گزارش کاراموزی ابزار دقیق، تراشكاری،جوشكاری

گزارش کاراموزی ابزار دقیق، تراشكاری،جوشكاری در 34 صفحه ورد قابل ویرایش

اهمیت کنترل اتوماتیک در صنایع و زندگی روزمره عصر حاضر بر هیچکس پوشیده نیست و بجرات
می توان گفت که یکی از مهمترین بخشهای صنایع پیشرفته امروزی را سیستمهای کنترل اتوماتیک
تشکیل می دهد.  کاربرد کنترل اتوماتیک موجب بالا رفتن کیفیت و کمیت تولید محصولات و همچنین
ایمنی محیطهای صنعتی را بطور چشمگیری افزایش داده است.
در شرکتها و موسسات بزرگ که با فرایندهای پیچیده سروکار دارند ادوات و تجهیزاتی که وظیفه کنترل
اتوماتیک را بر عهده دارند بسیار زیاد استفاده شده است.
رشته علمی که با این ادوات سروکار دارد تا نسبت به رفع عیب و تنظیم و ارتقا کاری ان ادوات اقدام کند
در اکثر شرکتها به نام واحد ابزار دقیق شناخته می شوند. و رشته دانشگاهی هم به نام کنترل و
ابزار دقیق نیز در این سالها در دانشگاهها بوجود آمده است و استادان مشغول تدریس در این زمینه
هستند. در این وبلاگ سعی می شود که اطلاعات جامع و مفیدی در زمینه ابزار دقیق مخصوصا بصورت
کاربردی که در صنایع بزرگی مانند پالایشگاهها استفاده میشود ارائه شود تا دوستداران که به این رشته
علاقمند هستند از آن استفاده کنند.
سعی ما بر این است ابتدا از مباحث پایه ایی و اصلی در این زمینه شروع کنیم و بعد از اینکه این مباحث
مطرح شد در ادامه بتوانیم مباحث جالبی از کنترل توربین های گازی و بویلرها و سیستمهای کنترلی با
PLC   را اگر توانی بود و خداوند یاری كرد ارائه كنیم.    
 



مقدمه ایی در مورد ابزار دقیق

ابزار دقیق رشته جدیدی است كه امروزه جای خود را در میان رشتهای دیگر در صنایع ایران باز می كند.


ابزار دقیق از سه قسمت اساسی زیر تشكیل شده است كه عبارتد از :


?.اندازگیری                 ?.كنترل                    ?. محركها(ادوات خروجی)


این سه مجموعه در كنار یكدیگر مكمل یك سیستمی به نام سیستمهای كنترل اتوماتیك می باشند كه این سیستم كنترل اتوماتیك وظیفه انجام كنترل فرایندی را در یك مجموعه عملیاتی بر عهده دارد .

?.اندازه گیرها
قسمت اندازه گیر مقدار واقعی عنصر مورد نظر را اندازه گیری می كند.پارامترهای مختلفی در صنایع برای كنترل اندازه گیری می شود مهمترین پارامترهایی كه در صنعت برای كنترل اندازه گیری می شوند عبارتند از :
?.اندازه گیری فشار                                                           measuroment of the pressure
?.اندازه گیری جریانات سیالات                                                   measuroment of the flow  
?.اندازه گیری درجه حرارت                                               measuroment of the temprature  
?.اندازه گیری ارتفاع مایعات                                                       measuroment of the level  
 

علاوه بر این پارامترهایی که در بالا ذکر شد عوامل دیگری برای اندازه گیری و کنترل وجود دارند و مهم هستند اما بعلت استفاده محدودتر از این پارامترها فقط به بیان نام آنها اکتفا می شود و در ادامه اگر فرصتی بود توضیحاتی در مورد آنها داده می شود این پارامترها عبارتند از :


انازه گیری سرعت ـ اندازه گیری لرزش ـ آشکار سازهای دود و شعله ـ دستگاههای آنالایزر


?.کنترل کننده ها


 قسمت دوم ابزار دقیق بخش کنترل می باشد در ابتدای شروع صنعت که کنترل بصورت امروزی نبود کنترل بوسیله عوامل انسانی انجام می شد سپس با پیشرفت علم سیستم کنترل اتوماتیک با بوجود آمدن ادوات نیوماتیکی (بادی) وارد مرحله جدیدی شد. بعد از مدتی با اختراع ترانزیستور استفاده از کارتهای الکترونیکی برای کنترل آغاز شد با بوجود آمدن این قطعات کنترلی استفاده از عوامل انسانی برای کنترل کمتر می شد.در ادامه پیشرفت  علم  کامپوترهای صنعتی با نام plc وارد صنعت شدند بوسیله این plc ها واحدها به آسانی کنترل می شدند وتغییرات نیز به آسانی در واحدها انجام می گرفت
امروزه کنترل کنندهای جدید تری بنام DCS  (سیستم کنترل کننده توزیع پذیر) و کنترل کننده های فازی وظیفه کنترل را در واحدهای صنعتی بر عهده دارند.


