مواد و فرآیندهای تولید

مواد و فرآیندهای تولید

اسلاید 1: 1بسمه تعاليمواد و فرآيند هاي توليد

اسلاید 2: 2اندازه گيري ابعاديبخش اول:

اسلاید 3: 3 موقعي كه اهالي فينيقيه در خاور مديترانه مشغول داد و ستد بودند روشهايي براي معادل كردن مقدار معيني از يك محصول با مقداري پول بوجود آوردند، از آن همان موقع مبحث اندازه گيري مطرح شد. تمام اندازه گيري ها نسبي هستند و در آنها نمونه مورد اندازه گيري با نمونه هاي استاندارد موجود مقايسه مي شود.مقدمه

اسلاید 4: 4يك جمله قديمي وجود دارد كه مي گويد دو بار اندازه گيري كن يك بار ببر. اين جمله از ديدگاه اقتصادي مفهوم بسيار بزرگي دارد، اندازه گيري دقيق و صحيح باعث كاهش اتلاف مواد و بالا رفتن كيفيت توليد مي شود.

اسلاید 5: 5بزرگترين مزيت آشنايي با اصول اساسي اندازه گيري، نظمي است كه براي فكر كردن منطقي ايجاد مي كند(مزيتي كه بار تمام فعاليت هاي انسان مفيد است)

اسلاید 6: 6اندازه گيري: مترولوژي Metrology علم اندازه گيري بوده و زبان علم مي باشد. با استفاده از اين زبان مي توان در مورد اندازه، كميت، موقعيت، وضعيت و زمان با ديگران(در هر نقطه از جهان) ارتباط بر قرار كرد.

اسلاید 7: 7كاربرد هاي اندازه گيري اندازه گيري به منظور ساخت وسايل اندازه گيري به منظور كنترل ساخت اندازه گيري به منظور پيشرفت(پيشرفت بشر به واسطه توانايي در اندازه گيري پيشرفت سريعتر و راحتتري دارد)

اسلاید 8: 8 صحت يك اندازه گيري هرگز نمي تواند به اندازه استاندارد موجود باشد . خطا ها باعث كاهش صحت اندازه گيري مي شوند. براي آزمايش صحت از كاليبراسيون( مقايسه با استاندارد بالاتر) استفاده مي شود. معمولاً براي تست دقت از قابليت تكرار پذيري استفاده مي شود.موارد مهم در اندازه گيري ابعادي

اسلاید 9: 9 هر اندازه گيري با ابزاري خاص و سيستم اندازه گيري خاص انجام مي شود. خطا هاي بالقوه را به طرق زير مي توان كاهش داد:حذف اندازه گيري هاي مجزا در يك بعد حذف قطعات مجزا در سيستم اندازه گيري(ابزار اندازه گيري)حذف شرايط نوساني قطعه كارحذف متغيير هاي موقعيت دهي مجزا

اسلاید 10: 10 وقتي كه خط اندازه گيري، استاندارد و محور دستگاه اندازه گيري همگي در يك راستا باشند ، كمترين خطاي موقعيت دهي رخ مي دهد.

اسلاید 11: 11مفهوم تلرانس اين امكان وجود دارد كه بتوان طوري مشخصه اي يك مجموعه را اندازه گيري كرد كه در يك اندازه گيري مجدد هيچ يك از آنها با هم مساوي نباشند. در عمل ، اندازه هاي تمام قطعات مي توانند در محدوده خاصي تغيير كنند . اگر از يك وسيله اندازه گيري كه دقت آن بيش از نياز لازم باشد استفاده گردد، رقم هاي اعشار بي معني است لذا حذف مي شود. هزينه چنين اندازه گيري بي مورد است.

اسلاید 12: 12اندازه گيري ها تاثير زيادي روي هزينه دارد. اگر محصولات با دقت كمتري توليد شوند كيفيت آنها نا مطلوب و موجب نا كارآمدي محصول مي شود.اگر دقت اندازه بيش از اندازه باشد باعث افزابش هزينه محصول نهايي مي شود بدون آنكه بر كبفيت مطلوب تاثير گذارد. در نتيجه لازم است كه اصطلاح مطلوب روشن تر شود به اين اصطلاح تلرانس گويند.

اسلاید 13: 13در علم مترولو‍ژي بايستي به دو مورد توجه كرد. يكي مربوط به موقعيت است كه نسبت به يك مبنا داده مي شود. ديگري مربوط به اندازه بوده و شامل هندسه شكل مي شود، مانند قطر،طول و غيره. براي اينكه محصول ساخته شده توجيه اقتصادي داشته باشد، بايستي تلرانسهاي مربوط به هر كدام را رعايت كرد.

اسلاید 14: 14مشخصه هايي از قطعه كاركه در عملكرد يا تعويض قطعه مهم باشدوقتي كه لازم باشد براي هماهنگي بين بخش هاي طراحي، ساخت و بازرسي از محل هاي مبنا استفاده شود.وقتي كه در امر طراحي و ساخت از كامپيوتر استفاده شود.وقتي كه قبلاً از تلرانس يا استاندار استفاده نمي شد. منظور از اندازه گذاري و تلرانس گذاري هندسي

اسلاید 15: 15پنج نوع از مشخصه هاي هندسيتلرانس فرم - نشاندهنده مقدار تغيير مجاز يك سطح يا مشخصه واقعي از فرم مورد نظر مي باشد.تلرانس جهت - نشاندهنده مقدار تغيير مجاز يك سطح يا مشخصه واقعي نسبت به يك مبنا يا عدد مي باشد.تلرانس پروفيل - نشاندهنده مقدار تغيير مجاز يك سطح يا مشخصه واقعي از فرم مورد نظر و / يا نسبت به يك سطح يا يك عدد مي باشد.

اسلاید 16: 16تلرانس لنگي – نشاندهنده مقدار تغيير مجاز يك سطح يا مشخصه واقعي از فرم مورد نظر مي باشد، وقتي كه قطعه كار حول محور مبنا به اندازه 360 درجه چرخش كند.تلرانس مكان – نشاندهنده مقدار تغيير مجاز يك مشخصه واقعي (از نوع اندازه) از موقعيت مورد نظر مي باشد، كه نسبت به يك مبنا، يك عدد يا ديگر مشخصه ها باشد.

