فلزکاری و ابزارشناسی

فلز کاری مقدماتی

کارگاه و شرایط محیط کار

محلی که در آن افرادی با استفاده از ابزار و ماشین آلات کار کرده و قطعه ای را تولید و یا تعمیر می کنند.

مقررات ایمنی و پیشگیری از سوانح کار:

1-   اگر با طرز کار ماشینی آشنا نیستید هرگز به آن دست نزنید.

2-   در موقع تعمیر ماشین ها ، برای اطمینان بیشتر ، فیوز های آن را باز کرده و در جای مناسبی قرار دهید.

3-   کنترل ابزار قبل از شروع به کار از اتفاق سوانح جلوگیری می کند به طور کلی می توان گفت که به کار بردن ابزار هایی قابل اطمینان هستند که سالم و بی عیب باشند.

4-   در مواردی که احتمال سانحه وجود دارد ، حتما از وسایل ایمنی مانند کلاه عینک کفش و دستکش محافظ استفاده گردد.

5-   همیشه قبل از شروع به کار حلقه و انگشتر را از دست خارج کنید زیرا باعث قلاب کردن ناگهانی می شود.

6-    از لباس کار گشاد استفاده نکنید و سر آستین های بلند را فقط از داخل تا بزنید.

عواقب سانحه

برای شخص سانحه دیده	برای محل کار و اجتماع
ناراحتی برای فامیل	افزایش میزان حق بیمه
خسارت مالی	خسارت به مواد و وسایل
تحمل دوره از کار افتادگی	نقصان نیروی کار
نقص عضو دائمی	کاهش تولید
سانحه منجر به مرگ	نقصان سلامت اجتماعی و ثروت ملی

مثلث آتش:

هرگاه سه وجه مثلث آتش کامل شود حریق صورت گرفته و ماده سوختی شروع به سوختن می کند.

الف) حرارت                                 ب) اکسیژن                               ج) ماده سوختنی

روش های مقابله با آتش:

1-   سرد کردن: این عمل بیشتر به وسیله آب صورت میگیرد.

2-   خفه کردن: یعنی جلوگیری از رسیدن اکسیژن به مواد سوختنی. موادی که در این روش استفاده می شود عبارتند از  گاز ازت،گاز کربنیک،ماسه و خاک، پتو و کف شیمیایی و ...

3-   جداسازی ماده سوختنی

طبقه بندی آتش:

الف) آتش کلاس A :احتراق موادی مانند چوب کاغذ پارچه که یشتر از طریق سرد کردن خاموش میشود

ب) آتش کلاس B : احتراق مواد نفتی مانند روغن نفت بنزین که برای خاموش کردن آتش در این مورد باید آن را به طریق خفه کردن مهار کرد.

ج) اتش کلاس C : در آتش سوزی ابزار های برقی تابلو های برق  ... ابتدا باید جریان برق را قطع کرد سپس با مواد شیمیایی عایق الکتریسیته آتش را خاموش کرد.

توجه : در هنگام حریق قبل از هر اقدامی کلید اصلی برق را قطع کنید.

رنگ های حفاظتی:

رنگ زرد لیموئی برای نشان دادن خطر به کار می رود.

رنگ سرخ علامت توقف وسائل متوقف ساختن فوری ماشین ها و مواد مربوط به مبارزه با آتش سوزی را نشان می دهد.

رنگ سبز راههای تخلیه ، نجات، پستهای کمک های اولیه، اجازه عبور وسایل نقلیه و تاسیسات حفاظتی را نشان می دهد.

ستونها و سایر اشیاء ثابتی که در نزدیکی راهرو ها هستند به طور کلی هرگونه انسداد و بستگی  راه را غالبا با خطوط مورب زرد و سیاه که کاملا از همدیگر متمایز هستند مشخص میکنند. راههای عبور را می توان با خطوط سفید نشان داد.

تجهیزات کارگاه مقدماتی

میز کار: ارتفاع میز کار از کف کارگاه را حدود 80 سانتی متر در نظر می گیرند.

مناسب ترین ارتفاع سطح گیره ارتفاعی است که وقتی در کنار آن می ایستیم سطح گیره به اندازه 5 تا 8 سانتی متر پایین تر از آرنج قرار داشته باشد.

گیره ها

1-   گیره موازی رومیزی: گیره های موازی را معمولا از جنس چدن خاکستری مخصوص و یا فولاد با روش ریخته گری تهیه می کنند. به همین دلیل در مقابل ضربه و نیروی زیاد حساس بوده و بایستی از چکش کاری و خم کاری سنگین روی آنها خودداری گردد.

2-   گیره آهنگری: گیره آهنگری را از جنس فولاد و با روش آهنگری ساخته و چون قابلیت تحمل ضربه را دارند از آنها برای کار های چکش کاری و خم کاری استفاده می گردد.

3-   لوله گیر : چون بستن لوله ها در گیره های موازی و آهنگری باعث لهیدگی آنها شده و همچنین به علت تماس کم امکان سر خوردنلوله وجود دارد . لذا برای انجام کار روی لوله ها از لوله گیر استفاده می شود.اندازه کار گیر این لوله ها از 40 تا 200 میلیمتر است.

چکش ها

چکش ها به سه دسته نقسیم می شوند چکش های فولادی که وزن آنها کمتر از 1 کیلو گرم است چکش دستی و از 1 تا 2 کیلو گرم را چکش آهنگری و از 2 کیلو گرم به بالا را پتک می نامند.

وسایل کنترل

1-   خط کش: قطعه فولاد تسمه شکلی که سطوح آنرا کاملا صاف و عمود بر هم تراشیده و سپس سنگ زده اند.از این وسیله برای کنترل صافی و هموار بودن سطوح استفاده می شود.

2-   خط کش موئی : برای کنترل دقیق تر سطوح استفاده می شود. این خط کش ها را از فولاد ابزار سازی ساخته و برای کنترل دقیق تر سطح لبه های آنها را سنگ زده و برای جلوگیری از خم شدن و تاب برداشتن معمولا سطح مقطع آنها را فرم دار می سازند.

