چرخ و شانه زمان آموزش توانايي تراشیدن دندههای شانهای ساده و مایل با ماشین فرز نظري عملي يک ساعت و 30 دقيقه 19 ساعت ارزشيابي ورودی و پاياني توسط هنرآموز و ثبت در برگه ارزشیابی جمع 30 دقیقه یک ساعت 22 ساعت پیش آزمون: )15 دقيقه( 1- تا به حال فکر کردهاید میز دریلهای ستونی چگونه باال و پایین میشود 2- آیا تا به حال دقت کردهاید که وقتی فلکه سوپرت اصلی ماشین تراش را میچرخانید چگونه این حرکت به حالت خطی تبدیل میشود 3- آیا با دو چرخدنده میشود حرکت دورانی را به خطی تبدیل کرد 4- سیستم جابجایی سوپرت طولی دستگاه تراش چگونه است 63
فرزکاری 9-1- چرخدندههاي شانهاي ساده و مایل و كاربرد آنها يكي ديگر از مكانيزمهاي پر کاربرد كه در آن از چرخدنده استفاده ميشود مكانيزم چرخ و شانه است. در يك مكانيزم چرخ و شانه از يك چرخدنده ساده يا مایل و يك شانه استفاده ميشود. چرخ و شانه عمدتا براي تبديل حركت دوراني به خطي به كار ميرود. مانند حركت سوپرت طولي ماشينتراش و يا حركت عمودي ميز دستگاه دريل ستوني كه با گردش فلکه سوپرت اصليميتوان ميز ماشين تراش را بطور خطي جابجا كرد. شانه نيز داراي دندانههايي شبيه چرخدنده ساده ميباشد كه ميتواند مستقيم و يا مايل ايجاد شود. ساخت دندههاي شانهاي مایل مانند دندههاي شانهاي ساده بوده با اين تفاوت كه براي ايجاد زاويه انحراف در دندههاي شانهاي مایل ميبايست گيره مدرج دستگاه فرز انيورسال را به اندازه زاويه الزم در مقابل تيغه فرز كج نمود. نحوه انتخاب تيغه فرز مناسب جهت تراشيدن دندههاي مایل مانند انتخاب تيغه فرز براي تراشيدن دندههاي شانهاي ساده ميباشد. چون اين نوع دندهها تعداد دندانه بينهايت دارند. پس بايد از تيغه فرز شماره 8 در سري 8 تايي و يا شماره 15 در سري 15 تايي استفاده كرد. اشكال زير نمونههایي از كاربرد چرخ و شانه در ماشينهاي ابزار ميباشد. كاربرد چرخ و شانه در ماشينهاي مته كاربرد چرخ و شانه در ماشينهاي تراش 64
چرخ و شانه دنده مایل در چرخدنده شانهای 9-2- نحوه تراشيدن دندههاي شانهاي: براي تراشيدن دندههاي شانهاي معموال از دو روش زير استفاده ميشود: الف- بوسيله ماشين فرز افقي و عمودي: در اين روش بايد از تيغه فرز مدولي استفاده نمود. بطوريكه از تيغه فرز مدولي با آخرين شماره و حركت تدريجي ( به اندازه گام ) ميز ماشينميتوان دندههاي شانه را ايجاد كرد. تراشيدن دنده شانهاي بوسيله ماشين فرز افقي و عمودي ب- تراشيدن دنده شانهاي بوسيله ماشين هاي صفحه تراش يا كله زني: در اين روش با استفاده از جابجایی تدريجي ميز ماشين و يك رنده ذوزنقه اي شكل با زاويه 40 درجهميتوان دنده شانهاي را ايجاد كرد. قبل از شروع به تراشيدن دنده شانهاي بايد محاسبات اوليه را براي آن انجام داد. 9-3 -محاسبات دندههاي شانهاي ساده و مایل: دندانههاي شانه با چرخدندههاي ساده و يا مايل درگير ميشود لذا بايستي دارای 65
فرزکاری محاسبات مشابه شانهای دندانه ايجاد محاسبات رو اين از باشد. يكسان مدول است. ساده چرخدنده ساده: شانهاي دندههاي به مربوط محاسبات 9-3-1- از: است عبارت ترتيب به دنده اين محاسباتي فرمولهاي و پارامتر مهمترين الف-مدول رد كه ميدهند نشان m با را آن و است نظر مورد شانهاي چرخدنده ثابت عدد است. متر ميلي برحسب متريك سيستم h k باشد. m = مي سردندانه ارتفاع برابر اندازه اين توجه: ب-گام كه ميباشد چرخدنده روي بر پي در پي دنده دو از مشابه نقطه يك فاصله گام آورد. بدست زير رابطه از راميتوان گام مقدار ميدهند. نشان P با را آن P=m π گام گام معرفی دندانه ارتفاع ج- ميدهند. نشان h با و ميگويند دنده ارتفاع را پايدنده تا دنده سر فاصله آورد. بدست زير رابطه از راميتوان ارتفاع مقدار H=2/167 m h دنده ارتفاع معرفی 66