اسلاید 17: 17مهم ترين اندازه گيري ابعادي طول length مي باشد، بعد از آن زاويه angle و انحنا curvature مي باشد. با استفاده از چنين اندازه گيري هايي مي توان سطح surface ، پرداخت finish ، تختي flatness و اندازه را تعريف نمود.شكل يك جسم را بدون داشتن اندازه هاي آن مي توان توصيف كرد ولي نمي توان اندازه يك جسم را بدون دانستن شكل آن بيان كرد.مهمترين اندازه گيري هاي ابعاديك

اسلاید 18: 18اندازه گيري خطي عبارت است از فاصله بين دو نقطه مجزا ، اندازه گيري روشي براي گفتن يا نوشتن فاصله مي باشدو اين باعث مي شود كه بتوان فاصله را دوباره اندازه گرفت. هر اندازه گيري از يك نقطه مرجع يا يك انتهاي مرجع شروع شده و در يك نقطه اندازه گيري شده پايان مي پذيرد، اين نقاط باعث ايجاد خط اندازه گيري line of measurement مي شوند كه داراي جهت بوده و معمولاً قابليت برعكس شدن را دارد.اندازه گيري خطي

اسلاید 19: 19بيشتر خطوطي كه بايستي اندازه گيري شوند حاصل تقاطع دو صفحه هستند. براي به دست آوردن اندازه صحيح ، بايستس نري يا مادگي جسم مشخص شود ، همچنين بايستي وضعيت لبه هاي جسم نيز مشخص گردد كه آيا اين لبه ها يك لبه بيروني با زاويه كمتر از 180 درجه است يا يك لبه داخلي با زاويه بيشتر از 180 مي باشند.براي اينكه يك اندازه گيري كاملاً صحيح باشد بايستي علاوه بر شامل بودن طول و جهت، شامل زمان و درجه حرارت نيز باشد.

اسلاید 20: 20عموماً عمل اندازه گيري، مقايسه استاندارد طول با جسم اندازه گيري شونده مي باشد. دو نوع اندازه گيري پايه در مترولو‍ژي وجود دارد كه عبارتند از: اندازه گيري خطي(اندازه گيري جابجايي) اندازه گيري زاويه اي(اندازه گيري چرخشي)عمل اندازه گيري

اسلاید 21: 21براي مقايسه طولهاي نامعلوم با استاندارد، عموماً دو روش روش وجود دارد كه عبارتند از روش جايگزيني و روش جابجايي.در روش جايگزيني intrchange method كه روش مقايسه اي هم گفته مي شود در يك زمان هر دو انتهاي جسم با هر دو انتهاي استاندار مقايسه مي شود. كمپراتورها( مقايسه گرها) بر پايه چنين روشي ساخته شه اند.

اسلاید 22: 22در روش جابجايي displacement method كه اغلب به نام روش اندازه گيري به وسيله جابجايي يا انتقال ناميده مي شود انتهاي جسم را جداگانه آزمايش مي كنند. با رفتن از يك انتها به انتهاي ديگر چيزي جابجا مي شود. ارتباط بين اندازه جابجا شده نسبت به استاندارد، برابر اندازه مورد نظر خواهد بود.پرگار ها از اين نوع وسايل هستند.

اسلاید 23: 23اندازه گيري با مقياسهاي مدرج و ابزارهاي مقياس بندي شدهابزارهاي ورنيهابزارهاي ميكرومترگيج هااندازه گيري مقايسه ايكمپراتورها با بزرگنمايي بالااندازه گيري نيوماتيكيانواع ابزارهاي اندازه گيري

اسلاید 24: 24اندازه گيري با مقياسهاي مدرج و ابزارهاي مقياس بندي شدهخط كش هاي فولاديسنجه هاي عمق سنجگونيا هاي مركبپرگارها

اسلاید 25: 25ابزارهاي ورنيه كوليس ورنيه دارعمق سنج ورنيه دارارتفاع سنج ورنيه دارارتفاع سنج ورنيه دار

اسلاید 26: 26ابزارهاي ميكرومتر ميكرومتر ديسكيميكرومتر تيغه ايميكرومتر هابميكرومتر روميزيميكرومتر جهت اندازه گيري لوله

اسلاید 27: 27گيج ها گيج ها قطعات استانداردي هستند كه جهت اندازه گيري در سري كاري استفاده مي شوند، اصولاً گيجها بصورت برو/ نرو(GO/NOTGO) ساخته مي شوند و با توجه به محلي كه مي خواهند اندازه گيري شوند طراحي و ساخته مي شوند.

اسلاید 28: 28اندازه گيري مقايسه اي مقدمه:در اندازه گيري مستقيم خود وسيله اندازه گيري استاندارد مي باشد و كميت نا معلوم مستقيماً با استاندارد سنجيده مي شود. در روش اندازه گيري مقايسه اي طول نا معلوم بوسيله مقايسه با قطعه استاندارد اندازه گيري مي شود. دقت در اين روش بستگي به كوچكترين تقسيم بندي استاندارد و نوع وسايل مورد استفاده در مقايسه دارد.

اسلاید 29: 29وسايل اندازه گيري مقايسه ايساعت هاي اندازه گيريساعت هاي نشانگرساعت هاي نشانگر متوازنساعت هاي نشانگر پيوسته

اسلاید 30: 30كمپراتورها با بزرگنمايي بالا كمپراتورها وسايلي هستند كه منحصراً از روشهاي بزرگنمايي اپتيكي استفاده مي كنند. اين ابزار ها براي اندازه گيري مقايسه اي بين قطعه كار و استانداردهايي مانند سنجه بكار مي روند.با استفاده از وسايل مكانيكي، اپتيكي و الكترونيكي كمپراتورهايي با بزرگنمايي بسيار بالا ساخته مي شوند كه در مواردي بزرگنمايي آنها به مقدار يك ميليون به يك هم مي رسد. اين وسايل بر خلاف ديگر وسايل اندازه گيري مي توانند دو يا چند مقياس داشته باشند.

