تركيبات التجميع: مبادئ التثبيت وأنواعه

I. مبدأ تثبيت التركيبات

عادةً ما يتم التثبيت أثناء التجميع من خلال تركيبات التجميع. تشير تركيبات التجميع إلى معدات العملية المستخدمة في التجميع لتطبيق قوة خارجية على الأجزاء لضمان وضعها بشكل موثوق. وهي تشمل التَرْكِيبات البسيطة والمحمولة ذات الأغراض العامة والتَرْكِيبات الخاصة على إطارات التجميع.

هناك أربع طرق لتثبيت المكونات باستخدام تركيبات التجميع: التثبيت، والضغط، والسحب، والدفع (أو التوسيع)، كما هو موضح في الشكل 5-34.

أ) التثبيت
ب) الضغط على
ج) السحب
د) الدفع

ثانيًا. أنواع التركيبات

يمكن تقسيم تركيبات التجميع إلى تركيبات يدوية وغير يدوية بناءً على مصدر قوة التثبيت. تشمل التَرْكِيبات اليدوية التَرْكِيبات اللولبية، والتَرْكِيبات القضيبية، والتَرْكِيبات الرافعة والتَرْكِيبات اللامتراكزة وغيرها؛ وتشمل التَرْكِيبات غير اليدوية التَرْكِيبات الهوائية، والتَرْكِيبات الهيدروليكية، والتَرْكِيبات المغناطيسية، وغيرها. يقدم هذا القسم بشكل أساسي التَرْكِيبات اليدوية شائعة الاستخدام.

1. مشبك حلزوني

يستخدم المشبك الحلزوني الحركة النسبية بين البرغي والصامولة لنقل القوة الخارجية لربط الأجزاء، ويتميز بوظائف متعددة مثل التشبيك والضغط والسحب والدفع والدعم.

2. المشبك الحلزوني المقوس الشكل (المعروف باسم كالان)

يستخدم المشبك الحلزوني على شكل قوس برغيًا لعمل التثبيت. عند اختيار أو تصميم مشبك حلزوني مقوس الشكل، يجب أن تتكيف أبعاد عمله H، B مع أبعاد الأجزاء المشبَّكة كما هو موضح في الشكل 5-35، ويجب أن يكون له قوة وصلابة كافية. وعلى هذا الأساس، يجب أيضًا تقليل وزن المشبك المقوس إلى الحد الأدنى لسهولة الاستخدام. وتتضمن المشابك الحلزونية الشائعة الاستخدام الهياكل الموضحة في الشكل 5-36، حيث تستخدم المشابك الأصغر حجماً عادةً الهياكل الموضحة في الشكلين 5-36أ و5-36ب، بينما تستخدم المشابك الحلزونية الأكبر حجماً الهياكل الموضحة في الشكلين 5-36ج و5-36د.

3. الموتر الحلزوني

يستخدم الموتر الحلزوني برغيًا لإجراء الشد، ويمكن أن يختلف هيكله. كما هو مبين في الشكل 5-37أ، يتم شد الموتر الحلزوني البسيط عن طريق تدوير الصامولة. وتحتوي الشدادات الموضحة في الشكلين 5-37ب و5-37ج على برغيين مستقلين باتجاهين متعاكسين في الخيط، ويتم توصيل الصواميل بصامولة مسطحة سميكة أو فولاذ مستدير. يؤدي تدوير الصامولة إلى ضبط المسافة بين البرغيين مما يحقق تأثير الشد. إذا كان طرف البرغي ذو اللوح المستطيل ملحومًا بقطعة الشغل، فيمكنه أيضًا أن يعمل على التموضع والدعم. يُظهر الشكل 5-37د شداد برغي مزدوج الرأس، حيث يؤدي تدوير البرغي إلى ضبط المسافة بين الخطافين لشد الأجزاء.

4. ضاغط حلزوني

كما هو موضح في الشكل 5-38، عادةً ما يتم لحام الضواغط الحلزونية مؤقتًا بقطعة العمل باستخدام أقواس، ثم تستخدم البراغي للضغط. ويوضح الشكل 5-38أ استخدام ضاغط حلزوني على شكل قوس "┌" لتسوية درز الصفيحة أثناء الوصل التناكبي. يوضح الشكل 5-38ب استخدام ضاغط حلزوني على شكل قوس "Π" لضغط الأجزاء.

أ) استخدام ضاغط حلزوني على شكل قوس "┌" لتسوية درز اللوحة
ب) استخدام ضاغط حلزوني على شكل قوس "Π" لضغط الأجزاء

5. الداعم الحلزوني

وتستخدم الدعامات الحلزونية للرفع أو النشر، ليس فقط في التجميع ولكن أيضًا في عمليات التصحيح. ويبين الشكل 5-39أ أبسط أنواع الرافعات الحلزونية، التي تتكون من برغي وصامولة وأنبوب دائري. ويكون رأس هذا النوع من الرافعات الحلزونية مدببًا، وهو ما لا يساعد على حماية سطح الأجزاء ولا يصلح إلا لدعم الأسطح التي لا تتطلب دقة عالية، مثل الألواح السميكة أو الأشكال الفولاذية الكبيرة. يُظهر الشكل 5-39ب وسادة مضافة عند رأس البرغي، والتي لا تتلف قطعة العمل ولا تكون عرضة للانزلاق عند الرفع أو الدعم. يُظهر الشكل 5-39ج داعم حلزوني، يحتوي على سنون لولبية على طرفي البرغي الأيمن والأيسر، مما يسرع من إجراءات الرفع والدعم.

