ماشین‌حساب عمق پخ زدگی | ابزار رایگان برای سوراخکاری دقیق

محاسبه‌گر عمق خزینه‌کاری چیست؟

ماشین‌حساب عمق خزینه محاسبه می‌کند که برای هم‌سطح قرار گرفتن پیچ سرخزینه با سطح، سوراخ مخروطی را تا چه عمقی باید ایجاد کرد. این ابزار دو ورودی، یعنی قطر خزینه و زاویه مته، را می‌گیرد و عمق را به دست می‌آورد. خزینه‌کاری فرورفتگی قیفی‌شکلی ایجاد می‌کند که با زیرِ مخروطی پیچ سرخزینه تطبیق دارد؛ بنابراین سر پیچ بالاتر از سطح بیرون نمی‌زند و بیش از حد نیز زیر سطح فرو نمی‌رود.

نحوه محاسبه عمق خزینه

خزینه شکلی مخروطی دارد که رأس آن درون ماده فرو رفته است. قطر، پهنای دهانه در سطح است. زاویه، زاویه کامل در رأس مخروط است که بین دو ضلع شیب‌دار اندازه‌گیری می‌شود. زاویه‌های رایج مته عبارت‌اند از ۸۲°، ۹۰° و ۱۰۰°.

چون فرورفتگی مخروطی است، عمق آن از مثلثات قائم‌الزاویه به دست می‌آید. مخروط را از وسط به دو نیمه ببُرید؛ هر نیمه یک مثلث قائم‌الزاویه است: شعاع، یعنی نصف قطر، یک ضلع است؛ عمق ضلع دیگر است؛ و نصف زاویه خزینه بین ضلع عمق و ضلع شیب‌دار مخروط قرار دارد.

$\text{عمق} = \frac{\text{قطر} / 2}{\tan(\text{زاویه} / 2)}$

در زاویه ثابت، قطر بزرگ‌تر مخروط عمیق‌تری ایجاد می‌کند. در قطر ثابت، زاویه بزرگ‌تر مخروط را تخت‌تر می‌کند و در نتیجه عمق کمتر می‌شود.

مثال حل‌شده

برای خزینه‌ای با قطر ۱۰ mm که با مته ۹۰° ایجاد شده است:

• شعاع = ۱۰ ÷ ۲ = ۵ mm
• نصف زاویه = ۹۰ ÷ ۲ = ۴۵°
• tan(۴۵°) = ۱
• عمق = ۵ ÷ ۱ = ۵٫۰۰ mm

همین قطر ۱۰ mm در زاویه‌های رایج دیگر عمق متفاوتی ایجاد می‌کند:

• ۸۲°: تقریباً ۵٫۷۵ mm
• ۹۰°: ۵٫۰۰ mm
• ۱۰۰°: تقریباً ۴٫۲۰ mm

برای قطر یکسان، زاویه بزرگ‌تر همیشه خزینه کم‌عمق‌تری ایجاد می‌کند.

نحوه استفاده از این ماشین‌حساب

1. قطر سر پیچ را با کولیس یا خط‌کش اندازه بگیرید و حدود ۰٫۵ mm برای لقی اضافه کنید. این عدد را به‌عنوان قطر خزینه وارد کنید.
2. زاویه درج‌شده روی مته خزینه‌کاری را بررسی کنید. اگر علامت‌گذاری نشده است، زاویه سر پیچ را با نقاله اندازه بگیرید یا برای پیچ‌های سری اینچی ۸۲° و برای پیچ‌های متریک ۹۰° را در نظر بگیرید.
3. قطر و زاویه را وارد کنید. نتیجه، عمق از سطح تا رأس مخروط است.
4. از این عدد برای تنظیم محدودکننده عمق، پیچیدن نوارچسب دور مته در همان علامت، یا تنظیم توقف دستگاه دریل ستونی استفاده کنید.

قطر باید بزرگ‌تر از صفر باشد. زاویه باید از ۰° بزرگ‌تر و از ۱۸۰° کوچک‌تر باشد. در زاویه دقیقاً ۱۸۰° اصلاً مخروطی وجود ندارد و فقط یک سطح تخت ایجاد می‌شود.

زاویه‌های رایج خزینه‌کاری

زاویه مته باید با زاویه سر پیچ مطابقت داشته باشد. ناهماهنگی زاویه در اطراف سر پیچ شکاف ایجاد می‌کند و حتی اگر عمق دقیقاً درست باشد، پیچ هم‌سطح نمی‌نشیند.

خزینه‌کاری در برابر کف‌تراشی

خزینه‌کاری برای سر پیچ تخت و مخروطی، مخروط ایجاد می‌کند. کف‌تراشی برای پیچی با سرِ دارای دیواره‌های مستقیم، مانند پیچ سرپوش‌دار آلن، استوانه‌ای با کف تخت ایجاد می‌کند. فرمول بالا فقط برای خزینه‌کاری کاربرد دارد. عمق کف‌تراشی بر اساس ارتفاع سر پیچ به‌اضافه مقدار کمی لقی تعیین می‌شود، نه بر اساس این رابطه مثلثاتی.

