول على تركيبات مختلفة — تكلفة أقل وكفاءة أعلى.
النظام القاعدي للمحور (h كمرجع): الانحراف الأساسي h للمحور = الانحراف العلوي = 0، ويمتد نطاق التسامح للأسفل. يُستخدم للمحاور المصقولة (مثل الفولاذ المسحوب البارد) أو تركيب أجزاء ذات تركيبات مختلفة على نفس المحور.
∅50 H7/g6 = الحجم الاسمي 50mm، ثقب H7، محور g6 → تركيب فجوي
∅50 H7/k6 = الحجم الاسمي 50mm، ثقب H7، محور k6 → تركيب انتقالي
∅50 H7/p6 = الحجم الاسمي 50mm، ثقب H7، محور p6 → تركيب ضغطي
H = ثوب مرجعي في النظام القاعدي للثقب، الانحراف السفلي = 0.
7 / 6 = ثقب IT7، محور IT6. المعيار الصناعي هو أن الثقب أوسع بدرجة واحدة من المحور — لأن تشغيل الثقب بدقة أصعب، فنُعطيه نطاق تسامح أكبر.
موقع الحرف في الأبجدية يحدد اتجاه نطاق التسامح بالنسبة لخط الصفر:
فيما يلي أكثر رموز التركيب استخدامًا، القيم مُعطاة على أساس الحجم الاسمي 25 مم. القيم الفعلية للتسامح تتغير مع الحجم الاسمي — الأحجام الكبيرة لها قيم تسامح مطلقة أكبر.
| رمز التركيب | تسامح الثقب (μm) | تسامح المحور (μm) | نوع التركيب | الفجوة/الضغط (μm) | التطبيق | طريقة التجميع |
|---|---|---|---|---|---|---|
| H7/g6 | +21/0 | -7/-20 | فجوي | +7 ~ +41 | تركيب انزلاقي، محاور توجيه | دفع باليد |
| H7/h6 | +21/0 | 0/-13 | فجوي | 0 ~ +34 | تحديد دقيق، قابل للفك | دفع باليد |
| H8/f7 | +33/0 | -20/-41 | فجوي | +20 ~ +74 | محور دوار في م Seat المحمل | دفع باليد |
| H7/e8 | +21/0 | -40/-73 | فجوي | +40 ~ +94 | دوران عالي السرعة، مكبس | دفع باليد |
| H7/d9 | +21/0 | -65/-117 | فجوي | +65 ~ +138 | انزلاق واسع، أجزاء ذات تمدد حراري | دفع باليد |
| H11/c11 | +130/0 | -110/-205 | فجوي | +110 ~ +335 | غير حرج، تجميع خشن | دفع باليد |
| H7/js6 | +21/0 | +6.5/-6.5 | انتقالي | -6.5 ~ +27.5 | تحديد موضع خفيف، بكرة | طرق خفيف بالمطرقة |
| H7/k6 | +21/0 | +15/+2 | انتقالي | -15 ~ +19 | تركيب التروس على المحور، محاور اقتران | طرق خفيف بالمطرقة |
| H7/m6 | +21/0 | +21/+8 | انتقالي | -21 ~ +13 | دبابيس تحديد، تحديد دقيق | طرق بمطرقة نحاسية |
| H7/n6 | +21/0 | +28/+15 | انتقالي | -28 ~ +6 | تحديد موقع محكم، عمود رئيسي | ضغط خفيف بالماكينة |
| H7/p6 | +21/0 | +35/+22 | ضغطي | -35 ~ -1 | الحلقة الخارجية للمحمل، تركيب دائم خفيف الحمل | ضغط بالماكينة |
| H7/r6 | +21/0 | +41/+28 | ضغطي | -41 ~ -7 | الحلقة الداخلية للمحمل، طوق | ضغط ثقيل بالماكينة |
| H7/s6 | +21/0 | +48/+35 | ضغطي | -48 ~ -14 | تجميع دائم تحت أحمال ثقيلة | ضغط شديد أو تركيب حراري |
| H7/t6 | +21/0 | +54/+41 | ضغطي | -54 ~ -20 | تجميع دائم عالي القوة | تركيب حراري |
| H7/u6 | +21/0 | +61/+48 | ضغطي | -61 ~ -27 | محكم جدًا، أجزاء هيكلية | تركيب حراري / تبريد |
القيم الموجبة = فجوة، القيم السالبة = ضغط. تنسيق تسامح الثقب: الانحراف العلوي/الانحراف السفلي؛ وتسامح المحور بنفس الطريقة. القيم مُعطاة كمرجع لـ ∅25 مم.
يتميز التركيب الفجوي بأن الثقب دائمًا أكبر من المحور، مع وجود فجوة بين الأجزاء. حجم الفجوة يحدد دقة الحركة ومتطلبات التشحيم وتكلفة التشغيل.
