Mekanisk verksted

Et mekanisk verksted er et arbeidsmiljø hvor det foregår konstruksjon, reparasjon og mekanisk bearbeiding . Over tid har det gitt opphav til håndverksbutikken , laboratoriet og industriverkstedet . Ordet kommer fra det latinske officina : laboratorium, butikk.

Historie

Det moderne mekaniske verkstedet ble født på det nittende århundre med introduksjonen av dampmaskiner for å generere den nødvendige drivkraften for å flytte maskinverktøyene , nå erstattet av elektriske motorer .

Beskrivelse av de ulike typene mekaniske verksteder

Verkstedet rommer arbeidsbenker, arbeidsbenker, måleinstrumenter , verktøy , håndverktøy , maskinverktøy , små metalldeler, bolter , skruer og mer avhengig av arbeidsadressen den er orientert til: for tung, presisjonsmekanikk, bilindustri , jernbane , nautikk , etc. Spesialiserte arbeidere og teknikere jobber der , inkludert ingeniører , designere , møllere , dreiere , lappere , mekanikere . Det er organisert i forskjellige avdelinger, inkludert de for arbeidsplasser, for verktøymaskiner, for materiallagre . Hver arbeidsplass har en arbeidsbenk med nødvendig skrustikk og utstyr. Moderne miljøer er luftkondisjonerte og regulert av strenge sikkerhetsstandarder og er utstyrt med personlig verneutstyr .

Verkstedutstyr

Måleinstrumenter

Metrologi er av største betydning i verkstedet og bruker i hovedsak måleinstrumenter basert på metriske og imperiale systemer . De mest brukte enhetene for å måle avstander er millimeter og tomme og, spesielt i presisjonsmekanikk, deres brøker; for å måle vinkler bruk graden . Målemetodikken er variert, men bruker hovedsakelig kaliber , mikrometer og komparator ; andre verktøy brukes til spesifikke eller nisjeoppgaver.

Kaliberet er et ganske allsidig instrument og representerer for mekanikeren det linjalen representerer for ingeniøren . Med den måles diametre fremfor alt , enda større enn instrumentets maksimale åpning; i dette tilfellet måles korden under den maksimale buen som omsluttes av nebbene slik at midtpunktet berører skaftet, siden avstanden mellom skaftet og spissen av nebbet er kjent fra målerens konstruktive parametere og deretter diameteren med enkle geometriske proporsjoner som starter fra akkordens mål. Det er også mulig å spore vekten av en rund jernstang , siden en tabell med vekter per meter nesten alltid er stemplet på baksiden av stangen og markørindeksen peker i denne tabellen til vekten som tilsvarer en stang med diameteren målt mellom nebbet og en meter lang; eller til diameteren på spissen som skal brukes til å bore hullet som skal gjenges med en viss diameter, takket være et andre bord stemplet på stangen; eller les egenvekten til ulike materialer på bordet trykket på glidebryteren.

Vinklene måles med gradskiven og med sinusstaven . For nøyaktige mål foretrekkes vinkelmåleren med alidade og vernier . Metallbraketten brukes til å kontrollere de rette vinklene .

Gjengestigningen måles med gjengetelleren . _ _ Vi fortsetter med prøving og feiling for å finne hvilket kuttark av trådtelleren som passer perfekt til tråden som skal måles; trinnstørrelsen er stemplet på folien. Mer nøyaktige målinger av gjengene utføres med gjengemåleren eller med mikrometeret med utskiftbare spisser og geit , som lar deg vite gjennomsnittsdiameteren på gjengen og diameteren til skruens kjerne. Den bruker to halestokker, den første er den koniske spissen som passer til strupen på fileten, den andre er geiten som passer til toppen av fileten. For å kjenne profilen til gjengene og for svært nøyaktige mål, brukes målerne for gjenger, plugger og gjengeringer.

For differensialavstandene mellom objekter brukes komparatoren . Den finnes i forskjellige typer og har flere bruksområder, inkludert å kontrollere jevnheten til overflater, vinkelrett , rundhet , parallellitet . I utgangspunktet måler den med en nøyaktighet på en hundredel av en millimeter forskyvningen av kontrollstangen som kan være avbøyning eller kompresjon, også kalt føler , som diverse tilbehør (vanligvis stenger) kan kobles til avhengig av type måling som skal gjøres. De berøringsfølsomme minimålerne kan nå mikronpresisjon og brukes hovedsakelig montert på stativer for å måle ruheten til overflater.