?.محرکها (ادوات خروجی)


محرکها ادواتی هستند که سیگنال خروجی را از قسمت کنترل کننده می گیرد و متناسب با این سیگنالها  عمل می کند. از عمده ادوات خروجی می توان به شیرهای کنترل و الکتروموتورها اشاره کرد. این ادوات با عملکرد خود باعث کنترل پارامترهای اندازه گیری شده در مقدار مطلوب و مورد نظر    می شوند . این ادوات گستره تنوعی زیادی دارند که در بحث ادوات خروجی به توضیح در مورد آن خواهیم پرداخت.
تا این قسمت به معرفی اجمالی رشته ابزار دقیق پرداختیم و قسمتهای کاری مختلف این رشته گفته شد. از بخشهای دیگر وارد جزییات هر یک از بخشها می شویم و به توضیحات در مورد این ادوات        می پردازیم.در ادامه با یک مثال به توضیح یک حلقه کنترلی برای کنترل دمای آب خروجی بویلر( دیگ بخار) توضیح داده می شود.
 

انواع جوشكاری


جوشكاری اصطكاكی


مقدمه


در تكنولوژی پیشرفته امروزی اتصال قعات فلزی بیكدیگر بوسیله روشهای مختلف جوشكاری نقش اساسی دارد .
انتخاب روش جوشكاری به عوامل مختلف از قبیل جنس و شكل دو قطعه مورد اتصال . هزینة ساخت ، سرعت عمل و غیره بستگی دارد . گاهی در صنعت لازم است یك فرآورده دارای قسمتهائی با مشخصات فیزیكی مختلف مثل فولاد سخت و فولاد معمولی باشد كه بوسیلة جوشكاری یكپارچه شوند و در برخی موارد لازم است حتی دو قطعه فلز غیرهمجنس مثل آلومینیوم به فولاد و یا مس به فولاد و یا فولاد به تنگستن بوسیله جوشكاری با كیفیت رضایتبخش اتصال یابند .
برای اتصال دو یا چند قطعه در مواردی كه در بالا ذكر شد از جوشكاری اصطكاكی استفاده می شود در این مقاله اصول جوشكاری اصطكاكی تشریح شده و مثالهائی از موارد استعمال این نوع جوشكاری درج گردیده است تا ضمن آشنائی با جوشكاری اصطكاكی ، اهمیت و گسترش آن در رشته های مختلف صنایع روشن گردد .


اصول جوشكاری


در جوشكاری اصطكاكی یكی از دو قطعه مورد جوشكاری نسبت بدیگری چرخانده میشود و سپس دو قطعه با یك نیروی محوری بیكدیگر فشرده میشوند در اثر اصطكاك بین دو سطح كه بیكدیگر مالیده می شوند حرارتی ایجاد می شود كه باعث نرم شدن ( پلاستیكی شدن ) دو قطعه می گردد . آن وقت دو قطعه نرم شده بیكدیگر فشرده شده و در جهت شعاعی تغییر فرم می دهد .
پس از مدتی ضمن اینكه دو قطعه بهم فشرده شده اند دوران قطعه متحرك متوقف میشود و بدین ترتیب دو قطعه پس از سرد شدن بیكدیگر جوش خورده و یكپارچه میشوند . مطالعات نشان داده است كه درجه حرارت متوسط سطوح تماس همیشه كمتر از نقطه ذوب هر دو قطعه مورد اتصال میباشد و بنابراین اتصال دو قطعه در جوشكاری اصطكاكی از طریق نفوذ بیشتر از طریقه ذوب صورت میگیرد یعنی ماده در تماس بحالت پلاستیكی در می آید ولی ذوب نمی شود و بهمین جهت می توان گفت جوشكاری در فاز جامد صورت می گیرد .


ساختمان و طرز كار دستگاه


ماشین جوش اصطكاكی از سه قسمت اصلی تشكیل میشود .


