ماشین تراش چیست

ماشین تراش چیست

انواع ماشینهای تراش

ماشین خراطی، ماشین تراشی است که هدایت و حرکت ابزار براده برداری در آن به وسیله دست انجام می گیرد. غالبا خراطی اجسام گرد و ساده راحت تر از تراشکاری آن است و بدین جهت دستگاه تراشهای چوبی مجهز به تجهیزاتی اضافی هستند که با آنها می توان خراطی کرد. اکثر ماشینهای تراش دستگاه مرغک دارند که می توان به وسیله آنها قطعه کار را محکم گرفت. ماشینهای فوق را ماشین تراش مرغک دار می نامند. ماشین خراطی کف تراش، بدون بستر ماشین و دستگاه مرغک بوده که از جعبه دنده، صفحه پایه ساپورت تشکیل می شود.  این ماشین تراشها برای قطعات کوتاه و با قطر بزرگ حتی تا 2m به کار می رود. بدین ترتیب واضح است که نمی توان ماشین تراش ترکیبی مرغک دار و صفحه ای داشت، زیرا هر کدام از این ماشینها ساختمان کاملا متفاوتی با دیگری دارد.

ماشین تراشی را ماشین خراطی مدلسازی می نامند که موارد زیر در طراحی آنها مراعات شده باشد:

-مخصوص چوب و فلز (با توجه به یاتاقانها و دور دستگاه)

-کاربرد عمومی برای مدلسازی با توجه به اجزاء زیر:

چهارساپورت، درجه بندی انقباضی، دونظام مدلسازی و غیره.

ساختمان ماشین تراش

بستر ماشین حامل اجزاء ماشین تراش است و توسط نیروهای موتور، براده برداری و عکس العملی تحت تنش خمشی و پیچشی قرار می گیرند، بدین جهت ساخت ریختگی مقاوم آن جزء شرایط دقت ماشین است. جعبه دنده حامل چرخدنده ها و یاتاقان بندی محور اصلی است و ابعاد و نوع یاتاقان بندی آنها تاثیر بسزایی روی دقت کار می گذارد. روی این راهنمای بستر ماشین ساپورتها و دستگاه مرغک حرکت می کند، اجزاء زیر به ترتیب روی هم قرار می گیرند: ساپورت بستر، ساپورت زیر، ساپورت میانی و ساپورت بالایی. سه ساپورت اولی با استفاده از یک موتور جداگانه حرکت پیوسته دارد. هر چهار ساپورت دارای قابلیت پیشروی دستی است.

بستن قطعه کار

وسایل مختلفی جهت بستن کار روی محور ماشین وجود دارد که حرکت را از موتور به قطعه کار انتقال می دهد.

قطعه کار در بین لبه های مرغک چند پهلو و مرغک بسته و خراطی می شود.

مرغکهای چند پهلو

مرغک چند پهلو توسط شافت مخروطی و با دم پیچ شده ای روی محور اصلی محکم می شود. قسمت جلو مرغک دارای نوک مرکزی و لبه های درگیر شونده است. بسته به تعداد لبه ها ممکن است مرغک دو، چهار یا شش پهلو باشد. مقدار نیروی انتقالی تابعی از قطر، تعداد و عمق لبه های درگیر است. جهت استفاده از مرغکهای چند پهلویی لبه های آن به وسیله چکش چوبی در قطعه کار فرو می رود.

مرغک

مرغک متحرک تقریبا جای مرغک ثابت را گرفته است، زیرا نوع اخیر در دورهای بالا داغ می شود و در محل تماس با قطعه کار احتیاج به روغنکاری دارد. مرغک متحرک یاتاقان ساچمه ای دارد و داغ کردن آن در دورهای خیلی بالا جزئی است.

شافت مخروطی مرغک در سوراخ مخروطی استوانه کشویی جا زده شده و محکم می شود، برای بیرون آوردن مرغک، چرخ دستی مرغک چرخانده می شود، به طوری که استوانه کشویی تماما در دستگاه مرغک قرار گیرد، در این حالت مرغک شروع به بیرون آمدن می کند.

