پیچ تراشی

[bigbang]

پیچ تراشی

پیچ و رزوه از مهمترین اجزاء ماشین‌آلات هستند. رزوه تراشی به معنای ایجاد رزوه بر روی قطر یا سطح خارجی است.
از نظر فنی، رزوة پیچ یك نخ با مقطع یكنواخت به شكل مارپیچ مستقیم بر روی سطح داخلی یا خارجی یك استوانه یا به شكل مارپیچ مخروطی بر روی سطح داخلی یا خارجی یك مخروط ناقص است. رزوه‌های روی سطح استوانه‌ای را رزوة مستقیم و رزوه‌های روی سطح مخروط ناقص را رزوه‌های مخروطی می‌نامند. رزوه‌های مخروطی را برای اتصالات لوله‌ها كه لازم است به خوبی آب‌بندی شوند، به كار می‌برند. لیكن رزوه‌های مستقیم كاربردهای متنوعی دارند كه معمولی‌ترین آنها پیچ، مهره و اجزاء قطعاتی هستند كه باید به یكدیگر متصل شوند....

استاندارد كردن رزوه‌های پیچ :
از زمان سرجوزف ویت‌ورث در 1841 و ویلیام سلوز امریكایی در 1864، تاكنون در تمام دنیا كوشش قابل توجهی در زمینه استاندارد كردن شكل رزوه‌های پیج به عمل آمده است. در سال 1948 در اثر توافق نمایندگان ایالات متحده كانادا و بریتانیا استانداردهای پیچ یكسان شده و امریكایی به وجود آمد(شكل 1). در سال 1968 سازمان بین‌المللی استانداردها (ISO) استفاده از مجموعه‌ای از استانداردهای متری بر اساس نیمرخ رزوه نشان داده شده پیشنهاد كرد. به نظر می‌رسد كه سالها هر دو نوع رزوه مورد استفاده قرار خواهند گرفت.

نامگذاری اجزاء رزوه و پیچ :
نامگذاری اجزاء رزوه و پیچ در شكل 2 نشان داده شده است. در هر دو نوع سیستمهای یكسان شده و ISO قله رزوه‌های خارجی ممكن است گرد یا مسطح باشند. معمولا برای كاهش تمركز تنش در قسمت بحرانی بن رزوه، آنرا گرد می‌كنند. قله رزوه‌های داخلی مسطح هستند تا با هر دو نوع رزوه‌های خارجی با بن گرد یا مسطح جفت شوند.



انواع رزوه‌های پیچ :
از لحاظ اهمیت تجارتی یازده نوع یا مجموع رزوه پیچ وجود دارند، كه بسیاری از آنها دارای مجموعه‌های مشابه در سیستم متری و یكسان شده هستند :
1- مجموعه رزوه درشت (NC,UNC) : برای كاربردهای عمومی كه در معرض ارتعاش نیست.
2- مجموعه رزوه ریز (NF,UNF) : برای بستن بیشتر قطعات هواپیما و اتومبیل.
3- مجموعه رزوه فوق‌العاده ریز (NEF, UNEF) : برای قطعات نازك كه باید حداكثر تعداد رزوه در طول معینی واقع شوند.
4- مجموعه هشت رزوه‌ای (8N,8UN) : هشت رزوه در اینچ، برای پیچهای به قطر 1 تا 6 اینچ به منظور بستن فلانژ لوله‌ها و سرظروف استوانه‌ای كه برای مقابله با فشار بخار یا سیال داخلی لازم است كشش اولیه در پیچ ایجاد شود.
5- مجموعه دوازده رزوه‌ای (12N,12UN) : دوازده رزوه در اینچ. برای پیچهای به قطر 2/1 تا 6 اینچ. این رزوه‌ها مصرف چندانی ندارند.
6- مجموعه شانزده رزوه‌ای (16N,16UN) : شانزده رزوه در اینچ، برای پیچهای به قطر 4/3 تا 6 اینچ. برای بیشتر مواردی كه رزوه ریز مورد نیاز باشد.
7- رزوه امریكایی Acme.
8- رزوه دندانه ارّه‌ای
9- رزوه چهارگوش
10- رزوه پیچ حلزونی 29 درجه. این چهار نوع آخر بیشتر برای انتقال حركت و نیرو به كار می‌روند.
11- رزوه استاندارد امریكایی برای لوله.
رزوه‌های یكسان شده در قالب مجموعه‌های درشت (UNC,NC)، ریز (UNF,NF)، فوق‌العاده ریز (UNEF,NEF)، سه گام ( 8 ،12و 16) ساخته می‌شوند. تعداد رزوه‌ها در هر اینچ بطور دلخواه و بر اساس قطر بزرگتر تعیین می‌شود.