اسلاید 31: 31اندازه گيري نيوماتيكيدر اندازه گيري نيوماتيكي از هواي فشرده براي اندازه گيري استفاه مي شود. در اين روش هواي فشرده از طريق سوراخ هايي كه اندازه آنها قابل كنترل مي باشد خارج مي شود. هرگونه تغيير در مشخصه قطعه اندازه گيري باعث تغيير دبي هواي كاليبره شده خواهد شد. وسايل مورد استفاده در اين نوع اندازه گيري عملكرد ها و مشخصات مترولوژيكي متفاوتي دارند

اسلاید 32: 32ابزارهاي برشبخش دوم:

اسلاید 33: 33قابليت ماشينکاري:مروزه براي توليد قطعات صنعتي از ابزار و ادوات گوناگوني استفاده مي گردد يكي از اصلي ترين روش هاي ساخت قطعات كه تقريباً در رنج وسيعي از صنعت كاربرد ويژه دارد ماشينكاري مي باشد. در ماشين كاري از سطح مواد اوليه توسط يك ابزار تيز و برنده كه ويژگي هاي خاصي دارد براده هاي مواد برداشته شده تا قطعه شكل مورد نظر را به خود بگيرد، لذا سهولت نسبي در امر ماشينکاري مواد يکي از مزاياي مهم آنها است. مقدمه

اسلاید 34: 34قابليت ماشينکاري يکي از خواص شناخته شده متداول است ولي جزء مشخصات ويژه ماده نمي باشد. کليه نرخهاي قابليت ماشينکاري بطور تجربي بدست آمده اند. نرخ ماشينکاري مواد با شرايط استاندارد مختلف تغيير مي کند.نرخ ماشينکاري بر مبناي سه عامل تعيين مي شود:

اسلاید 35: 35الف) عمر ابزار ب) پرداخت نهايي سطح و دقت آنپ) شرايط انرژي و نيروهاي وارده از طرف ابزار رابطه ي بين سرعت برشکاري و عمر ابزار متداول ترين معيار مورد استفاده براي تعيين قابليت ماشينکاري است ، چون اين عوامل مستقيما بر بهره وري ماشين ابزار و قيمت محصول اثر ميگذارد.

اسلاید 36: 36ابزار هاي برش ابزار هاي برش را به سه دسته تک لبه ، چند لبه و بي نهايت لبه تقسيم مي کنند

اسلاید 37: 37ابزار هاي تک لبه: حين عمل تراش , در تماس پيوسته با قطعه کار باقي مي مانند و کاربردشان بسيار زياد است مانند ؛ ابزار هاي گرد تراش وصفحه تراش

اسلاید 38: 38 ابزار هاي چند لبه: اين ابزار ها به دو دسته ابزار دو لبه و بيش از دو لبه تقسيم مي شوندابزار هاي دو لبه در هنگام ماشين کاري در تماس دائم با قطعه کار هستند مانند متهابزار هايي با بيش از دو لبه: در تماس تناوبي با قطعه کار هستند يعني تمام لبه ها همزمان در تماس دائم با محصول نيستند مانند ابزار هاي فرز

اسلاید 39: 39 ابزار هاي بي نهايت لبه ابزارهايي هستند كه در مقطع درگيري خود در بي نهايت لبه درگير مي شوند مانند سنگ سنباده

اسلاید 40: 40خواص عمومي ابزار هاي برش ابزار هاي برش يکي از عوامل مهم در بالا بردن راندمان عمليات ماشين کاري استانتخاب جنس ابزار برنده و شکل هندسي آن نياز به اطلاعات وسيع در زمينه جنس قطعه کار   نرخ توليد ، صلبيت تنظيم دستگاه ، دقت قطعه کار ، کيفيت سطح تمام شده و غيره دارد

اسلاید 41: 41عملکرد جنس ابزار برش در کاربرد ماشين کاري اصولا توسط چهار خاصيت مهم زير تعيين مي شود:Wear Resistance : Iمقاومت به سايش ابزار را قادر مي سازد راندمان و دقت تراش و شکل اصلي خود  را حفظ کندHardness : II گرما سختي ) حفظ سختي در دماي بالا بزار را قادر مي سازد تا در دماي بالا توانايي برش را داشته باشد و سختي خود را حفظ کندToughness : IIIچقرمگي  ابزار را قادر مي سازد تا در برابر نيروها تحمل داشته و شوک حاصل از برش قطعه کار را مستهلک کند

اسلاید 42: 42Iiii پايداري شيميايي: داشتن پايداري شيميايي يا خنثي بودن ماده ابزار نسبت به ماده قطعه ، عامل جلوگيري در سايش است  Iiiii سختي بازيابي : عبارت است از ميزان سختي قطعه پس از آنکه به يک دماي بالا برده مي شود و به دماي محيط برگشته است لازم بذكر است مقاومت به سايش و چقرمگي دو خاصيت مرتبط به هم هستند و بدست آوردن يکي از آنها باعث از دست دادن ديگري است 

اسلاید 43: 43SL-ny_medium.mpeg

اسلاید 44: 44تيز كردن ابزار تراش:در ابزار هاي برش قديمي(رنده ها) از دستگاه سنگ سايشي جهت تيز كردن ابزار استفاده مي شود. در اين حالت مي توان ابزار ها را با دست و يا بستن به قيدهاي مخصوص تيز نمود. در شكل زير نحوه تيز كردن ابزار بوسيله سنگ و با استفاده از قيد هاي مخصوص نشان داده مي شود.

