پیچ و مهره

تعریف پیچ :
استوانه ای است که شیارهای مارپیچ آن را احاطه کرده است. طراحی شیار پیچ ها برای بریدن مواد نرم تر و سخت تر متفاوت است، شیارها اغلب به صورت مثلث، مربع، ذوزنقه و نیم دایره روی سطح جانبی بدنه ایجاد می شود.

برای شناخت پیچ ها و تعریف پیچ ها به 4 مشخصه نیازمندیم :

الف ) قطر پیچ ب) طول پیچ ج ) نوع کله پیچ د ) نوع دنده و گام پیچ فاصله قله دو نخ رزوه کنار هم
رده ی مقاومتی پیچ:

رده ی مقاومتی در پیچ ها بر اساس استاندارد DIN با سه عدد ۸٫۸، ۱۰٫۹ و ۱۲٫۹ تعریف شده است .

شایع ترین کاربرد پیچ برای نگه داری اشیا و قطعات به یکدیگر می باشند. بخش استوانه ای از قسمت انتها تا نوک پیچ را پای پیچ گویند که ممکن است کل یا بخشی از آن رزوه شده باشد. به فاصله میان هر شیار با شیار دیگر گام پیچ گفته می شود.
پیچ های قدرت که گاهی محرک های خطی یا پیچ های انتقال نیز نامیده می شوند، برای تبدیل حرکت دورانی مهره یا پیچ به حرکت خطی نسبتا آهسته در امتداد محور پیچ به کار می روند. هدف بسیاری از آن ها اخذ مزیت مکانیکی بیشتر است، مانند جک ها و پرس ها و هدف برخی حصول به جا به جایی دقیق حرکت محوری است.

جنس پیچ ها
جنس پیچ ها می تواند از فلز، چوب، پلاستیک باشد. پر مصرف ترین مواد در تولید این نوع اتصالات فولاد می باشد و نوع آن فولادهای کم کربن و کربن متوسط می باشد. ولی استفاده کردن از فولادهای با کربن بالا، فولاد زنگ نزن(استنلس استیل )(صنایع دریایی -صنایع غذایی -مکانهای مرطوب )، آلومینیوم (ظروف تفلون)، مس، برنج نیز معمول می باشد.
یکی از مهمترین نکاتی که در تولید این گونه اتصالات مانند پیچ و مهره و پرچ باید توجه داشت نوع و جنس مواد اولیه می باشد. جنس و نوع مواد اولیه نه تنها در کیفیت این نوع اتصالات تاثیر دارد در قیمت تمام شده آنها نیز تاثیر زیادی دارد. نوع مفتول فولادی که در تولید پیچ و پرچ و مهره ها استفاده می شود باید قابلیت و فرم پذیری سرد را داشته باشد( Cold heading quality (CHQ. این نوع فولادها معمولا از فولاد ساختمانی و معمولی گرانتر هستند و دلیل آن این می باشد که در فولاد های با قابلیت CHQ سعی می شود تا حبابهاب ریز هوا به حداقل برسد و سطح و مقطع مفتول به صورت یکنواخت تر و همگن تر باشد تا در هنگام تولید سطح قطعات تولیدی ترک نخورد و ترک نداشته باشد.

انواع پیچ ها از نظر کاربرد :
پیچ ها در صنعت به دو صورت مورد استفاده قرار می گیرند.

الف: پیچ های محکم کننده : این پیچ ها به منظور وصل کردن دو چند قطعه مختلف به یکدیگر به کار می روند که معمو لا فرم دندانه ی آن مثلثی (v) می باشد.

ب: پیچ انتقال حرکت : این پیچ ها شامل انو اع پیچ ها و حلزون هایی است که جهت انتقال حرکت یا تبدیل حرکت دورانی به حرکت مستقیم الخط و یا تغییر سرعت به کار می رود. فرم مقطع پیچ های انتقال حرکت اغلب ذوزنقه ای یا مربعهای می باشد. و از موارد استفاده ی آنها هدایت سوپرت ماشین و میز صفحه تراش و فرز می باشد.

سیستم های پیچ:

پیچ ها را در دو سیستم استاندارد کرده اند:

1- سیستم DIN= فرم صنعتی المان

2- سیستم ISO= سازمان استاندارد بین المللی

روش و استاندارد DIN تا سال 1960 متداول بود و هم اکنون سیستم ISO

جایگزین آن شده است . درسیستم DIN به دلیل اینکه سر دندانه ها تیز می باشد و باعث خراب شدن سریع پیچ ها می شود یکی از عیب های این سیستم می باشد.