3-   صفحه صافی: یکی از روش های کنترل سطح می باشد. جنس آنها معمولا از چدن متراکم بوده و برای اینکه زیاد سنگین نشود قسمت پشت آنرا تو خالی می سازند.

تراز ها :

تراز ها را به فرم های مختلفی بر حسب موارد استفاده جنس و کاربردشان می سازند. انواع تراز های افقی ، عمودی (شاقولی) که برای کنترل سطوح افقی و عمودی استفاده می شود.تراز قابدار برای کنترل سطوح در دو امتداد عمودی و افقی استفاده می گردد و تراز زاویه سنج که برای کنترل زوایای سطوح نسبت به افق مورد استفاده قرار می گیرد تراز قوطی که برای کنترل سطوح در جمیع جهات به کار می روند.

وسایل خط کشی

میز یا صفحه خط کش : از این وسیله معمولا به عنوان محل عملیات خط کشی استفاده می کنند. جنس این صفحه را از چدن انتخاب کرده و روی آنرا دقیقا سنگ یا شابر می زنند.

سوزن خط کش: برای ترسیم خطوط روی قطعات کار از سوزن خط کش استفاده می شود. جنس سوزن خطکش برای ترسیم خطوط روی سطوح خشن و سخت از فولاد آبداده بوده و زاویه سر این سوزن خط کش ها را در حدود 10 الی 15 درجه انتخاب می کنند.

سوزن خط کش پایه دار: این سوزن خط کش ها را در دو نوع ساده و مدرج می سازند و از آنها برای ترسیم خطوط که به موازات سطح صفحه خط کشی بایستی رسم شوند استفاده می گردد.

پرگار: پرگار ها را به فرم های متخلفی از جنس فولاد ابزار سازی می سازند. در ورق کاری برای رسم دوایر بزرگتر از پرگار کشوئی استفاده می شود.

سنبه نشان : وسیله ای است برای نشان زدن محل مرکز سوراخ ها استقرار پایه پرگار جهت رسم خطوط دایره ای و یا ثبوت خطوطی که هنگام کار امکان محو آنها وجود دارد. جنس آنها را از فولاد ابزار سازی انتخاب کرده و بایستی پس از آبکاری حتما از جنس قطعه کار سخت تر باشد. زاویه راس سنبه نشان هائی که به منظور تثبیت خطوط به کار می روند معمولا 30 درجه و سنبه نشان هایی که برای مرکز دوایر و سوراخ ها مورد استفاده قرار می گیرند 60 درجه انتخاب می شوند.سنبه نشان مرکز یاب را زایه راس آن را 90 درجه انتخاب می کنند.

روش های مختل فرم دادن قطعات

براده برداری	غیر براده برداری
اره کردن	ریخته گری کردن
سوراخ کردن	قلتک کردن
تراشکاری	کشیدن
صفحه تراشی کردن	آهنگری
فرز کاری	قیچی کردن

زایه برش : مجموع زوایای آزاد و گوه را زاویه برش نامیده. این زاویه در اکثر وسایل براده برداری کوچکتر از 90 درجه بوده ولی در شابر زدن و لیسه کاری همیشه بزرگتر از 90 درجه می باشد.

برای قلم کاری روی قطعات سخت از قلم هایی که جنس آنها از فولاد آلیاژی کرم و انادیوم می باشند استفاده می کنند. زاویه گوه قلم ها را برحسب مورد استفاده و جنس کار در جدول زیر آمده است.

مقدار زاویه گوه در قلمکاری برحسب درجه
قطعات سخت مانند چدن ،فولاد ابزار سازی	60 تا 70	قلم آهنگری سرد بر	60 تا 70
قطعات با سختی متوسط مانند برنج ،فولاد ساختمانی، برنز	50 تا 60	قلم تخت ، قلم ناخنی، قلم شیار	40 تا 60
قطعات نرم مانند روی،سرب،آلومینیم	30 تا 40	قلم آهنگری گرم بر	30 تا 50

انواع قلم ها:

بر حسب مورد استفاده قلم های دستی را به فرم های مختلف که در جدول زیر آمده می سازند.

نکات ایمنی و پیشگیری از سوانح در قلم کاری:

1-   در موقع تیز کردن قلم از عینک استفاده شود. فاصله تکیه گاه با سنگ حتی الامکان کم ( 2 میلیمتر) باشد.

2-   در کارگاه هایی که در آنها ایجاد جرقه باعث انفجار می شود از قلم هائی که در اثر ضربه تولید جرقه نمی کنند استفاده نمایید. این نوع قلم ها را معمولا از آلیاژ برنز- برلیم می سازند.

3-   هنگام براده برداری به وسیله قلم از روی سطوح کار بایستی قسمت انتهایی را در جهت مخالف و با کمک ضربات سبک چکش براده برداری کرد ، در غیر این صورت قسمت انتهایی به صورت شیب دار شکسته شده و سطح کار خراب می شود و لبه کار به اطراف پرت خواهد شد.

تیغ اره

زاویه گوه در تیغه اره های دستی که برای بریدن فلزات از آنها استفاده می شود برابر 50 درجه انتخاب می گردد. زاویه براده  در این نوع تیغ اره ها به جنس کار بستگی دارد و مقدار آن را برای بریدن فلزات نرمی که دارای براده طویل می باشند به اندازه 10 درجه انتخاب کرده و فاصله تقسیم آنها را نیز زیاد در نظر می گیرند. زاویه براده را برای تیغه اره هایی که از آنها جهت بریدن فلزات سخت استفاده می شود به اندازه صفر درجه انتخاب میکنند.

دندانه اره ها را به سه شکل فرم می دهند موجی ، چپ و راست ، جازده

ریزی ودرشتی دندانه های تیغ اره ها بر حسب تعداد دندانه های موجود در طول یک اینج سنجیده می شوند.

