| تست ذرات مغناطیسی |
|
تئوری و تعاریف مغناطیسم مواد از نظر خواص مغناطیسی بدو دسته مغناطیسی و غیر مغناطیسی تقسیم می شوند. موادی مانند آهن و نیکل و کبالت و بعضی آلیاژهای آنها که جذب آهن ربا می گردند مواد مغناطیسی و موادی مانند مس و برنج و شیشه و چوب که جذب آهن ربا می شوند مواد غیر مغناطیسی نامیده می شوند. - مـاده مغنـاطیسی مــاده ای است که قابلیت جذب آهن یا هر ماده فرومغناطیسی دیگر را داشته باشد. هنگامیکه ماده ای مغناطیسی شود یک میدان مغناطیسی اطراف آن ایجاد می شود که می تواند مواد فرومغناطیسی دیگر را جذب کند. هر مغناطیس دو قطب مثبت (+) و منفی (-) دارد. قطبهای مغناطیسی هم نام یکدیگر را دفع و قطبهای مغناطیسی غیرهمنام یکدیگر را جذب می کنند. مواد فرومغناطیسی موادی هستند که بشدت جذب میدان مغناطیسی میگردند. آنها را میتوان تبدیل به مغناطیس نمود و آزمایش پودر مغناطیسی برروی آنها انجام داد. در شکل زیر عوامل آهن ربا شدن مواد فرومغناطیسی نشانداده شده است که در نهایت دارای یک قطب شمال و یک قطب جنوب می گردند. - مواد غیرمغناطیسی مواد غیرمغناطیسی خود به دو دسته دیامانیتیک و پارامانیتیک تقسیم می شوند. در مواد پارامانیتیک تعداد الکترونهای چرخنده بدور هسته در جهت خلاف یکدیگر مساوی نیستند و بنابراین کمی خاصیت مغناطیسی دارند و اگر در یک میدان مغناطیسی قرار گیرند، تعدادی از اتمها و مولکولهای آنها طوری تغییر وضع می دهند که میدان مغناطیسی آنها تقریباً در جهت میدان خارجی قرار می گیرد. بنابراین در میدانهای شدید خارجی، خاصیت مغناطیسی ار خود نشان میدهند. در مواد دیامانیتیک ، بعلت چرخش الکترونهایش در دودسته مساوی و در خلاف جهت هم، خاصیت مغناطیسی ندارند. مغناطیس کردن به وسیله کابل: گاهی اوقات ابعاد قطعات به اندازه ای بزرگ است که امکان استفاده از کویل را نداریم. وقتی این مسئله اتفاق می افتد یک سیم مسی عایق شده(روپوش دار) را میتوان برای ایجاد میدان مغناطیسی در ماده به کار گرفت. در این روش، سیم را به دور قطعه می چرخانند(شبیه کویل) تا یک میدان طولی در قطعه ایجاد شود. استفاده از روش پراد: پراد وسیله ای است که با استفاده از عبور جریان از میله های مسی موجب ایجاد یک میدان مغناطیسی موضعی میشود.به طور کلی با روش پراد بیشترین قدرت آشکارسازی برای عیوب موازی خط جوش وجود دارد. روش یوک: یوک قطعهای است فلزی U شکل با یک سیم پیچ پیچیده شده به دورش که جریان را از خود عبور می دهد. هنگامی که کویل، حامل جریان شود در امتداد قطعه یوک، یک میدان مغناطیسی طولی در قطعه مورد آزمایش ایجاد می شود. در میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط یوک، میدان مغناطیسیس خارجی میتواند ذرات آهن را به شدت جذب کند و جهت بررسی عیوب سطحی به کار رود. اگر برادهی آهن در میدان میان دو قطب یوک پاشیده شود، علایم عیوب سطحی را به آسانی می توان مشاهده نمود. جریان متناوب، یکی از مناسبترین جریانهای الکتریکی است که موارد مصرف روزمره دارد به همین دلیل منبعی غنی برای انجام آزمون ذرات مغناطیسی می باشد. ذرات: ذرات مورد استفاده در آزمون ذرات مغناطیسی از موادی که به دقت از لحاظ مغناطیس شوندگی، شکل و قابلیت نفوذپذیری، انتخاب شده اند، می باشند.این ذرات، مغناطیس باقی مانده را در خود نگه نمی دارند. ابعاد این ذرات از براده های تراشکاری هم کوچک تر است و در حقیقت، این ذرات مانند پودر هستند. ذرات بر مبنای روشهای استفاده ی آنها به دو گروه خشک و تر طبقه بندی میشوند. ذرات مغناطیسی توسط نشت میدان مغناطیسی جذب می شوند و تجمع ذرات در محل عیب و نشت میدان می تواند موجب آشکار شدن علائم عیب شود. در روش فلورسنت از لامپ UV (ماوراء بنفش) که دارای نور مرئی می باشند و به آنها نور سیاه نیز گفته میشود، استفاده میگردد . پس عملیات تست به وسیله ی روش فلورسنت در نور مرئی انجام پذیر نمی باشد. ذرات مغناطیسیس باید دارای قابلیت نفوذپذیری بالایی باشند تا اطمینان از اینکه جذب این ذرات توسط میدان های ضعیف هم صورت می گیرد، حاصل شود و همچنین باید این ذرات قابلیت نگهداری مغناطیسی کم داشته باشند تا مغناطیس باقیمانده در آنها کم شودو این مواد باید بلافاصله بعد از قطع میدان ، کنار روند ، البته اگر جذب نشتی میدان نشوند.
آزمون ذرات مغناطیسیس دارای 7 مرحله اصلی است که به ترنیب شامل موارد زیر می باشد: 1- آماده سازی سطح قطعه 2- برقرار کردن یک میدان حلقوی در قطعه 3- بازرسی برای علائم عیوب طولی 4- برقرار کردن یک میدان طولی در قطعه 5- بازرسی برای علائم حاصل از عیوب عرضی 6- مغناطیس زدایی 7- تمیز کردن کامل سطح قطعه از مواد آزمایش کاربرد: در صنایع لوله سازی ، خودرو ، فورجینگ، هوافضا ، کشتی سازی ، بازرسی فنی و غیره مزایا و محدودیت های بازرسی با ذرات مغناطیسی: آزمون ذرات مغناطیسی روشی حساس برای آشکارسازی عیوب سطحی کوچک به شمار می رود و از این جنبه در برخی موقعیتها از پیشرفته ترین روشهای بازرسی هم برتر میباشد. تشخیص عیوب زیر سطحی نیز به شرط آنکه فاصله آنها از سطح زیاد نباشد با این تکنیک امکانپذیر است . اغلب احتیاجی به تمیز کردن دقیق سطوح نبوده و دستیابی به نتایج قابل قبول حتی در حالیکه عیوب حاوب موار آلوده کننده هم باشد ممکن است. هرچند بازرسی با ذرات مغناطیسی یک روش کمی نیست ولی یک اپراتور ورزیده و با تجربه ممکن است بتواند ابعاد دهانه و عمق ترک ها را از نتایج حاصل از این نوع تست ها تخمین بزند . البته عمق ترک هایی که با این روش مشخص شده اند را می توان با استفاده از دیگر روشهای غیر مخرب با دقت تعیین کرد . یکی دیگر از مزایای بازرسی با ذرات مغناطیسی این است که تجهیزات آن نسبتاً ارزان بوده و دستگاههای جانبی چندانی مورد نیاز نمی باشد. محدودیت اصلی روش ذرات مغناطیسی این است که تنها برای بازرسی مواد فرومغناطیسی