چرخ و شانه د- ارتفاع سردندانه ارتفاع سر دنده فاصله اي است كه برابر با مدول ميباشد و اين فاصله از سر دنده تا خط تماس دنده شانه با چرخدنده مي باشد. )دايره گام( h k نشان ميدهند. ارتفاع سر دنده را با h K ه- ارتفاع پاي دندانه معرفی ارتفاع سر دنده ارتفاع پاي دنده فاصله خط تماس چرخ و شانه تا پاي دنده را گويند و آن را با h f نشان ميدهند. اين مقدار برابر مدول به اضافه لقي ميباشد. h f = m + c,c = 0/167 h f =1/167 m h f و- ضخامت دندانه معرفی ارتفاع پای دنده نصف مقدار گام دنده را ضخامت دنده ميگويند. به عبارتي شيار دنده و دنده دقيقا به اندازه هم بوده و نصف فاصله هر نقطه از دنده و شيار برابر ضخامت دنده خواهد شد. ضخامت دنده را با S نشان ميدهند. h k در نظر گرفت. الزم به ذکر است این اندازه را باید در عمق ز-زاويه دندانه يا زاويه فشار α p نشان ميدهند و اين مقدار در سيستم متريك براي دندانههاي اين زاويه را با شانهاي 20 درجه مي باشد. P S= 2 67
فرزکاری معرفی زاويه دندانه يا زاويه فشار 9-3-2- محاسبات مربوط به دندانههاي شانهاي مایل: تنها تفاوت در چرخدندههای شانهای مستقیم و مایل دو مورد زیر است: 1- شماره تيغه فرز انتخابي 2- زاويه تمايل )α( که در دندههاي شانهي مايل با استفاده از گيرههاي انيورسال قابل تنظيم است. به دليل زاویهدار بودن دنده شانهاي مایل با مشاهده مقطع دنده از ديد روبرو گام و مدول واقعي دندهها ديده نميشود لذا در اين نوع شانهها دو گام ظاهری و حقيقي وجود دارد. چرخدنده شانهای مایل مهمترين پارامترها و فرمولهاي محاسباتي اين دندانهها به قرار زیر است. :) P s الف- گام ظاهري ( اگر در امتداد محور فرضي دندانه شانهاي مورب به دندانههاي آن نگاه كنيم فاصله يك نقطه از يك دنده تا نقطه مشابه از دنده بعدي )دو نقطه روي خط P s نشان ميدهند. طول متوسطه دنده( را گام ظاهري گويند وآن را به P s =m s π 68
چرخ و شانه معرفی گام ظاهری در چرخدنده شانهای مایل در اين رابطه P گام ظاهری و m مدول ظاهری دندهي شانه ميباشد. s s زاويه تمايل دندههاي شانهاي حداكثر 45 درجه ميتواند در نظر گرفته شود. ب-گام حقيقي يا نرمال: در صورت مشاهده دندههاي شانه از نماي باال فاصله دو دنده از هم ديگر را گام P n نشان ميدهند. حقيقي يا نرمال ميگويند و آنرا با P n بدست ميآيد. = m n گام نرمال از رابطه π معرفی گام نرمال در چرخدنده شانه ای مایل آنچه كه در عمل از آن استفاده ميشود مدول حقيقي يا نرمال مي باشد كه تيغه فرز انتخابي را تعيين ميكند و مدول ظاهري عمدتا جنبه تئوريك دارد. 9-4- تراشيدن دنده شانه با استفاده از دستگاه فرز براي تراشيدن دندانههاي شانه بايستي از ميز دستگاه فرز كمك گرفت. گام پیچ ميز ماشين داراي مقدار مشخصي است و جابجایي آن اين امكان را فراهم ميكند كه بتوان دندانههاي متوالي شانه را يكي يكي ايجاد كرد. بطور كلي اين عمل را به دو صورتميتوان با استفاده از ميز ماشين انجام داد: میز ماشین فرز و سیستم حرکتی آن 69
فرزکاری میز: ورنيه با طولي ميز كردن جا به جا 9-4-1- امكان ماشين ميز فلكه يا دسته روي بر ورنيه وجود و ميز گام بودن مشخص جابجايي مقدار محاسبه با بطوريكه ميكند فراهم باال دقت با را طولي حركت رد كرد. ايجاد را متوالي دندانههاي ميزميتوان فلكه از استفاده با آن اعمال و P رابطه از دندانه هر ايجاد براي ميز حركت يا گام شانه دنده بودن مستقيم صورت P n =m n π آمد. خواهد بدست زير ظاهري گام با برابر جابجايي مقدار باشند مايل شانه دندانههاي صورتيكه در و P s =m s π شد. خواهد دنده فرم و نوع بايستي ميز حركت از استفاده با شانه دنده ايجاد براي بنابراين كنيم. مشخص را آن ظاهري يا و حقيقي گام سپس و شانه m n = cos m n ماشین میز جابجایی مکانیزم است: برقرار زیر رابطه m n و m s بین نرمال مدول و 10 دنده تعداد با ساده شانهای چرخدنده يك ايجاد براي مثال: كنيد. محاسبه را دنده هر ايجاد براي ميز حركت مقدار 3 P n =m n π=3 3/14=9/52 دنده ايجاد براي h عمق با اول دنده تراشيدن از پس كه است معني بدين اين را ميز ميليمتر 9/52 مقدار به سپس شده خارج کار از فرز تیغه بايستي بعدي بتراشيم. ترتيب همين به را بعدي دنده و جابجاكنيم ) h=2/167 m دنده )عمق 70