طبقه‌بندی رزوه‌ها :
در سیستم یكسان شده رزوه، خورند مجاز تعیین شده توسط سازنده پیچ در سه طبقه مشخص می‌شود. طبقه 1 مخصوص كارهای نظامی و كاربردهای ویژه دیگر است. رزوه‌های طبقه 2 درجه معمولی، و رزوه‌های طبقه 3 دارای حداقل خورند هستند و در مواردی كه انطباق گیردار لازم باشد. به كار می‌روند. حروف A و B كه به ترتیب بیانگر خارجی و داخلی بودن رزوه هستند. به آخر مشخصه اضافه می‌شوند.
در سیستم یكسان شده خورندها به «موقعیتها» و «درجه‌ها» اعمال می‌شوند. موقعیتهای خورند بیانگر حدود قطرهای گام و قله هستند و با علایم "e" (بزرگ) . "g" (كوچك) و "H" (بدون فضای مجاز) برای رزوه‌های داخلی مشخص می‌شوند. درجه‌بندی با اعداد 3 تا 9 بیان می شود. درجه 6 تقریبا معادل رزوه‌های كاربرد عمومی درجه 2A و 2B امریكایی با كیفیت متوسط است. درجه كمتر از 6 بیانگر كیفیت ریز و یا درگیری كوتاه، و درجه بیشتر از 6 بیانگر كیفیت درشت و یا درگیری بلند است.

روش مشخص كردن رزوه‌ها :
در سیستم یكسان شده رزوه‌های پیچ به صورت ریز مشخص می‌شوند :





این نوع علامتگذاری برای رزوه‌های راست پیچ است. برای رزوه‌های چپ پیچ دو حرف LH بعد از علامت طبقه رزوه نوشته می‌شود.
در سیستم ISO رزوه‌ها به صورت زیر مشخص می‌شوند :

= M نمایش متری رزوه = 6 اندازه اسمی
= 0.75 گام =5g6g نمایش حلقه خورند
=5 درجه خورند =g موقعیت خورند
=6 درجه خورند =g موقعیت خورند
=5g نشانه خورند قطر گام =6g نشانه خورند قطر قله

روشهای تولید پیچ :
معمولا پیچها را می‌توان به طریق مختلف زیر ساخت :
1- تراش پیچ بوسیله ماشین تراش.
2- تراش پیچ بوسیله ماشینهای تراش كپی.
3- تراش پیچ بوسیله ماشین سری تراش.
4- پیچ تراشی با ماشینهای پیچ تراشی.
5- پیچ تراشی با ماشینهای فرز.
6- پیچ تراشی بوسیله حدیده
7- پیچ تراشی بوسیله دستگاهی كه رنده آن دارای حركت دورانی است.
8- پیچ تراشی با سنگهای سمباده (سنگ زنی پیچها)
9- ساختن پیچ بوسیله غلطك كاری (غلطك زدن).
10- ساختن پیچ بوسیله ریخته‌گری.
11- فناوری ایجاد رزوه به روش رولینگ.

1- تراش پیچ بوسیله ماشین تراش :
برای تراشیدن پیچها بوسیله ماشین تراش می‌توان به دو صورت زیر عمل نمود :
تراش پیچ بوسیله ماشین تراشی‌ كه دارای جعبه دنده پیچ تراشی می‌باشد. در این نوع ماشینها كه دارای جعبه دنده پیچ تراشی و نیز دارای میله پیچ تراشی و میله كشش برای حركت سوپرت طولی و سوپرت عرضی جهت پیشانی تراشی و روتراشی قطعات كار میباشد كه حركت آن از جعبه دنده گرفته می‌شود میله پیچ بری برای هدایت سوپرت طولی جهت تراشیدن پیچ‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. این میله حركت خود را از محور اصلی میگیرد میله پیچ بری دارای پیچی است كه گام آن بر حسب اینچ و یا میلیمتر مشخص شده است نوع دنده پیچ آن از نوع پیچهای ذوزنقه‌ای است. برای تراشیدن پیچها بوسیله ماشین تراش بایستی رنده پیچ تراشی را مانند دنده پیچ خواسته شده بوسیله ماشین سنگ پایه‌دار یا سنگ رومیزی تیز نموده و سپس روی سوپرت دستی ماشین بصورت عمود بر محور كار قرار داد.
و هم چنین برای تراش پیچ می‌توان به سه طریق زیر نیز عمل كرد :
1- انحراف سوپرت عرضی (بار عمودی)
2- انحراف سوپرت وقتی تحت زاویه
3- استفاده از سه رنده.
انحراف سوپرت دستی تحت زاویه 30 درجه
در بعضی از موارد برای اینكه پیچ تراشیده شده دارای سطوح پرداختی باشد از روش انحراف سوپرت دستی استفاده می‌شود در این حالت سوپرت دستی را به اندازه 30 درجه نسبت به سوپرت عرضی منحرف می‌كنیم.
و سپس رنده پیچ تراشی را طبق گفتههای قبلی نسبت بكار تنظیم می‌كنیم در این طریقه رنده پیچ تراشی روی وتر مثلث پیچ حركت كرده لبه سمت چپ رنده عمل برش و لبه سمت راست رنده عمل پرداخت را صورت می‌دهد. در این طریقه احتیاجی به بار جنبی نیست زیرا كه براده برداری فقط از سمت چپ صورت می‌گیرد.