جهت گردش دندانه های پیچ :

اگر جهت حرکت دندانه پیچ ها به طرف راست باشد پیچ راست گرد گفته می شود. برای شناخت آن کافی است به آن عمود نگاه کنیم درصنعت موارد استفاده پیچ های راست گرد بیشتر از چپ گرد است. پیچ های چپ گرد برای اتصال لوله هایی که برای گازهای قابل اشتعال مورد استفاده قرار می گیرد .
اتصالات پیچ شده به صورت اینکه چگونه بار اعمالی را انتقال می دهند دسته بندی می شوند .اگر بار به صورت موازی با محور پیچ ها وارد شود . اتصال با نام اتصال کششی شناخته می شود .

هنگامی که بار وارده بر اتصال به صورت عمود بر محور پیچ ها باشد اتصال به نام اتصال برشی نامیده می شود.

دراتصال برشی پیچ ها می توانند به صورت بین برشی بارها ی اعمالی را انتقال دهند یا اینکه پیچ های سفت شده تا یک اتصال اصطکاکی را به وجود آورند.

حالت مرکب نیز می تواند وجود داشته باشد که درآن بار به صورت حالت مرکبی از دو حالت انتقال پیدا کند. از لغزش در اتصالات اصطکاکی توسط نیروی فشاری بین اجزا جلوگیری می شود که این نیروی فشاری با کشش پیچ حاصل می شود. این نیروی اصطکاکی که باعث نگهداری اتصال می شود به چند عامل مهم بستگی دارد که در این میان نیروی پیچ بار پیچ و مقاومت لغزشی سطوح اعضای اتصال دو عامل مهمتر می باشند .

اتصال برشی به طور معمول در سازه های هوا فضایی ، ساختمانی ، خطوط راه آهن و پل ها یافت می شوند.

شرح انواع مختلف پیچ ها:

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 پیچ ها استفاده نمی شود به همین دلیل است که اهمیت آنها در صنعت بسیار زیاد می باشد. مواردی که از پیچ ها استفاده می شود عبارتند از:
ماشینهای ابزار، انواع گیره ها، وسائط نقلیه، ابزرار و ادوات جنگی ، کشتی ها، هواپیماها، ساختمانهای فلزی، میز و صندلی، ماشینهای چاپ و ریسندگی و بافندگی ، صنایع نفت و گاز و پتروشیمی ، لوازم خانگی و …
نوع جنس پیچ و مهره ها:
در بیشتر مواقع نوع جنس پیچ و مهره بر حسب اعداد و حروف معتبر بین المللی بر روی گل پیچ حک می شود و برای پی بردن به نوع آلیاژ پیچ و مهره کافیست معنی اعداد و حروف درج شده بر روی آن را بدانید .
انواع رزوه های پیچ :

1) مجموعه رزوه درشت
2) مجموعه رزوه ریز
3) مجموعه رزوه فوق العاده ریز
4) مجموعه هشت رزوه ای
5) مجموعه دوازده رزوه ای
6) مجموعه شانزده رزوه ای
7) رزوه امریکایی
8) رزوه دندانه ارّه ای
9) رزوه چهارگوش
10) رزوه پیچ حلزونی 29 درجه.
پیچ های غیر خودکار یا ساده :

این نوع پیچ ها برای ثابت شدن نیاز به مهره دارند یا قطعه ای که مانند مهره باشد و بتواند کار مهره را انجام دهد. معروفترین پیچ از این نوع را می توان انواع پیچ های شش گوش ذکر کرد همچنین پیچ هایی دیگر مثل پیچ اتاقی، پیچ جوشی، پیچ استوانه، پیچ آلن و … را می شود نام برد .

پیچ های عادی برای اتصال دادن قطعات در جایی که اتصال غیر دائمی مورد نیاز باشد به کار می روند .
پیچ های خودکار :
پیچ های مخروطی معمولاً دارای دندانه های درشت می باشند و برای اتصال قطعات نرم مانند چوب و پلاستیک بکار می روند.

