ما هي حاسبة دائرة فتحات البراغي؟
دائرة فتحات البراغي (Bolt Hole Circle - BHC) — والمعروفة أيضًا بنمط قطر دائرة الخطوة (Pitch Circle Diameter - PCD) — هي مجموعة من الثقوب الموزّعة بالتساوي حول دائرة وهمية. تأخذ هذه الحاسبة قطر الدائرة وعدد الثقوب وزاوية البداية، ثم تحسب الإحداثيات الدقيقة على المحورين X وY والموضع الزاوي لكل ثقب. إنها أداة عالمية لا غنى عنها للمهندسين وفنيي الماكينات وهواة التصنيع في كل مكان، وتُستخدم في الشفّات (الفلنجات) ومحاور العجلات وأقراص التروس وقواعد المحركات وأي قطعة تتطلب وقوع الثقوب على دائرة مشتركة.
كيفية استخدام الحاسبة
- قطر الدائرة (PCD): أدخل قطر الدائرة التي تقع عليها مراكز الثقوب، بالمليمتر أو البوصة.
- عدد الثقوب: أدخل عدد الثقوب التي تريد توزيعها حول الدائرة.
- زاوية البداية: حدّد زاوية الثقب الأول (عادةً ما تكون 0° في اتجاه اليمين، أو تُقاس من موضع الساعة 12 حسب العرف المتّبع لديك).
تُرجع الحاسبة زاوية كل ثقب وإحداثياته على المحورين X وY نسبةً إلى مركز الدائرة، جاهزةً لتعليم مواضع التخطيط أو برمجتها في ماكينة CNC.
شرح المعادلة
توزَّع الثقوب بالتساوي، لذا تُحسب الزاوية الفاصلة بين كل ثقبين متجاورين كالآتي:
$$\left( x_i,\; y_i \right) = \left( r\cos\theta_i,\; r\sin\theta_i \right)$$- الخطوة الزاوية = \(360^{\circ} \div \text{عدد الثقوب}\)
- زاوية الثقب رقم n = \(\text{زاوية البداية} + (n - 1) \times \text{الخطوة}\)
- X = \((\text{PCD} \div 2) \times \cos(\text{الزاوية})\)
- Y = \((\text{PCD} \div 2) \times \sin(\text{الزاوية})\)
نصف القطر هو ببساطة نصف قيمة PCD. ويحوّل علم المثلثات زاوية كل ثقب إلى موضع ديكارتي يُقاس انطلاقًا من مركز النمط.
مثال تطبيقي
لنفترض أنك بحاجة إلى 6 ثقوب على دائرة PCD قطرها 100 مم، بدءًا من 0°. تكون الخطوة \(360 \div 6 = 60^{\circ}\)، أي أن الثقوب تقع عند الزوايا 0° و60° و120° و180° و240° و300°. ونصف القطر يساوي 50 مم. يقع الثقب الأول عند \(X = 50 \times \cos(0^{\circ}) = 50\) و\(Y = 50 \times \sin(0^{\circ}) = 0\). أما الثقب الثاني فيقع عند \(X = 50 \times \cos(60^{\circ}) = 25\) و\(Y = 50 \times \sin(60^{\circ}) \approx 43.3\)، وهكذا حول الدائرة.
أنماط دائرة الثقوب الترباس القياسية الشائعة
تصف دائرة ثقوب الترباس (BHC)، المسماة أيضاً بقطر دائرة الترباس (PCD، قطر دائرة الخطوة)، مجموعة من الثقوب الموزعة بشكل متساوٍ حول دائرة. يسرد الجدول أدناه الأنماط القياسية الشائعة الاستخدام. يتم اقتباس أقطار دائرة الخطوة لعجلات السيارات بصيغة (عدد الثقوب) × (PCD بالملليمتر)، بينما تتبع دوائر الثقوب للشفة معايير الأنابيب مثل ASME B16.5.