فشنگی جازنی

امروزه استفاده از فشنگی جازنی که تکامل یافته نوع چوبی است اکثرا با قطر حدود 100mm، معمول است. ابتدا قطعه کار خراطی را بین مرغک و مرغک چند پهلو بسته به طوری که یک انتهای آن را مخروطی کرده تا در فشنگی جا زده شود. نشیمن خوب قطعه کار در فشنگی این امکان را فراهم می کند که قطعه کار دارای نسبت طول به قطر بیشتر شود. البته بعد از جا زده شدن در فشنگی نیز می توان از مرغک جهت شروع کار استفاده کرد، با این روش امکان براده برداری ضخیم فراهم می شود. برای تراش نهایی، مرغک از قطعه کار دور می شود.

گیره های فکی

گیره های دو نظام، ترجیحا برای بستن جعبه ماهیچه های دو تکه و قطعاتی که شکل خارجی چهارگوش دارند، به کار می رود. دیسک مرکزدار بستن قطعه را آسانتر می کند.

گیره سه نظام، برای بستن قطعات گرد و سه گوش و چهار گوش به کار می رود.

گیره های چهار نظام، مخصوص قطعات چهار گوش و هشت گوش است. در استفاده از آن برای بستن قطعات گرد چوبی که از جنسهای مختلف تشکیل شده می توان فشارهای متناسب با جنس آن و به طور یکنواخت اعمال کرد.

نظام این گیره ها توسط آچار نظام روی پیچ صفحه به طور مرکزی حرکت می کنند. بسته به نوع و ابعاد کار می توان از نظام پله دار خارجی یا داخلی استفاده کرد. نظامها و شکاف نظامها روی گیره شماره بندی شده و به هنگام بستن نظامهای یک گیره باید مطابقت شماره ها با هم مورد توجه قرار گیرد.

سه نظام کلگی

قطعات با قطر بزرگ اغلب روی سه نظام کلگی بسته شده و تراشکاری می شود. سه نظام کلگی دارای سوراخها و شکافهایی است که می توان قطعه کار را از پشت به وسیله پیچ چوبی روی آن بست. ضمنا قبل از اینکه قطعات چهار گوش جهت تراش در سه نظام بسته شود، با استفاده از سه نظام کلگی و یا از صفحه واسط بین سه نظام کلگی و قطعه کار و حتی از صلیب گردشی استفاده کرد.

دیسک قیری

نافیها و قطعات کوچک تراشکاری به وسیله قیر روی صفحه چوبی واسط چسبانده می شود. بدین ترتیب که صفحه چوبی واسط به وسیله پیچ چوبی روی سه نظام کلگی محکم می شود سپس قلم قیر روی صفحه چوبی واسط که در حال دوران است مالیده شده قطعه مورد نظر با فشار و به طور هم مرکز با صفحه واسط، که دارای پین مرکزی تیز است، قرار داده می شود. تا این زمان که قطعه کار در حال دوران است، قیر به واسطه اصطکاک به صورت مایع است و بعد از خاموش کردن دستگاه قیر سرد می شود و به قطعه کار می چسبد. بعد از اتمام کار به خاطر تردی قیر قطعه کار به راحتی و به وسیله مغار تخت از صفحه جدا می شود. از معایب این روش تمیزکاری دوباره صفحه چوبی واسط از قیر است که امکان آسیب دیدگی، مثلا ایجاد گودی و خراشیدگی روی آن وجود دارد.

قطعه کمکی مرغک

جهت تراش قطعاتی که سطح تخت ندارند تا بتوان آنها را به وسیله ای بست و یا اینکه قطر بزرگی دارند، احتیاج به قطعه کمکی مرغک می باشد. این قطعه کمکی روی سه نظام کلگی پیچ می شود.

تراش قطعات دو تکه به وسیله مرغک و مرغک چند پهلو

اکثرا مدلهای دو تکه خراطی شده، به کمک مرغک و مرغک چند پهلوساخته می شوند. برای خراطی این مدلها باید دو تکه خام مدل طبق روشهای گفته شده در زیر به هم چسبانده شود:

-چسباندن با واسطه کاغذی

تمام قسمتهای مدل که بعدا سطح جدایش آن را تشکیل می دهد، چسب مالی شده، بعد از گذاشتن کاغذ روی یکی از سطوح، دو تکه مدل روی هم قرار می گیرد و پرس می شود. بعد از اتمام خراطی، دو تکه مدل به وسیله لبه مغار از هم جدا می شوند. از معایب این روش کنده شدن و کثیف بودن سطوح جدایش است که احتیاج به تمیزکاری دارد.

