گزارش کاراموزی ابزار دقيق، تراشكاري،جوشكاري

دسته بندي : فنی و مهندسی » برق، الکترونیک، مخابرات
گزارش کاراموزي ابزار دقيق، تراشكاري،جوشكاري در 34 صفحه ورد قابل ويرايش

اهميت کنترل اتوماتيک در صنايع و زندگي روزمره عصر حاضر بر هيچکس پوشيده نيست و بجرات
مي توان گفت که يکي از مهمترين بخشهاي صنايع پيشرفته امروزي را سيستمهاي کنترل اتوماتيک
تشکيل مي دهد. کاربرد کنترل اتوماتيک موجب بالا رفتن کيفيت و کميت توليد محصولات و همچنين
ايمني محيطهاي صنعتي را بطور چشمگيري افزايش داده است.
در شرکتها و موسسات بزرگ که با فرايندهاي پيچيده سروکار دارند ادوات و تجهيزاتي که وظيفه کنترل
اتوماتيک را بر عهده دارند بسيار زياد استفاده شده است.
رشته علمي که با اين ادوات سروکار دارد تا نسبت به رفع عيب و تنظيم و ارتقا کاري ان ادوات اقدام کند
در اکثر شرکتها به نام واحد ابزار دقيق شناخته مي شوند. و رشته دانشگاهي هم به نام کنترل و
ابزار دقيق نيز در اين سالها در دانشگاهها بوجود آمده است و استادان مشغول تدريس در اين زمينه
هستند. در اين وبلاگ سعي مي شود که اطلاعات جامع و مفيدي در زمينه ابزار دقيق مخصوصا بصورت
کاربردي که در صنايع بزرگي مانند پالايشگاهها استفاده ميشود ارائه شود تا دوستداران که به اين رشته
علاقمند هستند از آن استفاده کنند.
سعي ما بر اين است ابتدا از مباحث پايه ايي و اصلي در اين زمينه شروع کنيم و بعد از اينکه اين مباحث
مطرح شد در ادامه بتوانيم مباحث جالبي از کنترل توربين هاي گازي و بويلرها و سيستمهاي کنترلي با
PLC را اگر تواني بود و خداوند ياري كرد ارائه كنيم.




مقدمه ايي در مورد ابزار دقيق

ابزار دقيق رشته جديدي است كه امروزه جاي خود را در ميان رشتهاي ديگر در صنايع ايران باز مي كند.


ابزار دقيق از سه قسمت اساسي زير تشكيل شده است كه عبارتد از :


?.اندازگيري ?.كنترل ?. محركها(ادوات خروجي)


اين سه مجموعه در كنار يكديگر مكمل يك سيستمي به نام سيستمهاي كنترل اتوماتيك مي باشند كه اين سيستم كنترل اتوماتيك وظيفه انجام كنترل فرايندي را در يك مجموعه عملياتي بر عهده دارد .

?.اندازه گيرها
قسمت اندازه گير مقدار واقعي عنصر مورد نظر را اندازه گيري مي كند.پارامترهاي مختلفي در صنايع براي كنترل اندازه گيري مي شود مهمترين پارامترهايي كه در صنعت براي كنترل اندازه گيري مي شوند عبارتند از :
?.اندازه گيري فشار measuroment of the pressure
?.اندازه گيري جريانات سيالات measuroment of the flow
?.اندازه گيري درجه حرارت measuroment of the temprature
?.اندازه گيري ارتفاع مايعات measuroment of the level


علاوه بر اين پارامترهايي که در بالا ذکر شد عوامل ديگري براي اندازه گيري و کنترل وجود دارند و مهم هستند اما بعلت استفاده محدودتر از اين پارامترها فقط به بيان نام آنها اکتفا مي شود و در ادامه اگر فرصتي بود توضيحاتي در مورد آنها داده مي شود اين پارامترها عبارتند از :


انازه گيري سرعت ـ اندازه گيري لرزش ـ آشکار سازهاي دود و شعله ـ دستگاههاي آنالايزر


?.کنترل کننده ها


قسمت دوم ابزار دقيق بخش کنترل مي باشد در ابتداي شروع صنعت که کنترل بصورت امروزي نبود کنترل بوسيله عوامل انساني انجام مي شد سپس با پيشرفت علم سيستم کنترل اتوماتيک با بوجود آمدن ادوات نيوماتيکي (بادي) وارد مرحله جديدي شد. بعد از مدتي با اختراع ترانزيستور استفاده از کارتهاي الکترونيکي براي کنترل آغاز شد با بوجود آمدن اين قطعات کنترلي استفاده از عوامل انساني براي کنترل کمتر مي شد.در ادامه پيشرفت علم کامپوترهاي صنعتي با نام plc وارد صنعت شدند بوسيله اين plc ها واحدها به آساني کنترل مي شدند وتغييرات نيز به آساني در واحدها انجام مي گرفت
امروزه کنترل کنندهاي جديد تري بنام DCS (سيستم کنترل کننده توزيع پذير) و کنترل کننده هاي فازي وظيفه کنترل را در واحدهاي صنعتي بر عهده دارند.