| النمط | PCD | الثقوب | خطوة الزاوية | التطبيق النموذجي |
|---|---|---|---|---|
| 4 × 100 | 100 مم | 4 | 90° | السيارات الصغيرة والمدمجة (مثل السيارات الاقتصادية الهاتشباك) |
| 4 × 114.3 | 114.3 مم | 4 | 90° | السيارات الأقدم، المركبات الخفيفة |
| 5 × 100 | 100 مم | 5 | 72° | العديد من السيارات المدمجة والرياضية المدمجة |
| 5 × 114.3 | 114.3 مم | 5 | 72° | PCD شائع جداً لسيارات الركاب والمقاطع الرياضية متعددة الأغراض |
| 5 × 120 | 120 مم | 5 | 72° | BMW والعديد من السيارات الليموزين الأكبر حجماً |
| 6 × 139.7 | 139.7 مم | 6 | 60° | شاحنات البيك آب وسيارات الدفع الرباعي |
| 8 × 165.1 | 165.1 مم | 8 | 45° | الشاحنات الثقيلة |
| شفة NPS 2" الفئة 150 | 120.7 مم (4.75") | 4 | 90° | شفة أنابيب ASME B16.5 |
| شفة NPS 4" الفئة 150 | 190.5 مم (7.5") | 8 | 45° | شفة أنابيب ASME B16.5 |
| شفة NPS 6" الفئة 150 | 241.3 مم (9.5") | 8 | 45° | شفة أنابيب ASME B16.5 |
خطوة الزاوية بين الثقوب المتجاورة ببساطة \(360^\circ / n\)، حيث \(n\) هو عدد الثقوب. على سبيل المثال، نمط 5 ثقوب له خطوة \(360^\circ/5 = 72^\circ\)، ونمط 8 ثقوب يخطو كل \(360^\circ/8 = 45^\circ\).
نصائح التخطيط والتشغيل العملية
- تأكد من اتفاقية زاوية البداية. تقيس هذه الحاسبة \(0^\circ\) على طول المحور X الموجب (الساعة 3) وتدور بعكس اتجاه عقارب الساعة. إذا كان رسمك يشير إلى موضع الساعة 12 (الأعلى)، أدخل زاوية بداية \(90^\circ\)؛ للأنماط في اتجاه عقارب الساعة، اجعل قيمة الخطوة سالبة أو قلب قيم Y.
- طابق الأصل مع صفر CNC الخاص بك. القيم المحسوبة X/Y نسبية إلى مركز دائرة الترباس. عيّن نظام إحداثيات العمل في الآلة (G54 صفر الجزء) في ذلك المركز، أو أضف إزاحة المركز إلى كل إحداثية بحيث تكون الإشارات والأرباع صحيحة قبل القطع.
- لا تخلط بين قطر الثقب و PCD. يحدد PCD مراكز الثقوب، وليس حوافها. اختر المثقب أو طاحونة النهاية بناءً على خلوص المثبت بشكل منفصل، واترك مادة لقطر الثقب عند التخطيط لمسافات الحافة.
- ثقب المركز وإزالة النتوءات. قم أولاً بثقب أو حفر مركز كل موضع بحيث لا ينحرف المثقب عن الموضع الحقيقي، ثم أزل النتوءات من كلا الوجهين. على الشفات، النتوءات تمنع محاذاة الحشية المناسبة.
- تحقق من PCD بالقياس قبل الحفر. بالنسبة لعدد زوجي من الثقوب، يساوي PCD المسافة من مركز إلى مركز بين ثقبين متقابلين. بالنسبة للأنماط الفردية (مثل 5 ثقوب)، قس من مركز ثقب واحد إلى نقطة الوسط بين الثقبين المتقابلين، أو استخدم علاقة وتر ونصف قطر للعودة إلى حساب الدائرة. تأكد دائماً من المقارنة مع الجزء المتطابق.
- تحقق من التباعد الوتري (من ثقب إلى آخر). التباعد بين الثقوب المتجاورة هو فحص تقاطع مستقل جيد: إنه يساوي \(2r\sin(180^\circ/n)\). تأكيد هذه المسافة بالفرجار يكتشف أخطاء إدخال البيانات أو الوحدات قبل إزالة المعادن.
هذه إرشادات تخطيط عامة؛ تابع دائماً الرسم الهندسي المحكم أو مواصفات المثبت أو المعيار المعمول به (مثل ASME B16.5) بشأن التسامح والأبعاد النهائية.
الأسئلة الشائعة
ما الفرق بين PCD وقطر دائرة البراغي؟ كلاهما يعني الشيء نفسه — أي قطر الدائرة المارّة بجميع مراكز الثقوب.
من أين تُقاس زاوية الصفر (0°)؟ تعتمد هذه الحاسبة على أن 0° يشير إلى اليمين (المحور X الموجب)، مع زيادة الزوايا عكس اتجاه عقارب الساعة. عدّل زاوية البداية لتطابق ما هو موضّح في رسمك الهندسي.
هل يمكنني استخدام البوصة؟ نعم. تظهر الإحداثيات بالوحدة نفسها التي تُدخلها للقطر.