شانه و چرخ شانهای دنده در اول دنده ایجاد نمایش اي و ميليمتري صورت به ميتواند شانهاي دنده ابعاد مانند كه است توجه )قابل شود( ساخته و محاسبه اينچي مدول و درجه تمايل 30 زاويه با مايل شانهاي تراشيدن جهت الزم مقادیر مثال: m = 4 كنيد. محاسبه را 4 n m = α = α 4 4 ms = = = 4 / 61mm cos30 0/ 866 p = m p 4 / 61 3 /14 = 14 / 47mm n mn cos mn ms cos s s 14/47 میلیمتر دنده هر ازاي به ميز حركت مقدار عبارتي به يا ظاهري گام مقدار بار: عمق شود. گرفته نظر در بايد درجه 30 نيز گيره انحراف مقدار بود. خواهد h = 2/167 m n =2/167 4=8/66 خطي: تقسيم دستگاه وسيله به طولي ميز كردن جا به 9-4-2 -جا ميشود گرفته بكار فرز ماشين روي بر شانه دندههاي ايجاد براي كه ديگري روش ميگردد. نصب ماشين ميز روي بر كه است خطي تقسيم دستگاه از استفاده چرخدندههاي از استفاده با و شود نصب ماشين ميز روي بر ميتواند تقسيم دستگاه دستگاه دسته چرخش با حالت این در گردد. متصل فرز ماشين پيچ به تعويضي كرد. خواهد حركت نيز ماشين ميز تقسيم 71 تقسیم دستگاه خروجی محورهای
فرزکاری بر روي برخي از ميزهاي فرز دستگاه تقسيمی تعبيه و نصب گرديده و یا بر روي برخي از ميزهاي فرز دستگاه تقسيمی تعبيه و نصب گرديده و با مكانيزمي به پيچ ميز ماشين متصل شده است. كه در این حالت دیگر نيازي به محاسبه چرخدندههاي تعويضي نيست. در اين روش دانستن مقدار گام پيچ ميز ماشين ضروري است كه با استفاده از دسته موجود بر روي دستگاه تقسيم ميزميتوان مقدار حركت ميز را كنترل و مقدار دهي كرد. در صورت موجود بودن دستگاه تقسيم خطي بر روي ميز ماشين فرز اين روش سريع و آسان تر مي باشد. محاسبه مقدار گردش دسته تقسيم خطي براي جابهجايي گام طولي ميز: مقدار گردش دسته تقسيم راميتوان از رابطه زير محاسبه كرد. P: t گام ميله پيچ ميز ماشين فرز P=m π گام دندههاي شانه P: n: k مقدار گردش دسته دستگاه تقسيم p n k = p t دستگاه تقسيم فوق داراي صفحه سوراخدار ميباشد كه توسط آنميتوان حركت ميز را با دقت بااليي جابجا كرد. P( t ميتواند بر حسب ميليمتر يا اينچ باشد. گام ميله هدايت ماشين فرز ( مكانيزم دستگاه تقسيم به گونهاي طراحي شده است كه نسبت آن 1:1 ميباشد بدين معني كه با يك دور چرخش دسته دستگاه تقسيم ميز به اندازه يك گام حركت ميكند. مثال: در يك دندانه شانهاي مدول مساوي 2 ميلي متر ميباشد در صورتي كه جا به جايي ميز طولي به وسيله دستگاه تقسيم خطي با نسبت 1:1 انجام گيرد مقدار گردش دسته تقسيم را محاسبه كنيد. pt = 6mm π= 22 7 P m 22 = π= 44 2 = 7 7 72
چرخ و شانه P t مي باشد. در ضمن در فرمول فوق گام ميله هدايت ماشين فرزmm 6= به جاي عدد 3/14 بايد كسر 22 را قرار داد تا زودتر به نتيجه رسيد. در 7 صورتيكه دسته تقسيم را به اندازه يك دور و يك سوراخ از رديف 21 سوراخ بگردانيم گام روبرو به دست ميآيد. امتحان طول گام: پس از قرار دادن دسته تقسيم در موقعيت محاسبه شده به ترتيب زير طول گام را امتحان میكنيم. - ورنيه طولي ميز را بر روي صفر قرار میدهيم. صفر کردن ورنیه دستگاه - با مداد در روي ميز ثابت و ميز طولي در يك قسمت خطي میكشيم. - مقدار گردش دسته تقسيم را طبق اندازهي محاسبه شده میگردانيم و مجددا در روي ميز ثابت خطي میکشیم. - تغیير طول گام را با كوليس اندازه گرفته و با درجات ورنيه مقايسه میكنيم. 9-5 -دستورالعمل تراشيدن دندههاي شانهاي ساده و مایل 9-5-1- چرخدنده شانهاي به ابعاد 25 25 120 ميليمتر بايستي تراشيده شود. فرم دندانههاي آن ساده و داراي مدول 3 و تعداد دنده 8 ميباشد. مراحل ساخت و محاسبات الزم براي ساخت اين چرخدنده شانهای را در دستور كار زير پيگيري كنيد. 73 ابعاد قطعه اولیه
