التفريز

قاطع دوّار متعدد الحواف يتحرك فوق قطعة ثابتة

تنحت الفريزة (Milling) قطعة بقاطع دوّار له عدة أسنان، بينما تتحرك القطعة المشغولة بجانبه. تصنع أوجهًا مسطحة وفتحات وجيوبًا وأي شكل ثلاثي الأبعاد تقريبًا: أوجه كتل المحرّكات، وقوالب حقن البلاستيك، وأجسام الألومنيوم في كثير من الحواسيب المحمولة كلها تُفرَّز. وهي أكثر عمليات التشغيل تنوّعًا.

الصورة: Impressionmanufacturer, CC BY-SA 4.0, عبر Wikimedia Commons

الفريزة · منظر جانبي ومسار الأداة من الأعلى، 5 خطواتتطابق الأرقام المحاطة بدوائر الخطوات أدناه. يُظهر المنظر الأيسر القطع من الجانب؛ ويُظهر المنظر الأيمن كيف يُوجَّه القاطع، من الأعلى.

التفريز في دقيقة، من MecMade

كيف تعمل

ثبّت الكتلة. تمسك ملزمة (مشبك يعمل بلولب) أو مسامير القطعة بإحكام على طاولة الآلة، لأن قوى القطع كبيرة.
أدِر القاطع. يُدير المغزل قاطعًا بعدة حواف قطع (أسنان). وتتراوح السرعات من بضع مئات من rpm (دورات في الدقيقة) للقواطع الكبيرة في الفولاذ إلى 20,000 أو أكثر للصغيرة في الألومنيوم.
اضبط العمق. ينزل القاطع إلى عمق القطع، من بضعة أعشار المليمتر للإنهاء إلى عدة مليمترات للتخشين.
غذِّ القطعة. تحرّك الطاولة القطعة تحت القاطع. يأخذ كل سن قضمة صغيرة، عادةً بسمك 0.05–0.2 مم، ويقذفها رقاقة.
اتبع مسارًا. يوجّه برنامج CNC (تحكم رقمي بالحاسوب: تتبع الآلة إحداثيات مشفّرة) القاطع في X وY وZ. يرسم المحيطات ويفرّغ الجيوب في عدة مرورات، تخشينًا أولًا وإنهاءً أخيرًا، ويبدّل القواطع تلقائيًا.

حقائق أساسية

المواد: المعادن (الألومنيوم، والفولاذ، والتيتانيوم، والنحاس الأصفر)، والبلاستيك، والخشب، والمواد المركّبة
القطع النموذجية: الحوامل، والأغلفة، وكتل المحرّكات، والقوالب والمصبّات، وعلب التروس، والنماذج الأولية
حجم القطعة: من بضعة مليمترات إلى عدة أمتار على الآلات الجسرية الكبيرة (أجزاء أجنحة الطائرات)
الدقة: عادةً ±0.01–0.05 مم؛ ونحو ±0.005 مم على الآلات الدقيقة
تشطيب السطح: عادةً Ra 0.8–3.2 µm (Ra = متوسط الخشونة؛ 1 µm هو جزء من ألف من المليمتر)، مع خطوط مسار أداة ظاهرة
حجم الدفعة المناسب: من قطع مفردة ونماذج أولية إلى آلاف القطع
كلفة العدّة والآلة: تكلّف القواطع من عشرات إلى مئات الدولارات؛ وتتراوح الآلات من بضعة آلاف من الدولارات (يدوية) إلى مئات الآلاف أو أكثر (CNC خماسية المحاور)
السرعة: من دقائق إلى ساعات للقطعة، بحسب كمية المادة المراد إزالتها

نقاط القوة والحدود

نقاط القوة

تصنع أي شكل تقريبًا: أوجهًا مسطحة، وفتحات، وجيوبًا، وأسطحًا ثلاثية الأبعاد
لا عُدد خاصة بالقطعة: التصميم الجديد يحتاج إلى برنامج جديد فقط
دقيقة وقابلة للتكرار، وسهلة الأتمتة
تعمل على معظم المواد الصلبة

الحدود

أبطأ وأغلى للقطعة من السبك أو القولبة عند الإنتاج الكبير
قد تحوّل معظم الكتلة الأولية إلى رقائق
الزوايا الداخلية تحتفظ دائمًا بنصف قطر، لأن القاطع مستدير
التجاويف العميقة الضيقة صعبة: القواطع الطويلة الرفيعة تنحني وتهتز

أين تُستخدم

الطيرانأضلاع الأجنحة وعوارضها، وأغلفة المحرّكات، وحوامل تُشغَّل من ألومنيوم أو تيتانيوم مصمت
السياراتكتل المحرّكات ورؤوس الأسطوانات (الأوجه المسطحة)، وأغلفة علب التروس، والنماذج الأولية
العدد والقوالبقوالب الحقن، ومصبّات السبك بالضغط، وقوالب الختم
الإلكترونياتأجسام الحواسيب المحمولة والهواتف، ومبدّدات الحرارة، والعلب
الطبغرسات الركبة والورك، والأدوات الجراحية

كيف تتعرف عليها

خطوط متوازية دقيقة أو أقواس متداخلة على الأوجه المسطحة: هي مسارات القاطع.
زوايا داخلية مدوّرة في الجيوب، تطابق نصف قطر القاطع.
دوّامات دائرية كبيرة على الأوجه المسطحة الكبيرة، وحروف صغيرة (تموّجات) على الأسطح الثلاثية الأبعاد المنحنية.