لكمة

مكبس التثقيب هو نوع من مكابس الآلات المستخدمة لقطع الثقوب في المواد. يمكن أن يكون صغيرًا ويعمل يدويًا ويحتوي على مجموعة قوالب بسيطة واحدة ، أو كبيرًا جدًا ويعمل بنظام التحكم الرقمي الحاسوبي (CNC ) مع برج متعدد المحطات ويحتوي على مجموعة قوالب أكبر وأكثر تعقيدًا.

مكابس التثقيب آلات كبيرة ذات إطار من النوع "C" أو إطار من النوع "البوابة" (الجسر). في النوع "C" ، يوجد المكبس الهيدروليكي في الجزء العلوي الأمامي، بينما يشبه إطار البوابة دائرة كاملة مع وجود المكبس في مركز الإطار لمنع انحرافه أو تشوهه.

تحتوي مكابس النوع C على صفيحة تثبيت تُستخدم لقفل دعامة القالب السفلية. ولقفل القالب، تُستخدم مسامير على شكل حرف T، ولذلك تحتوي هذه الصفيحة على فتحات على شكل حرف T تُدخل فيها هذه المسامير. تُوضع هذه الفتحات بشكل قطري، مع وجود فتحة أفقية على الجانب الأطول من الصفيحة، وهذا هو الوضع الشائع. تمتد هذه الفتحات حتى تصل إلى ثقب مركزي في الصفيحة، ويكون هذا الثقب كبيرًا بما يكفي لاستيعاب جلبة أخرى مثقوبة، ويُستخدم هذا الثقب لإسقاط الجزء المثقوب إلى أسفل المكبس. يلامس الجزء العلوي من الأداة مكبسًا منزلقًا رأسيًا مزودًا بنظام تثبيت لا يستوعب إلا قطرًا محددًا لعضو أسطواني ملولب يُسمى "ساق" الأداة. يُقفل الجزء السفلي من الأداة في صفيحة التثبيت السفلية، بينما يُقفل الجزء العلوي في المكبس المنزلق. عادةً ما يتم توجيه الجزأين العلوي والسفلي من الأداة بواسطة مجموعات مناسبة من الأعمدة والجلب، مما يوفر الأمان لعناصر التثقيب في الأداة.

عادةً ما تُوضع الأداة فوق قاعدة التثبيت السفلية قليلاً باستخدام قطعتين متوازيتين مصقولتين بدقة بنفس الحجم. هذا إجراء ضروري لأن العديد من الأدوات تُخرج الخردة (القطع غير المرغوب فيها) من خلال الجزء السفلي للأداة، وليس بالضرورة من مركزها. تخرج الخردة أو القطعة المطلوبة من القالب من أماكن مختلفة، ويجب إخراجها أفقيًا من بين القطعتين المتوازيتين. وإلا ستتراكم داخل الأداة نفسها وتُسبب تلفًا كبيرًا لها.

في المكابس الثقيلة ذات القدرة العالية، يحتوي المكبس المنزلق على صفيحة سميكة مزودة بفتحات على شكل حرف T لتثبيت الصفيحة العلوية للأداة (وتسمى الدعامة العلوية). في هذه الحالة، لا يتم توصيل الأسطوانة الملولبة، المسماة بالساق، بالأداة. وتكون المشابك إما ميكانيكية (يتم تشغيلها يدويًا باستخدام مفاتيح الربط) أو تعمل بالهواء المضغوط.

تتميز مكابس التثقيب من نوع البرج بطاولة أو قاعدة مزودة بفرش أو بكرات لتسهيل حركة قطعة العمل المعدنية بسلاسة وبأقل احتكاك. تُستخدم الفرش في الحالات التي تتطلب تقليل الخدوش على قطعة العمل إلى أدنى حد، كما هو الحال مع الألومنيوم المصقول أو المواد شديدة اللمعان.

