شرح انواع مختلف پیچها:
در بیشتر واحدهای صنعتی از پیچ ها برای سوار کردن و اتصال قطعات روی یکدیگر و نیز تنظیم دستگاههای صنعتی و یا جهت انتقال حرکت استفاده می شود.
در کمتر دستگاهی است که از پیچها استفاده نمیشود بهمین دلیل است که اهمیت آنها در صنعت بسیار زیاد میباشد.
مواردیکه از پیچها استفاده میشود عبارتند از:
ماشینهای ابزار، انواع گیره ها، وسائط نقلیه، ابزرار و ادوات جنگی و کشتی ها، هواپیماها، ساختمانهای فلزی، میز و صندلی، ماشینهای چاپ و ریسندگی و بافندگی.
تراشیدن پیچها بوسیله ماشین تراش و یا سایر دستگاههای دیگری نیز صورت میگیرد که البته برحسب نوع دقت و اندازه آن در دستگاه مخصوص بخود تراشیده یا ساخته میشوند.
شکل (142) تراشیدن پیچ را بوسیله ماشن تراش نشان میدهد که با داشتن مشخصات کامل پیچ و با در نظر گرفتن اصول پیچ تراشی و مراحل آن میتوان آنرا تراشید.
ولی بطور کلی تراشیدن پیچ با ماشین تراش بدون شک یکی از مشکلترین عملیاتی است که انجام میگیرد.
منظور از تراشیدتن پیچ ایجاد شیار مارپیچی با فرم دندانه و زاویه مشخصی روی محیط استوانه ای ایجاد میگردد میباشد.
علاوه بر آن نیز میتوان همین عمل را در داخل سوراخهای داخلی انجام داد.
شرح اجزاء مختلف پیچ و طریقه تراشیدن آنها:
قبل از اینکه به تراش پیچها اقدام نمائیم لازم است که اجزاء مختلف آنرا بشناسیم برای این منظور بطور خلاصه بشرح هر یک بصورت زیر میپردازیم.
1- قطر خارجی Mujor D – بزرگنرین قطر پیچ و یا مهره را قطر خارجی آن گویند که عبارت است از اندازه سر دندانه تا سر دندانه مقابل که آنرا با حرف OD نمایش میدهند.
2- ارتفاع یا گودی دندانه Depth of T – ارتفاع دندانه عبارت است از فاصله قائم میان سر دندانه تا ته دندانه پیچ که آنرا با علامت h مشخص مینمایند.
3- قطر داخلی Minor D که کوچکترین قطر پیچ و یا مهره را قطر داخلی گویند که اندازه آن عبارت است از فاصله ته دندانه تا ته دندانه مقابل آن یا بعبارت دیگر برابر است با تفاضل قطر بزرگ دو برابر ارتفاع دندانه که با حرف I نشان میدهند.
شکل (143) اجزاء مختلف پیچ را نشان میدهد.
4- تعداد دندانه Nimber of T.
– همانطور که در شکل پیدا است تعداد دندانه عبارت است از تعداد دندانه در یک اینچ روی محیط در طول پیچ که برای تعیین آن خط کش یا کلیس را روی پیچ مطابق شکل قرار داده و سپس دنداغنه های بین یک اینچ را میشماریم که معمولاً آنرا با حرف N نمایش میدهیم.
علاوه بر آن میتوان با طرق مختلف دیگری آنرا اندازه گیری نمود که عبارت از استفاده از شابلن باین ترتیب که شابلن مورد نظر را روی دندانه ها قرار داده و در صورتیکه نوری از بین دندانه ها نشاهده نشد تعداد دندانه هائیکه روی شابلن نوشته شده است همان تعداد دندانه پیچ خواهد بود.
5- گام یا تقسیم دندانه Pitch – فاصله نوک یک دنده تا دنده مجاور و یا فاصله یک نقطه از ته دنده تا نقطه مشابه از ته دنده دیگر را گام یا تقسیم دنده گویند که با علامت P مشخص میکنند.