1ـ گیرنده ثابت برای گرفتن یك قطعه جنس مورد نظر
2ـ سه نظام دوار برای گرفتن و چرخاندن قطعه دیگر جسم مورد جوشكاری .
3ـ دنده هائی كه بطور اتوماتیك و هیدرولیكی برای بوجود آوردن نیروی لازم جهت فشار دادن دو قطعه جسم بیكدیگر و ایجاد اصطكاك و حرارت جوش بكار می آیند .


دو قطعه جسم بترتیب به سه نظام و گیره ثابت محكم شده در حالیكه گیره ثابت بجلو رانده میشود سه نظام شروع بچرخاندن قطعه دیگر می كند . وقتی دو قطعه جسم بیكدیگر برخورد می كند ابتدا اكسیده ها كثافات و برجستگی های دو سطح بریده و از بین می رود و در اثر ازدیاد فشار و اصطكاك حرارت دو سطح بالا رفته و بلافاصله سطح دو قطعه بحالت پلاستیكی میرسد .


ابزارهای برشی و نگهدارندة ابزار

برای به كار گیری مؤثر از یك ماشین تراش،ماشین كار باید معلومات كافی دربارة ابزارهای برشی و تیز كدن آنها برای تراشكاری مواد مختلف داشته باشد.برای براده برداری از قطعه كار باید لبة برشی ابزار در تماس با قطعه كار در حال گردش قرار داده شود.در بسیاری موارد،از ابزارهای برشی یك لبه HSS برای براده برداری استفاده می شود.

ابزارهای برشی HSS كوچك را معمولاً در یك ابزار گیر می بندند.این گونه ابزارگیرها در مدلهای صاف،راست تراش و چپ تراش ساخته می شوند.برای تشخیص یك ابزار گیر راست تراش از چپ تراش،ابزار گیر را در دست گرفته و به نوك ابزار نگاه كنید.اگر نوك ابزار به طرف راست تمایل دارد،آن را راست تراش و اگر نوك آن به طرف چپ تمایل دارد،آن را چپ تراش می نامند.در اغلب ماشین های تراش از یك پایه ابزار گیر چند طرفه گردان برای نصب ابزار برشی استفاده می گردد.این پایه،برجك یا تارت(Turret) نیز نامیده می شود.پایه های ابزار گیر معمولاً چهار طرفه هستند و می توان حداكثر چهار ابزار برشی روی آن نصب كرد.با شل كردن اهرم گردان روی پایه می توان آن را چرخاند تا لبة برشی مورد نظر در موضع براده برداری قرار گیرد.سپس باید اهرم را مجدداً محكم نمود.
ابزارهای خشن تراش

وقتی در تراشكاری عمق براده برداری زیاد باشد و حجم براده زادی از قطعه كار برداشته شود،به این عمل خشن تراشی می گویند.در ابزارهای HSS خشن تراش،لبه برشی صاف است و نوك آن كمی گرد شده است.با این فرم لبه برشی می توان عمق براده زیادی را با سرعت پیشروی زیاد تراشكاری كرد.زاویه آزاد جانبی اندك در این ابزار سبب می شود كه پشت لبة برشی بخوبی تقویت شده باشد.

واضح است كه یك ابزار خشن و چپ تراش در جهت چپ به راست به خوبی براده برداری می كند.همجنین یك ابزار راست تراش خشن در جهت مخالف،یعنی راست به چپ باید به كار گرفته شود.
ابزارهای ظریف تراش

نوك یك ابزار ظریف تراش گردتر از نوك یك ابزار خشن تراش است.اگر لبه برشی این ابزار پس از سنگ زدن،با سنگ پرداخت كاری دستی پرداخت شود،سطح تراشكاری شده با این ابزار كاملاص صیقلی خواهد بود.برای ظریف تراشی با این ابزار باید عمق براده كم و سرعت پیشروی نیز كم باشد.همانند ابزارهای خشن تراش،این ابزار را نیز به صورت راست تراش و چپ تراش می توان آماده كرد.

پیشانی تراشی قطعه ای كه بر روی گیره نظام بسته شده است.

یك ابزار برشی مناسب كه نوك آن گردی كمی داشته باشد،برای پیشانی تراشی استفاده می گردد.ساپورت مركب به اندازة 30 درجه به طرف راست چرخانده شده و بدنه ابزار برشی را با زاویه ای كمتر از 90 درجه نسبت به پیشانی قطعه كار تنظیم كنید.برای پیشانی تراشی،نوك ابزار باید دقیقاً در مركز تنظیم گردد.ابزار برشی را با حركت دادن ساپورت طولی به موضع تراشكاری جابجا كرده و ساپورت طولی را در این موضع قفل كنید.

