طحن سن غليسون وتخفيف سن كينبرغ

عندما يتساوى عدد الأسنان، ومعامل المرونة، وزاوية الضغط، وزاوية الحلزون، ونصف قطر رأس القطع، تتساوى قوة أسنان غليسون ذات الشكل القوسي مع قوة أسنان كينبرغ ذات الشكل الدائري. والأسباب هي كالتالي:

1) تتشابه طرق حساب قوة التروس المخروطية الحلزونية: فقد طوّر كلٌّ من جليسون وكينبرغ طرقًا خاصة بهما لحساب قوة هذه التروس، وقاما بتجميع برامج تحليل تصميم التروس المناسبة. لكن جميع هذه الطرق تستخدم صيغة هيرتز لحساب إجهاد التلامس على سطح السن، وطريقة المماس بزاوية 30 درجة لتحديد المقطع الحرج، وتطبيق الحمل على طرف السن لحساب إجهاد انحناء جذر السن، واستخدام الترس الأسطواني المكافئ لمقطع منتصف سطح السن لتقريب قوة تلامس سطح السن، وقوة انحناء السن العالية، ومقاومة سطح السن للالتصاق في التروس المخروطية الحلزونية.

2) يحسب نظام غليسون التقليدي لأسنان التروس معلمات قطعة التروس الخام وفقًا لمعامل الوجه النهائي للطرف الكبير، مثل ارتفاع طرف السن، وارتفاع جذر السن، وارتفاع السن العامل، بينما يحسب نظام كينبرغ معلمات قطعة التروس الخام وفقًا لمعامل نقطة المنتصف. يوحد أحدث معيار لتصميم التروس من أغما طريقة تصميم قطعة التروس المخروطية الحلزونية، حيث تُصمم معلمات قطعة التروس الخام وفقًا لمعامل نقطة المنتصف لأسنان التروس. لذلك، بالنسبة للتروس المخروطية الحلزونية ذات المعلمات الأساسية نفسها (مثل: عدد الأسنان، ومعامل نقطة المنتصف، وزاوية الحلزون، وزاوية الضغط)، بغض النظر عن نوع تصميم الأسنان المستخدم، فإن أبعاد المقطع العمودي لنقطة المنتصف تكون متطابقة بشكل أساسي. وتكون معلمات الترس الأسطواني المكافئ عند نقطة المنتصف متسقة (تتعلق معلمات الترس الأسطواني المكافئ فقط بعدد الأسنان، وزاوية الخطوة، وزاوية الضغط العمودي، وزاوية الحلزون عند نقطة المنتصف، ونقطة منتصف سطح سن الترس. ويرتبط قطر دائرة الخطوة بذلك)، لذا فإن معلمات شكل السن المستخدمة في فحص قوة نظامي الأسنان متطابقة بشكل أساسي.

3) عندما تكون المعايير الأساسية للترس متطابقة، ونظرًا لمحدودية عرض أخدود قاعدة السن، يكون نصف قطر زاوية طرف أداة القطع أصغر من نصف قطرها في تصميم ترس غليسون. لذلك، يكون نصف قطر القوس الزائد لجذر السن صغيرًا نسبيًا. وبناءً على تحليل التروس والخبرة العملية، فإن استخدام نصف قطر أكبر لقوس طرف أداة القطع يمكن أن يزيد من نصف قطر القوس الزائد لجذر السن ويعزز مقاومة الترس للانحناء.

نظرًا لأن التصنيع الدقيق للتروس المخروطية الحلقية من نوع كينبرغ لا يمكن تحقيقه إلا بكشط أسطح الأسنان الصلبة، بينما يمكن معالجة التروس المخروطية ذات القوس الدائري من نوع غليسون بالطحن الحراري اللاحق، مما يُتيح الحصول على سطح مخروطي جذري وسطح انتقال جذر السن. كما أن النعومة الفائقة بين أسطح الأسنان تُقلل من احتمالية تركيز الإجهاد على الترس، وتُقلل من خشونة سطح السن (حتى Ra≤0.6 ميكرومتر)، وتُحسّن دقة فهرسة الترس (حتى دقة من الدرجة GB3∽5). وبهذه الطريقة، يُمكن تعزيز قدرة تحمل الترس وقدرة سطح السن على مقاومة الالتصاق.