6- تارک یا پهنای سر دنده Crest – سر دندانه پیچ های یکنواخت ملی دارای سطح باریکی است که طرفین یک دندانه را بهم متصل میسازد با f علامت گذاری شده است.
7- پهنای ته دندانه root – کف شیتر بین دو دندانه محور که طرفین آنها را بهم متصل میسازد پهنای ته دندانه گویند که با علامت C یا R نمایش میدهند.
8- فطر متوسط (قطر میانه) پیچ Pitch D.
– قطر میانه عبارت است از استوانه فرضی که دنده های پیچ را در محلی قطع میکند که در آن قسمت هر دندانه مساوی پهنای شیار مجاور آنست و یا بعبارت دیگر عبارت است از تفاضل قطر بزرگ و ارتفاع دنده که با علامت DP و یا E نمایش داده میشود.
9- گام محوری پیچ Lead – گام محوری پیچ عبارت است از فاصله ایکه پیچ در داخل مهره یا مهره روی پیچ در یک دور گردش این گام درست شبیه گام دندانه میباشد.
شکل (146) – گامهای محوری متعددی را نشان میدهد.
قسمت بالا یک نوع پیچ یک راهه که دارای یک گام میباشد معرفی مینماید.
فرمول لازم برای محاسبه گام محوری بصورت زیر نوشته میشود.
مثلا مقدار گام محوری که همان گام دندانه میباشد برای پیچ 9 دنده در یک اینچ برابر است با ولی در یک پیچ دو راهه که دارای 9 دنده در یک اینچ میباشد تعداد گام آن برابر است با زاویه دندانه: Tread A زاویه دندانه عبارت است از زاویه ایکه بین دو سطح شیب دار دندانه بوجود می آید و مقدار آن در پیچهای میلیمتری و آمریکایی و یکنواخت ملی 60 درجه و در پیچهای ویتورت 55 درجه می باشد.
10- زاویه مارپیچ Hexil A – زاویه مارپیچ عبارت از زاویه ای که دنده مارپیچی در هر نقطهع واقع بر محیط استوانه ای بقطر میلانه پیچ با صفحه عمود بر محور پیچ می سازد می باشد که معمولا با علامت مشخص می کنند.
منحنی مارپیچ – اگر کاغذی را بشکل مثلث قائم الزاویه ABC برید بطوریکه BC ارتفاع مثلث برابر گام پیچ و ضلع AC از مثلث برابر محیط خارجی پیچ یعنی و یا برابر محیط متوسط یعنی درنظر بگیریم وتر AB از مثلث قائم الزاویه منحنی پیچ را نشان می دهد.
در این صورت اگر مثلث مذکور را حول پیچ یا استوانه مورد نظر که محیط خارجی یا محیط متوسط برابر و یا باشد به پیچیم بطوری که AC روی محیط استوانه قرار گیرد وتر مثلث قائم الزاویه حول استوانه مارپیچ پیچیده می شود که از دو نقطه B و C روی طول استوانه در یک امتداد قرار گرفته و فاصله بین B و C گام پیچ را نشان می دهد.
و نیز زاویه بین وتر AB وضع مثلث AC را زاویه مارپیچ گویند که مقدار آن از روابط زیر بدست می آید شکل زیر مطلب را روشن تر می سازد.
تانژانت زاویه مارپیچ ولی چون دقت پیچ ها را در محیط متوسط (قطر متوسط) در نظر می گیرند در این صورت برای محاسبه زاویه مارپیچ می توان بطریق زیر عمل نمود.
تانژانت زاویه مارپیچ مثال – مطلوب است محاسبه زاویه مارپیچ پیچ ارتفاع دندانه گام دندانه قطر متوسط پیچ یا انواع پیچها و موارد استفاده هر یک: در حالت کلی پیچها بر دو نوع می باشند: پیچهای مثلثی پیچهای ذوذنقه ای که در این مقوله فقط به انواع پیچهای مثلثی می پردازیم.
پیچهای مثلثی عموماً بمقدار زیادی در اتصال قطعات بکار می روند بخصوص پیچهائیکه بوسیله ماشینهای تراش در کارگاه ماشینهای ابزار تولید می شوند.