?.محرکها (ادوات خروجي)


محرکها ادواتي هستند که سيگنال خروجي را از قسمت کنترل کننده مي گيرد و متناسب با اين سيگنالها عمل مي کند. از عمده ادوات خروجي مي توان به شيرهاي کنترل و الکتروموتورها اشاره کرد. اين ادوات با عملکرد خود باعث کنترل پارامترهاي اندازه گيري شده در مقدار مطلوب و مورد نظر مي شوند . اين ادوات گستره تنوعي زيادي دارند که در بحث ادوات خروجي به توضيح در مورد آن خواهيم پرداخت.
تا اين قسمت به معرفي اجمالي رشته ابزار دقيق پرداختيم و قسمتهاي کاري مختلف اين رشته گفته شد. از بخشهاي ديگر وارد جزييات هر يک از بخشها مي شويم و به توضيحات در مورد اين ادوات مي پردازيم.در ادامه با يک مثال به توضيح يک حلقه کنترلي براي کنترل دماي آب خروجي بويلر( ديگ بخار) توضيح داده مي شود.


انواع جوشكاري


جوشكاري اصطكاكي


مقدمه


در تكنولوژي پيشرفته امروزي اتصال قعات فلزي بيكديگر بوسيله روشهاي مختلف جوشكاري نقش اساسي دارد .
انتخاب روش جوشكاري به عوامل مختلف از قبيل جنس و شكل دو قطعه مورد اتصال . هزينة ساخت ، سرعت عمل و غيره بستگي دارد . گاهي در صنعت لازم است يك فرآورده داراي قسمتهائي با مشخصات فيزيكي مختلف مثل فولاد سخت و فولاد معمولي باشد كه بوسيلة جوشكاري يكپارچه شوند و در برخي موارد لازم است حتي دو قطعه فلز غيرهمجنس مثل آلومينيوم به فولاد و يا مس به فولاد و يا فولاد به تنگستن بوسيله جوشكاري با كيفيت رضايتبخش اتصال يابند .
براي اتصال دو يا چند قطعه در مواردي كه در بالا ذكر شد از جوشكاري اصطكاكي استفاده مي شود در اين مقاله اصول جوشكاري اصطكاكي تشريح شده و مثالهائي از موارد استعمال اين نوع جوشكاري درج گرديده است تا ضمن آشنائي با جوشكاري اصطكاكي ، اهميت و گسترش آن در رشته هاي مختلف صنايع روشن گردد .


اصول جوشكاري


در جوشكاري اصطكاكي يكي از دو قطعه مورد جوشكاري نسبت بديگري چرخانده ميشود و سپس دو قطعه با يك نيروي محوري بيكديگر فشرده ميشوند در اثر اصطكاك بين دو سطح كه بيكديگر ماليده مي شوند حرارتي ايجاد مي شود كه باعث نرم شدن ( پلاستيكي شدن ) دو قطعه مي گردد . آن وقت دو قطعه نرم شده بيكديگر فشرده شده و در جهت شعاعي تغيير فرم مي دهد .
پس از مدتي ضمن اينكه دو قطعه بهم فشرده شده اند دوران قطعه متحرك متوقف ميشود و بدين ترتيب دو قطعه پس از سرد شدن بيكديگر جوش خورده و يكپارچه ميشوند . مطالعات نشان داده است كه درجه حرارت متوسط سطوح تماس هميشه كمتر از نقطه ذوب هر دو قطعه مورد اتصال ميباشد و بنابراين اتصال دو قطعه در جوشكاري اصطكاكي از طريق نفوذ بيشتر از طريقه ذوب صورت ميگيرد يعني ماده در تماس بحالت پلاستيكي در مي آيد ولي ذوب نمي شود و بهمين جهت مي توان گفت جوشكاري در فاز جامد صورت مي گيرد .


ساختمان و طرز كار دستگاه


ماشين جوش اصطكاكي از سه قسمت اصلي تشكيل ميشود .