-چسباندن انتهای کار

در این روش طول انتهای کار پیش از اندازه داده شده در نقشه اختیار می شود. سپس سطوح جدایش اضافی چسب مالی و دو تکه مدل روی هم پرس می شود. بعد از اتمام کار طول اضافی انتهایی مدل بریده می شود.

-ترکیب کردن دو روش فوق برای چسباندن

-استفاده از مرغکهای کوپلینگی برای مدلهای دو تکه، این مرغکها احتیاج به طول اضافی قطعه کار دارد، تا این طول اضافی در شکاف مرغکها بنشیند.این روش برای قطعاتی که متقارن نیستند و توزیع جرم در آن یکنواخت نیست به سبب ایجاد لرزش و نیز خطر بریدن قطعه، به کار نمی رود.

-چسباندن روی دیسک فولادی

-پیچ کردن روی دیسک فولادی

دو روش اخیر اغلب در ترکیب با روش چسباندن انتهای کار مطرح می شود و دیسکها برای گرفتن مرغک و مرغک چند پهلو به کار می رود.

کار با مغار دستی

انواع مغار

مغار تخت: جهت صاف تراشی سطح به کار می رود.

مغار سرگرد: بسته به زاویه لبه برش ممکن است برای صاف تراشی و یا خشن تراشی سطح مورد استفاده قرار گیرد.

مغار نیم گرد: جهت خراطی خشن هیچ خطری به وجود نمی آید.

مغار تخت دوروپخ: برخلاف سایر مغارها سطح پخ خورده دارد.

مغار برش: برای ایجاد شیار برش دو انتهای کار و نیز تراش سطح قطعاتی که فقط از یک طرف بسته می شود به کار می رود.

مغار سرنیزه ای: برای ایجاد شیار تیز در قطعه به کار می رود.

مغار پهلویی: جهت خراطی فرمهای توخالی مورد استفاده قرار می گیرد.

خراطی پوسته ای

جهت به دست آوردن سطح کار بهتر باید خراطی پوسته ای صورت گیرد. بدین منظور لبه ابزار برش به طور مایل نسبت به راستای الیاف چوب حرکت داده می شود. استفاده از مغار تخت دوروپخ و یا نیم گرد برای خراطی پوسته ای بهتر است.

مغار ماشینی

اکثر مغارهای ماشینی جهت تعویض سریع به وسیله قلم گیره های روبنده ای و چهار طرفه و یا قلم گیره های قابل تعویض دیگر بسته می شوند.

فرمهای مختلف این مغارها عبارت اند از:

مغار راست تراش و مغار چپ تراش و بسته به وضعیت لبه برش اصلی به قطعه کار مغار راست، مغار کج و مغار پهلویی

مغار ماشینی بسته به نوع مورد استفاده نیز با هم فرق دارند:

-مغار پرداخت

-مغار خشن تراشی

-مغار شیارزنی، مغار پهلویی

-مغار خارج تراشی

جنس مواد برش

برای خراطی چوب، جنس مغار از فولاد ابزاری مثل C150 و یا فولاد HSS است. برای ماشینهای تراش مدلسازی که برای ساخت تجهیزات مدلهای فلزی و صفحات منطبق به کار می رود اغلب مغارهای فلز سخت (HSS) مورد استفاده قرار می گیرد.

سایر کارهای روی ماشین تراش

یکی از روشهای اقتصادی کار، استفاده های دیگر از بستن کار تراشکاری برای مراحل دیگر کاری مثل خط کشی، فرزکاری و غیره است.

فرزکاری

فرزکاری شعاعی مثل شیار، زبانه و غیره را می توان با بستن کار به سه نظام انجام داد. از شرایط کار، قفل شدن محور کار ماشین و وجود داشتن حلقه درجه بندی شده روی سه نظام است. دستگاه فرز میزی روی ساپورت بسته و به وسیله آن حرکت داده می شود.