تتميز مكبس التثقيب بمعايير مثل:

• نوع الإطار
• آلية توصيل الطاقة إلى المكبس (ميكانيكية، أو كهروميكانيكية، أو هيدروليكية)
• حجم منطقة العمل (على سبيل المثال، 2500 × 1250  مم)
• محطة واحدة أو عدة محطات
• تصنيف القوة (على سبيل المثال، 20 طنًا)
• نوع ورشة الأدوات وسعتها (على سبيل المثال، نوع الورشة الدوارة، سعة 34 أداة)
• السرعة أو الإنتاجية (تتميز عادةً بسرعة الضربات بحركة خطوة تبلغ 25 و 1  مم)
• سرعة الحركة بدون صدمة (سرعة الحمل والإزاحة)
• أقصى وزن لقطعة العمل
• ميزات السلامة
• استهلاك الطاقة
• نوع البرنامج

تُصنّف مكابس التثقيب عادةً حسب حمولتها وحجم طاولتها. في بيئة الإنتاج، تُستخدم مكابس حمولة 30 طنًا في الغالب. تُعرف الحمولة اللازمة لقطع وتشكيل المواد جيدًا، لذا فإن تحديد حجم الأدوات المناسبة لمهمة معينة يُعدّ أمرًا بسيطًا نسبيًا. قد تصل الحمولة، وفقًا للمتطلبات، إلى 2000 أو 2500 طن.

تتكون مجموعة القوالب من مجموعة من المثاقب ( الذكر ) والقوالب ( الأنثى )، والتي عند ضغطها معًا، تُحدث ثقبًا في قطعة العمل (وقد تُشوه قطعة العمل أيضًا بطريقة مرغوبة). المثاقب والقوالب قابلة للإزالة، حيث يكون المثقب مُثبتًا على المكبس أثناء عملية التثقيب. يتحرك المكبس لأعلى ولأسفل بحركة خطية رأسية، دافعًا المثقب عبر المادة إلى داخل القالب.

يُطلق على القاعدة الرئيسية لمعظم الآلات اسم المحور "X"، بينما يقع المحور "Y" بزاوية قائمة عليه، ويُسمح له بالتحرك تحت تحكم نظام التحكم الرقمي (CNC). وتختلف المحركات اللازمة لتحريك هذه المحاور في الحجم والقدرة تبعًا لحجم الآلة، وقواعدها، ووزن قطعة العمل المعدنية. كانت الآلات القديمة تستخدم محركات التيار المستمر (DC)، ولكن مع التطورات التكنولوجية، تستخدم الآلات الحديثة في الغالب محركات التيار المتردد عديمة الفرش (AC) للتشغيل.

لبدء دورة التشغيل، يُصدر جهاز التحكم الرقمي CNC أوامره للمحركات لتحريك الطاولة على طول المحورين X وY إلى الموضع المطلوب. بمجرد الوصول إلى الموضع المطلوب، يبدأ جهاز التحكم عملية التثقيب ويدفع المكبس من النقطة الميتة العليا (TDC) إلى النقطة الميتة السفلى (BDC) عبر سطح المادة. (يعود استخدام مصطلحي BDC وTDC إلى المكابس القديمة المزودة بقوابض هوائية أو هيدروليكية. في الآلات الحديثة، لا يوجد مصطلح BDC/TDC فعليًا، ولكنهما لا يزالان يُستخدمان للإشارة إلى أسفل وأعلى شوط المكبس).

أثناء حركة المثقب من النقطة الميتة العليا إلى النقطة الميتة السفلى، يخترق المادة دافعًا إياها عبر القالب، ليحصل على الشكل المحدد وفقًا لتصميم المثقب والقالب. تُقذف قطعة المادة (القطعة المقطوعة) من قطعة العمل عبر القالب ولوحة الدعم وتُجمع في حاوية الخردة. ^{[ 1 ]} يشير الرجوع إلى النقطة الميتة العليا إلى وحدة التحكم لبدء الدورة التالية.

تُستخدم مكبس التثقيب في الإنتاج بكميات كبيرة. غالبًا ما تُقاس أوقات الدورة بالمللي ثانية. ويُقاس إنتاج المواد كنسبة مئوية من الأجزاء إلى النفايات لكل ورقة مُعالجة. تعمل برامج التصميم والتصنيع بمساعدة الحاسوب (CAD/CAM) على زيادة الإنتاجية إلى أقصى حد من خلال ترتيب الأجزاء بشكل متداخل في تصميم الورقة.

• آلة التثقيب
• القطع بالثقب