گزارش کاراموزی ابزار دقیق، تراشکاری،جوشکاری 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 کرد ارائه کنیم.




مقدمه ایی در مورد ابزار دقیق

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


ابزار دقیق از سه قسمت اساسی زیر تشکیل شده است که عبارتد از :


?.اندازگیری ?.کنترل ?. محرکها(ادوات خروجی)


این سه مجموعه در کنار یکدیگر مکمل یک سیستمی به نام سیستمهای کنترل اتوماتیک می باشند که این سیستم کنترل اتوماتیک وظیفه انجام کنترل فرایندی را در یک مجموعه عملیاتی بر عهده دارد .

?.اندازه گیرها
قسمت اندازه گیر مقدار واقعی عنصر مورد نظر را اندازه گیری می کند.پارامترهای مختلفی در صنایع برای کنترل اندازه گیری می شود مهمترین پارامترهایی که در صنعت برای کنترل 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 جوشکاری


جوشکاری اصطکاکی


مقدمه


در تکنولوژی پیشرفته امروزی اتصال قعات فلزی بیکدیگر بوسیله روشهای مختلف جوشکاری نقش اساسی دارد .
انتخاب روش جوشکاری به عوامل مختلف از قبیل جنس و شکل دو قطعه مورد اتصال . هزینة ساخت ، سرعت عمل و غیره بستگی دارد . گاهی در صنعت لازم است یک فرآورده دارای قسمتهائی با مشخصات فیزیکی مختلف مثل فولاد سخت و فولاد معمولی باشد که بوسیلة جوشکاری یکپارچه 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 جوشکاری با کیفیت رضایتبخش اتصال یابند .
برای اتصال دو یا چند قطعه در مواردی که در بالا ذکر شد از جوشکاری اصطکاکی استفاده می شود در این مقاله اصول جوشکاری اصطکاکی تشریح شده و مثالهائی از موارد استعمال این نوع جوشکاری درج گردیده است تا ضمن آشنائی با جوشکاری اصطکاکی ، اهمیت و گسترش آن در رشته های مختلف صنایع روشن گردد .


اصول جوشکاری


در جوشکاری اصطکاکی یکی از دو قطعه مورد جوشکاری نسبت بدیگری چرخانده میشود و سپس دو قطعه با یک نیروی محوری بیکدیگر فشرده میشوند در اثر اصطکاک بین دو سطح که بیکدیگر مالیده می شوند حرارتی ایجاد می شود که باعث نرم شدن ( پلاستیکی شدن ) دو قطعه می گردد . آن وقت دو قطعه نرم شده بیکدیگر فشرده شده و در جهت شعاعی تغییر فرم می دهد .
پس از مدتی ضمن اینکه دو قطعه بهم فشرده شده اند دوران قطعه متحرک متوقف میشود و بدین ترتیب دو قطعه پس از سرد شدن بیکدیگر جوش خورده و یکپارچه میشوند . مطالعات نشان داده است که درجه حرارت متوسط سطوح تماس همیشه کمتر از نقطه ذوب هر دو قطعه مورد اتصال میباشد و بنابراین اتصال دو قطعه در جوشکاری اصطکاکی از طریق نفوذ بیشتر از طریقه ذوب صورت میگیرد یعنی ماده در تماس بحالت پلاستیکی در می آید ولی ذوب نمی شود و بهمین جهت می توان گفت جوشکاری در فاز جامد صورت می گیرد .


ساختمان و طرز کار دستگاه


ماشین جوش اصطکاکی از سه قسمت اصلی تشکیل میشود .


1ـ گیرنده ثابت برای گرفتن یک قطعه جنس مورد نظر
2ـ سه نظام دوار برای گرفتن و چرخاندن قطعه دیگر جسم مورد جوشکاری .
3ـ دنده هائی که بطور اتوماتیک و هیدرولیکی برای بوجود آوردن نیروی لازم جهت فشار دادن دو قطعه جسم بیکدیگر و ایجاد اصطکاک و حرارت جوش بکار می آیند .


دو قطعه جسم بترتیب به سه نظام و گیره ثابت محکم شده در حالیکه گیره ثابت بجلو رانده میشود سه نظام شروع بچرخاندن قطعه دیگر می کند . وقتی دو قطعه جسم بیکدیگر برخورد می کند ابتدا اکسیده ها کثافات و برجستگی های دو سطح بریده و از بین می رود و در اثر ازدیاد فشار و اصطکاک حرارت دو سطح بالا رفته و بلافاصله سطح دو قطعه بحالت پلاستیکی میرسد .


ابزارهای برشی و نگهدارندة ابزار

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

ابزارهای برشی HSS کوچک را معمولاً در یک ابزار گیر می بندند.این گونه ابزارگیرها در مدلهای صاف،راست تراش و چپ تراش ساخته می شوند.برای تشخیص یک ابزار گیر راست تراش از چپ تراش،ابزار گیر را در دست گرفته و به نوک ابزار نگاه کنید.اگر نوک ابزار به طرف راست تمایل دارد،آن را راست تراش و اگر نوک آن به طرف چپ تمایل دارد،آن را چپ تراش می نامند.در اغلب ماشین های تراش از یک پایه ابزار گیر چند طرفه گردان برای نصب ابزار برشی استفاده می گردد.این پایه،برجک یا تارت(Turret) نیز نامیده می شود.پایه های ابزار گیر معمولاً چهار طرفه هستند و می توان حداکثر چهار ابزار برشی روی آن نصب کرد.با شل کردن 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 محکم نمود.
ابزارهای خشن تراش

وقتی در تراشکاری عمق براده برداری زیاد باشد و حجم براده زادی از قطعه کار برداشته شود،به این عمل خشن تراشی می گویند.در ابزارهای HSS خشن تراش،لبه برشی صاف است و نوک آن کمی گرد شده است.با این فرم لبه برشی می توان عمق براده زیادی را با سرعت پیشروی زیاد تراشکاری کرد.زاویه آزاد جانبی اندک در این ابزار سبب می شود که پشت لبة برشی بخوبی تقویت شده باشد.