مناسب بوده و همچنین برای دستیابی به نتایج بهتر لازم است میدان مغناطیسی القاء شده بر امتداد عیوب عمود باشد. از همین رو است که برای پیدا کردن ترک های قطعه باید لزوماً دو یا چند مرحله مغناطیس کردن طی شود، به علاوه باید قطعات بازرسی شده مغناطیس زدایی شوند. هنگامیکه بازرسی قطعات بزرگ مد نظر باشد شدت جریان مورد نیاز بسیار بالا بوده و باید دقت های لازم برای جلوگیری از گرمایش موضعی و سوخته شدن سطح در نقاط اتصال الکتریکی اعمال شود. هر چند که نشانه های سطحی حاصل از بازرسی با ذرات مغناطیسی ممکن است به سادگی قابل رؤیت باشند ولی اغلب اوقات مهارت و تجربه اپراتور در تفسیر نتایج و نشانه های یاد شده از اهمیت تعیین کننده ای برخوردار می باشد. حساسیت تکنیک ذرات مغناطیسی عموماً بسیار خوب است ولی اگر سطح قطعه به وسیله لایه های روغنی یا دیگر مواد غیر مغناطیسی مسطور شده باشد، دقت آن کاهش خواهد یافت. |
| تاریخ: 1392/8/9 |
 |
| تست کشش |
|
تست کشش چیست؟
تست (آزمون) کشش به احتمال اساسی ترین نوعتست مکانیکی است که می توان به روی مواد انجام داد. آزمون های کشش ، ساده ، به نسبت ارزان و به طور کامل استاندارد شده هستند. با اعمال کشش بر روی مواد ، به سرعت می توان دریافت که ماده چگونه در مقابل نیرو ها اعمالی رفتار میکند. همچنان که ماده تحت کشش قرار می گیرد، می توان استحکام و ازدیاد طول آن را اندازه گیری کرد
چرا آزمون کشش؟
از طریق انجام آزمون انجام کشش میتوان اطلاعاتی بسیار زیاد از ویژگی های مکانیکی ماده را بدست آورد و از ادامه آزمون کشش تا نقطه پارگی ، منحنی خوب و کامل از استحکام کششی ماده بدست می آید. منحنی حاصل ، چگونگی رفتار و عکس العمل ماده در مقابل تنش کششی را نمایان می سازد. در نقطه شکست و پارگی ، استحکام کششی و ازدیاد طول در این نقطه را میتوان محاسبه کرد. قانون هوک در اغلب آزمون های کششی مواد ، ملاحظه می شود که در بخش ابتدایی آزمون ، رابطه بین نیروی اعمالی و ازدیاد طول در منحنی تنش-کرنش به صورت خطی است . در این ناحیه ، خط حاصل از ارتباطی که بنام قانون هوک معروف است ، تبعیت میکند. دراین ناحیه ، نسبت تنش به کرنش( (E=?/ε ثابت است. (E) شیب خط در ا ین ناحیه است و به آن مدول الاستیک یا مدول یانگ گفته می شود و تنش (?) و کرنش (ε) با هم تناسب خطی دارند . مدول الاستیک مدول الاستیک مقایسی برای ارزیابی سفتی (Stiffness) ماده است و فقط در ناحیه خطی منحنی تنش- کرنش مفهوم پیدا می کند. اگر نیرویی به ماده در ناحیه خطی منحنی تنش- کرنش وارد شودو سپس اعمال نیرو قطع شود، ماده به همان ابعادی که قبل از اعمال نیرو داشت ، بازمیگردد. از نقطه از منحنی که دیگر خطی نیست و از خط مستقیم منحرف می شود، دیگر قانون هوک جاری نیست و برخی تغییرات ابعادی ماندگار و غیرقابل بازگشت برای ماده رخ می دهد. از این نقطه به بعد در آزمون کشش ، با افزایش تنش(نیرو) رفتار ماده "پلاستیک" خواهد بود: به آن معنا که اگر اعمال تنش بر روی ماده قطع شود، نمونه به ابعادی که قبل از اعمال نیرو داشت ، بازنمی گردد.
استحکام در نقطه تسلیم نقطه تسلیم ، نقطه ای است که از آن بعد منحنی تنش-کرنش دیگر خطی نیست و با افزایش تنش در این نقطه ، تغییر شکل پلاستیک (دائمی )در نمونه رخ میدهد  روش آفست برای برخی از مواد (به طور مثال فلزات و پلاستیک ها)نقطه تسلیم (یا به عبارت دیگر نقطه گذار از محدوده الاستیک به محدوده پلاستیک) به صورت مشخص بر روی منحنی تنش-کرنش مشاهده نمی شود. به همین دلیل از روش آفست برای تعیین استحکام تسلیم ماده استفاده می شود. این روش در استانداردهای ASTM E8 (فلزات)و استاندارد ASTM D638 (پلاستیک ها) تشریح شده است. در روش آفست ، از کرنش 2 /0 درصد ، خطی به موازات ناحیه خطی منحنی رسم می شود. تقاطع خط با منحنی ، نقطه تسلیم آفست را مشخص میکند.. مدول ها ی جایگزین گاهی اوقات در بخش نخستین منحنی تنش- کرنش ، خطی واضح مشاهده نمی شود. در نتیجه نمی توان مدول الاستیک را محاسبه کرد. در این مواقع ، ASTM E111روش های جایگزین برای تعیین مدول مواد را معرفی کرده است.مدول "سکانت" و مدول" مماسی" دو مدول جایگزین هستند. در مدول سکانت ،از هرنقطه بر روی منحنی تنش –کرنش خطی به مرکز رسم می کنیم. شیب خط برابربامدول سکانت خواهد بود. کرنش (الانگیشن) می توان مقدار تغییر طول نمونه ای که در آزمون کشش مورد آزمایش قرار میگیرد را بدست آورد. این مقدار را می توان به صورت تغییر طول مطلق یابه صورت تغییر نسبی (کرنش)گزارش کرد.کرنش را می توان به شکل های مختلف بیان کرد.کرنش مهندسی مهمترین ومعمول ترین روش بیان مورد استفاده کرنش است و برابر است نسبت تغییرات طول به طول اولیه : L-Lo/Lo = e = ?L/Lo کرنش دیگر کرنش حقیقی است که در آن کرنش از معادله(Li/Lo) ln =ε محاسبه می شود. Li طول نمونه در هر لحظه است. استحکام کششی نهایی یکی از ویژگی های مواد که به هنگام آزمون کشش اندازه گیری می شود، استحکام کشش نهایی(UTS) است . این مقدار، حداکثر نیرویی است که نمونه میتواند طی تست تحمل کند. استحکام کششی نهایی می تواند معادل استحکام در نقطه شکست باشد و یا نباشد. این ها همه به این بستگی دارد که ماده ی تحت آزمون چه رفتاری از خود نشان می دهد بدان معنا که آیا رفتار آن ترد، منعطف و یا ترکیبی از این دواست . گاهی اوقات ماده در محیط آزمایشگاه می توان رفتار منعطف از خود نشان دهد، اما در محیط کار و عمل و در محیط بسیار سرد، ممکن است رفتار ترد و شکننده از خود بروز دهد. |
| تاریخ: 1392/7/29 |
 |
| آزمون های غیر مخرب |
|
آزمون‌های غیرمخرب به مجموعه‌ای از روشهای ارزیابی و تعیین خواص دستگاهها و قطعات ساخته شده گفته میشود که هیچ‌گونه آسیب یا تغییری در سامانه ایجاد نکنند. در مقاله زیر به صورت مختصر به انواع روشهای مورد استفاده در این آزمون می پردارزیم.