 

متالوگرافی چیست

متالوگرافی چیست

متالوگرافی یا میکروسکوپی عبارتست از مطالعه میکروسکوپی ویژگی های ساختاری یک فلز یا آلیاژبه منظور مشاهده اندازه دانه،شکل وتوزیع فازهای مختلف وناخالصی هایی راکه روی خواص مکانیکی یک فلز تاًثیر عمیقی دارد.

 

ساختمان میکروسکوپی

عبارت است از مطالعه ساختمان داخلی فلزات از نظر توزیع دانه بندی و فازهای تشکیل دهنده در زیر میکروسکوپ با بزرگنمایی های بالا صورت می گیرد.

 

مراحل متالوگرافی شامل موارد زیر است

1) نمونه برداری از قطعه مورد بررسی

2) آماده کردن سطح نمونه که شامل (سنگ زنی، سنباده زنی ، پولیش کردن، اچ کردن) می شود .

3) بررسی ساختار توسط میکروسکوپ

 

نمونه برداری از قطعه : اولین مرحله برای مطالعه متالوگرافی نمونه برداری از قطعه است.

سنگ زنی: نمونه پس از بریده شدن مورد سنگ زنی قرار می گیرند تا گوشه های تیز و خطوط عمیق محو شوند.

سنباده زنی : بعد از اینکه نمونه سنگ زده شده و خطوط عمیق و ناهمواری های اولیه آن بر طرف گردید آن را به وسیله سنباده های (80-100-320-400-600-800-1000-1200 ) را انجام می دهیم که سنباده 80 خشن ترین و سنباده 1200 نرم ترین است هر چقدر سنباده نرم باشد وهر بار که سنباده تعویض میگردد نمونه به اندازه 90 درجه چرخانیده می شود تا خطوطی که از سنباده قبلی ایجاد شده است در مرحله بعدی کاملاً محو شود و هر بار خطوطی عمود بر خطوط قبلی ایجاد شود وزمانی که خواستیم از سمباده 600 به بالا بزنیم باید نمونه را فقط از یک طرف بزنیم وسمباده کشی نبایدرفت و برگشتی باشدو در خاتمه عمل سنباده زنی باید نمونه را شسته وبا استفاده از دستگاه پولیش وخمیر پولیش نمونه را برای از بین بردن تمامی خطوط باقی مانده بر روی نمونه پولیش کرد و آب نیزدر حین کار بر روی نمد به عنوان روان کننده پاشیده می شود. و در طی عملیات پولیش کردن نمونه را باید حول دیسک پولیش حرکت داد تا اینکه سطح پولیش یکنواخت به دست آید. و سپس نمونه اچ می شود، یعنی در داخل محلول شیمیایی قرار می گیرد تا وقتی که سطح آن تیره می شود. و بعد از تیرگی با آب شسته و خشک می کنیم و ساختار نمونه را در زیر میکروسکوپ مشاهده می کنیم.

 

 

 

آستمپرینگ چیست

آستمپرینگ چیست

آستمپرینگ از جمله روشهای دیگر عملیات حرارتی است که به منظور کاهش تنشهای حاصل در ضمن سخت کردن فولاد های کربنی ساده ( پر کربن ) جانشین سریع سرد کردن مستقیم می شود .

 

آستمپرینگ شامل مراحل زیر است

1) آستنیته کردن کردن فولاد

2) سریع سرد کردن در حمام نمک مذاب یا روغن داغ تا دمایی بلافاصله قبل ازشروع تشکیل مارتنزیت .

3) نگه داشتن در این دما به نحوی که دگرگونی آستنیت به بینیت به طور کامل انجام گیرد.زمان نگهداری در این دما با توجه به موقعیت نمودار مشخص می شود .

4) سرد کردن در هوا تا دمای اتاق

 

همانگونه که از شکل 1 مشخص است در این روش آستمپرینگ نیز سطح و مرکز نمونه در مرحله اول سریع سرد شدن ( قبل از ) با آهنگهای متفاوت سرد می شوند.اما از آنجایی که قبل از شروع دگرگونی آستنیت به بینیت دماهای نقاط مختلف قطعه یکسان خواهند شد،دگرگونی آستنیت به بینیت درنقاط مختلف تقریبا همزمان انجام شده و بنابراین تنشهای داخلی به حداقل ممکن کاهش می یابد.