و نیز برای استاندارد کردن پیچها بیشترین تحقیقات و مطالعات صورت گرفته است.
اندازه های پیچهای یکنواخت و ملی دنده درشت و دنده ریز و خیلی ریز می باشد که این نوع پیچها را با زاویه 60 درجه در شکل (148) مشخص نموده است سر دندانه آنها تخت و ته دندانه گرد در نظر گرفته شده که معمولاً پیچهای سرتخت در پیچهای آمریکائی و سرگرد در پیچهای انگلیسی مورد استفاده قرار میگیرند.
انواع پیچها از لحاظ شکل دندانه: پیچهای استاندارد یکنواخت آمریکائی پیچهای مثلثی نوک تیز sharp.v.thread پیچهای شماره ای پیچهای لاونهرز پیچهای لوله پیچهای مثلثی انگلیسی (پیچهای ویت ورث) پیچهای اتحادیه مهندسین انگلیسی محاسبات لازم: بطوریکه قبلا مشخصات کامل یک پیچ مثلثی را تعریف نمودیم اکنون میپردازیم بمحاسبات مربوطه: رابطه 1 گام پیچ رابطه 2 ارتفاع دندانه رابطه 3 پهنای سر و ته دندانه رابطه 4 قطر داخلی رابطه 5 قطر متوسط رابطه 6 قطر بزرگ رابطه 7 قطر بزرگ محاسبه قطر مته برای مهره ها: برای اینکه مهره ای جهت پیچ مشخصی بسازیم لازم است که ابتدا آنرا باندازه معینی با مته سوراخ نموده و یا با تراش آنرا داخلی تراشی نمائیم برای این منظور بایستی قطر مته یا اندازه داخلی مهره را محاسبه نموده سپس بهمان اندازه با مته سوراخ و یا داخل تراشی نمائیم اصولا برای اینکه مهره ساخته شده روی پیچ بخوبی حرکت نماید باید میان قطر داخلی پیچ و قطر داخلی مهره فضای آزادی بنام لقی Clearance پیش بینی شود یعنی مهره را با مته ای که قطرش از قطر داخلی پیچ بزرگتر است سوراخ نمائیم درنتیجه مهره میتواند آزادانه بدون لقی روی پیچ حرکت کند و همچنین این عمل از شکستن قلاویز ضمت قلاویزکاری جلوگیری خواهند نمود.
مقدار فضای آزاد یعنی اضافه اندازه قطر داخلی سوراخ مهره از قطر داخلی پیچ بستگی به جنس مهره دارد و این مقدار برای فلزات معمولی مانند فولاد کم کربن و بسیاری از آلیاژهای مس در حدود گودی دنده یعنی انتخاب میشود ولی برای فلزات سخت این مقدار فضای آزاد از هر طرف برابر درنظر گرفته شده است اگر قطر داخلی مهره را با T نشان دهیم میتوان اندازه قطر مته را از رابطه زیر بدست آورد.
همانطوریکه در گذشته گفتیم قطر داخلی پیچ برابر است با و چون باید قطر داخلی مهره قدری بزرگتر از قطر داخلی پیچ باشد در اینصورت اضافه اندازه از هر طرف که برابر و یا بوده بقطر داخلی اضافه کنیم خواهیم داشت.
قطر داخلی قطر مته و چون بجای I مقدارش یعنی اندازه قطر داخلی پیچ را قرار دهیم نتیجه میشود.
اگر بجای h ارتفاع دندانه پیچ مقدارش یعنی را قرار دهیم نتیجه بصورت زیر خواهد شد.
و در نتیجه فرمول کلی برابر است با قطر مته برای فلزات معمولی و فولادهای کم کربن قطر مته برای فلزات سخت تراشیدن پیچهای مثلثی: تراش پیچ بوسیله ماشین تراش.
تراش پیچ بوسیله ماشینهای کپی.
تراش پیچ بوسیله ماشین سری تراش.
تراش پیچ بوسیله ماشینهای پیچ تراشی تراش پیچ بوسیله ماشینهای فرز.