انواع روش‌ها آزمون انتشار امواج صوتی وقتی که ماده‌ای جامد تحت تنش میباشد، عیوب موجود در آن باعث ایجاد امواج صوتی با بسامد بالا میگردند. این امواج در ماده منتشر شده و میتوان توسط حسگرهای خاصی آنها را دریافت کرد و با تجزیه و تحلیل این امواج میتوان نوع عیب، مکان و شدت آن را تعیین نمود. تست نشرآوایی ( اکوستیک امیشن ) یک روش نوین در زمینه تستهای غیر مخرب است. از این روش میتوان برای تشخیص و موقعیت یابی عیوب مختلف در سازه های تحت بار و اجزای آنها استفاده کرد . تخلیه سریع انرژی از یک منبع متمرکز در درون جسم باعث ایجاد امواج الاستیک گذرا و انتشار آنها در ماده میشود.این پدیده را اکوستیک امیشن مینامند.با توجه به انتشار امواج از منبع تا سطح ماده، میتوان آنها را توسط سنسورهایی ثبت کرد و از این طریق اطلاعاتی در مورد وجود و محل منبع انتشار امواج به دست آورد. این امواج می‌توانند فرکانسهایی تا چند MHz داشته باشند. برای شنیدن صدای مواد و شکست سازه ها از سنسورهای التراسونیک در محدوده kHz 20 تا MHz 1 استفاده میشود و فرکانسهای متداول در این روش در محدوده kHz 300 - 150 هستند . دستگاههای مورد استفاده با توجه به نوع کاربردشان می‌توانند به صورت یک دستگاه کوچک قابل حمل تا یک دستگاه بزرگ دهها کاناله باشند. یک سنسور منفرد به همراه ابزارهای وابسته برای کسب و اندازهگیری سیگنالهای اکوستیک امیشن تشکیل یک کانال اکوستیک امیشن را میدهد. از سیستم چندکاناله برای اهدافی نظیر موقعیت یابی منابع و یا آزمون نواحی که برای یک سنسور منفرد خیلی بزرگ است استفاده میشود . اجزایی که در تمامی دستگاهها برای دریافت سیگنال وجود دارد عبارتند از : سنسور، پیش تقویت کننده، فیلتر و تقویت کننده. آزمون بصری و نوری این روش پایه‌ای‌ترین، ابتدایی‌ترین و معمولاً ساده‌ترین روش آزمون کنترل کیفیت و پایش تجهیرات میباشد. در این روش مسئول کنترل کیفیت می‌بایست مواردی را بطور بصری چک کند. البته گاهی اوقات از دوربین‌هایی استفاده میشود که تصاویر را به رایانه فرستاده و رایانه عیوب را تشخیص میدهد. آزمون رادیوگرافی آزمون رادیوگرافی به استفاده از امواج گاما و ایکس، که قابلیت نفوذ در بسیاری از مواد را دارا میباشند، برای بررسی مواد و تشخیص عیوب محصولات گفته میشود. در این روش اشعه ایکس و یا رادیواکتیو به سمت قطعه هدایت میشود و پس از عبور از قطعه بر روی فیلم منعکس میشود. ضخامت و مشخصه‌های داخلی باعث میشوند نقاطی در فیلم تاریکتر و یا روشن‌تر دیده شوند. آزمون ذرات مغناطیسی در این روش ذرات آهن بر روی ماده‌ای با خاصیت آهنربایی ریخته میشود و میدان مغناطیسی در آن القا میشود. در صورت وجود خراش و یا ترکی بر روی سطح و یا در نزدیکی سطح، در محل عیب قطبهای مغناطیسی تشکیل میشود و یا میدان مغناطیسی در آن ناحیه دچار اعوجاج میگردد. این قطبهای مغناطیسی باعث جذب ذرات آهن میشوند. در نتیجه وجود عیب را میتوان از تجمع ذرات آهن تشخیص داد. آزمون فراصوت در این روش امواج فراصوت با بسامد بالا و با دامنه کم به داخل قطعه فرستاده میشوند. این امواج پس از برخورد به هر گسستگی بازتابیده میشوند و قسمتی از این امواج به سمت حسگر رفته و حسگر آن را دریافت میکند. از روی دامنه و زمان بازگشت این امواج میتوان به مشخصه‌های این گسستگی پی برد. از کاربردهای این روش میتوان به اندازهگیری ضخامت و تشخیص عیوب موجود در قطعات نام برد. آزمون مایعات نافذ در این روش سطح قطعه با مایعی رنگی قابل مشاهده و یا فلورسنت پوشیده میشود. پس از مدتی این مایع در درون شکاف‌ها و حفره‌های سطحی قطعه نفوذ میکند. پس از آن مایع از سطح جسم زدوده میشود و ماده ظاهر کتتده به روی سطح پاشیده میشود. اختلاف روشنایی مایع نافذ و ظاهر کننده باعث میشود که عیوب سطحی به راحتی مشاهده شوند. این تست برای ظاهر سازی عیوبی به کار میرود که به سطح راه داشته باشد وبر روی اکثر مواد از هر جنس که باشد می توان استفاده نمود در ضمن زبری سطح مورد آزمایش باید در حد مناسب باشد .در این روش ابتدا باید سطح رااز چربی وآلودگی تمیز کرد سپس مایع نافذ را بر روی سطح پاشیده وحداقل به مدت پنج دقیقه صبر می کنیم تا مایع نافذ به درون عیب نفوذ کند سپس سطح را تمیز کرده وماده ظاهر ساز را بر روی سطح می پاشیم که این ماده معمولا سفید رنگ است اگر عیبی در سطح وجود داشته باشد اثر آن بر روی سطح مشخص میگردد. آزمون الکترومغناطیس در این روش با استفاده از یک میدان مغناطیسی متغیر در یک ماده رسانا جریان الکتریکی گردابی القا میشود و این جریان الکتریکی اندازهگیری میشود. وجود گسستگی‌هایی مانند ترک در ماده باعث ایجاد وقفه در این جریان میشود و بدین طریق میتوان به وجود چنین عیبی پی برد. در ضمن مواد مختلف دارای رسانایی الکتریکی نفوذپذیری متفاوتی هستند. بنابراین میتوان بعضی از مواد را با این روش رده‌بندی نمود. آزمون نشتی روشهای مختلفی برای تشخیص نشتی در مخازن تحت فشار و مانند آن، استفاده میشود که مهمترین آنها عبارت‌اند از: گوشی‌های الکتریکی، گیج فشار، گاز و یا مانع نافذ و همینطور تست حباب صابون. آزمون ترموگرافی یکی از این روشهای مراقبت وضعیت و پیش بینی عیوب ماشین آلات مکانیکی و الکتریکی بهره گیری از آنالیزهای حرارتی می باشد زیرا عملکرد هر دستگاه همواره با انتشار گرما همراه است و معمولا هر ایراد مکانیکی و الکتریکی در تجهیزات با افزایش و یا کاهش دما بروز می نماید. گرمای منتشر شده از سطح بیرونی اجسام به صورت تشعشعات مادون قرمز که توسط چشم انسان قابل رویت نیستند آزاد می گردد. اما این تشعشات را می توان از طریق دوربین های ترموگرافی که پیشرفته ترین و کامل ترین تجهیزات در زمینه آنالیز حرارتی محسوب می شوند ، مشاهده نمود. از آنالیزهای حرارتی می توان جهت شناسائی و تشخیص عیوبی مانند اتصالات الکتریکی نامناسب ، شل بودن قطعات و تجهیزات ، تغییرات متالورژی ، بار بیش از حد ، خنک کاری نامناسب ، ولتاژ نامناسب ، اتصال و رسانائی نامناسب ، کثیف بودن تجهیزات ، وجود آلودگی محیطی ، اکسیده شدن اتصالات ، ظرفیت نامناسب ، خوردگی و فرسایش خارجی ، عدم هم محوری و ارتعاشات بیش از حد و بسیاری عیوب دیگر را که در نهایت باعث معیوب شدن قطعات و تجهیزات می گردند ، استفاده نمود. آزمون نشت شار مغناطیسی تصویربرداری مغناطیسی از سطوح فلزی توسط حسگرهای میدان مغناطیسی یک تکنیک پر کاربرد در تست غیر مخرب سطح برای تشخیص وجود نقص در نمونه های فلزی است. در میان تکنیکهای تصویربرداری مغناطیسی، روش تست نشت شار مغناطیسی یک روش پرکاربرد در تست غیر مخرب سطوح فلزی فرومغناطیسی همانند لوله های انتقال و مخازن ذخیره نفت و گاز است. در این روش نمونه فرومغناطیس توسط آهنربای دایمی و یا یک سیم پیچ تا نزدیکی ناحیه اشباع مغناطیده میشود. وجود هر گونه ناپیوستگی در ماده مانند ترک، موجب تغییر موضعی شار نشتی در محل ترک می شود. توزیع و شدت شار نشتی اطلاعات مفیدی در باره موقعیت و ابعاد ترک با خود به همراه دارد. این شار نشتی توسط یک حسگر مغناطیسی قابل اندازهگیری است. خواص حسگر مغناطیسی بر توانایی سیستم تست در تشخیص ترکها و خوردگیها با ابعاد مختلف بسیار موثر است. |
| تاریخ: 1392/8/1 |
 |
|
مهندسی آلتراسونیک عبارت است از کاربرد امواج مکانیکی- صوتی با فرکانسی بالاتر از حد شنوایی انسان. شنوایی انسان در محدوده فرکانس 10dHz الی 20dKHz می باشد. امروزه از لغت مگاسونیک برای امواج با محدوده فرکانسی بالاتر از 1000dKHz استفاده می شود. یکی از کاربردهای مهم امواج آلتراسونیک، استفاده از ضربه ناشی از کاویتاسیون ایجاد شده توسط آن در فرآیند شستشوی آلتراسونیک می باشد. اصول کلی این روش مبتنی بر غوطه وری قطعات مورد نظر در یک مایع واسطه می باشد که این مایع، توسط یک مولد امواج آلتراسونیک با فرکانس و شدت بسیار بالایی مرتعش شده و کاویتاسیون به وجود آمده، عمل شستشو و پاک کردن قطعه را انجام می دهد. کاویتاسیون عبارت است از شکل گیری و انهدام مرتب حباب های بخار درون مایع به خاطر خلاء ناشی از عقب نشینی سطح و موج فشار ناشی از برگشت سطح. در این پدیـده، به خــاطر خـلاء نسـبی، جــوشـش حجــمی ولی بدون افزایــش دمـای مـایــع صــورت کاربردهای آلتراسونیک: عملیات اتصال، جوشکاری مواد غیر هم جنس، دوختن، آب بندی، لحیم کاری. امواج ماورای صوت را به روشهای مکانیکی و الکتریکی و مغناطیسی میتوان تولید کرد. ابزار مکانیکی تولید ماورای صوت عبارت است از: سیرن ، سوتک گالتن ، مولد الکتریکی ، مولد مغناطیسی ، نوسانگر پیزو الکتریک و نوسانگر مانیتواستریکتیو که در زیر برخی از آنها که کاربرد وسیعی دارند شرح مختصری می‌دهیم. سیرن سوراخهایی که بر روی این دو صفحه موجود است، می‌توانند در مقابل یکدیگر قرار گیرند. ولی امتداد آنها در صفحه بالایی و پایینی برهم قرار ندارد و طوری است که وقتی هوایی با فشار زیاد از سوراخهای پایینی به دهانه سوراخهای بالایی می‌رسد، تغییر جهت و امتداد میدهد. و همین تغییر جهت حرکت هوا سبب میگردد که بر صفحه بالایی نیرویی اثر کند و آن را به چرخش در آورد. فرکانس صوتی که سیرن تولید میکند با تعداد سوراخهای صفحه دوّار (p) و نیز تعداد دوری که صفحه گردان سیرن در ثانیه دوران می کند (n) نسبت مستقیم دارد (f = pn). که در آن f فرکانس صوت میباشد. معمولا بر روی سیرنها دستگاهی است که می تواند صوت حاصل را مشخص کند. ولیکن اگر تعداد سوراخها در صفحه بسیار زیاد و نیز فشار هوا یا بخار آب که در ظرف سیرن متراکم شده است، بسیار زیاد باشد، ارتعاشات ماورای صوت تولید میشود. به کمک این سیرنها امواجی تا فرکانس200 کیلو هرتز تولید کرده‌اند.