1ـ گيرنده ثابت براي گرفتن يك قطعه جنس مورد نظر
2ـ سه نظام دوار براي گرفتن و چرخاندن قطعه ديگر جسم مورد جوشكاري .
3ـ دنده هائي كه بطور اتوماتيك و هيدروليكي براي بوجود آوردن نيروي لازم جهت فشار دادن دو قطعه جسم بيكديگر و ايجاد اصطكاك و حرارت جوش بكار مي آيند .


دو قطعه جسم بترتيب به سه نظام و گيره ثابت محكم شده در حاليكه گيره ثابت بجلو رانده ميشود سه نظام شروع بچرخاندن قطعه ديگر مي كند . وقتي دو قطعه جسم بيكديگر برخورد مي كند ابتدا اكسيده ها كثافات و برجستگي هاي دو سطح بريده و از بين مي رود و در اثر ازدياد فشار و اصطكاك حرارت دو سطح بالا رفته و بلافاصله سطح دو قطعه بحالت پلاستيكي ميرسد .


ابزارهاي برشي و نگهدارندة ابزار

براي به كار گيري مؤثر از يك ماشين تراش،ماشين كار بايد معلومات كافي دربارة ابزارهاي برشي و تيز كدن آنها براي تراشكاري مواد مختلف داشته باشد.براي براده برداري از قطعه كار بايد لبة برشي ابزار در تماس با قطعه كار در حال گردش قرار داده شود.در بسياري موارد،از ابزارهاي برشي يك لبه HSS براي براده برداري استفاده مي شود.

ابزارهاي برشي HSS كوچك را معمولاً در يك ابزار گير مي بندند.اين گونه ابزارگيرها در مدلهاي صاف،راست تراش و چپ تراش ساخته مي شوند.براي تشخيص يك ابزار گير راست تراش از چپ تراش،ابزار گير را در دست گرفته و به نوك ابزار نگاه كنيد.اگر نوك ابزار به طرف راست تمايل دارد،آن را راست تراش و اگر نوك آن به طرف چپ تمايل دارد،آن را چپ تراش مي نامند.در اغلب ماشين هاي تراش از يك پايه ابزار گير چند طرفه گردان براي نصب ابزار برشي استفاده مي گردد.اين پايه،برجك يا تارت(Turret) نيز ناميده مي شود.پايه هاي ابزار گير معمولاً چهار طرفه هستند و مي توان حداكثر چهار ابزار برشي روي آن نصب كرد.با شل كردن اهرم گردان روي پايه مي توان آن را چرخاند تا لبة برشي مورد نظر در موضع براده برداري قرار گيرد.سپس بايد اهرم را مجدداً محكم نمود.
ابزارهاي خشن تراش

وقتي در تراشكاري عمق براده برداري زياد باشد و حجم براده زادي از قطعه كار برداشته شود،به اين عمل خشن تراشي مي گويند.در ابزارهاي HSS خشن تراش،لبه برشي صاف است و نوك آن كمي گرد شده است.با اين فرم لبه برشي مي توان عمق براده زيادي را با سرعت پيشروي زياد تراشكاري كرد.زاويه آزاد جانبي اندك در اين ابزار سبب مي شود كه پشت لبة برشي بخوبي تقويت شده باشد.

واضح است كه يك ابزار خشن و چپ تراش در جهت چپ به راست به خوبي براده برداري مي كند.همجنين يك ابزار راست تراش خشن در جهت مخالف،يعني راست به چپ بايد به كار گرفته شود.
ابزارهاي ظريف تراش

نوك يك ابزار ظريف تراش گردتر از نوك يك ابزار خشن تراش است.اگر لبه برشي اين ابزار پس از سنگ زدن،با سنگ پرداخت كاري دستي پرداخت شود،سطح تراشكاري شده با اين ابزار كاملاص صيقلي خواهد بود.براي ظريف تراشي با اين ابزار بايد عمق براده كم و سرعت پيشروي نيز كم باشد.همانند ابزارهاي خشن تراش،اين ابزار را نيز به صورت راست تراش و چپ تراش مي توان آماده كرد.

پيشاني تراشي قطعه اي كه بر روي گيره نظام بسته شده است.

يك ابزار برشي مناسب كه نوك آن گردي كمي داشته باشد،براي پيشاني تراشي استفاده مي گردد.ساپورت مركب به اندازة 30 درجه به طرف راست چرخانده شده و بدنه ابزار برشي را با زاويه اي كمتر از 90 درجه نسبت به پيشاني قطعه كار تنظيم كنيد.براي پيشاني تراشي،نوك ابزار بايد دقيقاً در مركز تنظيم گردد.ابزار برشي را با حركت دادن ساپورت طولي به موضع تراشكاري جابجا كرده و ساپورت طولي را در اين موضع قفل كنيد.