1-   برای بریدن قطعات مسی ، آلومینیمی و مواد مصنوعی از تیغ اره های دندانه درشت که 14 تا 16 دندانه در هر اینچ دارند استفاده می شود.

2-  در اره کاری قطعات فولادی تا استحکام 600 مانند فولاد ریخته گری و برنج و مفرغ از تیغه اره های دندانه متوسط که 18 تا 22 دندانه در هر اینچ دارند استفاده می شود.

3-  قطعاتی راکه جنس آنها از فولاد با استحکام بیش از 600 بوده و همچنین چدن ها را با تیغ اره های دنده ریز که دارای 28 تا 32 دندانه در هر اینچ می باشد می برند.

نکاتی که در اره کاری دستی بایستی رعایت کرد :

1-   در موقع شروع اره کاری سعی کنید از تمام طول تیغه اره استفاده کنید.

2-   در موقع شروع اره کاری تیغه اره حدود 10 درجه مایل نسبت به سطح کار قرار داده شود.

3-   سرعت برش مناسب برای اره کاری فولاد های معمولی 60 بار در دقیقه بوده که بایستی در اره کاری فلزات سخت تر کمتر در نظر گرفته شود.

4-   برای خنک کردن تیغه اره ها نبایستی از روغن استفاده کرد، زیرا علاوه بر لیز خوردن تیغه اره  روی سطح کار باعث جذب براده های کوچک شده و ادامه براده برداری را با مشکل روبه رو خواهد کرد.

5-   لوله های خیلی نازک را بهتر است با لوله بر برید.

سوهان کاری

سوهان قطعه ای است از جنس فولاد ابزار سازی پر کربن و یا فولاد آلیاژی کرم دار ، که پس از ایجاد دندانه هایی روی آن قسمت بدنه آن را آب داده و سخت می کنند.

آج سوهان را معمولا با دو روش فرز کاری و یا ضرب زدن به وسیله ابزار قلم مانندی روی سطح سوهان ایجاد میکنند.

باید توجه داشت که در روش فرز کاری زاویه براده مثبت و در سوهان های ضربی منفی می باشد، به همین دلیل از سوهان های فرز شده برای براده های با حجم بیشتر و جنس نرم تر و از سوهان های ضربی برای براده برداری ظریف از روی فلزات سخت تر استفاده می شود.

انواع آج سوهان

1-   سوهان های یک آجه

برای براده برداری های مواد نرم ( آلومینیم ، روی ، قلع ، مس ، سرب ، مواد مصنوعی و ... ) استفاده می شود.

2-   سوهان های دو آجه

در براده برداری از کار های سخت برای کوچکتر شدن طول براده و افزایش فشار براده برداری ، آنها را در امتداد مختلف آج می زنند که یکی از آنها آج زیرین و دیگری آج روئی نامیده می شوند.زاویه آج زیرین معمولا 54 درجه و آج روئی را 71 درجه نسبت به محور سوهان در نظر میگیرند.

اندازه آج سوهان ها

تعداد آج موجود در یک سانتی متر از طول سوهان معرف ظرافت سوهان ها بوده و آنها را بر حسب ظریف یا خشن بودن استاندارد کرده اند.ظریف یا خشن بودن سوهان علاوه بر تعداد آج موجود در یک سانتی متر به اندازه اسمی نیز بستگی دارد. اندازه اسمی برابر است با اندازه سر سوهان تا شروع دنباله آن.

خیلی خشن	خشن	متوسط	ظریف	خیلی ظریف
0	1	2	3	4

انواع مته ها

مته برگی: این مته ها لبه های برنده دارای زاویه آزاد و گوه بوده و مقدار زاویه براده آن ها صفر و یا منفی می باشد. زاویه راس آنها را 90 تا 180 درجه انتخاب می کنند.

 دنباله مته ها را به فرم های استوانه ای ، مخروطی ، و یا هرمی می سازند.معمولا مته هایی که قطر آنها تا 13 میلیمتر است، دارای دنباله استوانه ای بوده. دنباله مته های بزرگتر از 13 میلیمتر را مخروطی انتخاب کرده و برای جلوگیری از چرخش مته در داخل کلاهک یا گلویی ماشین مته آنرا به فرم زبانه دار می سازند.

فاصله ای که بین دو شیار مارپیچ باقی می ماند جان مته نام داشته و برای استحکام بیشتر مقدار آن در امتداد طول مته به تدریج زیادتر شده و در انتها بیشتر از سر مته است.

برای داشتن زوایای براده مختلف جهت سوراخ کاری در موارد گوناگون مته ها را با زاویه مارپیچ ( زاویه براده ) متفاوت ساخته و در سه تیپ W,N,H  به بازار عرضه می گردد. تیپ W دارای زاویه مارپیچ زیاد(35 تا 40 درجه ) بوده و برای سوراخ کاری مواد نرم مانند آلومینیم و مس به کار می رود. تیپ N دارای زاویه مارپیچ متوسط ( 16 تا 30 ) بوده و برای سوراخ  کاری مواد سخت مانند فولاد با استحکام 600 و فولاد ریخته و چدن مورد استفاده قرار می گیرد.

تیپ H  دارای زاویه مارپیچ کم ( 10 تا 13 ) درجه بوده و برای سوراخ کاری باکلیت و لاستیک سخت و فیبر استخوانی و یا فولاد سخت ، برنج ، برنز ، منیزیم مورد استفاده قرار میگیرد.

هنگام تیز کردن مته ها فقط زاویه آزاد را به وجود می آوریم ( مقدار این زاویه در حدود 8 درجه انتخاب می شود).

مته های معمولای عموما از تیپ N می باشند.