اسلاید 45: 45

اسلاید 46: 46بخش سوم:ماشين كاري

اسلاید 47: 47مقدمه:ماشين كاري عبارت است از فرآيند برداشتن مواد ناخواسته از يك قطعه كار به شكل تراشه. اگر جنس قطعه كار فلزي باشد، فرآيند را اغلب فلز تراشي يا فلز برداري مي نامند. به سبب آن كه قسمت عمده اي از محصولات صنعتي در برخي از مراحل توليد خود به ماشين كاري نياز دارند لذا سالانه حجم بسيار زيادي از نقدينه گي صرف اين فرآيند مي شود(اين حجم در آمريكا و در دهه هفتاد شمسي حدود شصت بيليون دلار بوده است).

اسلاید 48: 48

اسلاید 49: 49

اسلاید 50: 50عمل ماشين كاري(براده برداري) ممكن است خشن و نسبتاً غير دقيق (نظير تميز كاري قطعات ريخته گري توسط فرچه سيمي ، سنگ فيبري، فرز خرطومي و ياتجهيزات مشابه) بوده، و يا كار بسيار دقيق با كيفيت سطحي بسيار بالا نظير سنگ مغناطيس، فرز ‍CNC، لَپينگ و غيره باشد. در شكل بعد نمايي از فرچه هاي سيمي كه به دستگاه سنگ دستي يا ماشيني بسته شده و قطعات را با آن تميز مي كنند نشان داده مي شود.

اسلاید 51: 51

اسلاید 52: 52فرآيند هاي اساسي ايجاد تراشه:هفت فرآيند اصلي ايجاد تراشه عبارتند از:صفحه تراشيگرد تراشيفرز كاريسوراخ كاريخان كشيسنگ زني(ماشين كاري سايشي)

اسلاید 53: 53امروزه بعضي از روشهاي نوين براي ماشين كاري قطعات ابداع گرديده كه در آنها بوسيله برداشتن براده با ابزارهاي بغير از ابزار هاي مرسوم(تيغچه) قطعات را فرم مي دهند. از جمله اين روش ها مي توان به واير كات، واتر جت، ECM و غيره اشاره نمود. لازم بذكر است در روش هاي فوق الذكر جهت فرم دهي براده از سطح فلز برداشته مي شود ولي اين براده ها از نظر شكل و حجم با براده هاي معمول در روشهاي هفت گانه متفاوت مي باشد.

اسلاید 54: 54صفحه تراشي:

اسلاید 55: 55دستگاه صفحه تراش

اسلاید 56: 56نمايي از كلگي و نحوه بار برداري توسط دستگاه صفحه تراش

اسلاید 57: 57فرآيند صفحه تراشيامروز در فرآيند توليد ،ماشين هاي ابزار نقش تعيين کننده داشته و از اين طريق است که پيشرفت صنعت رو به تکامل خواهد بود.يکي از ماشينهايي که تاثيري بسزا در صنعت ماشين سازي داشته است،ماشين صفحه تراش است. اگرچه امروزه تاثير بعضي از انواع اين ماشينها در مقابل ماشينهاي براده برداري مدرن کم رنگ شده است و در کشورهاي پيشرفته صنعتي اجر و منزلت گذشته را ندارد ،ولي در کشور ما خصوصا در مدارس فني هنوز جايگاه ويژه اي داشته به دليل نياز جامعه ،آموزش آن ضروري به نظر مي رسد.

اسلاید 58: 58هر يک از ماشينهاي ابزار ويژگي خاصي دارند که ماشين صفحه تراش هم از اين قاعده دور نيست .قابليت و توانايي اين ماشينها به گونه اي است که از کمتر ماشيني اين توان بر مي آيد ؛مخصوصا در نوع دروازه اي آن که کار براده برداري با حجم نسبتا زياد با آن صورت مي گيرد.

اسلاید 59: 59

اسلاید 60: 60در فرآيند صفحه تراشي عمليات براه برداري بوسيله حركت رفت و برگشت يك بازو انجام مي شود. اين روش تنها براي براده برداري سطوح صاف (بدون قوس) كار برد داشته و دستگاه تنها در جهت x و yعمليات براده برداري را انجام مي دهد. در اشكال زير بعضي از كارهايي كه به اين روش قابل انجام هستند نشان داده مي شوند.

اسلاید 61: 61

اسلاید 62: 62

اسلاید 63: 63گرد تراشي:

اسلاید 64: 64مقدمه:ماشين هاي تراش که ابتدايي ترين نوع ماشينهاي افزار بشمار مي روند، تاريخچه آن بين قرن 17 و 18 شروع شده که در ابتدا معمولي ترين و يا قديمي ترين روش تراش، تراشيدن چوب بوسيله درخت بوده است. بدين معني که دو سر چوب را بين دو درخت قرار داده و يک طناب به شاخه درخت بسته و آنرا حول چوب مورد نظر پيچيده و طرف ديگر طناب را شخص ديگري گرفته و با دست طناب را به حرکت در مي آورد شخص دومي که در طرف مقابل قرار گرفته با رنده چوب را مي تراشيد اين قديمي ترين روش تراش چوب بوده است.

اسلاید 65: 65اولين ماشين تراش در سال 1740 در فرانسه ساخته شد. در اين ماشين وسيله چرخش محور اصلي بوسيله دست بود، يک دست گرداننده محور آن ( محور کار ) مستقيما روي دستگاه که به محور اصلي متصل است توسط دو چرخ دنده ساده به ميله پيچ بري متصل مي باشد قرار گرفته است. در اين نوع ماشين براي تعويض چرخ دنده هاي متفاوت جهت پيچ تراشي پيچ هاي متفاوتي پيش بيني شده بود.

اسلاید 66: 66

اسلاید 67: 67قسمتهاي مهم کنترل و تنظيم کننده ماشين تراشچرخ دستي حامل سوپرت طولاين چرخ دستي در قسمت جلو قوطي دستگاه حامل سوپرت طولي قرار دارد که مي توان بوسيله آن دستگاه حامل سوپرت طولي را در طول بين دستگاه مرغک و دستگاه حرکت داد. وظيفه اصلي اين چرخ دستي تنظيم و قرار دادن ابزار برش در هر قسمت دلخواه است، قبل از اينکه به کار بار خود کار داده شود.