فرزکاری استفاده شانهاي چرخدنده تراشيدن جهت افقي فرز ماشين از كار دستور اين در تايي 8 سري از 8 شماره مدولي فرز تيغه يك از بايستي كار اين براي ميكنيم. كرد. استفاده طرفه دو گير فرز ميله و طرفه دو فرزگير ميله مدولی فرز تیغه میدهيم: انجام شانه ساخت براي را الزم محاسبات ابتدا - m=3 p=m π=3 3/14=9/42 h=2/167 3 =6/5 فرز تيغه N r =8 در افقي فرز ماشين روي و کرده سوار گير فرز ميله روي بر را فرز تيغه - میبنديم. مناسب موقعيتي فرزگیر میله روی مدولی فرز تیغه دادن قرار نحوه را آن بودن دور آن تنظيم و فرز تيغه مورد در شده گفته مراحل بستن از پس - میكنيم. كنترل ساعت با رب عمود گيره فكهاي كه میبنديم گونهاي به ماشين ميز روي بر را گيره - باشد. ميز طول امتداد 74
چرخ و شانه - قطعه كار را بين فكهاي گيره با استفاده از زير سري مناسب در ارتفاعي حساب شده میبنديم. بستن گیره بر روی میز ماشین به طور صحیح بستن قطعه کار در گیره به طور صحیح - پس از بستن قطعه كار تيغه فرز را در نقطه مناسب با قطعه كار مماس میكنيم. - با سيستم باردهي عمودي مقدار ارتفاع دنده را در يك مرحله يا بيشتر بار میدهيم و با جابجا كردن ميز در جهت عرض قطعه كار دنده اول را ايجاد میكنيم. نمایش ایجاد دنده اول در دنده شانهای - پس از تراشيدن اولين دنده با جابجايي ميز به اندازه گام محاسبه شده دنده دوم و دندههاي بعد را نيز ميتوانيم بتراشيم. )روش جابجايي با توجه به سيستم مورد استفاده در ميز فرز تعيين ميشود كه در صورت امكان هر دو روش را امتحان میكنيم و دقت هر كدام را كنترل مینماييم.( رعايت اصول ايمني و فني در هنگام كار الزاميست. 75
فرزکاری دادن زاویه و انيورسال گيره با بايستي را مايل دندههاي شد گفته كه همانطور تنها ميباشد قبل حالت مانند كار روش كرد. ايجاد دندانهها زاويه مقدار به آن شود. گرفته نظر در Ps اندازه به باید كه است جابجايي مقدار در تفاوت Ps است Ps اندازه به كه میز جابجايي مقدار استوانهاي: شانهاي دندههاي فرزكاري 9-5-3- ايجاد استوانه يك از قسمتي يا و استوانه بدنه روي را شانهاي دندههای مواقعی در نآ استوانهميتوان روي شانهاي دندههای ايجاد براي ميكنند. استفاده و كرده همان به و بسته فرز ماشين ميز روي بر مرغك و تقسيم دستگاه نظام سه بين را كنيم. ايجاد را شانهاي دنده شده گفته صورت استفادهكنيد. كننده خنك مواد از حتما فرزكاري مدت طول تمام در استوانه روی دنده ایجاد مایل و ساده شانهاي دندههاي كنترل 9-6- ميكرومترميتوان و كوليس مانند مختلفي اندازهگيري وسايل از استفاده با كرد. كنترل را شانهای چرخدنده يك دندههاي سنج عمق كوليس 76
چرخ و شانه كوليس عمق سنج وسيله مناسبي براي سنجش عمق شيار دنده خواهد بود. براي انجام عمل كنترل مراحل زير را دنبال میكنيم: - سطح دندانههاي تراشيده شده را پليسهگيري میكنيم. -كوليس عمق سنج مناسبي انتخاب كرده و آن را از لحاظ دقت و عدم خرابي كنترل میكنيم. - تكيهگاه كوليس را در روي سطح تراشيده شده قرار میدهيم. - عمق شيار را اندازهگيري كرده و با اندازه محاسبه شده كنترل میكنيم. - معايب احتمالي را بر طرف میكنيم. برای اندازهگیری عمق دندانه در چرخدنده شانهای مایل نیز مراحل زیر را باید دنبال کنیم: - سطح دنده تراشیده شده را کنترلكنيم. -كوليس عمق سنج مناسبي انتخابكنيم. - تكيه گاه كوليس را در روي سطح تراشيده شده قراردهيم. - عمق شيار را اندازهگيريكنيم. - معايب احتمالي را بر طرفكنيم. نحوه استفاده از کولیس عمق سنج 77
فرزکاری ساخت چرخدنده شانهای ساده m=3 جدول DIN ISO 7168 اندازه درجه تولرانس از 210 تا 400 از 30 تا 120 از 6 تا 30 از 3 تا 6 از 0.5 تا 3 ± 0.05 )ظریف( f ± 0.05 ± 0.1 ± 0.15 ± 0.2 ± 0.1 )متوسط( m ± 0.1 ± 0.2 ± 0.3 ± 0.5 ± 0.15 )خشن( g ± 0.2 ± 0.5 ± 0.8 ± 1.2 شمارهکار عملی شماره واحد كار جنس مادهي اوليه اندازه ماده اوليه مشخصات قطعه تعداد شماره ------- 1 120 30 30 st37 9 1 مقياس: 1:1 زمان: 6 ساعت هدف آموزشي: استاندارد: ISO درجهتولرانس: ساخت چرخدنده شانهای ساده متوسط 78