مته ها	H	W	H	N
مورد استفاده	باکلیت لاستیک سخت، فیبر استخوانی	آلومینیم مس	برنج ، برنز، فولاد سخت، منیزیم	فولاد با استحکام 600 فولاد ریخته چدن
زاویه مارپیچ	13 - 10	40 – 35	13 – 10	30 – 16
زاویه راس	80	140	140	118
زاویه آزاد	12 - 8	18 - 8	18 – 8	15 – 6

جنس مته ها

مته ها را از جنس فولاد ابزار سازی (WS) و یا فولاد ابزار سازی آلیاژی ( SS یا HSS) می سازند در بعضی موارد برای براده برداری از قطعات سخت تر لبه برنده آنها را از فلزات سخت (الماسه HM) انتخاب کرده و به سر مته هایی که از جنس فولاد ساخته شده است جوش می دهند

WS	SS	HSS	HM	سرامیک
200	300	600	900	1200

سرعت برش : مقدار راهی که خارجی ترین لبه برنده مته در هر دقیقه طی میکند سرعت برش گویند.

انتخاب سرعت برش به عواملی چون جنس قطعه کار ، مقاومت ابزار در مقابل حرارت و مایع خنک کننده بستگی دارد.

V=

V  سرعت برشی

D قطر مته بر حسب میلی متر

N عده دوران بر حسب دور بر دقیقه

نکاتی که در سوراخ کاری باید رعایت کرد

1-   قبل از سوراخ کاری محل را سنبه نشان بزنید.

2-   عمق سوراخ هرگز نباید از طول شیار مارپیچ مته عمیق تر باشد.

3-   در هنگام سوراخ کاری چدنهای خاکستری می توان با پخ زدن قسمت های خارجی لبه های برنده اصلی دوام مته را افزایش داد.

4-   در سوراخ کاری با قطر بیش تر از 6 میلی متر از مته پیش سوراخ استفاده شود.

حدیده کاری

عمل براده برداری از روی میله ها به منظور تهیه پیچ را حدیده کاری گویند. جنس حدیده را از فولادابزار سازی کربن دار و یا از فولاد آلیاژی انتخاب می کنند و آنها را در دو سیستم متریک و اینچی به فرم های مختلف می سازند.

حدیده یک پارچه :برای پیچ بری قطر های معینی به کار می رود و معمولا آنها را برای تولید پیچ های فولادی تا قطر 16 میلیمتر یا پیچ هایی که از جنس فلزات سبک می باشند تا قطر 20 میلیمتر و پیچ های برنزی تا قطر 33 میلیمتر مورد استفاده قرار می گیرد.

حدیده یک پارچه به فرم های گرد و شش گوش ساخته می شود. از حدیده های شش گوش فقط برای اصلاح و تمیز کردن پیچ های صدمه دیده استفاده می کنند.

حدیده های گرد را در دو نوع درز دار و بدون درز می سازند. قطر حدیده های دز دار را میتوان تا مقدار کمی ( در حدود 1/0 تا 3/0 میلیمتر) تغییر داد. ولی قطر حدیده های بدون درز ثابت است.

روش کار در حدیده کاری :

در حدیده کاری نیروی برش باعث می شود که از اطراف دندانه ها کمی به خارج فشرده شده و به اصطلاح باد می کنند. لذا بایستی قطر قطعه کار را کمی کوچکتر از اندازه اسمی در نظر گرفت.مقدار اختلاف اندازه قطر قطعه کار با قطر اسمی پیچ به جنس قطعه کار بستگی دارد و مقدار آن را تقریبا به اندازه 1/0 گام پیچ در نظر می گیرند.

گام 1/0 – اندازه اسمی پیچ = قطر قطعه کار

D = d-(0.1

	مایع خنک کننده مناسب در حدیده کاری
جنس قطعه کار	فولاد	فولاد ریخته- فولاد های آلیاژی	مس و آلیاژ های آن	آلومینیم	چدن و آلیاژ های منیزیم
مایع خنک کننده	روغن برش	تربانتین یا روغن برش	روغن برش	نفت	خشک

قلاویز کاری : دنده کردن مهره به کمک دست یا ماشین معمولا از قلاویز استفاده می شود و این عمل را قلاویز کاری گویند.زاویه براده را در قلاویز های معمولی  ، برای قلاویز کاری فولاد با استحکام متوسط در نظر گرفته اند ، لذا بایستی توجه داشت که از آنها میتوان برای قلاویز کاری تمام فلزات استفاده کرد مخصوصا آنهایی که دارای جنس نرم و براده طویل می باشند.

زاویه براده  ای که معمولا برای فلزات مختلف روی قلاویز ها ایجاد  می کنند در جدول زیر

آمده است.

مقدار زاویه براده در قلاویز کاری
جنس کار	زاویه براده
برنج برنز چدن سخت فولاد با استحکام زیاد	0 تا 5 درجه
فولاد تا استحکام 700 و چدن	5 تا 10 درجه
فلزات سبک براده بلند	20 تا 30 درجه

 قلاویز کاری در سه مرحله انجام می گیرد در مرحله اول از قلاویز پیش رو استفاده می شود که زاویه شیب سر آن 4 درجه ، در مرحله دوم از قلاویز میان رو که زاویه سر آن 10 درجه و در نهایت از قلاویز پس رو که زاویه سر آن 20 درجه انتخاب می کنند.

ترتیب استفاده از قلاویز ها به این صورت است که ابتدا با قلاویز پیش رو براده برداری را شروع می کنیم این قلاویز حدود 55 درصد از حجم براده برداری را انجام میدهد پس از آن از قلاویز میان رو استفاده می شود که این قلاویز فرم دنده ها را کامل تر کرده و وظیفه براده برداری 25 درصد دیگر را به عهده دارد بالاخره با استفاده از قلاویز پس رو 20 درصد بقیه براده برداری را انجام داده و دندانه ها را کامل و پرداخت می کنند.

از فرمول زیر می توان جهت محاسبه قطر سوراخ جهت قلاویز کاری استفاده نمود

در سیستم ISO                                                                            D = D-P

در سیستم DIN برای قلاویز کوچکتر از  M6                                      D = D-P

در سیستم DIN برای قلاویز بزرکتر از  M6                                        D = D-1/1P

نکته مهم : برای خارج کردن قلاویز شکسته در صورت امکان از افزار مخصوص که به همین علت ساخته شده استفاده کنید. در صورت عدم دسترسی به وسیله فوق الذکر می توان ابتدا به کمک مشعل جوشکاری آب قلاویز شکسته را گرفته و سپس با سوراخ کردن آن و استفاده از چپ گرد آن را خارج کرد.