أقل فجوة حوالي 7 μm (∅25 مم)، أكبر فجوة حوالي 41 μm. فجوة صغيرة ومتسقة، مناسبة للحالات التي تتطلب تحديدًا دقيقًا مع السماح بالانزلاق.
أقل فجوة = 0 (نظريًا)، أكبر فجوة حوالي 34 μm (∅25 مم). أقرب تركيب فجوي إلى "فجوة صفرية"، يمكن تجميع الجزء بالدفع اليدوي ولكن بدون اهتزاز تقريبًا بعد التركيب.
نطاق الفجوة حوالي 20–74 μm (∅25 مم). أكثر تركيب دوران استخدامًا، مناسب للتشغيل المستمر مع تشحيم.
نطاق الفجوة حوالي 40–94 μm (∅25 مم). مناسب للسرعات العالية أو الحرارة المرتفعة أو أنظمة المحاور متعددة نقاط الدعم.
نطاق الفجوة حوالي 110–335 μm (∅25 مم). تركيب فائقة الاتساع، يُستخدم فقط في الحالات غير الحرجة.
التركيب الانتقالي هو "المنطقة الرمادية" بين الفجوي والضغطي — في نفس الدفعة من الأجزاء، البعض ينتج عنه فجوة والبعض ضغط خفيف. نتيجة التركيب تعتمد على الموقع الفعلي لأبعاد التشغيل للثقب والمحور ضمن نطاق التسامح.
نطاق التركيب -6.5 ~ +27.5 μm (∅25 مم). في معظم الحالات تكون فجوة خفيفة، وأحيانًا ضغط ضئيل جدًا.
نطاق التركيب -15 ~ +19 μm (∅25 مم). احتمالية الفجوة والضغط متقاربة تقريبًا.
نطاق التركيب -21 ~ +13 μm (∅25 مم). في معظم الحالات يكون ضغطًا خفيفًا.
نطاق التركيب -28 ~ +6 μm (∅25 مم). في الغالبية العظمى من الحالات يكون ضغطًا.
يتميز التركيب الضغطي بأن المحور دائمًا أكبر من الثقب، بعد التجميع يتمدد الثقب ويُضغط المحور، والثبات يعتمد على قوة الاحتكاك الناتجة عن التشوه المرن. لا يُنصح بالفك — إعادة التركيب بعد الفك تُضعف خصائص التركيب.
نطاق الضغط 1–35 μm (∅25 مم). أقل ضغط قريب من الصفر، أكبر ضغط معتدل.
نطاق الضغط 7–41 μm (∅25 مم).
نطاق الضغط 14–48 μm (∅25 مم).
نطاق الضغط 27–61 μm (∅25 مم).
بالنسبة للتركيبات الضغطية المتوسطة والثقيلة (H7/s6 وأعلى)، الضغط المباشر قد يؤدي إلى خدش سطح التركيب أو تشقق الطوق. التركيب الحراري (تسخين جزء الثقب) أو التبريد (تجميد المحور) هو الممارسة المعيارية.
مقدار التمدد المطلوب للتجميع = أقصى ضغط + فجوة التجميع (تؤخذ عادةً 0.05–0.1 مم). حسب معادلة التمدد الخطي احسب درجة حرارة التسخين أو التبريد:
ΔT = δ / (α × d)
حيث δ = مقدار التمدد المطلوب (مم)، α = معامل التمدد الخطي للمادة (μm/m·°C)، d = قطر التركيب (مم).
| المادة | معامل التمدد الخطي α (μm/m·°C) | طريقة التسخين | نطاق درجة الحرارة الشائع | ملاحظات |
|---|---|---|---|---|
| الفولاذ | 11–12 | حمام زيت / تسخين حثي / فرن | 150–250°C | لا تتجاوز درجة حرارة التلدين، وإلا يلين المعدن |
| الحديد الزهر | 10–11 | فرن / هواء ساخن | 150–200°C | التغير السريع في درجة الحرارة قد يسبب تشققًا |
| سبائك الألمنيوم | 23–24 | ماء ساخن / زيت ساخن | 80–150°C | معامل تمدد كبير، تأثير التسخين جيد، لكن حد حراري أقل |
| سبائك النحاس | 17–20 | ماء ساخن / زيت ساخن | 100–200°C | توصيل حراري سريع، تسخين متساوٍ |
| الفولاذ المقاوم للصدأ | 16–17 | تسخين حثي / فرن | 200–300°C | معامل تمدد حراري صغير نسبيًا، يحتاج درجة حرارة أعلى |
مناسب للحالات التي لا يُنصح فيها بتسخين جزء الثقب (مثل وجود أختام أو إلكترونيات). استخدم النيتروجين السائل (-196°C) أو الثلج الجاف + الكحول (-78°C) لتجميد المحور.
رموز التركيب في الرسومات مبنية على سطح مثالي ناعم. القمم والوديان المجهورية للسطح الفعلي "تأكل" جزءًا من مقدار التركيب، وتأثيرها أكبر على التركيبات الضغطية.