اسلاید 68: 68

اسلاید 69: 69چرخ دستي دستگاه مرغک بوسيله چرخ دستي دستگاه مرغک مي توان محور آنرا تغيير مکان داد. چرخش آن معمولا با دست صورت مي گيرد. با چرخاندن چرخ دستي ، مرغک مي تواند داخل جا مرغک که در پيشاني سمت راست قطعه کار قرار دارد جا گرفته و قطعه كار را هنگام چرخيدن مهار كند.در صورت سوار کردن مته در داخل محور دستگاه مرغک ضمن چرخاندن دسته آن مي توان، در پيشاني کار سوراخ و يا مته مرغک زد. در صورتي كه مرغك را از محور دستگاه خارج نمايم مي توان سطح قطعه كار را بصورت مخروطي تراش داد.

اسلاید 70: 70

اسلاید 71: 71کنترل باردر روي قاب قوطي دستگاه حامل سوپرت، دسته بار خود کار وجود دارد که با آن بار طولي و عرضي رنده تراش را تنظيم مي نمايند. بعلاوه بوسيله دست هم مي توان، دسته بار عرضي در عرض کار نيز بار داد. مقدار بار را با استفاده از حلقه مدرجي که روي ابتداي پيچ سوپرت عرضي قرار دارد بطور دقيق تنظيم کرد. براي تنظيم بار خودکار ابتدا مقدار پيشروي قلم براي سوپرت عرضي و طولي تعيين مي گردد، و سپس اين مقدار روي جعبه دنده بار تنظيم مي شود. بعد اهرم روي بار خودکار قرار مي گيرد تا عمل تراش انجام شود. البته بايد توجه داشت که براي پرداخت کاري بايستي قلم در طول يا عرض کار کم و براي خشن تراشي مقدار آن نسبتا زياد باشد.

اسلاید 72: 72

اسلاید 73: 73صفحه مخروطي تغيير محور اصلي صفحه مخروطي تغيير سرعت محور اصلي روي جعبه دنده سرعت قرار گرفته است، که باچرخاندن آن بوسيله دست هريک از دورهاي لازم را که قبلا تعيين شده مي توان بدست آورد. در بعضي از دستگاه ها اين قسمت بصورت چند اهرم است كه در موقعيت هاي گوناگون وضعيت چرخ دنده ها را نسبت به هم تغيير داده تا دورهاي مورد نظر ايجاد گردد. سرعت ماشين برحسب اندازه و نوع قطعه کار و نوع دنده تراشي که بکار برده ميشود تعيين مي گردد. بطور کلي سرعت ماشين بعد از اينکه قطعه کار و دنده تراش روي ماشين قرار گرفته تنظيم و ضمنا سرعت ماشين برحسب دور در دقيقه منظور مي گردد.

اسلاید 74: 74

اسلاید 75: 75

اسلاید 76: 76وظيفه اصلي ماشين تراشوظيفه اصلي ماشين تراش تغيير در اندازه قطعات، فرم آنها، پرداخت کاري قطعات با يک يا چند عمل برش با تنظيم رنده تراش است. با سوار کردن وسائل و دستگاه هاي يدکي روي ماشينهاي تراش دامنه فعاليت آن بسيار گسترش پيدا کرده بطوريکه ميتوان بوسيله آنها عمليات مختلفي انجام داد مثلا با قرار دادن ابزارهايي مانند برقو، قلاويز و مته عملياتي چون برقوکاري، قلاويز زني و سوراخکاري روي ماشين تراش بسادگي انجام پذير مي باشد.

اسلاید 77: 77اساس ماشينهاي تراشبطور کلي اصول اساسي ماشينهاي تراش بر مبناي عمل فلز تراش پايه گذاري شده است و نيز عمل فلز تراشي با ماشينهاي تراش سبب برداشت براده توسط لبه برش دنده و حرکت براده ها در طول سطح براده رنده مي باشد. در تمام عمليات فلز تراشي مانند تراشکاري، سوراخکاري، فرزکاري و يا اره کاري براده توليد خواهد شد. در اين حالت نيرويي برابر بيست تن بر اينچ مربع وارد مي شود، که اين مقدار نيروي زياد باعث کشش و تغيير فرم فلز و ميز ايجاد حرارت مي شود و حرکت براده در طول سطح برش سبب اصطکاک شده و اين مقدار اصطکاک در لبه برش رنده توليد حرارت مي کند، که اين خود يک عامل مهم در هنگام براده برداري است.

اسلاید 78: 78نيروهائيکه بر ابزار برش اثر مي گذارند: در موقع تراش سه نيروي مختلف بر لبه برش ابزار برش اثر خواهد گذاشت اين سه نيرو بطور ساده بصورت زير بيان مي شود.نيروي محورينيروي شعاعينيروي عمودي (مماسي)

اسلاید 79: 79سرعت برش مناسب براي هر ماشين به عوامل زير بستگي دارد: نوع رندهنوع کاريکه تراشيده مي شود (از نظر نرمي)مقدار عمق برادهنوع تراشيکه داده مي شود(خشن يا پرداختکاري)سن و وضعيت ماشينمواد خنک کننده (محلول آب و روغن)

اسلاید 80: 80مقدار سرعت برش از فرمول زير به دست مي آيد. (1) سرعت برش برحسب متر در دقيقه (2) سرعت برش برحسب فوت در دقيقه در رابطه 1: D مقدار قطر کار برحسب ميلي متر و n تعداد دور در دقيقه و سرعت برش برحسب متر در دقيقه مي باشد.در رابطه2: D قطر کار برحسب اينچ و n برحسب فوت در دقيقه خواهد بود

اسلاید 81: 81انواع ماشين هاي تراش و ساختمان آنهاماشين تراش کوچک مرغک دارماشين تراش ابزارسازيماشين تراش معمولي نرم شدهماشين تراش پيشاني تراشماشين تراش عموديماشين تراش ‍CNC