خزینه کاری:

منظور از خزینه کاری پلیسه گیری از لبه سوراخ ها ، صاف کردن وجاسازی تکیه گاه سر پیچ ها و میخ پرچ ها ، پخ زدن سر سوراخ های مهره ها برای تسهیل در جا انداختن قلاویز ها و بزرگ کردن قطر سوراخ ها می باشد .برای جلوگیری از بره بره شدن سطح خزینه کاری ،زاویه براده مته خزینه را صفر در نظر می گیرند. جنس مته خزینه ها از فولاد ابزار کربن دار و یا فولاد تندبر بوده و آنها را بر حسب نوع ومورد استفاده شان به فرم های گوناگون می سازند.

مته خزینه مخروطی :

از این نوع مته خزینه برای پلیسه گیری و پخ زدن و جاسازی سرپیچ ها و میخ پرچ ها استفاده می شود.زاویه راس این نوع مته خزینه ها استاندارد شده اند و مقدار آن برای کار های پلیسه گیری برابر 60 درجه سر میخ پرج های سر خزینه 75 و 90 درجه خزینه سر پیچ ها 90 درجه برای میخ پرچ های سر خزینه ای مورد استفاده در ورق کاری 120 درجه می باشد.

مته خزینه ها دارای فرم های گوناگونی می باشند :

1-   مته خزینه زبانه دار

2-   مته خزینه مخروطی

3-   مته خزینه مارپیچ

4-   مته خزینه تخت

از مته خزینه تخت برای مسطح کردن تکیه گاه پیچ ها ، مهره ها،واشر ها و قطعات دیگری که روی سوراخ بایستی به طور کاملا دقیق و صاف قرار گیرد از مته خزینه  های تخت استفاده می شود.

برقو کاری: سوراخ هایی که بوسیله مته های مارپیچ ایجاد می شوند دارای سطوح داخلی ناصاف بوده واز اندازه دقیقی برخوردار نیستند.برای اینکه اندازه سوراخ ها کاملا دقیق و سطوح داخلی کاملا صاف و پرداخت باشند آنها را ابتدا به وسیله مته خزینه مارپیچ که دارای بیش از دو لبه برنده (معمولا سه لبه) می باشند، خزینه کاری و سپس آن را برقو میزنند.

برقوها را از جنس فولاد ابزار سازی و یا فولاد تندبر می سازند.برقو هایی نیز یافت می شوند که لبه برنده آنها از فلزات سخت و الماسه تهیه می شوند. برقو نیز مانند مته دارای دو قسمت اصلی لبه های برنده و دنباله  می باشند.

در برقو ها برای اینکه براده های ظریفی از سطح کار (سوراخ) جدا شوند زاویه براده را معمولا کم و یا برابر صفر در نظر میگیرند. در بعضی از موارد برای پرداخت تر شدن سطوح کار زاویه براده را منفی در نظر می گیرند. قسمتی از روی لبه های برنده را که فاز هدایت برقو نامیده می شود به صورت استوانه ای باقی گذاشته و پشت آنرا برای تامین زاویه آزاد به اندازه 3 تا 5 درجه سنگ می زنند.

تعداد لبه های برنده را در برقو ها زیاد انتخاب می کنند تا هر کدام براده های کوچکی از کار جدا کرده و باعث افزایش مرغوبیت سطح سوراخ شوند تعداد لبه های برنده برقوها را بر حسب قطر آنها از 6 تا 14 دندانه انتخاب می کنند.

تعداد لبه ها را معمولا زوج انتخاب کرده تا همیشه دو دندانه در مقابل یکدیگر باشند. فاصله تقسیمات (زاویه مرکزی) لبه های برنده برقو را یکنواخت و مساوی نمی گیرند. عدم مساوی بودن فاصله لبه های برقو از یکدیگر باعث می شود که برقو آرامتر براده برداری کرده و سطح سوراخ نیز بره بره نشود.

برقو های دستی: دنباله آنها استوانه بوده و در انتها بصورت چهار گوش می باشد. برای هدایت و تامین حرکت دورانی از دسته برقو (دسته قلاویز)استفاده می شود.

برای برقو کاری سوراخ هایی که جای خار(شیار)داشته باشد و یا به نحوی دارای بریدگی باشند از برقو های مارپیچ استفاده می شود.

برقو های متغیر: قطر برقو های متغیر را می توان تا حدودی که معمولا روی آنها نوشته شده است تغییر داد. این برقو ها را در دو نوع شکمی (با دامنه تغییرات کم)و چاقویی(با دامنه تغییرات زیاد) می سازند.

سرعت برش را در برقو کاری حدود  سرعت برش در سوراخ کاری در نظر گرفته ولی مقدار پیشروی را می توان زیادتر انتخاب کرد.مقدار آنها به جنس کار ، جنس ابزار و قطر برقو بستگی دارد. استفاده از مایع خنک کننده علاوه بر جلوگیری از گرم شدن ابزار باعث کم شدن اصطکاک و صافی سطح سوراخ خواهد شد.

روش برقوکاری: برای برقو کاری ابتدا یک سوراخ با قطری کوچکتر از قطر برقو در قطعه کار ایجاد کرده و سپس به برقو کاری پرداخته مقدار اختلاف اندازه اسمی را بر حسب قطر برقو انتخاب کرده و در جدول زیر مشاهده می کنید.