أثناء التجميع بالضغط، تُسوَّى القمم المجهورية لسطح التركيب. هذا يعني أن مقدار الضغط الفعلي أقل من القيمة المحسوبة نظريًا. مقدار التسوية تقريبًا:
Δeff ≈ 1.2 × (Raثقب + Raمحور)
حيث Ra بوحدة μm. أي أنه إذا كان Ra الثقب = 1.6 μm و Ra المحور = 0.8 μm، فإن مقدار الضغط الفعلي ينقص بحوالي 2.9 μm.
| نوع التركيب | Ra الموصى به (ثقب/محور) | شرح التأثير |
|---|---|---|
| تركيب فجوي دقيق (H7/g6) | 0.8 / 0.4 μm | خشونة كبيرة تُخزّن جسيمات طحن، تُسرّع التآكل. لا يُنصح عند Ra >1.6 μm |
| تركيب فجوي عام (H8/f7) | 1.6 / 0.8 μm | خشونة متوسطة كافية، لكن يجب الانتباه للاحتفاظ بالزيت |
| تركيب انتقالي (H7/k6) | 1.6 / 0.8 μm | الخشونة تؤثر على التوزيع الفعلي للفجوة/الضغط، وعلى قوة الفك |
| تركيب ضغطي خفيف (H7/p6) | 1.6 / 0.8 μm | الضغط الفعلي ينقص حوالي 3 μm، يجب الانتباه للتركيبات الصغيرة |
| تركيب ضغطي متوسط/ثقيل (H7/s6, H7/u6) | 0.8 / 0.4 μm أو أفضل | مقدار الضغط أصلاً ليس كبيرًا، والنسبة التي تأكلها الخشونة عالية. يجب جلي أو صقل سطح التركيب بدقة |
| الخطأ | النتيجة | الطريقة الصحيحة |
|---|---|---|
| استخدام تركيب فجوي بدلاً من انتقالي | الترس يهتز على المحور، ضوضاء عالية، تحديد موقع غير دقيق | للحالات التي تحتاج تحديد موقع + نقل عزم، استخدم تركيب انتقالي H7/k6 + مفتاح |
| استخدام تركيب ضغطي بدلاً من فجوي | تجميع صعب، معدل خردة مرتفع، لا يمكن الفك للصيانة | إذا كان بالإمكان الفك، لا تستخدم تركيبًا ضغطيًا. تركيب فجوي + برغي تثبيت أو مفتاح خيار أكثر اقتصادية |
| ضغط تركيب ضغطي مباشرة بالبرودة بدلاً من التركيب الحراري | خدش سطح التركيب، تشقق الطوق، خردة الأجزاء | H7/s6 وأعلى يجب تركيبها حراريًا أو بالتبريد. لا تتجاوز هذه الخطوة |
| عدم فحص إجهاد التركيب الضغطي | تشقق طوق رقيق الجدران | احسب الإجهاد المحيطي، تأكد أن نسبة D/d كافية (موصى بها ≥2) |
| خشونة سطح التركيب سيئة جدًا | مقدار الضغط الفعلي غير كافٍ في التركيب الضغطي، سعة التحمل أقل من القيمة المصممة | سطح التركيب الضغطي Ra ≤0.8 μm (محور) و Ra ≤1.6 μm (ثقب)، تشغيل بالجلي الدقيق |
| كتابة "تركيب انتقالي" فقط بدون رمز في الرسومات | الورشة لا تستطيع التشغيل، تفسيرات مختلفة لـ "انتقالي" | يجب كتابة الرمز المحدد مثل H7/k6. هذا هو المعيار الوحيد للتواصل |
| تجاوز درجة حرارة تلدين المادة في التركيب الحراري | تلين المادة، انخفاض الصلابة، قوة الجزء لا تفي بالمتطلبات | تحقق من درجة حرارة تلدين المادة، درجة حرارة التسخين يجب أن تكون أقل بـ 20°C على الأقل. الأجزاء المُصلَّدة والمُرطَّبة عمومًا لا تتجاوز 200°C |
| استخدام طوق رقيق الجدران مع ضغط كبير | تشقق الطوق مباشرة أثناء التجميع | زد القطر الخارجي للطوق (D/d ≥2)، أو استخدم مادة أفضل، أو قلل مقدار الضغط |
| رموز تركيب غير متسقة لقطاعات المحور المختلفة | لا يمكن تمييز الاتجاه أثناء التجميع، التركيب الخاطئ عند الانقلاب | علّم اتجاه التجميع على الرسم، أو ضع علامات على الجزء |
| تجاهل تأثير التمدد الحراري على التركيب الفجوي | الفجوة تختفي عند التشغيل بدرجات حرارة عالية، احتكاك الأجزاء والالتصاق بالمحور | احسب الفجوة الفعلية تحت درجة حرارة التشغيل. معامل تمدد الألمنيوم ضعف الفولاذ، انتبه بشكل خاص عند الخلط بينهما |