6. مشبك إسفيني

وتستخدم المشابك الوتدية السطح المائل للإسفين لتحويل القوة الخارجية إلى قوة تشبيك، وبالتالي تحقيق الغرض من تشبيك الأجزاء. ويوضح الشكل 5-40 شكلين أساسيين للتشبيك بالأوتاد؛ يوضح الشكل 5-40أ العمل المباشر على قطعة الشغل، ولا يتطلب فقط أن يكون سطح قطعة الشغل المشبوطة أملس ومسطح نسبياً، ولكن أيضاً يكون الوتد عرضة لخدش سطح قطعة الشغل؛ ويوضح الشكل 5-40ب أن الوتد ينقل القوة إلى قطعة الشغل من خلال عنصر وسيط، مما يحسن من حالة التلامس بين الوتد وسطح قطعة الشغل.

للتأكد من أن المشبك الإسفيني يمكن أن يقفل ذاتيًا أثناء الاستخدام، يجب أن تكون زاوية الإسفين α أقل من زاوية الاحتكاك، بشكل عام باستخدام 10° ~ 15°. إذا كان من الضروري تعزيز تأثير مشبك الإسفين، يمكن إضافة سمك مناسب من الرقائق تحت الإسفين.

يوضح الشكل 5-41 عدة استخدامات للمشبك الإسفيني. يوضِّح الشكل 5-41أ استخدام صفيحة مشبك على شكل إسفين لتثبيت الصلب الجانبي ومواد الصفيحة مباشرةً. يوضِّح الشكل 5-41ب استخدام صفيحة مشبك على شكل "إسفين" مدمجة مع إسفين لتشبيك الأجزاء. يوضِّح الشكل 5-41ج مشبك إسفيني مع صفيحة مدمجة، حيث يمكن أن يكون شكل المقطع العرضي للإسفين مستطيلًا أو دائريًا.

يُستخدم هذا المشبك بشكل أساسي لمحاذاة مواد اللوحات، لأنه يستخدم لوحة إسفين، لذلك لا يمكن استخدامه إلا عند وجود فجوة عند مفصل مواد اللوحة. كما يشيع استخدام مشبك إسفين الزاوية الفولاذي الموضح في الشكل 5-41د في التجميع.

7. مشابك الرافعة

تستخدم المشابك الرافعة تأثير مضاعفة القوة للرافعات لتثبيت الأجزاء أو الضغط عليها. ونظرًا لسهولة صنعها وسهولة استخدامها وتعدد استخداماتها، فإنها تستخدم على نطاق واسع في التجميع، كما هو مبين في الشكل 5-42. يوضح الشكل 5-43 العديد من المشابك ذات الأذرع البسيطة شائعة الاستخدام في التجميع. بالإضافة إلى ذلك، غالبًا ما تُستخدم قضبان النقب أيضًا كمشابك رافعة.

8. المشابك اللامركزية

تستخدم المشابك اللامركزية جزءًا غريب الأطوار لا يتطابق مركز دورانه مع مركزه الهندسي للتشبيك. تنقسم المشابك اللامتراكزة المستخدمة في الإنتاج إلى عجلات دائرية غير مركزية وعجلات منحنية غير مركزية بناءً على شكل سطح العمل. الأولى أسهل في التصنيع وأكثر استخدامًا على نطاق واسع. تتطلب المشابك اللامركزية عمومًا إمكانية القفل الذاتي.

يوضِّح الشكل 5-44 تركيب عجلة دائرية غير مركزية، حيث تكون العجلة الدائرية غير المركزية ذات الفتحة غير المركزية مثبتة على عمود ثابت ويمكنها الدوران حول العمود. تُسمى المسافة e بين مركز العجلة الدائرية اللامتراكزة والمحور اللامركزي باللامركزية، وتكون العجلة الدائرية اللامتراكزة مزودة بمقبض للتشغيل. عندما تدور العجلة اللامتراكزة حول العمود، تدور العارضة حول المحور، وبالتالي تشبك قطعة العمل. يوضح الشكل 5-44أ زنبركًا كمحور، بينما يوضح الشكل 5-44ب عمود مسمار ثابت كمحور.

تتمثل ميزة أداة التثبيت اللامركزية في عملها السريع، ولكن عيبها هو أن قوة التشبيك صغيرة، ولا يمكن استخدامها إلا في المواقف التي لا يوجد بها اهتزاز أو اهتزاز قليل.