مقدار اختلاف اندازه سوراخ با قطر برقو بر حسب میلیمتر
قطر برقو	تا 5	6 تا 20	21 تا 50
مقداراختلاف اندازه	1/0 تا 2/0	2/0 تا 3/0	3/0 تا 5/0
در برقوکاری فلزات سبک اختلاف اندازه را تا 5/1 برابر مقادیر فوق منظور می کنند

ترتیب عملیات در برقوکاری:

سوراخ کاری           خزینه کاری      پیش برقو        برقو کاری نهایی

نکاتی که در برقو کاری بایستی رعایت کرد:

1-داخل سوراخ های ریخته گری شده را هرگز برقو نزنید.

2-جهت گردش برقو معمولا موافق عقربه های ساعت بوده و هرگز نباید آنها را در جهت خلاف جهت برش گرداند.

3-برقو هایی که در کار قلاب می کنند را نبایستی در خلاف جهت برش برگردانیم، زیرا لبه های برنده می شکنند.

شابر زدن: اگر سطوح قطعاتی که قبلا روی آنها عملیاتی مانند سوهان کاری ، صفحه تراشی، فرزکاری انجام شده باشد زیر میکروسکوپ نگاه کنیم در سطح آنها برجستگی هایی مشاهده می شود که این ناهمواری ها برای قطعاتی که بایستی روی هم بلغزند ایجاد مقاوت زیاد و فرسودگی سریع می نمایند. برای افزایش کیفیت سطوح و ازدیاد سطح تماس ، آب بندی کردن و هدایت دقیق راهنما ها در ماشین های افزار سطح آنها را شابر می زنند.

شابر ها را از فولاد ابزار سازی پر کربن و یا فولاد ابزار آلیاژی (کرم دار) ساخته و قسمت سر آنها را که لبه برنده شابر را تشکیل می دهد با روش آب کاری سخت می کنند.

برای اینکه بتوان به وسیله شابر براده های ظریفی را از سطح کار جدا کرد، لازم است که زاویه گوه در حدود 90 درجه بوده و حتما دارای زاویه براده منفی باشند.برای این منظور شابرها را به نحوی در دست گرفته و روی کار هدایت می کنند که زاویه آزادی در حدود 30 تا 40 درجه را تشکیل دهند.

شابر ها را از نظر فرم و نوع کاربردشان به فرم های مختلف می سازند.

شابر تخت: از این شابر برای شابرکاری در روی سطوح مستوی استفاده می شود.برای کنترل بهتر در روی سطح کار لبه برنده این شابرها را به فرم منحنی سنگ می زنند.

شابر سه گوش: برای شابر زدن سطوح گرد مقعر از شابر سه گوش استفاده می شود. زاویه گوه در این شابر ها حدود 60 درجه بوده و بایستی آنها را به نحوی در روی کار هدایت کرد که زاویه براده منفی ایجاد گردد.

شابر قاشقی: برای شابر زدن سطوح منحنی و شیار های روغن در پوسته یاتاقانها ، از شابر قاشقی استفاده می شود. اگرچه زاویه گوه را در این شابر ها در حدود 70 درجه انتخاب می کنند ولی بایستی آنها را نیز به نحوی روی کار هدایت کرد که زاویه براده منفی ایجاد گردد.

آچار تخت یک سر و دو سر	برای باز و بسته کردن پیچ و مهره های سر چهار گوش یا شش گوش
آچار رینگی	در محل های تنگ با حرکت شعاعی کوچک
آچار بوکس	سری کامل جعبه بکس ها امکانات وسیعی در مورد باز و بسته کردن پیچ و مهره ها در اختیار می گذارند قسمت سر و ته این آچار ها قابل تعویض بوده ودارای دسته های متنوع جغجغه ای هندلی تاشو ثابت می باشند
آچار فرانسه	دهانه این آچار ها قابل تنظیم بوده و برای باز و بسته کردن پیچ و مهره های چهارگوش و شش گوش با اندازه های مختلف به کار می رود
آچار چپقی	به دلیل سطح تماس زیاد در مواقعی که بستن و باز کردن مکرر مورد نظر باشد بکار میرود.فرم سوراخ آنها ممکن است چها گوش یا شش گوش باشند
آچار آلن	برای باز و بسته کردن پیچ های آلن
آچار گلویی	برای باز و بسته کردن مهره های چاکدار
پیچ گوشتی تخت	برای باز و بسته کردن پیچ های چاکدار
پیچ گوشتی چهارسو	برا باز و بسته کردن پیج هایی که دارای چاک صلیبی می باشند.

اتـصالات:

1-اتصالات موقت :اتصالات موقت یا جدا شدنی به اتصالاتی گویند که در صورت لزوم بتوان قطعات متصل شده را به راحتی از هم جدا کرد.در این روش وسیله اتصال در هنگام جدا کردن قطعات از بین نرفته و مجددا قابل استفاده است. ازوسایلی که برای اتصالات موقت به کار میروند می توان پیچ و مهره ها خار ها گوه ها پین ها و... را نام برد.

2-اتصالات دائم :از اتصالات دائم در مواردی به کار می رود که جدا کردن قطعات متصل شونده مورد نظر نباشد.روش هایی که به این منظور به کار می رود عبارت اند از:پرچکاری،لحیم کاری،جوش کاری و... نام برد و چون جدا کردن قطعات متصل شونده بدون از بین بردن وسیله امکان پذیر نیست آنها را اتصالات دائم گویند.

لحـیم کاری:

اتصال دو قطعه فلز متجانس به وسیله فلز یا آلیاژی به نام لحیم را لحیم کاری گویند.

لحیم کاری را به دو گروه تقسیم می کنند:

1-   لحیم کاری نرم: از لحیمی استفاده میشود که جنس آن نرم بوده ونقطه ذوب آن کمتر از 450 درجه سانتی گراد باشد.متداول ترین لحیمی که به این منظور مورد استفاده قرار می گیرد آلیاژ قلع و سرب است.از لحیم کاری نرم در اتصالات ورق ها و آب بندی ظروف و همچنین کار های الکتریکی استفاده می گردد

2-   لحیم کاری سخت:اگر در لحیم کاری از فلز و یا آلیاژهای سخت تری (مس،نقره،برنج(جوش کارپیت))که نقطه ذوب آنها بیشتر از 450درجه سانتی گراد باشد استفاده گردد،آن را لحیم کاری سخت گویند.