پيشاني تراشي را مي توان در هر دو جهت انجام داد.مي توان نوك ابزار را در مركز قطعه كار قرار داده و پيشروي را به طرف بيرون هدايت كرد و يا برعكس اين.رايج است كه ابزار را در مركز قرار داده و پيشروي ابزار را به طرف بيرون انجام داد.اگر قطر قطعه كار بيشتر از (38 mm) “2/11 باشد،مي توان از پيشروي اتوماتيك ابزار استفاده كرد.

با پيشروي ابزار پيشاني تراش از مركز به طرف بيرون،كيفيت پرداخت سطحي خوبي به دست مي آيد.اگر نوك ابزار كمي بالاتر ار مركز باشد،يك زائده كروي در مركز قطعه كار باقي خواهد ماند.اگر نوك ابزار كمي پايين تر تنظيم شود،يك زائده استوانه اي در مركز قطعه كار باقي مي ماند.اگر زائده اضافي در پيشاني تراشي به وجود آيد،بايد نوك ابزار را تنظيم كرده و كار را مجدداً انجام داد.
روتراشي ساده و پله تراشي

روتراشي و پله تراشي يك قطعه كه درون گيره نظام بسته شده،همانند قطعه اي كه بين دو مرغك مهار شده است،انجام مي شود.براي جلوگيري از خم شدن قطعه كار به هنگام روتراشي،لازم است قطعات بلند را ابتدا مته مرغك زده و سپس توسط مجموعه مرغك از طرف ديگر مهار نمود.
مخروط تراشي

قسمتي از يك قطعه كار را هنگامي مخروطي مي نامند كه قطر آن با يك نرخ ثابت در طول قطعه كار افزايش يا كاهش يابد.
مخروط تراشي با ساپورت مركب

با اين روش مي توان هم مخروط داخلي و هم مخروط خارجي تراشيد.طول مخروط تراشي در اين روش محدود است،زيرا كورس حركتي ساپورت مركب محدود است.با توجه به اينكه صفحة مدرج زير ساپورت مرکب بر حسب درجه مدرج شده دقت مخروط تراشي در اين روش در حد درجه است و بنابراين شيب مورد نظر را بايد به صورت درجه گرد كرد.يك جدول تبديل زاويه به شيب در هر فوت ارائه شده است.
ماشين هاي تراش

اساسي ترين ماشين هاي ابزار محسوب مي شود.ابزار برشي در ماشين تراش قابل كنترل است و مي توان آن را در جهت طولي بر روي بستر ماشين و در جهت عرضي توسط ساپورت عرضي و يا تحت زاويه خاص به حركت درآورد.
اندازه يك ماشين تراش

اندازه يك ماشين تراش بر اساس قطر كارگير و طبق بستر ماشين تعيين مي گردد.قطر كارگير عبارت است از حداكثر قطر قطعه كار كه مي تواند بر روي بستر ماشين بچرخد.طول بستر يك ماشين تراش،به صورت كلي و از ابتدا تا انتهاي آن در نظر گرفته مي شود.

طول بستر يك ماشين تراش را نبايد با طول كارگير (حداكثر طول قطعه كار كه بين مردمك و سه نظام قرار مي گيرد) اشتباه گرفت.طول كارگير عبارت است از طول بستر ماشين منهاي طولهايي كه توسط مجموعه مرغك و سه نظام اشغال مي شود.
قسمت هاي اصلي ماشين تراش

وظيفه اصلي هر ماشين تراش،صرف نظر از ميزان پيچيدگي آن،به گردش درآوردن قطعه كار در برابر لبه برشي يك ابزار مي باشد.هر قطعه اي از ماشين تراش را مي توان جزو يكي از مجموعه هاي زير به حساب آورد:

مجموعه محركه ماشين ابزار،
مجموعه نگهدارنده و گردش قطعه كار و
مجموعه نگهدارنده،محركه و هدايت ابزار برشي.

سيستم محركه يك ماشين تراش

در ماشين هاي تراش،قدرت موتور توسط يك گيربكس يا با استفاده از تسمه به مكانيزم محركه ماشين منتقل مي شود.سرعت گردش اسپيندل به روشهاي زير قابل تغيير است:

جا به جايي چرخ دنده ها در گيربكس.
تنظيم پوليهاي تنظيم شونده به يك وضعيت جديد.
جا به جا كردن تسمه بر روي پوليهاي مختلف.
كنترل سرعت به صورت هيدروليكي