 

هدف از به کارگیری آستمپرینگ به جای سریع سرد کردن و باز پخت عبارتند از

1) افزایش استحکام ضربه ( چقرمگی ) و انعطاف پذیری برای یک سختی مشخص و ثابت

2) حذف و یا کاهش احتمال ترک برداشتن،تغییر شکل دادن و یا ایجاد تنشهای داخلی در ضمن عملیات حرارتی، برای عملیات حرارتی مقاطع نازک فولادهای کربنی ساده تحت شرایطی که سختی در حدود 50 راکول سی کافی بوده و استحکام ضربه و انعطاف پذیری بسیار خوبی مورد نیاز باشد ، آستمپرینگ بهترین روش عملیات حرارتی است . نتایج حاصل از مقایسه چقرمگی و ازدیاد طول برای فولاد 1095 تحت شرایط آستمپر شده ، سریع سرد و باز پخت شده برای سختی یکسان نشان دهنده این مطلب است.علت اصلی افزایش چقرمگی و انعطاف پذیری به جایگزین شدن ساختار بینیتی به جای مارتنزیت مربوط می شود .

در این جا نیز فولادهایی مناسب برای آستمپرینگ اند که از سختی پذیری نسبتا خوبی برخوردار باشند.به نحوی که در ضمن سرد شدن در حمام نمک مذاب یا روغن داغ در دماهای بالا پرلیت تشکیل نشود.در رابطه با آستمپر کردن فولادهای کربنی ساده ( کم کربن ) که از سختی پذیری نسبتا کمی برخوردار بوده و بنابراین زمان لازم برای شروع دگرگونی در حوالی دماغه منحنی آی تی نسبتا کم است ، باید توجه داشت که فقط مقاطع نسبتا نازک‌ ( در حدود حداکثر 5 میلیمتر ) رامی توان با استفاده از روش آستمپرینگ عملیات حرارتی کرد.در حالی که مقاطع نسبتا ضخیم از فولاد های آلیاژی که سختی پذیری نسبتا خوبی داشته باشند را می توان آستمپر نمود. لیکن،اگر سختی پذیری بسیار زیاد باشد ،‌زمان لازم برای دگرگونی آستنیت به بینیت نیز زیاد می شود که در این صورت عملا آستمپر کردن فولاد روش بسیار طولانی بوده و لذا اقتصادی نیست .

بعضی از فولاد های ساختمانی کم آلیا‍‍‍‍‍ژ نظیر فولادهای فنر تا 10 میلیمتر ضخامت و فولاد های کربنی ساده تا حداکثر 5 میلیمتر ضخامت را معمولا آستمپر می کنند.مدت زمان نسبتا طولانی لازم برای انجام کامل دگرگونی آستنیت به بینیت کاربرد عملیات حرارتی آستمپرینگ را در رابطه با فولادهای پر آلیاژ محدود می کنند.

 

ساختارهای بینیت

ساختارهای بینیت، اشاره به ریز ساختارهایی دارد که حاصل از تجزیه آستنیتهای موجود در فولاد می باشد که در دمای بالا تغییر شکل مارتنزیت و در دمای پایین واکنش آهن و کربن را به همراه دارد . این تغییر شکل می تواند به صورت هم دمایی اتفاق بیفتد یا این که در طول خنک سازی ادامه دار دگرگونی بینیتی روی می دهد .

 

ساختار بینیت و دگرگونی بینیتی

بینیت در فولادها در گستره دمایی بین پایینترین دمای تشکیل پرلیت و بالاترین دمای تشکیل مارتنزیت تشکیل می شود.از جمله مشخصه های عمده دگرگونی بینیتی که مطالعه آن را مشکل نموده طبیعت دو گانه آن است . بدین صورت که دگرگونی بینیتی از بعضی جنبه ها شبیه به دگرگونی پرلیتی و از برخی جنبه ها شبیه به دگرگونی پرلیتی و از برخی جنبه ها مشابه دگرگونی مارتنزیتی است .