نوسانگر مغناطیسی
سنسور فراصوتی (Ultrasonic Sensor) : تاریخچه این سنسور به سال 1912 میلادی و بعد از غرق شدن کشتی تایتانیک بر می گردد . بعد از غرق شدن تایتانیک دانشمندان به دنبال راه حلی برای تکرار نشدن این فاجعه افتادند ، که اگر کاپتان کشتی به هر دلیلی قادر به دیدن جلو کشتی نبود وسیله ای هشدار دهنده او را از وجود مانع مطلع سازد . در سال 1912 میلادی آقای L F Richartson با الهام از طبیعت و استفاده از مسیریابی خفاشها موفق به ساخت سنسور فراصوتی شد . خفاشها به دلیل بینایی ضعیف و حساس به نو ر، از امواج فراصوتی برای تشخیص موانع استفاده می کنند . اما از آن سال تا کنون که نزدیک به یک قرن از آن می گذرد این سنسور کاربردهای فراوانی در زندگی ما پیدا کرده است که به چند نمونه از این کاربردها می پردازیم . 1 . ابتدا برای نزدیک شدن بیشتر به این سنسور به معرفی آن در دزدگیر اتوموبیل و وسیله هشدار دهنده فاصله در اتوموبیل می پردازیم که مطمعنا همه ما کاربرد سنسور فراصوتی را در دزدگیر اتوموبیل از نزدیک دیده ایم . 2 . سپس به کاربردهایی همچون استفاده در ثبت دقیق ترین زمان ممکنه در ورزش دومیدانی 3 . استفاده در باک هواپیما برای فهمیدن مقدار سوخت 4 . استفاده در کنترل دور ماشینهای صنعتی 5 . کاربرد در علم هواشناسی جدید 6 . و در آخر به دبی متر التراسونیک می پردازیم که امیدوارم مورد توجه شما عزیزان قرار گیرد . چکیده ای از چگونگی کار سنسور التراسونیک : امواج التراسونیک به دستهای از امواج مکانیکی گفته میشود که فرکانس نوسانشان بیش از محدوده شنوایی انسان 20KHz باشد. یک سنسور التراسونیک غالبا دارای یک فرستنده و یک گیرنده امواج التراسونیک می باشد که این امواج بعد از برخورد با یک مانع منعکس شده و به طرف سنسور برمی گردند و با توجه به زمان بازگشت و همچنین کیفیت امواج بازتابش شده به فاکتورهایی همچون فاصله تا مانع ، نوع مانع و سرعت مانع دست پیدا می کنیم . لازم به ذکر است که هر ماده ای به یک کیفیت خاص امواج التراسونیک را از خود عبور و مقداری از آن را باز تابش می دهد . این امواج بدلیل خواصی که دارند کاربردهای متنوع و بعضاً جالبی دارند. با محاسبهایی ساده میتوان دریافت که اگر نقطهایی با فرکانس 25 کیلوهرتز و دامنه 10 میکرومتر نوسان کند شتاب آن بالغ بر 25 هزار برابر شتاب ثقل میشود. این شتاب و به طبع آن سرعت بالا در مایعات باعث ایجاد کاویتاسیون میشود و در هنگام انفجار حبابهای ایجاد شده فشاری در حدود 200 بار ایجاد میگردد. از طرف دیگر اگر حرکت نسبی با مشخصات فوق میان دو سطح جامد برقرار شود ازدیاد دما باعث جوش خوردن دو سطح به یکدیگر میشود که Ultrasonic Welding میباشد. |
| تاریخ: 1392/8/14 |
 |
کاربرد ابزارهای تراشکاری
کاربرد ابزارهای تراشکاری فرایندی است شامل چند مرحله منطقی که در پاسخ به نیازهای ماشینکاری و مطابق نقشه های تولیدی انجام می شود.در اکثر این روش مشخص است که از طریق برنامه های ابزارهای برشی انجام شده و از پارامترهای عملیات برشی مورد نیاز تاثیر خواهد پذیرفت. علاوه بر این یک تفکر تولیدی برای دستیابی به بهترین نتایج یا حل مشکلات خاص نیز مورد نیاز می باشد.
هنگامی که به سراغ ابزارهای مدرن تراشکاری می رویم سه متغیر اصلی وجود خواهند داشت .Aروش گرفتن (clamping)اینسرت Bنوع و طرح براده شکن اینسرت وCجنس ابزار برشی . اصولا فرایند اصول به کار بردن ابزارهای تراشکاری با این سه عامل به طور مرتب درگیر خواهد بود. ابزارهای امروزی تراشکاری به طور کلی شامل این موارد هستند:یک ابزارگیر (Tool holder)فولادی با مکانیز برای ثابت نگهداشتن اینسرت روی آن . اینسرت از جنس مواد سخت می باشد و دارای چند لبه برنده خواهد بود .
زمانی که لبه تا حد معینی ساییده شد جای آن با لبه دیگر عوض خواهد شد که ایندکسینگ گفته می شود . تعریف منطقی متغیرهای ابزار مرحله به مرحله از طریق لیست ابزارهای موجود‘مشخصات ماشین ابزار‘نقشه های ساخت و امکانات موجود برای ایده های نو ایجاد می گردد.
نتیجه نهایی و ساخت کارایی ابزار در طول عملیات برشی دو ضابطه برتر برای هر عملیات ماشینکاری به شمار می روند.نتیجه نهایی عملیات برشی باید قطعه ای منطبق با مشخصات و محدوده های مورد نظر باشد در ضمن این که مقاصد اقتصادی ماشینکاری را نیز تامین نماید. نمایش کارایی ابزار نیز شامل هزینه ابزار در عملیات ماشینکاری ‘به همراه ارائه مناسبی از سایر عوامل از قبیل‘شکستن براده ها ‘قابلیت اطمینان‘اطلاعات برشی‘مدیریت ابزار و فهرست ابزار ها خواهد بود.
عوامل اصلی که بر انتخاب و کاربد ابزارهای تراشکاری تاثیر می گذارند عبارتنداز:
1- جنس قطعه کار- قابلیت ماشینکاری‘شرایط‘خواص و ...
2- طراحی قطعه کار- شکل ‘ ابعادو مقادیرمجاز برای کار موردنظر
3- محدودیت ها - دقت‘کفیت سطح و ...