چرخ و شانه جدول تجهيزات و ابزار ابزارهای الزم 1- دستگاه فرز 2- تيغه فرز 3- ساعت اندازهگیری 4- کولیس 5- کولیس عمق سنج 6- گیره موازی مشخصات فنی افقی یا انیورسال مدولي 3 ميليمتري نمره 8 از سري 8 تايي با پایه مغناطیس و دقت 0/01 میلیمتر دقت 0/05 ميليمتر دقت 0/05 ميليمتر مناسب با طول و عرض قطعه کار تعداد 1 1 1 1 1 1 مراحل انجام کار رديف شرح مراحل کار شکل ابتدا محاسبات الزم جهت تراش چرخ شانه را انجام دهید. 1 با وسيلهاي مطمئن گيره را بلند كرده و در محل تعيين شده روي ميز قرار دهيد. بستن و تنظيم گيره مناسب در روي ميز ماشين فرز را انجام دهید. 2 79
فرزکاری توسط ساعت اندازهگيري موازي بودن آن را كنترل كنيد. معايب احتمالي را برطرف كنيد. گيره و قطعه كار را كامال تميز كنيد. 3 دو عدد زير سري مناسب انتخاب كرده و در داخل گيره قرار دهيد. قطعه كار را در موقعيت مناسب در داخل گيره ببنديد. تكيهگاه مناسبي در دو طرف قطعه كار قرار دهيد تا در هنگام براده برداري دچار ارتعاش نگردد. 4 5 تیغه فرز را روی محور ماشین فرز سوار کنید. دستگاه را در دور و پيشروي مناسب قرار دهيد و قبل از روشن كردن دستگاه دور بودن تيغه فرز را كنترل كنيد. 6 80
چرخ و شانه دستگاه را روشن كرده و تيغه فرز را با روي قطعه كار مماس كنيد. در صورتیکه جنس قطعه کار سخت باشد عمل بار دادن را در چند مرحله انجام دهید. با جابهجا كردن ميز طولي و عرضي تيغه فرز را در موقعيت مناسب قرار دهيد. ورنيه عمودي را در روي صفر قرار دهيد. با حرکت عمودی میز ماشین کار را با اندازه h ارتفاع دندانه بار دهید. با احتياط تيغه فرز را به كار نزديك كنيد. با حرکت طولی میز ماشین )خالف جهت دور تیغه فرز( اولین شیار دندانه چرخدنده را بوجود آورید و میز دستگاه را به عقب برگردانيد. ابتدا قطعه كار را پليسهگيري كنيد.كوليس عمق سنج مناسبي انتخاب كنيد. تكيه گاه كوليس را در روي سطح دنده تراشيده شده قرار دهيد. عمق شيار را اندازهگيري كرده و معايب احتمالي را برطرف كنيد. ميز طولي را نسبت به گام محاسبه شده تغيير دهيد. تيغه فرز را به كار نزديك كنيد. دومين شيار را نيز تراشيده و ميز عرضي را به عقب برگردانيد و بقيهي شيار را نيز بتراشيد. در تمام مدت برادهبرداري از مواد خنككننده استفاده كنيد. با تکرار مراحل تراش بقیه دندانههای چرخدنده را ادامه دهید. 7 8 9 81 ارائه قطعهکار يا گزارش به هنرآموز محترم ارزشیابی نهایی
فرزکاری سواالت نظری ( 15 دقيقه( ارزشیابی پایانی سواالت صحیح و غلط: 1- در يک دندانه شانهاي مایل مقدار جابجایی برابر گام ظاهری است. 2- تیغه فرز چرخدنده شانهای از سری 15 تایی باید با شماره 15 اتنخاب شود سواالت کوتاه پاسخ یا جای خالی: 3- در صورتیکه مدول یک دندانه شانهای ساده 5 میلیمتر باشد عمق شیار... میلیمتر است. 4- اگر از مقطع فاصله دو نقطه مشابه از دو دندانه متوالی دندانه شانهای مایل را اندازه بگیریم.... را اندازه گرفتهایم. سواالت چند گزینهای: 5- در شکل روبهرو از کدام وسيله براي جابجاي گام دندانههاي شانهاي استفاده شده است الف-ورنيه طولي ب-دستگاه تقسيم اونيورسال ج-دستگاه تقسيم خطي د-دستگاه تقسيم اختالفي P n مشخص کننده کدام است 6- در شکل زير حرف الف-گام ظاهري ب- زاويه فشار ج-گام حقيقي د- زاويه تنظيم 7- در يک دندانه شانهاي ساده مدول برابر 4 ميباشد گام اين دندانه چند ميليمتر است د- 6/35 ج- 8/35 ب- 12/56 الف- 9/56 سواالت تشریحی: 8- با رسم شکل گام ظاهری را در یک چرخدنده شانهای مایل نشان دهید. 9- ابزارهای کنترل دنده و عمق شیار در چرخهای شانهای چیست هر یک چگونه استفاده میشوند 10- نحوه تنظیم ماشین فرز را برای تراشیدن شیارهای یک چرخدنده شانهای مایل را توضیح دهید. 82
. واحد کار 10
فرزکاری 84