نکات عملی

سوراخ‌کاری واقعی به‌ندرت دقیقاً با هندسه نظری مطابقت دارد. چند عامل نتیجه واقعی را تغییر می‌دهند:

• برگشت‌پذیری ماده. چوب نرم زیر سر پیچ اندکی فشرده می‌شود و ممکن است بعداً به حالت قبلی برگردد؛ در نتیجه پیچ کمی بیرون‌زده می‌ماند. افزودن چند دهم میلی‌متر به عمق معمولاً این مشکل را پوشش می‌دهد.
• فرسودگی مته. مته کُند در مقایسه با مته تیز، مخروطی کمی پهن‌تر یا زبرتر ایجاد می‌کند.
• مواد پوشش‌دار یا لایه‌ای. قطعات فلزی رنگ‌شده یا آبکاری‌شده به عمق بیشتری نیاز دارند تا پس از افزودن پوشش، پیچ همچنان هم‌سطح بماند.
• زاویه‌های بسیار کم و زیاد. در زاویه‌های کمتر از حدود ۳۰°، برای قطر یکسان عمق بسیار زیاد می‌شود: خزینه‌ای با قطر ۱۰ mm و زاویه ۲۰° تقریباً به ۲۸٫۴ mm عمق نیاز دارد. در زاویه‌های بیشتر از حدود ۱۴۰°، مخروط آن‌قدر کم‌عمق است که تقریباً سر پیچ را فرو نمی‌برد.

به همین دلیل، ماشین‌کاران و نجاران معمولاً پیش از سوراخ‌کاری قطعه نهایی، تنظیم عمق را روی یک قطعه دورریز آزمایش می‌کنند.

پرسش‌های متداول

خزینه چیست؟

خزینه فرورفتگی مخروطی‌شکلی است که در سطح ایجاد می‌شود تا پیچ سرخزینه با آن سطح هم‌سطح یا پایین‌تر از آن قرار گیرد. بدون خزینه، زیرِ تخت سر پیچ روی ماده قرار می‌گیرد و درون آن نمی‌نشیند.

فرمول عمق خزینه چیست؟

عمق برابر است با نصف قطر تقسیم بر تانژانت نصف زاویه: عمق = (قطر ÷ ۲) ÷ tan(زاویه ÷ ۲). قطر و زاویه باید با واحدهایی وارد شوند که ماشین‌حساب انتظار دارد؛ یعنی میلی‌متر و درجه.

از چه زاویه‌ای باید استفاده کنم؟

زاویه مته را با زاویه سر پیچ مطابقت دهید. برای هم‌سطح نشستن پیچ، این دو باید یکسان باشند. ۸۲° زاویه استاندارد خزینه برای پیچ‌های سری اینچی در آمریکای شمالی است، ۹۰° برای پیچ‌های خزینه متریک استاندارد است و ۱۰۰° برای بسیاری از بست‌های هوافضا به کار می‌رود.

برای پیچ مشخص، از چه قطر خزینه‌ای باید استفاده کنم؟

قطر سر پیچ را اندازه بگیرید و حدود ۰٫۵–۱ mm لقی اضافه کنید. خزینه‌ای که بیش از حد تنگ باشد باعث گیر کردن سر پیچ پیش از نشستن آن می‌شود؛ خزینه‌ای که بیش از حد گشاد باشد، شکاف قابل‌مشاهده‌ای در اطراف پیچ باقی می‌گذارد.

آیا این ماشین‌حساب با اینچ کار می‌کند؟

ورودی‌های ماشین‌حساب بر حسب میلی‌متر هستند، اما فرمول اصلی با هر واحد سازگاری کار می‌کند. می‌توانید ابتدا اینچ را به میلی‌متر تبدیل کنید (با ضرب در ۲۵٫۴)، محاسبه را انجام دهید و پاسخ را دوباره تبدیل کنید؛ یا همین فرمول را مستقیماً با قطر بر حسب اینچ به کار ببرید که در این صورت عمق را بر حسب اینچ به دست می‌دهد. برای مثال، خزینه‌ای با قطر ۰٫۳۷۵ اینچ و زاویه ۸۲° عمقی حدود ۰٫۲۱۶ اینچ ایجاد می‌کند (۵٫۴۹ میلی‌متر)

چرا با وجود مطابقت عمق با محاسبه، پیچ من هنوز بیرون‌زده است؟

شایع‌ترین علت، ناهماهنگی زاویه بین مته و سر پیچ است. عوامل دیگر شامل برگشت‌پذیری ماده در چوب نرم و تفاوت معمول ابعاد سر پیچ میان سازندگان مختلف است. تنظیم را روی قطعه دورریز آزمایش کنید و اگر پیچ هنوز بیرون‌زده است، عمق را اندکی اصلاح کنید.