4- ماشین ابزار-نوع‘توان‘شرایط و مشخصات
5- پایداری – از لبه برنده گرفته تا فونداسیون ماشین
6- تنظیمات – قابلیت دستیابی‘ابزار گیر‘تعویض ها
7- برنامه ابزار – ابزار صحیح
8- کارایی-اطلاعات برشی‘عمر ابزارو مسائل اقتصادی و
9- کیفیت-تحویل ابزارو خدمات بعدی.
طبقه بندی ماشین های فلز تراشی
معمولترین ماشین فلزتراشی‘ماشین تراش است.ماشین های تراش را به دو دسته تقسیم می کنند:
1-ماشین تراش اونیورسال 2- ماشین تراش مخصوص.
به وسیله ماشین های تراش اونیورسال می توان سطوح جانبی و قاعده ی استوانه ها و مخروط ها و نیز سوراخ های استوانه ای و مخروطی و پیچ و مهره ها را به اندازه های مختلف تراشید و قطعات فلزی را با مته سوراخ کرده و خزینه نمود برقوزد و قلاویز کرد.
ماشین تراش مخصوص برای انجام عملیات تراشکاری محدود در ساختن قطعات معین و سری به کار می روند. قسمتهای اصلی ماشین تراش اونیورسال عبارتند از:1- بستر:فونداسین سختی است از جنس چدن و به شکل دو راهگاه طولی که به وسیله ی نوارهای عرضی به هم متصیلند و مجموعا بر روی دو پایه ی محکم نصب شده است. پیش دستگاه با جعبه دنده ی سرعت‘پس دستگاه ‘جعبه دنده بار با میله ی پیچ تراشی و میله ی بار و صفحه ی رنده بند با میز ماشین‘و سوپرت دستی با بستر ماشین همراهند.
2- پیش دستگاه:پیش دستگاه به وسیله پیچ هایی در طرف چپ به بستر ماشین تراش محکم شده است.در داخل پیش دستگاه جعبه دنده و محور ماشین ورودی دیواره ی آن دسته های تنظیم سرعت قرار داد.مهمترین قسمت پیش دستگاه ماشین تراش محوری است در یاتاقانهای بالشی یا ساچمه ای گردش می کند. محور ماشین تراش معمولا تو خالی است . در سوراخ مخروطی آن میله مرغک متحرک را قرار می دهند و روی پیچ محیط آن صفحه ی مرغک یا سه نظام را بسته و محکم می کنند.
3-پس دستگاه: بیشتر به عنوان تکیه گاه قطعات طویل که بین مرغکها تراشیده می شوند و گاهی برای نگاه داشتن مته و برقو و قلاویز و ابزارهای دیگر به کار می رود.پس دستگاه را می شود به راحتی در طول راهگاههای کشویی حرکت داد.
4- سوپرت یا دستگاه رنده نگهدار: دستگاه رنده نگهدار برای نگه داشتن رنده و حرکت دادن آن در امتداد بار عرضی و طولی است. سرسره ی عرضی را می توان به کمک پیچ در جهت عمود به محور تنه ی دستگاه حرکت داد.تغییر مکان سرسره ی تحتانی و سرسره ی عرضی هم با دست و هم به طور خودکار امکان پذیر است . قسمت گردان را می توان به اندازه 45 درجه از دو طرف گرداند. از این عمل مخصوصا در مخروط تراشی استفاده می شود. قسمت گردان را می توان به وسیله ی پیچ هایی که سر آنها در شیارهای کمانی شکل سرسره ی عرضی قرار گرفته است در هر وضع دلخواه محکم کرد. روی سطح هادی فوقانی قسمت گردان می توان رنده بند را برای میزان کردن رنده در محل مطلوب تغییر مکان داد.
5- دستگاه بار: دستگاه بار برای انتقال حرکات زیر برنده نگهدار و در نتیجه برنده به کار می رود :
الف – حرکت بار طولی به وسیله ی میله ی پیچ بری برای پیچ تراشی.
ب- حرکت بار طولی به وسیله ی میله ی بار خودکار.
ج – حرکت بار عرضی به وسیله ی میله ی خودکار و پیچ عرضی دستگاه رنده نگهدار.
عملیات زیر باید به وسیله دستگاه بار انجام پذیر باشند:
1 - شروع و متوقف حرکت بار خودکار بدون آنکه میله ماشین از گردش بیفتد.
2- تغییر جهت حرکت بار خودکار بدون تغییر یافتن جهت گردش محور ماشین.
3 – تغییر مقدار بار بدون تغییر یافتن تعداد دور محور ماشین .
برای انجام دو عمل اول در دستگاه بار خودکار‘قطع و تغییر جهت حرکت پیش بینی می شود. و برای انجام عمل سوم از جعبه دنده بار استفاده می کنند.
کاربرد ابزارهای تراشکاری
کاربرد ابزارهای تراشکاری فرایندی است شامل چند مرحله منطقی که در پاسخ به نیازهای ماشینکاری و مطابق نقشه های تولیدی انجام می شود.در اکثر این روش مشخص است که از طریق برنامه های ابزارهای برشی انجام شده و از پارامترهای عملیات برشی مورد نیاز تاثیر خواهد پذیرفت. علاوه بر این یک تفکر تولیدی برای دستیابی به بهترین نتایج یا حل مشکلات خاص نیز مورد نیاز می باشد.
هنگامی که به سراغ ابزارهای مدرن تراشکاری می رویم سه متغیر اصلی وجود خواهند داشت .Aروش گرفتن (clamping)اینسرت Bنوع و طرح براده شکن اینسرت وCجنس ابزار برشی . اصولا فرایند اصول به کار بردن ابزارهای تراشکاری با این سه عامل به طور مرتب درگیر خواهد بود. ابزارهای امروزی تراشکاری به طور کلی شامل این موارد هستند:یک ابزارگیر (Tool holder)فولادی با مکانیز برای ثابت نگهداشتن اینسرت روی آن . اینسرت از جنس مواد سخت می باشد و دارای چند لبه برنده خواهد بود .
زمانی که لبه تا حد معینی ساییده شد جای آن با لبه دیگر عوض خواهد شد که ایندکسینگ گفته می شود . تعریف منطقی متغیرهای ابزار مرحله به مرحله از طریق لیست ابزارهای موجود‘مشخصات ماشین ابزار‘نقشه های ساخت و امکانات موجود برای ایده های نو ایجاد می گردد.
نتیجه نهایی و ساخت کارایی ابزار در طول عملیات برشی دو ضابطه برتر برای هر عملیات ماشینکاری به شمار می روند.نتیجه نهایی عملیات برشی باید قطعه ای منطبق با مشخصات و محدوده های مورد نظر باشد در ضمن این که مقاصد اقتصادی ماشینکاری را نیز تامین نماید. نمایش کارایی ابزار نیز شامل هزینه ابزار در عملیات ماشینکاری ‘به همراه ارائه مناسبی از سایر عوامل از قبیل‘شکستن براده ها ‘قابلیت اطمینان‘اطلاعات برشی‘مدیریت ابزار و فهرست ابزار ها خواهد بود.
عوامل اصلی که بر انتخاب و کاربد ابزارهای تراشکاری تاثیر می گذارند عبارتنداز:
1- جنس قطعه کار- قابلیت ماشینکاری‘شرایط‘خواص و ...
2- طراحی قطعه کار- شکل ‘ ابعادو مقادیرمجاز برای کار موردنظر
3- محدودیت ها - دقت‘کفیت سطح و ...
4- ماشین ابزار-نوع‘توان‘شرایط و مشخصات
5- پایداری – از لبه برنده گرفته تا فونداسیون ماشین
6- تنظیمات – قابلیت دستیابی‘ابزار گیر‘تعویض ها
7- برنامه ابزار – ابزار صحیح
8- کارایی-اطلاعات برشی‘عمر ابزارو مسائل اقتصادی و
9- کیفیت-تحویل ابزارو خدمات بعدی
مدل FP4M یک ماشین یونیورسال جدید قوی و از نظر اندازه متوسط میباشد و برای فرزکاری و سوراخکاری (داخل تراشی) ساخته شده است. با استفاده از تجهیزات اضافی همراه با ماشین میتوان انواع قطعات را بطور ایده آل با ماشین فرز FP4M در کارگاههای ابزارسازی کارخانه های تولیدی آزمایشگاههای صنعتی و تعمیرگاهها ماشینکاری کرد.