Rotasjonshastigheten og antall omdreininger som gjøres av en aksel måles med speedometeret og turtelleren , og kobler deres aksel til den roterende akselen ved hjelp av et elastisk ledd , vanligvis laget av gummi . Avlesningen utføres på en urskive med en hånd for de mekaniske modellene, på en fremviser for de elektroniske modellene.

For væsketrykk brukes målere for gasser og væsker . _ _

Når en prøvestørrelse er nødvendig, bruker vi måleblokkene , stålparallellepipeder med perfekt parallelle og glatte flater tilgjengelig i serier av størrelser som er egnet for å komponere, overlappe dem, et stort utvalg av prøvestørrelser. Det komplette standardsortimentet består av 112 stk. Deres nominelle verdier refererer vanligvis til en temperatur på 20 ° C. De brukes hovedsakelig til kalibrering av andre instrumenter.

Ekstremt presise målinger av superrene og optiske overflater kan utføres i rene omgivelser med laserlysinterferometre og atomkraftmikroskoper .

Håndverktøy og redskaper

Avdelingen som bygger eller beholder verktøyene kalles verktøy ; verktøymagasinet kalles verktøy .

Hvert verksted har et bredt utvalg av verktøy og redskaper i forskjellige størrelser ( metrisk , imperial , etc.) avhengig av formålet det er satt til. De samles og organiseres etter brukstype og plasseres i garderober , skuffer , traller for arbeid , eller henges på veggene på spesielle verktøystativ . Noen, som skrustikken , er festet til arbeidsbenken; andre, som taljen , er forankret til taket.

Verktøyene brukes for hånd med dyktighet og erfaring i bruk av egnede verneklær ( overalls , hansker , briller , vernesko ) for å redusere risikoen for skade . Resultatet av bruken avhenger i stor grad av dyktighet og erfaring.

Noen verktøy krever periodisk vedlikehold, for eksempel olje og smøring , sliping , kalibrering ; andre har deler som utsettes for rask slitasje og må skiftes ut ofte, for eksempel knivblader på kuttere og baufil ; atter andre kan bare brukes i spesielle miljøer, for eksempel i et rent rom eller under vakuum . Verktøy og verktøy skal uansett håndteres med varsomhet og respekt.

Tilleggsmaskineri

Maskinverktøy

Små metalldeler

Væsker og smøremidler

Typiske verkstedoperasjoner

Før du bearbeider et stykke, er det alltid nyttig å fortsette med sporing for å markere de geometriske grensene for å operere og bestemme posisjonen og mengden av overmaterialet som skal fjernes. Det utføres på flyet og i verdensrommet med enkle håndverktøy: kompass , skris , markør, V-formet prisme , punch , square , gauge .
Når sporingen er fullført, fortsetter vi på benken eller på maskinen med grovingen , deretter med justeringen for groving , glatting og etterbehandling . Til slutt går vi videre til kontroller på utjevningsflaten med prøyssisk blå , trekantlinjal , kompass, søyle , siktlinje og lysboks , eller til metrologi. Om nødvendig utføres ytterligere forbedringer inntil toleransene forutsatt i prosjekteringsfasen er nådd . etter en metode som har vært ute av bruk i flere tiår. operasjoner som sporing er nå erstattet av moderne maskineringssentre, som gjør det mulig å få det ferdige stykket med utgangspunkt i råmaterialet ved å utføre alle prosessene som prosjektet krever.

Grunnleggende

Reaming

Det korrigerer litt aksialiteten og diameteren til hullene, som kalles boringen , tidligere laget med boret. Det kan gjøres for hånd med rømmene montert på krannøkkelen eller med maskin med boremaskinen.

Broaching

Mekanisk prosessering for oppretting av fortanning av hull. Vanligvis beregnet for å lage koblingsseter for tannhjul og/eller giraksler. Det utføres med spesielle maskiner ved hjelp av spesifikke verktøy kalt brocher.

Tråd

Lag tråden inne i hullene eller utenfor de sylindriske og koniske delene . I det første tilfellet snakker vi om tapping fordi arbeidet utføres av verktøy som kalles kraner , i det andre tilfellet er det ingen spesifikk term og arbeidet utføres av verktøy som kalles dies . Det kan utføres for hånd eller maskinelt på tappe- og gjengemaskiner, eller til og med med bor hvis det er montert en kran eller en dor for dyser i stedet for spissen. Med dreiebenken er det mulig å tre både innsiden og utsiden med samme verktøy og produsere variabel stigning eller flere gjenger. En annen metode for gjenging er rulling , som er mye brukt i produksjon av høystyrkebolter. For å ha forsterkede gjenger, kan du sette inn et hardere materiale, for eksempel en helicoil , etter å ha økt hullet og laget en ny gjenge som passer til innsatsen.