واضح است که یک ابزار خشن و چپ تراش در جهت چپ به راست به خوبی براده برداری می کند.همجنین یک ابزار راست تراش خشن در جهت مخالف،یعنی راست به چپ باید به کار گرفته شود.
ابزارهای ظریف تراش

نوک یک ابزار ظریف تراش گردتر از نوک یک ابزار خشن تراش است.اگر لبه برشی این ابزار پس از سنگ زدن،با سنگ پرداخت کاری دستی پرداخت شود،سطح تراشکاری شده با این ابزار کاملاص صیقلی خواهد بود.برای ظریف تراشی با این ابزار باید عمق براده کم و سرعت پیشروی نیز کم باشد.همانند ابزارهای خشن تراش،این ابزار را نیز به صورت راست تراش و چپ تراش می توان آماده کرد.

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

یک ابزار برشی مناسب که نوک آن گردی کمی داشته باشد،برای پیشانی تراشی استفاده می گردد.ساپورت مرکب به اندازة 30 درجه به طرف راست چرخانده شده و بدنه ابزار برشی را با زاویه ای کمتر از 90 درجه نسبت به پیشانی قطعه کار تنظیم کنید.برای پیشانی تراشی،نوک ابزار باید دقیقاً در مرکز تنظیم گردد.ابزار برشی را با حرکت دادن ساپورت طولی به موضع تراشکاری جابجا کرده و ساپورت طولی را در این موضع قفل کنید.

پیشانی تراشی را می توان در هر دو جهت انجام داد.می توان نوک ابزار را در مرکز قطعه کار قرار داده و پیشروی را به طرف بیرون هدایت کرد و یا برعکس این.رایج است که ابزار را در مرکز قرار داده و پیشروی ابزار را به طرف بیرون انجام داد.اگر قطر قطعه کار بیشتر از (38 mm) “2/11 باشد،می توان از پیشروی اتوماتیک ابزار استفاده کرد.

با پیشروی ابزار پیشانی تراش از مرکز به طرف بیرون،کیفیت پرداخت سطحی خوبی به دست می آید.اگر نوک ابزار کمی بالاتر ار مرکز باشد،یک زائده کروی در مرکز قطعه کار باقی خواهد ماند.اگر نوک ابزار کمی پایین تر تنظیم شود،یک زائده استوانه ای در مرکز قطعه کار باقی می ماند.اگر زائده اضافی در پیشانی تراشی به وجود آید،باید نوک ابزار را تنظیم کرده و کار را مجدداً انجام داد.
روتراشی ساده و پله تراشی

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

قسمتی از یک قطعه کار را هنگامی مخروطی می نامند که قطر آن با یک نرخ ثابت در طول قطعه کار افزایش یا کاهش یابد.
مخروط تراشی با ساپورت مرکب

با این روش می توان هم مخروط داخلی و هم مخروط خارجی تراشید.طول مخروط تراشی در این روش محدود است،زیرا کورس حرکتی ساپورت مرکب محدود است.با توجه به اینکه 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 کرد.یک 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 کنترل 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 حرکت درآورد.
اندازه یک ماشین تراش

اندازه یک ماشین تراش بر اساس قطر کارگیر و طبق بستر ماشین تعیین می گردد.قطر کارگیر عبارت است از حداکثر قطر قطعه کار که می تواند بر روی بستر ماشین بچرخد.طول بستر یک ماشین تراش،به صورت کلی و از ابتدا تا انتهای آن در نظر گرفته می شود.

طول بستر یک ماشین تراش را نباید با طول کارگیر (حداکثر طول قطعه کار که بین مردمک و سه نظام قرار می گیرد) اشتباه گرفت.طول کارگیر عبارت است از طول بستر ماشین منهای طولهایی که توسط مجموعه مرغک 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 کار در برابر لبه برشی یک ابزار می باشد.هر قطعه ای از ماشین تراش را می توان جزو یکی از مجموعه های زیر به حساب آورد:

مجموعه محرکه ماشین ابزار،
مجموعه نگهدارنده و گردش قطعه کار و
مجموعه نگهدارنده،محرکه و هدایت ابزار برشی.

سیستم محرکه یک ماشین تراش

در ماشین های تراش،قدرت موتور توسط یک گیربکس یا با استفاده از تسمه به مکانیزم محرکه ماشین منتقل می شود.سرعت گردش اسپیندل به روشهای زیر قابل تغییر است:

جا به جایی چرخ دنده ها در گیربکس.
تنظیم پولیهای تنظیم شونده به یک وضعیت جدید.
جا به جا کردن تسمه بر روی پولیهای مختلف.
کنترل سرعت به صورت هیدرولیکی