شیار مارپیچ هدف کلی: توانايي تراشیدن شیارهای مارپیچ توسط ماشین فرزافقی و عمودی پس از آموزش اين واحد کار از فراگير انتظار ميرود: اهداف رفتاری: 1- با مفهوم شیار مارپیچ و مشخصات آن آشنا شود. 2- نحوه محاسبه چرخدندههای تعویضی را بداند. 3- نحوه به کارگیری چرخدندههای تعویضی را بداند. 4- شیار چپ یا راست را با ماشین فرز افقی و یا عمودی انجام دهد. 85
فرزکاری زمان آموزش - توانايي تراشیدن شیارهای مارپیچ توسط ماشین فرز افقی و عمودی نظري عملي 2 ساعت و 30 دقيقه 16 ساعت ارزشيابي ورودی و پاياني توسط هنرآموز و ثبت در برگه ارزشیابی جمع 30 دقیقه يک ساعت 20 ساعت پیش آزمون) 15 دقيقه( 1- به یک مته دقت کنید چه نوع شیاری بر روی آن قرار دارد 2- هدف از ایجاد یک شیار بر روی مته چیست چرا از شیار مستقیم بر روی مته استفاده نشده است 3- جهت گردش یک مته با شیارهای روی آن ارتباط دارد 4- يك شيار مارپيچ مته را چگونه ميشود با دستگاه فرز ايجاد كرد 5- مكانيزم مارپيچ در چرخ گوشت چه كاربردي دارد آيا اين مكانيزم در صنعت هم كاربرد دارد 86
مارپیچ شیار مارپيچ 10-1 -شيار و داده دوران را استوانه و قراردهيم را مدادي استوانه سطح يك روي بر اگر خواهد ايجاد منحني استوانه سطح روي بر کنیم حركت جلو سمت به همچنين گويند. مارپيچ را منحني اين كه شد مارپیچ مسیر یک ایجاد نحوه و استوانه يك سطح روي بر نخ تكه يك چرخش از گفت همچنینميتوان مارپيچ مسير يك نخ توسط شده طي مسير استوانه جلوی سمت به حركت اهداف با صنعتي قطعات از بعضي سطوح روي بر مارپيچ منحنيهاي بود. خواهد تسهيل جهت مارپيچ شيار متهها روي بر مثال عنوان به ميشود. ايجاد خاص صورت به را چرخدندهها از بعضي دنده فرم يا و ميشود ايجاد براده خروج در شده نقطهاي صورت به دندهها درگيري و تماس سطح تا ميكنند ايجاد مارپيچ شود. کمتر صدا و سر نتيجه در و گرد میله یک در مارپیچ شیار ایجاد مارپیچ چرخدنده یک تصویر 87
فرزکاری مختلفي فرزهاي تيغه از فرز دستگاه از استفاده با مارپيچ شيار ايجاد جهت مارپيچ شيار فرم میتوان ابزارها انواع از استفاده با یعنی كرد استفاده ميتوان دو از مارپيچ يك شد گفته كه همانطور فرز تيغه نوع از غير به کرد. ایجاد را حركت دو اين تامين بنابراين ميشود. ایجاد قطعه خطي و دوراني همزمان حركت ميشود. پرداخته آن به فصل اين در كه است مباحثي جمله از همزمان بطور شیارمارپيچ يك پارامترهاي با 10-2 -آشنايي مارپيچ: -گام چرخشي صورت به استوانه سطح روي بر نقطهاي حركت ميدانيد كه همانطور دور يك از پس مارپيچ از نقطه دو فاصله ميكند. ايجاد مارپيچ يك خطي و ميدهند. )نشان p h ) يا P با و ميگويند مارپيچ گام را استوانه حول چرخش مارپیچ شیار یک در گام معرفی قاعده با مثلثي كرد. مطرح زيرميتوان شكل به رياضي بيان با را مارپيچ گام مشخص آن روي بر مارپيچ زاويه و گام طوریکه به گرفته نظر در را استوانه محيط در مثلث صورت به شده گفته مشخصات با را کاغذ تکه یک اگر حال است. شده شد. خواهد منطبق مارپیچ شیار با مثلث وتر بچسبانید میله پیرامون در و آورید مارپیچ گام نمایش 88
شیار مارپیچ -زاويه گام )زاویه مارپيچ(: زاويه مارپيچ پارامتري از مارپيچ است كه به گام مارپيچ و قطر استوانه بستگي دارد. نكته: قابل تامل در مورد زاويه مارپيچ اين است كه هر چه گام بيشتر باشد زاويه مارپيچ نيز بيشتر خواهد بود. در مورد پيچها با كاهش زاويه مارپیچ خاصیت خود ترمزی ايجاد ميشود. به عبارتي مارپيچهاي با گام كمتر داراي خاصيت خود ترمز است.)توضيح بيشتر را در مقاطع باالتر خواهيد آموخت(. بنابراين يكي از پارامترهاي منحني مارپيچ كه در آن وجود دارد زاويه مارپيچ ميباشد كه جز خصوصيات فيزيكي اين منحني مي باشد. زاويه مارپيچ راميتوان از رابطه رياضي زير محاسبه كرد: p h tan α = D. π P h گام مارپيچ و D قطر استوانه مارپيچ و α زاويه مارپيچ در اين رابطه ميباشد. مثال: زاويه مارپيچ منحني با گام 20 و قطر استوانه 60 ميليمتر را حساب كنيد. 20 tan α = = 0/1061 6 3 /14 ازجدول مثلثاتي مقدار α تقريبا برابر 6 درجه خواهد شد. 10-3- ايجاد شيار مارپيچ با استفاده از ماشين فرز برايايجادشيارمارپيچازهردوماشينفرزعموديوانیورسالميتواناستفادهكرد. همانطور كه گفته شده تيغه فرز مورد استفاده نيز به شكل و فرم مقطع شيار مارپيچ بستگي دارد ولي معموال از تيغه فرزهاي فرم سوراخدار و تيغه فرزهاي انگشتي با فرمهاي مختلف استفاده مي گردد. 89