Håndtapping

Valget av hannen avhenger av typen gjenge som skal oppnås, av materialet og av typen hull (blind eller gjennomgående). Vanligvis brukes tre tapper av samme størrelse som er forskjellige i spiraltoppen og i diameteren på munningen: grovmaskinen , mellomproduktet og trimmeren , i rekkefølge. For fine passeringer kan kun grovmaskinen og trimmeren brukes, for veldig lange passeringer er det ulike mellomstørrelser og de nødvendige passeringene kan bli mange. Smøringen under tappefasen er viktig: avhengig av materialet vil det være bedre å bruke egnede smøremidler, for eksempel skjæreolje for stål og petroleum for støpejern ; men messing arbeides tørt.
Vi starter med å bore stykket med en spiss med passende diameter som kan fås fra tabeller i henhold til størrelsen og typen på gjengen; for medium-små størrelser kan du bruke det hendige bordet som er stemplet på baksiden av vernier-kaliperne. I mangel av tabeller og for gjenger som ikke er for pretensiøse, kan hullets diameter beregnes ved å multiplisere den nominelle diameteren til gjengen som skal lages med 0,8. Hvis spissen av riktig størrelse ikke er tilgjengelig, er det bedre å bruke den øvre størrelsen og aldri den nedre, så lenge forskjellen bare er noen tidels millimeter. Hvis materialet som skal tappes er av betydelig hardhet, er det tilrådelig å lette innføringen av kranen ved å lage en liten forsenkning på munningen av hullet med en diameter lik gjengens nominelle diameter. Etter å ha innpasset grovkranen ved munningen, kontrolleres dens koaksialitet med hullets akse og krannøkkelen roteres sakte og samtidig påføres en langsgående trykkkraft for å favorisere paneringen. Under hele operasjonen må kranen forbli koaksial til hullet, eventuelle feiljusteringer fører til skrå gjenger eller til og med verktøybrudd. Fra tid til annen er det nyttig å rotere noen få omdreininger i revers, for å lette evakuering og tømming av spon . Når passeringen med grovmaskinen er fullført, fortsett på samme måte med mellomlaget og deretter med trimmeren.
På slutten av arbeidet rengjøres hullet med trykkluft, og sørg for å eliminere eventuelle rester av spon, kranen rengjøres og plasseres i etuiet, og pass på å pakke den inn i en film med beskyttende olje.

Maskintapping

Maskintapping er raskt og enkelt og er den eneste veien videre i den enorme produksjonen. Det brukes kun ett tapp for hver trådstørrelse i stedet for de tre eller flere som trengs for hånd, takket være den større styrken og bedre stabiliteten som tappen tilbyr sammenlignet med mannens hånd. Imidlertid er det lange, mellomstore og korte skaftkraner og blinde eller gjennomgående hull, og munnen inkluderer flere tråder. Verktøyet er montert på kranholderspindelen som takket være momentkontrollmekanismen sørger for at dreiemomentet som passer for kranen og materialet som behandles ikke overskrides. Kuttehastigheten må justeres i forhold til størrelsen på tråden og materialet.

Boren kan i tillegg til tappemaskinen også brukes til beskjedne jobber så lenge den har en rotasjonsbevegelsesvender og hastighetsjustering.

Tråder med håndmatris

De sylindriske delene for skruer, bolter og gjengestenger er bearbeidet med dyser . Dette er ringformede verktøy hvis sentrale hull er gjenget med parallelle skjærekanter, eller justerbare verktøy sammensatt av bevegelige blokker av herdet og maskinert stål med skjærekanter. De mest brukte er utvilsomt de ringformede faste linjene. De manøvreres med dysevenderen , eller med hånden i tilfelle enkle pasninger for å gjenopplive litt skadede gjenger.

Håndtreningsarbeidet utføres med stansevenderen godt grepet og beveget med homogene og så jevne bevegelser som mulig. Fra tid til annen er det lurt å snu bakover for å lette sponutslippet. For resten gjelder de samme forholdsreglene nevnt ovenfor angående håndtapping.

Treing av maskindyse

Den bruker automatiske eller snap-dyser som består av radielle eller tangentielle eller sirkulære dies, diesene er justerbare og skarpe. For å lette den raske automatiske returen ved slutten av operasjonen, utvides dysene med et smekk, og løsner fra den nyopprettede fileten. Disse dysene drives av maskiner som ligner på tappemaskiner.

Rullende

Den bruker gjengede ruller som graverer materialet ved å omforme lageret takket være plastisk deformasjon. For gjenger av dårlig kvalitet kan plater brukes i stedet for ruller. Skaper gjenger med en diameter som er større enn den opprinnelige skaftet og brukes hovedsakelig i produksjon av bolter.