اسلاید 82: 82

اسلاید 83: 83

اسلاید 84: 84ماشين تراش عمودي

اسلاید 85: 85

اسلاید 86: 86ماشين تراش ‍CNC

اسلاید 87: 87اجزاء اصلي ماشين تراش و وظيفه هريک:1-ريل (ميز) ماشين2-دستگاه ياطاقان محور اصلي (دستگاه جعبه دنده سرعت محور اصلي)3-دستگاه مرغک4- دستگاه حامل سو پرت5- جعبه دنده بار6- الکتروموتور

اسلاید 88: 88

اسلاید 89: 89فرز كاري

اسلاید 90: 90مقدمه: دستگاه فرز يکي از ماشين‌هاي ابزار است و در ماشين‌کاري بکار مي‌رود.اين دستگاه ظاهري شبيه درل‌هاي ميزي دارد با اين تفاوت که داري حد اقل سه محور حرکتي ميز مي‌باشد (x y z)ابزار برنده اين دستگاه را تيغ فرز نامند. برخي کارهايي را که ميتوان روي اين دستگاه انجام داد عبارتند از.صفحه تراشي، شيار در آوردن ، برش ، کنار تراشي ، چرخدنده تراشي ، چرخ دنده مارپيچ تراشي ، کارهاي کپيه به‌ وسيله ماشين فرز کپي ، فرم تراشي به‌وسيله تيغ فرز فرم.

اسلاید 91: 91انواع ماشين هاي فرز:ماشين هاي فرز بسته به اين كه محور اصلي تيغه فرز گير آن افقي يا عمودي باشد به نامهاي ماشين فرز افقي يا عمودي ناميده مي شوند.اگر ماشين فرز طوري طراحي شده باشد كه كله گي آن قابل تعويض بوده، بطوري كه بتوان بر آن كلگي افقي يا عمودي ميله فرز بسته شود و يا دستگاه كله زني بر آن سوار شود، اين ماشين ها را انيورسال گويند. معمولاً ماشين هاي فرز انيورسال به ماشين هايي گفته مي شود كه علاوه بر سطح افق به سمت راست يا چپ گردش پذير باشد و يا درجه بندي كه در زير ميز اصلي قرار داده شده تحت زاويه هاي معين تنظيم گردد كه براي در اوردن شكافهاي مارپيچ مورد استفاده قرار مي گيرد.

اسلاید 92: 92ماشين فرز عمودي

اسلاید 93: 93اجزاي ماشين فرز عمودي

اسلاید 94: 94

اسلاید 95: 95ماشين فرز افقياين نوع ماشين فرز ها ماشين هايي هستند كه محور فرز گير به طور افقي ياتاقان بندي شده است. در اشكال زير دستگاه فرز افقي و نحوه براده برداي بوسيله آن نشان داده مي شود.

اسلاید 96: 96دستگاه فرز افقي و اجزاي آن

اسلاید 97: 97نحوه براده برداري توسط دستگاه فرز افقي

اسلاید 98: 98انواع تيغه فرز ها:عمليات مختلفي که به وسيله تيغه هاي فرز انجام مي گيرد موجب تنوع شکل و اندازه اين ابزارها شده است. چنانچه از اين لحاظ بر تمام ابزارهاي ديگر که در ماشين سازي مورد استفاده واقع مي شوند رجحان دارد. با اين حال انتخاب تيغه فرز در اغلب موارد به هيچ وجه دشوار نيست زيرا شکل و اندازه سطحي که بايد فرز کاري شود و کيفيت عمل فرز کاري (زبر تراشي يا پرداختکاري) شکل و اندازه فرز را مشخص مي کند. شکل هندسي تيغه فرز به شکل هندسي رنده برنده است و علاوه بر لبه برنده اصلي يک يا دو لبه فرعي دارد. تيغه هاي فرز را مي توان از لحاظ زير تقسيم بندي کرد : الف) وضع دنده ها نسبت به محور تيغه فرز : فرز هاي غلطکي و مخروطي و زاويه اي و پيشاني تراشي. ب) شکل دنده ها : فرز هاي دنده راست و دنده مارپيچ و دنده کج. ج) ساختمان داخلي : فرزهاي يکپارچه ساده و مرکب و چندپارچه. د) طريقه بستن تيغه فرز : فرزهاي سوراخدار و انگشتي. ه) طرز انجام کار : فرزهاي غلطکي و پولکي و زاويه اي و پيشاني تراش و فرم تراش و دنده تراش و پيچ تراش و غيره.

اسلاید 99: 99تيغه هاي فرز را بر حسب شکل و نوع کاري که انجام مي دهند به شرح زير تقسيم بندي مي کنند : ۱- فرز هاي غلطکي : فرز هاي غلطکي با دنده هاي راست يا مارپيچ که بر سطح جانبي استوانه اي قرار گرفته است براي تراشيدن سطوح همواره به کار مي رود. امروزه بيشتر فرزهاي غلطکي را با دنده هاي مارپيچ مي سازند. لبه برنده اين فرزها تدريجا در کار فرو مي رود و در نتيجه تيغه فرز آرامتر کار مي کند و سطح تراشيده شده به وسيله آن هموارتر و صاف تر ميشود. بعلاوه هدايت براده در اين فرزها بهتر انجام مي گيرد زيرا خود دنده فرز نيز در کنار زدن براده کمک مي کند. چون شماره دنده هاي فرز مارپيچي که در ان واحد با هم کار مي کند زيادتر از فرز هاي دنده راست است مي توان از شماره دنده هاي آن کاست و در نتيجه دنده هاي آنها را درشت تر از دنده هاي فرز دنده راست هم قطر آنها ساخت و به اين ترتيب هم بر استحکام دنده هاي فرز افزود و هم فاصله بين دنده ها را براي هدايت براده زيادتر کرد.

اسلاید 100: 100امروزه از فرز هاي دنده راست فقط براي تراشيدن سطوح به عرض ۳۵ ميليمتر استفاده مي کنند . زاويه تمايل دنده هاي مارپيچي را براي فرز هاي دنده ريز در حدود ۲۰ تا ۲۵ و براي فرز هاي دنده درشت در حدود ۵۰ تا ۵۵ درجه انتخاب مي کنند. نقص فرز هاي دنده مارپيچ اين است که هنگام فرز کاري با آنها فشار محوري ايجاد مي شود. مقدار اين فشار به زاويه تمايل دنده ها بستگي دارد. به اين دليل گاهي دو تيغه فرز دنده مارپيچ را که جهت تمايل دنده هاي آنها مخالف يکديگر (يکي راست و ديگري چپ است ) ولي زاويه تمايل آنها مساوي است روي ماشين فرز مي بندند تا فشار محوري آنها روي آربور و محور ماشين خنثي شود. .