3-استفاده از سه رنده:
در این طریقه بجای یک رنده از سه رنده استفاده می شود که ابتدب رنده اول را با زاویه 69یا 70 درجه تیز نموده و سپس با آن پیچ را تراشیده تا ارتفاع دنده آن 4. میلیمتر از ارتفاع اصلی پیچ کمتر باشد.
رنده دوم را با زاویه 65 درجه تیز نموده و پیچ را تراشیده تا ارتفاع دندانه آن 2/0 کمتر از ارتفاع اصلی پیچ باشد و سپس با رانده اصلی پیچ که زاویه آن 60 درجه است پیچ را میتراشیم تا ارتفاع پیچ کامل شود . در این روش پیچ تراشی بار برداشته شده به سه قلم تقسیم میشود و هر رنده مقداری بار برداشته و رنده سوم که پیچ را کامل مینماید بار کمتر را برداشته و در نتیجه سطوح دندانه پیچ صاف و صیقلی خواهد بود . و احتیاجی به بغل تراشی و انحراف سوپرت دستی نمی باشد .


ماشینهای تراش كپی از نظر ساختمان به دو نوع :
الف- ماشین تراش كپی مكانیكی
ب- ماشین تراش كپی هیدرولیكی
الف- ماشین تراش كپی مكانیكی نیز خود بر دو نوع بوده كه عبارتند از :
1- ماشین تراش كپی كه محور اصلی آن دارای حركت طولی است.
در این ماشینها میله كار یا محور اصلی كه قطعه كار روی آن بسته میشود دارای حركت طولی و حركت دورانی است بدین صورت كه برای تراش انواع مختلف پیچها بایستی نمونه پیچ مورد نظر را قبلا تهیه نمود و سپس آنرا روی محور اصلی در سمت چپ پیچ قرار داد البته باید مدل پیچ مورد تراش بایستی بر حسب پیچ خواسته شده تهیه گردد.
(یعنی هر پیچی مدل مخصوص و با گام متناسب خواهد داشت) كه این پیچ به صورت پیچ خارجی ساخته شده است برای تغییر محل دادن پیچ مورد تراش (حركت طولی محور اصلی) بایستی این حركت توسط مهره شش پهلوئی كه به صورت ستاره‌ای شكل b ساخته شده و روی محور g كه به موازات محور اصلی قرار دارد سوار شده و بوسیله اهرم K مهره ستاره‌ای b به پیچ A متصل گشته و حركت طولی پیچ را تامین می‌نماید و مهره ستاره‌ای كه دارای شش پهلو بصورت تو گود ساخته شده هر پهلو دارای پیچی با گام مشخص بوده یعنی روی این مهره شش نوع پیچ با گامهای متفاوت قرار دارد كه می‌توان بوسیله هر پیچ و تعویض پیچ مدل (نمونه یا الگو) A پیچ جدیدی ساخت.
2 - پیچ تراشی بوسیله ماشینهای تراش كپی (الگوتراشی)