پیشانی تراشی را می توان در هر دو جهت انجام داد.می توان نوك ابزار را در مركز قطعه كار قرار داده و پیشروی را به طرف بیرون هدایت كرد و یا برعكس این.رایج است كه ابزار را در مركز قرار داده و پیشروی ابزار را به طرف بیرون انجام داد.اگر قطر قطعه كار بیشتر از (38 mm) “2/11 باشد،می توان از پیشروی اتوماتیك ابزار استفاده كرد.

با پیشروی ابزار پیشانی تراش از مركز به طرف بیرون،كیفیت پرداخت سطحی خوبی به دست می آید.اگر نوك ابزار كمی بالاتر ار مركز باشد،یك زائده كروی در مركز قطعه كار باقی خواهد ماند.اگر نوك ابزار كمی پایین تر تنظیم شود،یك زائده استوانه ای در مركز قطعه كار باقی می ماند.اگر زائده اضافی در پیشانی تراشی به وجود آید،باید نوك ابزار را تنظیم كرده و كار را مجدداً انجام داد.
روتراشی ساده و پله تراشی

روتراشی و پله تراشی یك قطعه كه درون گیره نظام بسته شده،همانند قطعه ای كه بین دو مرغك مهار شده است،انجام می شود.برای جلوگیری از خم شدن قطعه كار به هنگام روتراشی،لازم است قطعات بلند را ابتدا مته مرغك زده و سپس توسط مجموعه مرغك از طرف دیگر مهار نمود.
مخروط تراشی

قسمتی از یك قطعه كار را هنگامی مخروطی می نامند كه قطر آن با یك نرخ ثابت در طول قطعه كار افزایش یا كاهش یابد.
مخروط تراشی با ساپورت مركب

با این روش می توان هم مخروط داخلی و هم مخروط خارجی تراشید.طول مخروط تراشی در این روش محدود است،زیرا كورس حركتی ساپورت مركب محدود است.با توجه به اینكه صفحة مدرج زیر ساپورت مرکب بر حسب درجه مدرج شده  دقت مخروط تراشی در این روش در حد درجه است و بنابراین شیب مورد نظر را باید به صورت درجه گرد كرد.یك جدول تبدیل زاویه به شیب در هر فوت ارائه شده است.
ماشین های تراش

اساسی ترین ماشین های ابزار محسوب می شود.ابزار برشی در ماشین تراش قابل كنترل است و می توان آن را در جهت طولی بر روی بستر ماشین و در جهت عرضی توسط ساپورت عرضی و یا تحت زاویه خاص به حركت درآورد.
اندازه یك ماشین تراش

اندازه یك ماشین تراش بر اساس قطر كارگیر و طبق بستر ماشین تعیین می گردد.قطر كارگیر عبارت است از حداكثر قطر قطعه كار كه می تواند بر روی بستر ماشین بچرخد.طول بستر یك ماشین تراش،به صورت كلی و از ابتدا تا انتهای آن در نظر گرفته می شود.

طول بستر یك ماشین تراش را نباید با طول كارگیر (حداكثر طول قطعه كار كه بین مردمك و سه نظام قرار می گیرد) اشتباه گرفت.طول كارگیر عبارت است از طول بستر ماشین منهای طولهایی كه توسط مجموعه مرغك و سه نظام اشغال می شود.
قسمت های اصلی ماشین تراش

وظیفه اصلی هر ماشین تراش،صرف نظر از میزان پیچیدگی آن،به گردش درآوردن قطعه كار در برابر لبه برشی یك ابزار می باشد.هر قطعه ای از ماشین تراش را می توان جزو یكی از مجموعه های زیر به حساب آورد:

    مجموعه محركه ماشین ابزار،
    مجموعه نگهدارنده و گردش قطعه كار و
    مجموعه نگهدارنده،محركه و هدایت ابزار برشی.

سیستم محركه یك ماشین تراش

در ماشین های تراش،قدرت موتور توسط یك گیربكس یا با استفاده از تسمه به مكانیزم محركه ماشین منتقل می شود.سرعت گردش اسپیندل به روشهای زیر قابل تغییر است:

    جا به جایی چرخ دنده ها در گیربكس.
    تنظیم پولیهای تنظیم شونده به یك وضعیت جدید.
    جا به جا كردن تسمه بر روی پولیهای مختلف.
    كنترل سرعت به صورت هیدرولیكی