فرزکاری 10-3-1- ايجاد شيار مارپيچ با استفاده از ماشين فرز افقی انیورسال براي ايجاد شيار مارپيچ با استفاده از ماشين فرز انیورسال آنچه كه حائز اهميت است و بايستي به آن توجه داشت قرار گرفتن تيغه فرز انتخابي در امتداد شيار ميباشد. اشكال زير اين مفهوم را بهتر بيان ميكنند. موقعیت اولیه قرارگیری تیغه فرز نسبت به قطعه کار قبل از فرزکاری موقعیت قرار گیری تیغه فرز نسبت به قطعه کار برای فرزکاری شیار مارپیج با توجه به اشكال باال انحراف تيغه فرز در ماشين فرز انیورسال الزم مي باشد در غير اين صورت سطح درگير شدن تيغه با كار از بغل تيغه خواهد بود و فرم شيار نيز به شكل خواسته شده ایجاد نخواهد شد. از آنجا که انحراف محور تیغه فرز که در این نوع ماشین امکان پذیر نیست لذا با انحراف میز میتوان این زاویه را تامین کرد. زاويه انحراف تيغه فرز را با β نمايش ميدهند و مقدار آن از d. π رابطه زير بدست میآید. cotg β = p h با توجه به رابطه فوقميتوان گفت كه زاويه انحراف تيغه فرز يا زاويه تنظيم 90
شیار مارپیچ متمم زاويه مارپيچ ميباشد. به عنوان مثال اگر زاويه مارپيچ α مساوي 20 درجه باشد مقدار β برابر 70 درجه خواهد بود. يعني: β+α=90 معرفی زاویه تنظیم در فرز کاری شیارهای مارپیچ بنابراين جهت ايجاد شيار مارپيچ بر روي ماشين فرز انیورسال انحراف میز ماشین الزامي است و زاويه آن بايستي محاسبه گردد. نكته بعد كه در ايجاد شيار مارپيچ بايستي توضيح داده شود حركت قطعه كار در دو جهت چرخشي و خطي ميباشد. حركت خطي قطعه كار توسط ميز ماشين و توسط دست انجام ميگيرد. براي تامين حركت دوراني توام با حركت خطي از دستگاه تقسيمي كه با چرخدندههاي تعويضي به میله هادی ميز ماشين متصل شده باشد استفاده ميكنيم. برای تبدیل حرکت خطی میز به حرکت چرخشی قطعه از چرخدندههای تعویضی محاسبه شده متصل به انتهای میله هادی استفاده میکنیم. 91
فرزکاری 10-3-2- ايجاد شيار مارپيچ با استفاده از ماشين فرز عمودي: با استفاده از ماشين فرز عمودي و با استفاده از تيغه فرزهاي انگشتي معمولي و فرم و همچنين به كمك دستگاه تقسيم ميتوان شيار ماريپچ ايجاد كرد. استفاده از تیغه فرز انگشتی سر کروی برای ایجاد شیار مارپیچ در اين روش كه نسبتا از روش قبل سادهتر است نياز به انحراف كلهگي يا تيغهفرز نيست و تيغه كامال عمود بر محور افقي قطعه كار و در امتداد محور عمودي قرار خواهد گرفت. نحوه قرار گیری ابزار نسبت به قطعه کار در مارپیچ تراشی براي حركت خطي از دسته ميز ماشين و براي تامين حركت چرخشي از دستگاه تقسيم استفاده ميكنيم كه هر دو با هم اين حركتها را بطور همزمان تامين ميكنند. كليه محاسبات در مورد چرخدندههاي تعويضي و گام مارپيچ مانند حالت قبل ميباشد. 92
مارپیچ شیار عمودی فرز کلهگی انحراف انگشتی فرز تیغه بستن قطعه در شیار ایجاد برای خاص طرفه یک فرزگیر میله صورتيكه در سوراخدار فرز تيغه و افقي فرز ماشين با تراشي مارپيچ در را حاصل مارپيچ انجامدهيم چپ به انحراف با ميز روي بر را تنظيم زاويه گويند. راست مارپيچ باشد راست سمت به تنظيم زاويه براي ميز انحراف جهت صورتيكه در بود. خواهد چپ مارپيچ شده ايجاد مارپيچ يك فرز ميله و سوراخدار فرز تيغه میتوان نیز عمودي فرز ماشين محور روي بر مارپيچ شيار و كرد ايجاد را انحراف زاويه مقدار كلهگي انحراف با و بست طرفه كرد. توليد را 93