انواع تیغه فرز
انواع تیغه های فرز :
عملیات مختلفی که به وسیله تیغه های فرز انجام می گیرد موجب تنوع شکل و اندازه این ابزارها شده است. چنانچه از این لحاظ بر تمام ابزارهای دیگر که در ماشین سازی مورد استفاده واقع می شوند رجحان دارد. با این حال انتخاب تیغه فرز در اغلب موارد به هیچ وجه دشوار نیست زیرا شکل و اندازه سطحی که باید فرز کاری شود و کیفیت عمل فرز کاری (زبر تراشی یا پرداختکاری) شکل و اندازه فرز را مشخص می کند.
شکل هندسی تیغه فرز به شکل هندسی رنده برنده است و علاوه بر لبه برنده اصلی یک یا دو لبه فرعی دارد.
تیغه های فرز را می توان از لحاظ زیر تقسیم بندی کرد :
الف) وضع دنده ها نسبت به محور تیغه فرز : فرز های غلطکی و مخروطی و زاویه ای و پیشانی تراشی.
ب) شکل دنده ها : فرز های دنده راست و دنده مارپیچ و دنده کج.
ج) ساختمان داخلی : فرزهای یکپارچه ساده و مرکب و چندپارچه.
د) طریقه بستن تیغه فرز : فرزهای سوراخدار و انگشتی.
ه) طرز انجام کار : فرزهای غلطکی و پولکی و زاویه ای و پیشانی تراش و فرم تراش و دنده تراش و پیچ تراش و غیره.
تیغه های فرز را بر حسب شکل و نوع کاری که انجام می دهند به شرح زیر تقسیم بندی می کنند :
1- فرز های غلطکی : فرز های غلطکی با دنده های راست یا مارپیچ که بر سطح جانبی استوانه ای قرار گرفته است برای تراشیدن سطوح همواره به کار می رود.
امروزه بیشتر فرزهای غلطکی را با دنده های مارپیچ می سازند.
لبه برنده این فرزها تدریجا در کار فرو می رود و در نتیجه تیغه فرز آرامتر کار می کند و سطح تراشیده شده به وسیله آن هموارتر و صاف تر میشود. بعلاوه هدایت براده در این فرزها بهتر انجام می گیرد زیرا خود دنده فرز نیز در کنار زدن براده کمک می کند.
چون شماره دنده های فرز مارپیچی که در ان واحد با هم کار می کند زیادتر از فرز های دنده راست است می توان از شماره دنده های آن کاست و در نتیجه دنده های آنها را درشت تر از دنده های فرز دنده راست هم قطر آنها ساخت و به این ترتیب هم بر استحکام دنده های فرز افزود و هم فاصله بین دنده ها را برای هدایت براده زیادتر کرد.
امروزه از فرز های دنده راست فقط برای تراشیدن سطوح به عرض 35 میلیمتر استفاده می کنند . زاویه تمایل دنده های مارپیچی را برای فرز های دنده ریز در حدود 20 تا 25 و برای فرز های دنده درشت در حدود 50 تا 55 درجه انتخاب می کنند. نقص فرز های دنده مارپیچ این است که هنگام فرز کاری با آنها فشار محوری ایجاد می شود. مقدار این فشار به زاویه تمایل دنده ها بستگی دارد. به این دلیل گاهی دو تیغه فرز دنده مارپیچ را که جهت تمایل دنده های آنها مخالف یکدیگر (یکی راست و دیگری چپ است ) ولی زاویه تمایل آنها مساوی است روی ماشین فرز می بندند تا فشار محوری آنها روی آربور و محور ماشین خنثی شود.
2- فرز های پولکی : این فرزها را برای در آوردن شیارهای مختلف و بریدن فلزات و کارهای دیگر به کار می برند. دنده های فرز شیارتراشی هم از جلو و هم از طرفین کار را می تراشند یعنی سطح جانبی فرز عمل اصلی فرز کاری را انجام می دهد و پیشانی های آن جدار شیار را صاف و پرداخت می نماید.
فرز های پولکی برای در آوردن شکافهای باریک (شیار سرپیچها و غیره ) و بریدن فلزات به کار می روند و گاهی فرزهای اره ای نیز نامیده می شوند. به وسیله این تیغه فرزها می توان شکاف هایی به عرض 3/0 تا 4 میلیمتر در فلزات ایجاد نمود. فرزهای غلطکی و پولکی بزرگ را اغلب دو پارچه می سازند یعنی بدنه فرز را از فولاد معمولی و تیغه های آن را از فولاد های ابزار یا تندبر ساخته به یکدیگر متصل می کنند.
0- فرزهای انگشتی : این فرز ها دارای ساق مخروطی یا استوانه ای هستند که به وسیله کلاهک یا فشنگهای مخصوص در سوراخ محور ماشین فرز محکم می شوند. از این فرز ها برای تراشیدن شیارهای باریک به اشکال مختلف استفاده می شود
ماشینهای فرز یکی از چندین نوع ماشینی است که به وسیله آنها براده برداری صورت می گیرد. اهمیت و استفاده ماشینهای فرز در صنعت بسیار زیاد است، این نوع ماشینها قادر به تراش دقیق یک یا چندین صفحه است مخصوصاً از آنها برای تولید هر چه بیشتر استفاده می گردد.
موارد استفاده دیگر آنها بیشتر در کارگاههای تعمیراتی و ابزار سازی، کارخانجات ماشین سازی، و کارگاههای تحقیقاتی (ساخت دستگاههائی که برای آزمایش مورد استفاده قرار می گیرد.)، می باشند. ماشینهای فرز یکی از پراهمیت ترین ماشینی است که در صنعت به کار می گیرند. استفاده دیگر این ماشینها در ساخت چرخ دنده ها است و چون در تراش صفحات و شیارها از نظر صرفه جوئی وقت بر صفحه تراش مزیت دارد امروزه کم کم جای صفحه تراش را در صنعت گرفته است. از طرفی دیگر به واسطه این که ماشینهای فرز می توانند کارهای متعددی را انجام دهند در نتیجه برای کارهای مختلف ماشینهای فرز مختلفی ساخته و در دسترس صنعت قرار داده اند که به شرح هر یک از آنها خواهیم پرداخت.
انواع ماشینهای فرز
به منظور برآورد هر چه بیشتر نیازهای صنعتی می توان انتظارات بسیار زیادی از ماشینهای فرز و نیز فرزکاری داشت. بدین جهت تعداد زیادی از انواع ماشینهای فرز در دسترس می باشد. ماشینهای فرز از نظر اندازه و نوع ساختمان و موارد استفاده متفاوت بوده که عبارتند از:
فرز کاری
فرز کاری برای تراشیدن سطوح به اشکال مختلف و در آوردن شیازهای مستقیم و مارپیچ و چرخ دنده تراشی و پیچ بری و عملیات دیگر مورد استفاده واقع می شود.تیغه فرز،ابزار برشی چند لبه ای است که لبه های برنده یا تیغه های آن روی سطح جانبی و پیشانی استوانه و مخروط و اجسام دوار دیگر قرار گرفته است.این تیغه ها ممکن است با بدنه فرز یکپارچه باشد یا به وسایلی روی آن محکم شده باشد.به وسیله تیغه فرز می توان سطوح فلزات را هم خشن تراشید و هم پرداخت نمود.
به وسیله ماشین فرز جدید سطوح فلزات را می توان چنان صاف و دقیق تراشید که تمیز و تشخیص آنها از سطوح سنباده شده بسیار دشوار است.
امروزه فرزکاری یکی از متداولترین عملیات فلز تراشی به شمار می رود.در فرزکاری،تیغه فرز دور محور خود می چرخد و حرکت کاری را انجام می دهد و قطعه فلزی که باید تراشیده شود حرکت باری را اجرا می کند
طبقه بندی ماشین های فلز تراشی
معمولترین ماشین فلزتراشی‘ماشین تراش است.ماشین های تراش را به دو دسته تقسیم می کنند:
1-ماشین تراش اونیورسال 2- ماشین تراش مخصوص.
به وسیله ماشین های تراش اونیورسال می توان سطوح جانبی و قاعده ی استوانه ها و مخروط ها و نیز سوراخ های استوانه ای و مخروطی و پیچ و مهره ها را به اندازه های مختلف تراشید و قطعات فلزی را با مته سوراخ کرده و خزینه نمود برقوزد و قلاویز کرد.