اسلاید 101: 101فرزهاي انگشتي : اين فرز ها داراي ساق مخروطي يا استوانه اي هستند که به وسيله کلاهک يا فشنگهاي مخصوص در سوراخ محور ماشين فرز محکم مي شوند. از اين فرز ها براي تراشيدن شيارهاي باريک به اشکال مختلف استفاده مي شود.

اسلاید 102: 102- فرز هاي پولکي : اين فرزها را براي در آوردن شيارهاي مختلف و بريدن فلزات و کارهاي ديگر به کار مي برند. دنده هاي فرز شيارتراشي هم از جلو و هم از طرفين کار را مي تراشند يعني سطح جانبي فرز عمل اصلي فرز کاري را انجام مي دهد و پيشاني هاي آن جدار شيار را صاف و پرداخت مي نمايد. فرز هاي پولکي براي در آوردن شکافهاي باريک (شيار سرپيچها و غيره ) و بريدن فلزات به کار مي روند و گاهي فرزهاي اره اي نيز ناميده مي شوند. به وسيله اين تيغه فرزها مي توان شکاف هايي به عرض ۳/۰ تا ۴ ميليمتر در فلزات ايجاد نمود. فرزهاي غلطکي و پولکي بزرگ را اغلب دو پارچه مي سازند يعني بدنه فرز را از فولاد معمولي و تيغه هاي آن را از فولاد هاي ابزار يا تندبر ساخته به يکديگر متصل مي کنند.

اسلاید 103: 103

اسلاید 104: 104ماشين فرز ‍CNC ماشين فرز هاي سي ان سي ماشن هايي جديدي هستند كه از تلفيق سيستم هاي مكانيكي ، خط كش هايي الكترونيكي و سيستم هاي كنترل عددي ابداع شده و بواسطه آنها مي توان اشكال مختلف را با دقت هاي بسيار بالا توليد نمود. اصولاً‌محورهاي ابل حركت اين دستگاه از سه محور اصلي بيشتر مي باشد. د راشكال زير چند نمونه از اين دستگاه ها نشان داده مي شود.

اسلاید 105: 105ماشين فرز ‍CNC

اسلاید 106: 106

اسلاید 107: 107

اسلاید 108: 108ماشينهاي فرز مدل FP4M يک ماشين يونيورسال جديد و قوي و ار نظر اندازه متوسط مي باشد و براي فرز کاري و سوراخکاري (داخل تراشي) ساخته شده است. با استفاده از تجهيزات اضافي همراه ماشين مي توان انواع مختلف از قطعات را به طور ايده آل با ماشين فرز FP4M در کارگاههاي ابزار سازي کارخانه هاي توليدي آزمايشگاههاي صنعتي و تعميرگاهها ماشين کاري کرد. ظرفيت زياد تراشکاري سادگي کار بي خطر بودن و قيمت مناسب ماشين را از نظر اقتصادي در اهميت ويژه اي قرار مي دهد

اسلاید 109: 109

اسلاید 110: 110سنگ زني:

اسلاید 111: 111 سنگ زني: فرآيند سنگ زني به جهت داشتن مشخصات ويژه يعني ايجاددقت زياد و کيفيت بالاي صافي سطوح و هم چنين ماشين کاري قطعات سخت تاکنون به عنوان عمليات پاياني مورد استفاده قرار گرفته است.در سنگ زني معمولي، فرايند بدين گونه است که چرخ سنگ دواري به طور متناوب بر روي قطعه کار حرکت رفت و برگشتي انجام مي دهد که در هر کورس ، چرخ سنگ مقدار بسيار کمي ( در حد μm 25-2)از سطح قطعه کار باربرداري مي کند تا در نهايت قطعه کار را به سايز نهايي خود برساند.

اسلاید 112: 112دستگاه سنگ محور سنترلس ويژه سنگ زدن شفت هاي ظريف از جنس فولاد ضد زنگ .اين دستگاه سنگ محور سنترلس ( Centre less ) انحصارا براي سنگ زدن شفت هاي ظريفي از جنس فولاد ضد زنگ ( Stainless Steel ) كه در صنايع ساخـت آبگـرم كن هاي گازي ديواري كاربرد دارند طراحي و ساخته شده است . اين شفت ها ، رابط بين بخش هاي آب و گاز آبگرم كن مي باشند . دو عدد O-Ring بسيار ظريف اين دو بخش را آببندي و از هم جدا مي كنند .

اسلاید 113: 113با باز شدن شير آب مصرفي ، ديافراگم بخش آب كه از طريق اين شفت به شير قسمت گاز متصل است ، مشعل آبگرم كن را روشن مي نمايد . وجود هرگونه خش و ضايعه بر روي اين شفت ، O-Ring هاي آببندي اين دو بخش را به مرور زمان از بين برده و موجب ايجاد نشتي و بروز خطر مي گردد . اين دستگاه سنگ سنترلس قادر است تا سطح اين شفت ها با دقت +/- 0.002mm و با كيفيت سطح بسيار عالي سنگ زده و پوليش نمايد . شفت ها از طريق يك لولة برنجي بر روي تيغة حامل دستگاه ( Support Blade ) كه از جنس فسفر برنز مي باشد ، تغذيه مي شوند و پس از سنگ زده شدن از طرف ديگر به داخل يك ظرف پر از آب تخليه مي شوند تا از زخمي شدن آنها حين سقوط به داخل ظرف ممانعت گردد . غلطك تنظيم ( Regulating Wheel ) كه سرعت دوران و حركت قطعه از زير سنگ را تنظيم مي كند از جنس لاستيك ضد سايش مي باشد .