تراش پیچ بوسیله حدیدیه و قلاویز.
تراش پیچ بوسیله دستگاهی که رنده آن دارای حرکت دورانی است.
پیچ تراشی به سنگهای سمباده (سنگ زنی پیچها).
ساختن پیچ بوسیله غلطک کاری (غلطک زدن).
ساختن پیچ بوسیله ریخته گری.
تراش پیچ بوسیله ماشین تراش: برای تراشیدن پیچهای مثلثی بوسیله ماشین تراش میتوان بدو صورت زیر عمل نمود.
الف – تراش پیچ بوسیله ماشین تراشیکه دارای جعبه دنده پیچ تراشی میباشد در این نوع ماشینها که دارای جعبه دنده پیچ تراشی و نیز دارای میله پیچ تراشی و میله کشش برای حرکت سوپرت طولی و سوپرت عرضی جهت پیشانی تراشی و روتراشی قطعات کار میباشد که حرکت آن از جعبه دنده گرفته میشود میله پیچ بری برای هدایت سوپرت طولی جهت تراشیدن پیچ ها مورد استفاده قرار میگیرد.
این میله حرکت خود را از محور اصلی میگیرد میله پیچ بری دارای پیچی است که گام آن بر حسب اینچ و یا میلیمتر مشخص شده است نوع دنده پیچ آن از نوع پیچهای ذوذنقه ای است.
برای تراشیدن پیچها بوسیله ماشین تراش بایستی رنده پیچ تراشی را مانند دنده پیچ خواسته شده بوسیله ماشین سنگ پایه دار یا سنگ روی میزی تیز نموده و سپس روی سوپرت دستی ماشین بصورت عمود بر محور کار قرار داد.
جدول پیچ تراشی برای پیچهای اینچی تراش پیچها اصولاً دو روش درنظر گرفته شده که عبارتند از: پیچ رتاشی با دور معکوس پیچ تراشی بکمک ساعت پیچ بری همچنین برای تراش پیچ مثلثی میتوان به سه طریق زیر عمل نمود.
استفاده از سوپورت عرضی (بار عمودی).
انحرباف سوپورت دستی تحت زاویه 30 درجه.
استفاده از سه رنده (پیچ تراشی بوسیله قلم).
تراشیدن پیچهای داخلی (مهره ها) پیچهای داخلی که همان مهره ها می باشند از نظر دندانه بستگی بنوع دندانه پیچ خارجی دارد که شرح انواع آنها قبلاً داده شده است اکنون میپردازیم بشرح تراشیدن پیچهای داخلی (مهره ها) برای تراشیدن پیچهای داخلی تنظیم ماشین از نظر جدول پیچ تراشی مانند پیچهای خارجی میباشد ولی برای تنظیم رنده میبایستی بدو طریق زیر عمل نمود.
ابتدا رنده تیز شده را روی سوپرت دستی داخل قلم گیر بسته و سپس بعد از قرار دادن شابلن در پیشانی کار رنده را داخل مثلث ایجاد شده روی شابلن قرار میدهیم بطوریکه نیمساز زاویه نوک رنده عمود بر محور کار قرار گیرد و سپس قلم گیر را محکم میکنیم و عمل پیچ تراشی را شروع خواهیم نمود.
مانند شکل زیر: طریقه دوم تنظیم رنده – برای تنظیم قلم در این روش میتوان سوپرت دستی را به پشت قطعه کار برده و شابلن رنده را روی محیط در پشت آن قرار داده و سپس رنده پیچ تراشی را داخل مثلث ایجاد شده روی شابلن قرار میدهیم در این صورت پس از تنظیم رنده دستگاه رنده گیر را محکم بسته و شروع به پیچ تراشی مینمائیم مانند شکل زیر.
برای تراشیدن پیچهای داخلی نیز مانند پیچهای خارجی گاهی اوقات در انتهای پیچها عمل گاه گیری صورت میگیرد.
ولی در این طریقه عمل گاه گیری یا با اصطلاح پله تراشی ثدری از ارتفاع دندانه پیچ بایستی بیشتر باشد تا رنده در