Treing på dreiebenken

I motsetning til de tidligere metodene, oppnås tråden på dreiebenken ved rotasjon av stykket og ikke av skjærekanten. Takket være den ikke-lineære translasjonen av verktøyet er det mulig å kutte gjenger med variabel stigning eller konisk eller variabel dybde. For normale sylindriske gjenger med konstant stigning, går verktøyholdervognen frem ved hver omdreining av stykket med en konstant mengde lik stigningen.

Boring

Den brukes til å bore hull, vanligvis for å få plass gjennom skruer eller for å gjenges. Det utføres med en drill eller dreiebenk. Boring har gjennomgått betydelige endringer som følge av de stadig mer presserende produksjonsbehovene til moderne selskaper. Å redusere konseptet til en enkel borekrone og en drill er bare en underdrivelse. Vi tar utgangspunkt i en antagelse om at dette er en av de mekaniske operasjonene der verktøyet og smøremidlet er mest belastet på grunn av trykket som maskinen gjør på spissen og motstanden til materialene som brukes øker. Boresystemene kalles også bta, kanon og utføres på CNC maskineringssentre , boremaskiner, husk at ved manuell skjæreparametere må man respektere, aldri mer enn 7 ganger diameteren kan bores.

Fresing

Det er den mest brukte prosessen i mekaniske selskaper som er basert på sponfjerning. Den brukes til å få stykker med spesifikke geometriske former. Inne i et frest stykke kan det være andre freseoperasjoner som slisser, fordypninger, avfasninger, radier osv.

Lapping

Overflateforfining etter skraping og sliping og utført med svært fine slipepulver, for hånd eller med maskin med lappemaskinen. Det gjør det mulig å oppnå ekstrem presisjon og lage overflater med svært lav grad av ruhet .

Arkivering

Det er en av de mest typiske justeringsprosessene , den brukes til å eliminere gjenværende overflødig tykkelse rundt grensene markert av sporingen og utføres med filer.

Sveising

Sveising er en sammensmelting (som foregår gjennom en strøm utviklet av maskineri kalt sveisere eller gjennom brann ved å blande oksygen og acetylen) av jernholdig materiale eller legeringer kalt "elektrode" på to delte deler som må sammenføyes.

Kutte

Den brukes til å få stykket fra en bar eller en plate eller en blokk. Det gjøres for hånd med baufil eller maskin med sag, eller for hånd med saks hvis platen er tilstrekkelig tynn; i det første tilfellet snakker vi om sagflis , i det andre om kutting .

Turning

Dreiing er en industriell produksjonsprosess oppnådd ved sponfjerning. Dreiing er definert av en roterende bevegelse av stykket og en for det meste rettlinjet bevegelse av verktøyet (ved fresing og boring har verktøyet i stedet en roterende bevegelse). Verktøyets skjærekant trenger inn i materialet til stykket og fjerner overflødig del, kalt "lageret", som beveger seg bort fra stykket og danner en spon. Maskinverktøyet som brukes til å dreie kalles en "dreiebenk". Dreiing brukes mye i metallbearbeiding, men også til tre og stein. Aspektene beskrevet nedenfor refererer hovedsakelig til produksjon av metalldeler. Dreiingen av et stykke festet mellom punktene krever at aksen til stykket og dreiebenkens akse faller sammen, ved å justere posisjonen til halestokken. Eksempel på en utvendig sylindrisk dreiing. Det er nødvendig å snu et stykke med en diameter på 25 mm til en diameter på 20 h8

Indikasjonen h8 gjør det mulig å oppnå toleransen til dimensjon 20, faktisk ved å konsultere toleransetabellene (eller ved å beregne amplituden til intervallet med den relative formelen og huske avviket i forhold til bokstaven, null i tilfelle "h ") finner man som for 20 mm dimensjon tilsvarer akseptabilitetsområdet mellom 19.967 og 20.000 mm. Det er derfor en relativt presis bearbeiding som krever flere stadig lettere passeringer og kontroll av diametrene som oppnås fra tid til annen. Fremgangsmåte: Beholdningen av arbeidsstykket er lik (25-20) /2=2,5mm. Med et rett verktøy for groving utføres en første grovbearbeiding inntil massen er redusert til ca. 0,8-1mm. Den oppnådde diameteren kontrolleres deretter (for eksempel med en vernier-kaliper) og videre finbearbeiding utføres med passende verktøy til dette. maskinering, måling av diameteren etter hver passering og etterbehandling så snart den har sunket under maksimalt akseptabel diameter (i vårt eksempel 20 000 mm). Av denne teknologiske grunnen har akslene en tendens til å ha en reell dimensjon nærmere den maksimale, og omvendt har hullene en reell dimensjon nærmere minimum. Legg merke til hvordan dette faktum kan verdsettes hvis vi tar i betraktning at den første innkjøringen og generelt slitasjen av delene fører til at akslene reduserer seksjonen litt og omvendt til å øke størrelsen på hullene litt, og dermed kompenserer for den nevnte svake ubalanse på grunn av den teknologiske prosessen