اسلاید 114: 114

اسلاید 115: 115

اسلاید 116: 116فرآيند براده برداري

اسلاید 117: 117جهت درك بهتر فرآيند هاي تراشه برداري (براده برداري)لازم است در مورد بعضي ازاصطلاحات رايج نظير سرعت، تغذيه و عمق تراش توضيحات لازم ارائه شود.سرعت: به طور كل سرعت در ماشين كاري اصلي ترين حركت مي باشد كه قطعه كار را با ابزار ثابت مرتبط مي كند. در يك رو تراشي ساده ميزان حركت دوران قطعه كار بر حسب زمان را به عنوان سرعت در نظر گرفته و با V نشان مي دهند.

اسلاید 118: 118سرعت را معمولاً بر حسب فوت سطح در دقيقه(sfpm)، اينچ بر دقيقه(ipm)، متر بر دقيقه(m/m) و يا متر بر ثانيه(m/s) بيان مي شود.تغذيه: تغذيه مقدار براده اي است كه در هر دور و يا هر بار عبور ابزار از روي كار برداشته شده و با (fr) نشان مي دهند. واحد تغذيه اينچ بر دور و يا اينچ بر رفت و برگشت مي باشد، اينچ بر دقيقه و يا اينچ بر داندانه بسته به نوع فرآيند است. در گرد تراشي تغذيه بر حسب اينچ بر دور و تغذيه ابزار موازي با محور چرخش قطعه كار مي باشد.

اسلاید 119: 119عمق تراشDOC: عمق تراش بعد سوم را نشان مي دهد و ميزان فرو رفتگي ابزار از سطح را بيان مي كند. در گرد تراشي ميزان فرو رفتگي ابزار از سطح نصف تفاضل بين قطر اوليه D1 و قطر نهايي D2 مي باشد. طريقه محاسبه عمق تراش در گرد تراشي عبارت است از:DOC=(D1-D2)/2

اسلاید 120: 120سرعت سطحي قطعه دوار با رابطه زير به قطر بيروني قطعه كار مربوط مي شود.D1= قطر اوليه بر حسب اينچ ، V= سرعت بر حسب سطح فوت بر دقيقه ، NS= سرعت دوراني قطعه كار بر حسب دور بر دقيقه

اسلاید 121: 121در حين عمل براده برداري قسمت عمده توان ورودي فرآيند به حرارت تبديل و موجب افزايش دماي تراشه، كار و ابزار مي گردد. اين سه جزء فرآيند همراه با محيط اطراف خود كه شامل سيال تراش كاري است به عنوان عوامل دفع گرما نيز عمل مي كنند. در فرآيند ماشينكاري با استفاده از ابزار براده بردار سه منبع حرارت وجود دارد. اين سه منبع به ترتيب ظرفيت توليد حرارت عبارتند از:

اسلاید 122: 1221- خود ناحيه برش كه تغيير شكل مومسان بزرگترين عامل ايجاد حرارت در آن است. بيش تر اين حرارت در تراشه باقي مي ماند.2- در ناحيه ي سطح تماس تراشه با ابزار كه تغيير شكل مومسان اضافي در آن رخ مي دهد، حرارت قابل توجهي در اثر اصطكاك لغزشي توليد مي شود.3- ديواره ي ابزار كه سطوح تازه ماشين كاري شده به آن ماليده مي شود.

اسلاید 123: 123با توجه به موارد توضيح داده شده ميزان دماي توليد شده به سرعت برشي و ميزان پيشروي ابزار وابسته مي باشد. نمودار هاي زير ارتباط ميزان دماي ايجاد گشته با توجه به عوامل بالا نشان داده مي شود

اسلاید 124: 124

اسلاید 125: 125اساس تشكيل تراشه:ايجاد تراشه طي فرآيند برش صورت مي گيرد. تراشه در اثر فرآيند برش موضعي در نواحي بسيار باريك صورت مي گيرد. اين تغيير شكل پلاشتيك با كرنش زياد از يك ناحيه ي فشاري شعاعي كه جلوي ابزار در حال عبور روي قطعه كار حركت مي كند، حاصل مي شود. همانند تمام فرآيند هاي تغيير شكل پلاستيك اين ناحيه فشاري شعاعي داراي يك ناحيه فشاري كشسان(الاستيك) نيز مي باشد كه وقتي به استحكام تسليم ماده برسد به ناحيه فشاري پلاستيك تبديل مي شود. نيروي فشاري مومسان در فلز كلاف ها و شبكه هاي متراكم نابجايي به وجود مي آورد. هنگامي كه اين كارسختي به حر اشباع رسيد ماده هيچ چاره اي بجز بريده شدن ندارد.

اسلاید 126: 126

اسلاید 127: 127لازم بذكر است خواص جنس قطعه كار نقش مهمي در تشكيل تراشه دارد، مواد محكم تر نسبت به مواد كم استحكام نياز به نيروي بيشش تري دارند و در نتيجه خيز قطعه كار و ابزار و اصطكاك و گرماي توليد شده در آن بيش تر و دماي كارشان بالاتر است و به انرژي بيش تري نياز دارند. ساختار و تركيب شيميايي نيز در تراش كاري فلزات موثر است. اجزاي سخت يا ساينده از قبيل فازهاي كاربيد در فولادها باعث تسريع سايش ابزار مي شوند. از ديگر موارد مهم در تراشه سرعت پيشروي، عمق برش و نيز ماده خنك كننده تغيير مي كند. در شكل بعد تصوير انواع براده نسبت به سرعت پيشروي و عمق بار نشان داده مي شود.

اسلاید 128: 128

اسلاید 129: 129

اسلاید 130: 130

اسلاید 131: 131

اسلاید 132: 132منابعمرجع كامل اندازه گيري ابعادي مولف J.L.JOHNSON مترجم:‌مهندس حسين قليزاده ، نشر طراح ، بهار 1383مواد و فرآيندهاي توليد مترجم: دكتر علي حائريان ، انتشارات دانشگاه فردوسي . مشهد ، تابستان 1382