نفوذ لحیم به داخل درز محل اتصال به فاصله بین قطعات بستگی دارد و هر چه این فاصله کمتر باشد لحیم مذاب بهتر به داخل فضای خالی بین دو قطعه نفوذ کرده و اتصال بهتری را به وجود می آورد.این اتصال به نوع لحیم و جنس قطعات متصل شونده بستگی داشته و مقدار آن در لحیم کاری نرم ،برای فولاد از 03/0 تا 1/0 میلیمتر بوده و در فلزات غیر آهنی از 1/0 تا 2/0 میلیمتر در نظر گرفته میشود.

سیلان : در این مرحله لحیم مذاب در محل لحیم کاری سیلان یافته و سعی در پر نمودن فضای خالی بین قطعات اتصال می نماید.

آلیاژ شدن: حال لحیم مذاب در لایه نازکی از سطح قطعات متصل شونده نفوذ کرده و در فضای خالی بین کریستال های آنها قرار گرفته و تولید آلیاژ جدیدی را می نماید. گرچه ضخامت قشر آلیاژ کم می باشد ولی این امکان را به وجود می آورد که استحکام محل لحیم کاری شده از خود لحیم بیشتر باشد.

مواد کمکی: برای داشتن یک اتصال خوب در لحیم کاری بایستی ابتدا محل لحیم کاری را از آلودگی و زنگ کاملا تمیز نموده و روی محل لحیم شدنی را با قشری از مواد کمکی بپوشانیم.وظیفه مواد کمکی این است که اکسید های فلزی که نقطه ذوبشان بیش از نقطه ذوب خود فلزات بوده و به صورت قشر نازکی سطح فلز را پوشانده و مانع تماس مستقیم لحیم با سطح فلز است  در خود حل کرده و آن را از مقابل لحیم مذاب کنار بزند تا مانع تماس لحیم و سطح کار نگردد.

 نکاتی که در لحیم کاری باید مورد توجه قرار گیرد:

1-در لحیم کاری قطعات غیر متجانس،مبنای انتخاب لحیم ، قطعه ای است که نقطه ذوب پائین تری می باشد.

2-در لحیم کاری قطعاتی که لبه آنها روی هم قرار میگیرند، بایستی برای ایجاد استحکام کافی، عرض محل اتصال را با اندازه 3 تا 6 برابر ضخامت آنها در نظر گرفت

توجه: کپسول های حاوی گاز های قابل احتراق را بایستی همیشه به صورت ایستاده مورد استفاده قرار داد.

در هنگام تهیه آب لحیم به نکات زیر توجه نمائید.

1-براده های روی را به داخل ظروف محتوی جوهر نمک بریزید نه بر عکس.

2-چون در هنگام ترکیب روی با جوهر نمک،گاز هیدروژن متصاعد میشود،بایستی توجه داشت که این عمل در نزدیکی شعله و یا قطعات گداخته انجام نگیرد،زیرا خطر انفجار وجود دارد.

جوشـــکاری

جوشکاری یکی از اتصالات دایم است.جوش ها دارای انواع بسیار متنوعی از قبیل جوش گاز،جوش قوس الکتریکی،جوش مقاوتی،جوش لیزری و... می باشد.

جوشـکاری با گــاز:

در این روش از احتراق گاز هایی مانند استیلن،پروپان و یا هیدروژن همراه با اکسیژن درجه حرارت بالایی را (در حدود 3200درجه سانتی گراد)برای گاز استیلن حاصل می شود.

کپسول استیلن: کپسول های استیلن از فولاد مرغوب بدون درز با ضخامت جداره 4 تا 5 میلیمتر میسازند.این کپسول ها دارای گنجایش معادل 40 لیتر بوده که در آن ها استیلن با فشار 15 اتمسفر پر میشود.برای جلوگیری از خطر انفجار کپسول استیلن فضای داخل کپسول از مواد متخلخلی مانند خاک اره پر کرده و علاوه بر آن استیلن را در مایعی مانند استن حل میکنند.شیر کپسول استیلن چپ گرد است و شلنگ آن معمولا قرمز رنگ و خود کپسول زرد رنگ می باشد.

کپسول اکسیژن: کپسول اکسیژن را نیز از فولاد مرغوب انتخاب کرده و آنها را بدون درز می سازند حجم آنها معمولا 40 لیتر می باشد و اکسیژن را با فشار 150 بار در داخل آنها پر می کنند، بنابراین میتوان 6000لیتر(40*150)اکسیژن در آنها جای داد. کپسول های اکسیژن دارای پیچ راست گرد میباشند و شلنگ آنها کم قطر تر و معمولا به رنگ آبی می باشند.

شعله استیلن و تنظیم آن: برای آن که بتوان به سهولت و سرعت عمل کافی محل جوش کاری را به درجه حرارت ذوب رساند و جوش کاری را به نحو صحیحی انجام داد لازم است گاز اکسیژن و استیلن را به نسبت معین ترکیب نمود.بر همین اساس شعله ها به سه دسته تقسیم می شوند:

الف)شعله خنثی                                ب)شعله اکشید کننده                           ج)شعله احیاء کننده

الف)شعله خنثی: در این شعله نسبت اکسیژن به استیلن 1:1 است.قسمت مخروطی شعله سفید درخشان بوده و محدوده مشخصی دارد.در اغلب جوشکاری فولاد ها از این نوع شعله استفاده می شود.

ب)شعله اکسید کننده: در این شعله نسبت اکسیژن بیشتر از استیلن انتخاب می شود.مخروط سر مشعل کوتاه تر شده و رنگ آن متمایل به آبی می گردد.اکسیژن اضافی با مواد ترکیب شده و آن را شکننده می کند و باعث پاشیدن جرقه به اطراف می شود. از این نوع جوشکاری برای جوش کاری قطعات برنجی و برنزی، آب کاری و صاف کاری و ... استفاده میشود.