یکی از نظریه های مربوط به دگرگونی بینیتی می گوید که تشکیل بینیت اساسا ناشی از یک دگرگونی شبیه به دگرگونی مارتنزیتی است که آن فریت از آستنیت به وجود می آید.در این نظریه آمده است که فریت موجود در ورقه های بینیت احتمالا در محلهایی از شبکه که در اثر نوسانات حرارتی در صد کربن آن کاهش پیدا کرده جوانه می زند . لازم به اشاره است که غلظت کربن در هر حجم بسیار کوچکی از شبکه ثابت نیست بلکه ، در اثر نوسانات حرارتی همواره در حال تغییر است . بنابراین ، قابل قبول است که در هر لحظه محلهایی درشبکه وجود داشته باشند که درصد کربن آنها به اندازه کافی از حد متوسط کمتر باشد.علت این که فرض می شود که شروع تشکیل بینیت با به وجود آمدن فریت همراه است ، این است که با کاهش درصد کربن دمای شروع تشکیل مارتنزیت افزایش می یابد .

بر اساس میکرو ساختارها ، دو شکل عمده بینیت وجود دارد،‌یکی بینیت بالایی یا بینیت پٍَر شکل که در گستره دمایی درست زیر دمای تشکیل پرلیت به وجود می آید و دیگری بینیت پایین یا بینیت سوزنی شکل که در دماهای نزدیک دمای شروع مارتنزیت تشکیل می شود .

 

 بینیت بالایی

اولین مرحله دگرگونی تشکیل بینیت بالایی ، عبارت از تشکیل صفحاتی از فریت است که در مقیاس کوچکتر کاملا شبیه به صفحات فریت وید من اشتاین است . صفحات فریت می توانند در مرز دانه های آستنیت اولیه و یا در داخل دانه ها به وجود آیند . با رشد صفحات فریت و در نتیجه خارج شدن کربن از آنها آستنیت باقیمانده در نواحی مجاور از کربن اشباع شده و در نتیجه سمنتیت در فصل مشترک فریت – آستنیت جوانه می زند پس از پایان دگرگونی همدما ، میکروساختار شامل زمینه فریتی است که ذرات ریز سمنتیت در مرزهای فرعی و در جهت طولی صفحات فریت رسوب کرده اند . در این شکل توزیع ذرات سمنتیت و ارتباط آنها با صفحات فریت بینیتی کاملا مشخص است . هرچه دمای دگرگونی تشکیل بینیت کمتر باشد و یا اینکه درصد بیشتر باشد ، صفحات فریت ظریفتر است . همچنین با افزایش در صد کربن ، پیوستگی رشته های باریک سمنتیت در مرزهای فرعی بیشتر خواهد شد.

 

 بینیت پایینی

از جمله مشخصه های ویژه بینیت پایینی ظاهر سوزنی شکل آن است . در حقیقت ، سوزن های فوق عبارت اند از مقاطع صفحات بزرگ بینیتی با صفحه پولیش که شباهت زیادی به صفحات مارتنزیتی در فولادهای پرکربن دارند . مجددا در اینجا ناحیه تیره رنگ بینیت و زمینه سفید رنگ آستنیت باقیمانده در دمای دگرگونی تشکیل بینیت بوده که در اثر سریع سرد کردن به مارتنزیت تبدیل شده است . در اینجا نیز کاربیدها ی موجود در صفحات بینیتی باعث تیره رنگ جلوه دادن آنها می شود ،‌ولی به قدری ریزند که امکان تشخیص آنها توسط میکروسکوپ نوری وجود ندارد .

همانند بینیت بالایی،در اینجا نیز اولین مرحله تشکیل بینیت پایینی عبارت از به وجود آمدن صفحات فریت از آستنیت است . از آنجایی که نفوذ کربن در گستره دمایی تشکیل بینیت پایینی بسیار کم است ، صفحات فریت یاد شده بسیار نازک اند.با رشد فریت ، کربن در سطح وسیعی از فصل مشترک های تیغه های فریت و آستنیت جمع شده و پس از این که به حالت فوق اشباع رسید،سمنتیت تشکیل می شود . دراینجا بر خلاف بینیت بالایی ، سمنتیت به جای تشکیل در بین صفحات فریت ، در داخل خود صفحات و تحت زاویه 55 درجه با محور طولی صفحات فریت تشکیل می شود . در مقایسه با سمنتیت مربوط به بینیت بالایی ،‌سمنتیت در بینیت پایینی بسیار ریزند. دمای شروع بینیت تقریبا با دمای موجود در منحنی تی تی تی ( دگرگونی زمان-دما ) مساوی و برابر است .