4) يتميز الترس المخروطي الحلزوني ذو الأسنان شبه المتداخلة، الذي اعتمده كلينجنبرغ في بداياته، بحساسية منخفضة لأخطاء تركيب زوج التروس وتشوه علبة التروس، وذلك لأن خط السن في اتجاه طول السن يكون متداخلًا. ولأسباب تتعلق بالتصنيع، يُستخدم هذا النظام السني في بعض المجالات الخاصة فقط. ورغم أن خط سن كلينجنبرغ أصبح الآن منحنىً فوق دائري ممتدًا، وخط سن نظام غليسون السني عبارة عن قوس، إلا أنه سيظل هناك دائمًا نقطة على كلا خطي السن تُحقق شروط خط السن المتداخل. تُصمَّم وتُصنَّع التروس وفقًا لنظام أسنان كلينغ بيرغر، حيث تقع "النقطة" على خط السن التي تُحقق شرط التطور الحلزوني بالقرب من الطرف الكبير لأسنان الترس، مما يجعل حساسية الترس لأخطاء التركيب وتشوه الحمل منخفضة للغاية، وفقًا لجيري. وبحسب البيانات الفنية لشركة سين، بالنسبة للتروس المخروطية الحلزونية ذات خط السن المقوس، يُمكن تصنيع الترس باختيار رأس قاطع ذي قطر أصغر، بحيث تقع "النقطة" على خط السن التي تُحقق شرط التطور الحلزوني عند نقطة المنتصف والطرف الكبير لسطح السن. وهذا يضمن أن تتمتع التروس بنفس مقاومة أخطاء التركيب وتشوه الصندوق التي تتمتع بها تروس كلينغ بيرغر. وبما أن نصف قطر رأس القاطع المستخدم في تصنيع التروس المخروطية المقوسة من نوع غليسون ذات الارتفاع المتساوي أصغر من نصف قطر رأس القاطع المستخدم في تصنيع التروس المخروطية ذات المعايير نفسها، فإنه يُمكن ضمان وجود "النقطة" التي تُحقق شرط التطور الحلزوني بين نقطة المنتصف والطرف الكبير لسطح السن. خلال هذه الفترة، يتم تحسين قوة وأداء المعدات.

5) في الماضي، اعتقد بعض الناس أن نظام أسنان جليسون للتروس ذات الوحدة الكبيرة كان أدنى من نظام أسنان كينبرج، وذلك بشكل رئيسي للأسباب التالية:

①. يتم كشط تروس كلينجنبرج بعد المعالجة الحرارية، لكن أسنان الانكماش التي تتم معالجتها بواسطة تروس جليسون لا يتم الانتهاء منها بعد المعالجة الحرارية، وبالتالي فإن الدقة ليست جيدة مثل السابقة.

٢. يكون نصف قطر رأس القطع المستخدم في معالجة أسنان الانكماش أكبر من نصف قطر أسنان كينبرغ، مما يؤدي إلى ضعف قوة الترس. مع ذلك، يكون نصف قطر رأس القطع المستخدم في معالجة أسنان القوس الدائري أصغر من نصف قطر رأس القطع المستخدم في معالجة أسنان الانكماش، وهو ما يُقارب نصف قطر رأس القطع المستخدم في أسنان كينبرغ. وبالتالي، يكون نصف قطر رأس القطع الناتج مكافئًا لنصف قطر رأس القطع المستخدم في معالجة أسنان القوس الدائري.

③. اعتاد جليسون أن يوصي بالتروس ذات معامل المرونة الصغير وعدد الأسنان الكبير عندما يكون قطر الترس متساوياً، بينما يستخدم ترس كلينجنبرج ذو معامل المرونة الكبير معامل مرونة كبير وعدد أسنان صغير، وتعتمد قوة انحناء الترس بشكل أساسي على معامل المرونة، لذلك فإن قوة انحناء ترس كلينجنبرج أكبر من قوة انحناء ترس جليسون.

في الوقت الحاضر، يعتمد تصميم التروس بشكل أساسي على طريقة كلاينبرغ، باستثناء أن خط السن يتغير من شكل حلزوني ممتد إلى قوس، ويتم طحن الأسنان بعد المعالجة الحرارية.