ماشین تراش مخصوص برای انجام عملیات تراشکاری محدود در ساختن قطعات معین و سری به کار می روند. قسمتهای اصلی ماشین تراش اونیورسال عبارتند از:1- بستر:فونداسین سختی است از جنس چدن و به شکل دو راهگاه طولی که به وسیله ی نوارهای عرضی به هم متصیلند و مجموعا بر روی دو پایه ی محکم نصب شده است. پیش دستگاه با جعبه دنده ی سرعت‘پس دستگاه ‘جعبه دنده بار با میله ی پیچ تراشی و میله ی بار و صفحه ی رنده بند با میز ماشین‘و سوپرت دستی با بستر ماشین همراهند.
2- پیش دستگاه:پیش دستگاه به وسیله پیچ هایی در طرف چپ به بستر ماشین تراش محکم شده است.در داخل پیش دستگاه جعبه دنده و محور ماشین ورودی دیواره ی آن دسته های تنظیم سرعت قرار داد.مهمترین قسمت پیش دستگاه ماشین تراش محوری است در یاتاقانهای بالشی یا ساچمه ای گردش می کند. محور ماشین تراش معمولا تو خالی است . در سوراخ مخروطی آن میله مرغک متحرک را قرار می دهند و روی پیچ محیط آن صفحه ی مرغک یا سه نظام را بسته و محکم می کنند.
3-پس دستگاه: بیشتر به عنوان تکیه گاه قطعات طویل که بین مرغکها تراشیده می شوند و گاهی برای نگاه داشتن مته و برقو و قلاویز و ابزارهای دیگر به کار می رود.پس دستگاه را می شود به راحتی در طول راهگاههای کشویی حرکت داد.
4- سوپرت یا دستگاه رنده نگهدار: دستگاه رنده نگهدار برای نگه داشتن رنده و حرکت دادن آن در امتداد بار عرضی و طولی است. سرسره ی عرضی را می توان به کمک پیچ در جهت عمود به محور تنه ی دستگاه حرکت داد.تغییر مکان سرسره ی تحتانی و سرسره ی عرضی هم با دست و هم به طور خودکار امکان پذیر است . قسمت گردان را می توان به اندازه 45 درجه از دو طرف گرداند. از این عمل مخصوصا در مخروط تراشی استفاده می شود. قسمت گردان را می توان به وسیله ی پیچ هایی که سر آنها در شیارهای کمانی شکل سرسره ی عرضی قرار گرفته است در هر وضع دلخواه محکم کرد. روی سطح هادی فوقانی قسمت گردان می توان رنده بند را برای میزان کردن رنده در محل مطلوب تغییر مکان داد.
5- دستگاه بار: دستگاه بار برای انتقال حرکات زیر برنده نگهدار و در نتیجه برنده به کار می رود :
الف – حرکت بار طولی به وسیله ی میله ی پیچ بری برای پیچ تراشی.
ب- حرکت بار طولی به وسیله ی میله ی بار خودکار.
ج – حرکت بار عرضی به وسیله ی میله ی خودکار و پیچ عرضی دستگاه رنده نگهدار.
عملیات زیر باید به وسیله دستگاه بار انجام پذیر باشند:
1 - شروع و متوقف حرکت بار خودکار بدون آنکه میله ماشین از گردش بیفتد.
2- تغییر جهت حرکت بار خودکار بدون تغییر یافتن جهت گردش محور ماشین.
3 – تغییر مقدار بار بدون تغییر یافتن تعداد دور محور ماشین .
برای انجام دو عمل اول در دستگاه بار خودکار‘قطع و تغییر جهت حرکت پیش بینی می شود. و برای انجام عمل سوم از جعبه دنده بار استفاده می کنند
اهمیت تنظیم ماشینهای تراش
در عملیات ماشینکاری هر قدر تراش فلزات با ماشین صورت گرفته باشد اعمال ماشین کاری بطور صحیح انجام نخواهد گرفت مگر ابنکه ماشین ها قبلا دقیق تنظیم شده باشند.از طرفی دیگر قطعات کار را می بایستی بطور مناسب روی ماشین قرار داده و پس از تنظیم صحیح آنرا در جای خود محکم نمود‘ و نیز ماشین باید برای عملیات مخصوصی قبلا آماده شده باشند و برای تنظیم مناسب ماشین تراش شخص تراشکارمی باید معلوماتی درباره شناسا ئی و وظایف قطعات اصلی ماشین تراش داشته باشد. بعلاوه تراشکار باید با انتخاب وسیله مناسبی جهت بستن و نگهداری قطهات کار روی ماشین تراش باشد.کلمه تنظیم(Setup )در بعضی از مواقع به معنی سوار کردن قطعات روی ماشین تراش می باشد برای این منظور شخص تراشکار می باید دارای تجربه بیشتری از یک نو آموز یا فردیکه می خواهد کارهای ماشینکاری را بیاموزد و یا در حال تمرین می باشد باشد زیرا که چنین افرادی در ابتدای کار دارای آگاهی کمتری می باشند. در بعضی از صنایع و یا کارخانجات تنظیم و یا سوار کردن قطعات جهت عملیات تراشکاری بوسیله یک شخص و عمل تراشکاری بوسیله شخص دیگری انجام خواهد شد.
برای سوار کردن کار روی ماشین بطور صحیح و مناسب شخص تراشکار باید بتواند سوالات زیر بطور صحیح پاسخ بگوید.
1-چه نوع وسیله نگهداری جهت سوار کردن روی یا داخل ماشین تراش لازم است.
2- چگونه قطعه کار باید در داخل وسیله نگهداری قطعات کارها سوار شود.
3- در چه مواقع کار بطور دقیق روی ماشین سوار شده است.
4-چه نوع ابزار برش(رنده تراش) لازم است و چگونه باید آنرا روی ماشین تراش سوار نمود.
بعد از اینکه کار بطور مناسب و صحیحی روی ماشین تراش سوار شد مرحله مهم بعدی انتخاب و سوار کردن صحیح رنده راست تراش روی ماشین تراش می باشد انجام این عمل و نوع فلزیکه باید تراشکاری شود و شکل رندهایکه باید سنگ زده شود و تیز زوایائیکه برای تراش فلزات لازم است بسیار مهم هستند . بعد از انتخاب تیغ فرز یا رنده تراش می بایستی در قلم گیر جای داده و سپس آنرا روی ماشین تراش قرار داد وانگاه نسبت به مرکز کار آنرا کاملا تنظیم و محکم نمود .
تدارک ماشین تراش
در تدارک ماشین تراش قبل از همه باید کار را به آن بست و رنده یا رنده ها را در محل مناسبی قرار دادو محکم کرد.
برای بستن قطعاتی که باید تراشیده شوند از وسایل زیر استفاده می کنند :
1- مرغکهای ماشین تراش 2- سه نظام 3- سنبه مرغک 4- صفحه مرغک قطعات بلند را میان مرغکها می تراشند. یکی از مرغکها داخل سوراخ مخروطی محور ماشین قرار می گیرد و با آن می چرخد. مرغک دیگر داخل سوراخ مخروطی دستگاه مرغک قرار دارد و ساکن است. به انتهای قطعاتی که میان مرغکها تراشیده می شوند اسبابی به نام نوک گیر می بندند و زبانه ی صفحه مرغک روی محور ماشین پیچیده می شود و پشت نوک گیر افتاده آنرا با خود می چرخاند . قطعاتی را که طول آنها نسبت به قطرشان کم است میان فکهای سه نظام یا چهار نظام محکم می کنند . کارهای بزرگی را که نمی توان میان فکهای سه نظام یا چهار نظام بست به کمک بستها و پیچها یا نبشیهای صفحه مرغک محکم میکنند.
سوهانکاری روی ماشین تراش
بدلایل مختلفی قطعات کارها را روی ماشین تراش سوهانکاری می نمایند گوشه های تیز و خط خط شدن روی کارها را می توان بسادگی از روی آنها بوسیله سوهان بر طرف نمود‘ونیز علایمی که بوسیله نوک رنده روی کار باقی گذارده می شود. باید بوسیله سوهان برطرف گردد. دربعضی ازموارد برای ساختن کارها بطور دقیق می توان ازسوهان نیز استفاده نمود .ولی بطور کلی سوهانکاری درهر صورت روی ماشین تراش صحیح نخواهد بود.مگر درمواقع ضروری که نمیتوان عیب کار رابوسیله دیگری بر طرف کرد. اما برای اینکه کار را بطور دقیق وسطح پرداختی تراشیده شود.لازم است که از یک رنده که نوک آن کاملا دقیق سنگ زده شده استفاده نمود. در بعضی اوقات برای سنگ زدن نوک رنده ها جهت پرداختکاری از سنگ دستی استفاده می شود.