Ved skranken

Benkbearbeiding inkluderer operasjonene som utføres på arbeidsbenken , spesielt på justeringsbenken og skrustikken, med verktøy og håndverktøy: skrustikke , fil , plotter , stanse , rips , tap , dyse , dyse , meisel , skraper , bedan , baufil , bor , tang , skiftenøkkel , skrutrekker , wirekutter , slagplate , prøyssisk blå og andre. Blant de viktigste er justeringen som inkluderer saging , flising , skraping og fremfor alt filing , som igjen inkluderer groving , glatting og etterbehandling .

Komplekser

Spekteret av mulige jobber i et godt, velutstyrt verksted er svært bredt, her er noen eksempler.

Konstruksjon av gir

Gears , også kalt tannhjul , er komponenter av eksepsjonell betydning i alle mekanismer , inkludert hastighetsredusere . Mange verksteder er dedikert til deres eksklusive konstruksjon.

Verktøyproduksjon

Tenk på at frem til 1950- og 60-tallet ble alle vanlig brukte verktøy som hammere, sigder, beskjæringskroker, meisler, økser, spiker, tang, hakker og kniver alle produsert av smeder som, i arbeid hardt, skapte disse gjenstandene. For en sigd tok vi for eksempel utgangspunkt i en stålstang som var godt oppvarmet på smia som ble flatet og formet av en ambolt og en hammer. Deretter ble graften laget for håndtaket og til slutt ble det temperert. Etter bråkjøling ble den filet og til slutt slipt. Med industriens fødsel kostet håndlagde sigd, hakker og hammere for mye sammenlignet med de beste industrielle, så smedens eneste oppgave var å reparere eller slipe dem.

Merknader


Bibliografi

  • F. Bricchi, 150 mekanismer avledet fra amerikansk byggepraksis for designere og oppfinnere , red. Hoepli, Milano
  • M. Rossi, Mekanisk utstyr og masseproduksjon , red. Hoepli, Milano
  • L. Baldassini, Rask beregning av tannhjul og involutt trigonometri , red. Hoepli, Milano
  • E. Castagneto, Elementer av mekanikk og motstand av materialer , red. Hoepli, Milano
  • A. Galassini, Elements of mechanical technology: machine tools , og Hoepli, Milano
  • A. Galassini, Elements of mekanisk teknologi: støperi , og Hoepli, Milano
  • A. Galassini, Elements of mechanical technology: processing , og Hoepli, Milano
  • A. Galassini, Elements of mechanical technology: metallegeringer og jern og stål , og Hoepli, Milan
  • M. Buccino, The book of the modern repairman , red. Hoepli, Milano, 2001 ISBN 978-88-203-1765-2
  • M. Buccino, The book of the modern repairman - exercises and applications , red. Hoepli, Milano
  • M. Buccino, The book of the mechanical engineer , red. Hoepli, Milano, 1990 ISBN 88-203-1106-2
  • M. Buccino, The book of the moderne møller , red. Hoepli, Milano ISBN 88-203-1333-2
  • M. Buccino, The book of the modern turner , red. Hoepli, Milano ISBN 88-203-1806-7
  • F. Massero, Verkstedets tekniker , red. Hoepli, Milano ISBN 88-203-1833-4
  • F. Massero, Praktisk håndbok for reparatøren , red. Hoepli, Milano, 1982 ISBN 978-88-203-1237-4
  • F. Massero, Praktisk håndbok for tredreier og freser , red. Hoepli, Milano ISBN 88-203-1790-7
  • A. Pasquarelli, Manual of the plotter and builder in iron , red. Hoepli, Milano ISBN 88-203-0438-4
  • M. Rossi, Moderne maskinverktøy , red. Hoepli, Milano
  • R. Stroscia, General Handbook of Wheeling , red. Hoepli, Milano

Relaterte elementer

Reguleringsorganer

Referansetabeller

Andre prosjekter

Eksterne lenker

  • UNI italiensk nasjonalt foreningsorgan
  • ( EN ) CEN Arkivert 25. januar 2007 på Internet Archive . Comité Européen de Normalization
  • ( EN ) ISO International Organization for Standardization