فرزکاری مارپيچ ايجاد براي چرخشي حركت ايجاد جهت الزم محاسبات 10-4- تقسيم دستگاه توسط چرخشي حركت به ماشين ميز خطي حركت تبديل براي نصب ماشين ميز پيچ ميله و دستگاه روي بر تعويضي چرخدندههاي بايستي و ماشين ميز پيچ ميله گام دانستن تعويضي چرخدندههاي محاسبه براي گردد. است. ضروري مارپيچ گام كرد: محاسبه ميتوان را الزم تعويضي چرخدندههاي زير رابطه توسط رابطه: اين در كه ميشود. نصب فرز دستگاه ميز اصلي محور روي بر كه است چرخدندهاي Z: t ميشود. نصب تقسيم دستگاه اصلي محور روي بر كه است چرخدندهاي : Z g فرز ماشين ميز پيچ ميله گام P: t )40:1( تقسيم دستگاه نسبت i: ميباشد. مارپيچ منحني گام P: h ممكن تعويضي چرخدندههاي نسبت باال رابطه محاسبه و مقدارگذاري از پس شوند. نصب بايد مركب يا و ساده صورت به چرخدندهها اين كه ميشود حاصل است: برقرار زير رابطه ساده نسبت وضعيت در Zt = Zg p t.i p h Zt Z Z = 1 3 Zg Z2 Z4 مركب: نسبت در و نصب تقسیم دستگاه اصلی محور روی Z 4 و میز محور روی Z 1 حالت اين در كه میشوند. نصب گیتاری محور روی نیز Z 2 و Z 3 و شد خواهد 94
مارپیچ شیار باشد بزرگتر گام چه هر كه است اين مارپيچ زاويه مورد در تامل قابل نكته: بود. خواهد بيشتر نيز مارپيچ زاويه شرط ميكنيم استفاده مركب تعويضي چرخدندههاي از كه شرايطي هر در چرخدنده ساخت در استفاده باشيم: داشتهمورد های چرخدنده نظر مد شده اشارهمان دقیقا قبال هاهم چرخدنده كه را زير این Z میباشند. اختالفی 1 +Z 2 >15+Z 3 Z 3 +Z 4 >15+Z 2 آوري: ياد استاندارد تعويضي چرخدنده سري يك تقسيم دستگاه همراه به معموال از: عبارتند كه دارد وجود شده 24-24-28-30-32-36-40-44-48-56-64-72-80-86 100 و. 95 گام به و ميليمتر 80 قطر به استوانهاي روي بر مارپيچ شيار ايجاد براي مثال: است ميليمتر 5 آن پيچ ميله گام كه انیورسال فرز ماشين روي بر 300mm را تعويضي چرخدندههاي نسبت و تنظيم زاويه 40:1 تقسيم دستگاه نسبت و آوريد. دست به تنظيم: قابل زاويه ساده یا مرکب حالت ایجاد برای تعویضی چرخدندههای (d 14 / 3( cotg β = ph )80 14 / 3( = = 1/ 25 300 β= 51 Zt ) pt i) )5 4( = = cotgβ= 1/ 25 Zg ph 300 Zt 2 = Zg 3 m n = cos
فرزکاری فوق نسبت شده آورده جداول از استفاده با يا و فوق نسبت كردن ساده از پس آمد: درخواهد زير صورت به Zt 2 12 24 = = Zg 3 12 36 رد چرخدنده دو هر كه چرا دارد وجود چرخدندهها بستن امكان شرايط همين با پياده را مركب حالت بخواهيم اگر اما دارد. وجود تعويضي چرخدندههاي ليست ميكنيم: عمل زير صورت به برسيم جدول در پيشنهادي اعداد به و كنيم Zt Zg 6 4 6 4 2 6 8 6 4 8 4 = = ) ( = = ) ( ) ( 6 4 6 6 2 6 12 12 4 6 4 Zt 12 32 Z Z = = Zg 48 24 Z Z Zt ) Z1 Z3( = Zg ) Z2 Z4( Zt )32 24( = Zg )24 48( 1 2 3 4 ميكنيم. ضرب 2 در را مخرج از 6 و صورت از 4 بنابراين میباشند. داده جدول مطابق Z 4,Z 3,Z 2, Z 1 برای آمده بدست اعداد است. آمده تعويضي چرخدندههاي تعداد آوردن بدست در تسهيل جهت زير جداول مورد سوراخدار صفحه و تقسیم دستگاه دسته گردش مقدار 95 صفحه جدول در اساس بر تعویضی چرخدندههای دومی صفحه 96 جدول در است. شده آورده نظر است. شده آورده دستگاه هادی میله گام و مارپیچ شیار گام 96
شیار مارپیچ جدول تعداد دور دسته تقسیم و صفحه سوراخدار در حالتی که نسبت دستگاه تقسیم غیر مستقیم 40:1 میباشد. 97
فرزکاری 98
شیار مارپیچ 99
فرزکاری 100
شیار مارپیچ 101
فرزکاری پیچ گشتی چرخشی جدول DIN ISO 2768 اندازه درجه تولرانس از 210 تا 400 از 30 تا 120 از 6 تا 30 از 3 تا 6 از 0.5 تا 3 ± 0.05 )ظریف( f ± 0.05 ± 0.1 ± 0.15 ± 0.2 ± 0.1 )متوسط( m ± 0.1 ± 0.2 ± 0.3 ± 0.5 ± 0.15 )خشن( g ± 0.2 ± 0.5 ± 0.8 ± 1.2 شمارهکار عملی شماره واحد كار جنس مادهي اوليه اندازه ماده اوليه مشخصات قطعه تعداد شماره ------- 1 ------- ------- St37 10 1 زمان: 10 ساعت درجه تولرانس: هدف آموزشي: پیچ گشتی چرخشی مقياس: 1:1 استاندارد: ISO m 102