در صورتیکه برای تراش از شخص تراشکار ‘ماهر استفاده گردد‘دقت و درستی کار بهتر خواهد بود. از طرفی بی توجهی در هنگام سوهانکاری دقت کار تراشیده را بسیار کم خواهد کرد
انواع ماشینهای فرز و ساختمان آنها
1- ماشین فرز زانوئی و ستونی
2- ماشین فرز تولیدی (دروازه ای)
3- ماشین فرز مخصوص
اگر چه بعضی از عملیات اصلی فرزکاری به وسیله ماشینهای فرز زانوئی ستونی انجام گرفته است ولی قابل فهم و درک است که بر اثر توسعه یافتن مهارتها سازندگان ماشینها انواع ماشینهای فرز مخصوص دیگری را به بازار عرضه نموده، زیرا که برای اجراء کارهای پیچیده و مهم نیاز به ماشینهای پیچیده تر بوده تا بتوان با آنها با صرف وقت کمتری انجام داد. بنابراین این اصل بحث ما درباره ماشین فرز زانوئی ستونی تمرکز خواهد یافت.
ماشین فرز زانویی و ستونی
این نوع ماشین فرز یک نوع ماشین فرز استاندارد شده است. که بر اساس دو جزء اصلی که قبلاً طراحی شده نامگذاری می گردد.
1- ستون که فرم قاب شکلی دارد.
2- زانو که در جلو ستون قرار گرفته که دارای شیارهای دم چلچله ای برای قرار گرفتن میز می باشد.
معمولاً این ماشینها در دو نوع مختلف ساخته و در بازار کار وجود دارد که عبارتند از:
1- ماشین فرز افقی ساده
در این ماشینها میز در جهت طولی حرکت رفت و برگشت داشته و محور اصلی روی کشوئی که در روی ستون به صورت افقی قرار دارد حرکت عرضی می کند. علاوه بر آن محور که در جلو کشوی عرضی نیز به صورت عمودی قرار دارد می تواند به سمت میز ماشین دارای حرکت عمودی بالا و پایین داشته باشد. این حرمت نیز به وسیله هیدرولیک کنترل می گردد. همچنین این ماشین نیز با دستگاه کپی مجهز است که برای تولید قطعات نرم دار طراحی شده است دقت آنها زیاد و ماشینهای بسیار حساسی است.
نوع دیگر ماشینهای فرز با بدنه ثابت که با دستگاههای کپی مجهز می باشند که از این ماشین نیز برای تولید زیاد و همچنین قطعات فرم دار استفاده می گردد. عموماً این نوع ماشینها را با دستگاههای هیدورلیکی انتقال حرکت مجهز می نمایند. قطعه کپی (مدل) در سمت راست میز ماشین کپی قرار گرفته و میله هدایت که در روی مدل قرار گرفته حرکت از مدل به قطعه مورد تراش منتقل شده و فرزکاری قطعات صورت می گیرد.
ماشین فرز با بدنه ثابت برای تولید قطعات به صورت انبوه طراحی شده است. میز ماشین مستقیماً در روی ریل قرار دارد و فقط می تواند حرکت طولی داشه اشد. محورهای ماشین که به صورت افقی جاسازی شده می تواند حرکت عرضی و نیز حرکت عمودی داشته باشد.
2- ماشین فرز عمودی
ماشین فرز عمودی تفاوت کلی با سایر ماشینهای فرز دارد. این نوع ماشینها دارای محور عمودی است که تیغ فرز به صورت عمودی در داخل محور اصلی قرار گرفته و محکم می گردد. البته تیغ فرز را در داخل محور که خود دارای دنباله مخروطی است قرار داده و سپس آنها را در داخل محور اصلی که در داخل دستگاه سر عمودی بوده جاگذاری نموده و محکم می نمایند.
محور اصلی که تیغ فرز در داخل آن قرار گرفته به وسیله چرخ دستی به سمت پائین و یا بالا حرکت می کند، که می توان با این عمل به کار بار داد. در بعضی از ماشینهای فرز عمودی بار عمودی ممکن است به صورت خودکار صورت گیرد.
محور ماشین فرز عمودی درست مثل ماشینهای مته است که در همان سمتی که میز قرار دارد قرار گرفته است. ابزار برش (تیغ فرز) در داخل محور بسته شده بنابراین در این نوع ماشینها از محور تیغ فرز استفاده نمی گردد. بلکه به جای آن از گیره فشنگی (کلت های) مخصوص استفاده می گردد. میز ماشین نیز داری حرکت طولی عرضی و عمودی است.
به طور کلی ماشینهای فرز عمودی مانند سایر ماشینها دارای سرعتهای مختلف بوده که برای انواع تراش فلزات با انواع تیغ فرزهای انگشتی و یا تیغ فرزهای پیشانی تراش استفاده می گردد.
قسمت های‌مهم این دونوع‌دستگاه‌را که از متداولترین آنهاست می توان چنین معرفی کرد:
1- پایه میز
2- فلکه تنظیم ارتفاع میز (فلکه حرکت عمودی میز)
3-کشوی حرکت عرضی میز
4- فلکه تنظیم حرکت عرضی میز
5- میز اصلی ماشین
6- دسته حرکت طولی میز ماشین
7- اهرم حرکت اتومات میز
8- سردستگاه (درفرز افقی ) وکلگی ماشین (در فرز عمودی )که قابل تنظیم است
9- ضامن کلگی (درفرز افقی ) وفلکه تنظیم حرکت عمودی محور (درفرز عمودی )
10- محور کار یا درن (درفرز افقی ) ومحورکار یا گلویی (درفرز عمودی )
11- اهرم تغییر عده دوران
12- اهرم تنظیم مقدار پیشروی
13- محدود کننده های حرکت اتومات میز
هر اتومبیل از صدها قطعه تشکیل شده است.این فهرست را میتوان مرتبا ادامه داد.قطعات رادیو و تلویزیون – همینطور موشکها – هواپیماها –قطارهاو... را میتوان به انها اضافه کرد کلیه ی قطعاتی که در ساخت و تزئین ساختمانها مورد استفاده قرار می گیرند.و حتی سازه های عظیم فولادی و غیره و در کل انچه از مصنوعات بشری که به چشم می ایند همه و همه به کمک روش های ساخت و تولید مبتنی بر تکنولوژی و علم نوین ساخته و تولید شده اند
همه ی موارد فوق ازتغییرمواد خام مختلف سرهم شدن انها طی فرایندهای متفاوتی که انها را ساخت مینامیم بدست امده اند.ساخت در مفهوم وسیعش فرایند تبدیل مواد خام به محصولات مورد نظر است.
منظور از تولید کل فرایند فراوری و ساخت تعداد انبوهی از یک قطعه کار شامل طراحی- براورد ابزار –مواد خام –ماشین الات وفرایندهای تولید است.تتولید در ساخت تعداد انبوهی از قطعات معنی می یابد نه در ساخت تعدادی محدود.
منظور از طراحی در واقع انجام محاسبات مربوط به قطعات مورد نیاز روز است که
به کمک علوم در طراحی جامدات چون استاتیک-دینامیک –مقاومت مصالح و طراحی اجزا انجام میشود.
ابزار و مواد خام مورد نیاز برای ساخت توامان و با توجه به طراحی های انجام شده و مقاومت مورد نیاز و کارائی مورد انتظار از قطعه انتخاب می شوند در این راستا از علومی چون شیمی –علم مواد وغیره استفاده ی وسیعی میشود.
بخش وسیعی از مطالعات رشته ی ساخت و تولید به بررسی ماشین الات و تجهیزات مورد استفاده در فرایندهای ساخت قطعات تحت عنوان ماشین ابزار یا ماشین افزار اختصاص می یابد به عبارت دیگر شناخت ماشینهای ابزار مورد استفاده اجزا وطرز کار قسمت های مختلف-روش تولید قطعه توسط انها و سعی در رفع اشکالات و محدودیتهای ماشینهای افزار و تکمیل این دستگاه ها و تجهیزات از مهم ترین موارد پرداخته شده در ساخت و تولید میباشد.
در گسترش ماشین الات و ابزارهای مورد استفاده در ساخت قطعات میتوان ابزارهای دستی مثل سوهان واره و...تا دستگاه های پیشرفته ماشینکاری به کمک کامپیوتر CNC را نام برد .
در کنار این ماشینهای افزار سیستم هائی چون هیدرولیک و پنو ماتیک و سیستم های ساخت به کمک شبکه های کامپیو تری برای کم کردن محدودیتها-افزایش سرعت و بهره وری در تولید قطعات کاربرد فراوان دارند