ج)شعله احیائ کننده: چنانچه مقدار استیلن بیشتر از اکسیژن تنظیم شود مخروط سر مشعل محدوده مشخصی نداشته مضرس بوده و رنگ آن بیشتر متمایل به زرد می گردد. این شعله باعث افزایش کربن در مذاب می شود که باعث افزایش سختی آن می گردد واز آن برای جوش کاری فولاد های آلیاژی ، چدن و آلومینیوم استفاده می شود.

نکات ایمنی و پیشگیری از سوانح در مورد کار با مولد های استیلن:

1-برای هر مخزن استیلن 60متر مکعب فضا و 20 متر مربع سطح در نظر گرفته شود.

2-کپسول اکسیژن و اتصالات آن را به دور از روغن و چربی نگه دارید، زیرا خطر انفجار وجود دارد. برای روان کردن پیچ های مربوطه از آب صابون یا گلیسیرین استفاده کنید.

جوشکاری با قوس الکتریکی:

در این روش حرارت لازم برای جوشکاری به وسیله قوس الکتریکی تامین می گردد.این حرارت حدود 4000 درجه سانتی گراد می باشد که برای جوش کاری اکثر فلزات مناسب است.

برای تشکیل قوس الکتریکی می توان از جریان مستقیم و یا متناوب استفاده نمود.در مواردی که از جریان مستقیم برای این منظور استفاده می شود معمولا قطب مثبت به قطعه کار و قطب منفی به الکترود متصل می گردد. در این حالت درجه حرارت در قطب مثبت بیشتر و در حدود 600 درجه سانتیگراد بیشتر از قطب منفی است . در جوشکاری ورق های نازک بهتر است که قطب مثبت را به الکترود و قطب منفی را به قطعه کار وصل کنند تا حوضچه مذاب کم عمق تر بوده وقطعه را سوراخ نکند. این روش در جوشکاری فولاد های آلیاژی نیز مورد استفاده قرار میگیرد.

دستگاه های جوشکاری شامل ترانسفور ماتور ها ، ژنراتور ها یا یکسو کننده ها می باشند. در این میان ژنراتور ها و یکسو کننده ها جریان برق مستقیم عرضه  کرده ولی ترانسفور ماتور ها وظیفه تقلیل ولتاژ را به عهده دارند. ولتاژ مورد نیاز برای جوشکاری (15 تا 50 ولت) و شدت جریان (60 تا 300 آمپر) می باشد.

الکــترود ها: الکترود ها میله های هادی جریان الکتریسیته هستند که در مجاورت قوس الکتریکی ذوب شده و به عنوان سیم جوش کاری وظیفه پرکردن فضای بین قطعات را به عهده دارند. الکترود به دو نوع روپوش دار و بدون روپوش تقسیم می شوند. الکترود های بدون روپوش به دو دسته لخت و مغزی دار تقسیم می شوند.الکترود های لخت هنگام جوشکاری تولید جرقه زیاد می کنند و فقط قابلیت کار با جریان مستقیم را دارا هستند.

در داخل الکترود های مغزی دار مواد معدنی قرار داده اند که باعث تثبیت بهتر قوس الکتریکی شده و درز جوش بهتری نسبت به الکترود های لخت عرضه می کنند و از جریان متناوب برای جوشکاری آنها استفاده می کنند.

تیپ و خصوصیات الکترود ها

زاویه نگهداری و هدایت الکترود: زاویه نگهداشتن امتداد الکترود نسبت به درز جوش به عواملی چون حالت جوش کاری ، عمق درز جوش ، عمق نفوذ جوش ، جنس قطعه کار و ... بستگی دارد اما در جوشکاری درز های ساده افقی مخصوصا زمانی که از جریان متناوب استفاده می شود می توان الکترود را نسبت به سطح کار با زاویه ای حدود 50 درجه هدایت کرد.

درز های عمودی را می توان از پایین به سمت بالا و یا بلعکس جوشکاری نمود.

چرخ های سمباده :   چرخهای سمباده ابزار برشی ماشین های سنگ زنی هستند و شامل دو جزء ذرات ساینده و چسب می باشند.

ذرات ساینده :  عمل سایش را انجام می دهند . این ذرات به دو دسته مواد طبیعی و مصنوعی تقسیم می شوند، مواد طبیعی شامل آهن و اکسید آلومینیوم(که خاکستری و بعضا قرمز و سفید می باشند و برای سنگ زدن آهن و فولاد به کار می روند) و کاربید سیلیس (که به رنگ خاکستری مایل به سیاه و گاهی سبز بوده و شکننده تر از اکسید آلومینیوم است و برای سنگ زدن فلزات غیر آهنی مناسب می باشد)امروزه از مواد مصنوعی در ساخت سنگ ها استفاده می شود. برای سنگ زنی موادی مانند کوارتر، گرانیت، شیشه، و مرمر از چرخ سمباده های دارای گرد الماس استفاده می شود.

چسب :  چسب ها وظیفه به هم چسباندن فلزات ساینده را به عهده دارند و شامل چسب های معدنی (ماگزیت و سلیکات)و چسب های گیاهی (لاستیک و باکلیت)و چسب سرامیک هستند که معمولا 75 درصد سنگها از چسب سرامیک ساخته می شوند.خاصیت سختی و محکمی چرخ سنگ ها بستگی به نوع ومیزان چسب موجود در آنها دارد .از سنگ سنباده های که دارایی چسب نرم هستند (سنگ سنباده نرم) به منظور سنگ زنی فلزات سخت استفاده می شود و بلعکس. سنگ ها را از نظر درجه سختی تقسیم بندی کرده اند که معمولا با حروف E تاZ  علامت گذاری می کنند.

خیلی سخت	سخت	متوسط	نرم	خیلی نرم
T,U,W,Z	P,Q,R,S	L,M,N,O	H,I,J,K	E,F,G