ساختمان این نوع ماشینها طوری است كه به سادگی می‌توان میله كار(محور اصلی) را به طرفین (به سمت راست یا به سمت چپ در حالیكه دارای حركت دورانی است حركت نماید.)
مثلا برای ساختن پیچی با گام یك میلیمتر و یا 12 دنده در اینچ ابتدا مدل پیچ با همان گام یا همان تعداد دنده در اینچ خواسته شده را در دنباله محور اصلی ماشین بسته و مهره ستاره‌ای شكل وضعی دارد كه می‌تواند روی محور مجزائی سوار شده و بوسیله اهرمی دنده‌های آن در داخل دنده‌های پیچ مدل درگیر شود. در این حال قطعه كار در حال گردش دورانی از مقابل رنده پیچ بری كه بطور ساكن روی سوپرت عرضی كه روی ریل ماشین قرار دارد عبور كرده و دنده‌های پیچ تراشیده می‌شود.
مهره ستاره‌ای و مدل پیچ بری تا زمانیكه پیچ تراشیده می‌شود با هم درگیر خواهند بود و میله كار در اثر گردش براست یا به چپ حركت خود را به جلو یا عقب انجام میدهد و رنده پیچ بری را در هر مرتبه برای بار عمقی لازم تنظیم می‌نماید. قبل از اینكه كار حركت برگشت خود را انجام دهد بایستی رنده را به عقب كشید اغلب اوقات به جای رنده‌های پیچ تراشی یك لبه از رنده‌های پیچ تراشی چند لبه استفاده می‌شود با این ماشینها اكثرا قطعاتی را پیچ تراشی می‌كنند كه به سهولت بتوان آنها را به سه نظام یا چهار نظام محكم بست و برای بستن كار بین مرغكها از یك دستگاه مرغك فنردار كه بتواند با كار حركت طولی داشته باشد استفاده می‌شود.
2- نوع دوم این ماشینها ماشینهایی می‌باشد كه به جای حركت طولی محور اصلی دستگاه قلم‌گیر دارای حركت طولی (براست یا به چپ) می‌باشد در این نوع ماشینها مطابق شكل زیر مهره‌ها دی در پشت ماشین به صورت معلق آویزان بوده و با پیچ مدل A درگیر می‌شود در این ماشین دیگر احتیاجی نیست كه محور اصلی حركت طولی داشته باشد و بازوی f و میله e كه حامل رنده می‌باشد دارای حركت طولی می‌باشد. مدل پیچ‌بری مهره‌ هادی در این دستگاه‌ها تحت اهرم عمل بار را انجام می‌دهد. اهرم با رنده پیچ‌بری در اثر گردش نوسانی با هم درگیر می‌شوند.



ب- تراش پیچ با ماشین تراش كپی‌ هیدرولیكی
این نوع ماشینها از نظر عمل و كار نوع و ساخت انواع پیچها مانند ماشینهای كپی تراش مكانیكی بوده با این تفاوت كه حركت طولی و عرضی رنده را دستگاه هیدرولیك انجام داده و دستگاه هیدرولیك فرمان را از دستگاه پیچ مدل (پیچ الگو) گرفته و به دستگاه رنده گیر منتقل می‌نماید، و عمل پیچ تراشی صورت می‌گیرد با این ماشینها می‌توان انواع پیچها را با گامها و یا تعداد دنده‌های مختلف در زمان بسیار كمی براحتی تراشید.
3- پیچ تراشی با ماشین سری تراش
با این ماشین اغلب پیچها را بطور سری انجام می‌دهند و بیشتر اوقات قطعاتی‌كه باید پیچ شوند ممكن است احتیاج به سایر كارهای تراشكاری داشته باشند در این صورت می‌توان روی این ماشین به جای یك رنده چندین رنده تراش و یا وسائل دیگر مانند حدیده و سه نظام مته برای سوراخ كردن و همچنین شابلن اندازه‌گیری بسته و عمل تراشكاری را انجام داد.
افزارهائیكه مورد استفاده قرار می‌گیرند عبارتند از حدیده اتومات و یا قلاویز و رنده‌های یك یا چند لبه پیچ تراشی می‌باشند. برای بستن قطعات مورد پیچ تراشی از دستگاه كلت كه به طور سریع باز و بسته می‌گردد استفاده می‌شود این دستگاه با انواع مختلف زیر ساخته شده‌اند كه عبارتند از : كلت استوانه‌ای كلت چهار پهلو برای گرفتن میله‌های چهار پهلو و كلت 6 پهلو برای گرفتن میله‌های شش پهلو مورد استفاده قرار می‌گیرد.
حدیده اتومات كه در این ماشین بكار می‌رود عمل پیچ تراشی را در مرحله رفت حدیده صورت داده و زمانیكه حدیده بانتهای پیچ رسید پیچ كامل شده و حدیده خود به خود باز می‌شود. در این حالت حدیده باز شده را به محل قبلی خود برگردانده و برای تراش پیچ بعدی آماده می‌گردد. در هنگام پیچ تراشی با این حدیده‌ها دیگر احتیاج به حركت معكوس نخواهد بود.
در صورتیكه در این ماشینها از رنده‌های یك لبه یا چند لبه استفاده شود طریقه عمل مانند ماشین تراش كپی مكانیكی بوده كه در این صورت رنده به سمت جلو حركت نموده و كار دارای حركت دورانی خواهد بود و بار توسط رنده صورت می‌گیرد.