پیچ های خودکار نوعی از پیچ هستند که برای ثابت شدن در قطعه مورد اتصال نیازی به مهره ندارند و درون کار فرو می روند و نوک آنها معمولا مانند میخ تیز هست و حتی می توانند قطعه کار شده را سوراخ کنند مثل پیچ های سرمته ای، پیچ چوب،…

سرپیچ ها از نظر ظاهری نیز با هم متفاوت می باشند. برخی پیچ ها دوسو، برخی چهارسو، برخی آلن خور، برخی آچارخور، برخی پنج پر و… می باشند .

پیچ های ساختمانی

انواع پیچ، مهره، واشرهای فولادی با قابلیت کشش بالا دراستانداردهای Din6916/HV- Din6914/HV – Din6915/HV درگرید 10/9 جهت پیچ ها و گرید10 برای مهره، مورد استفاده در ساختارهای فولادی، ساخت پل، انواع داربست و چوب بست چهارچورب های ساختمانی و پپج های مختلف مطابق استاندارد و گریدها :

ASTMA325/A325M

ASTMA490/A490M

پیچ های صنایع خودروسازی

پیچ و مهره و واشرهای مخصوص صنایع خودروسازی که شامل انواع پیچ های خودکار و خاص می باشد

پیچ های صنایع نفت، گاز، پتروشیمی، صنایع دریایی

ASTM A193 – A194 – L7 – B7 – B7M – L7M – 2H – A4_80( 316) – A2_70 (304)
مطابق استانداردها و گریدهای مختلف
شرح اجزاء مختلف پیچ و طریقه تراشیدن آنها:

قبل از اینکه به تراش پیچ ها اقدام نمائیم لازم است که اجزاء مختلف آنرا بشناسیم برای این منظور بطور خلاصه به شرح هر یک بصورت زیر می پردازیم.

۱- قطر خارجی Mujor D – بزرگترین 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 می دهند.

۲- 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 می نمایند.

۳- 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 به عبارت دیگر برابر است با تفاضل قطر بزرگ دو برابر ارتفاع دندانه که با حرف I نشان می دهند.

۴- تعداد دندانه Nimber of T. – تعداد دندانه عبارت استاز تعداد دندانه در یک اینچ روی محیط در طول پیچ که برای تعیین آن خط کش یا کلیس را روی پیچ قرار داده و سپس دندانه های بین یک اینچ را می شماریم که معمولاً آنرا با حرف N نمایش می دهیم. علاوه بر آن می توان با طرق مختلف دیگری آنرا اندازه گیری نمود که عبارت از استفاده از شابلن به این ترتیب که شابلن مورد نظر را روی دندانه ها قرار داده و در صورتیکه نوری از بین دندانه ها مشاهده نشد تعداد دندانه هائیکه روی شابلن نوشته شده است همان تعداد دندانه پیچ خواهد بود.

۵- 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 می کنند.

۶- تارک یا پهنای سر دنده Crest – سر دندانه پیچ های یکنواخت ملی دارای سطح باریکی است که طرفین یک دندانه را بهم متصل می سازد با f علامت گذاری شده است.

۷- پهنای ته دندانه root – کف شیتر بین دو دندانه محور که طرفین آنها را بهم متصل می سازد پهنای ته دندانه گویند که با علامت C یا R نمایش می دهند.

۸- قطر متوسط (قطر میانه) پیچ Pitch D. – قطر میانه عبارت است از استوانه فرضی که دنده های پیچ را درمحلی قطع می کند 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 می شود.

۹- گام محوری پیچ Lead – گام محوری پیچ عبارت است از فاصله ای که پیچ در داخل مهره یامهره روی پیچ در یک دور گردش این گام درست شبیه گام دندانه می باشد. گامهای محوری متعددی را نشان می دهد. قسمت بالا یک نوع پیچ یک راهه که دارای یک گام می باشد معرفی می نماید.
تراش پیچ ها اصولاً دو روش درنظر گرفته شده که عبارتند از:

۱- پیچ رتاشی با دور معکوس

۲- پیچ تراشی به کمک ساعت پیچ بری

تراشیدن پیچ های داخلی (مهره ها)

پیچ های داخلی که همان مهره ها می باشند از نظر دندانه بستگی به نوع دندانه پیچ خارجی دارد که شرح انواع آنها قبلاً داده شده است اکنون می پردازیم بشرح تراشیدن پیچ های داخلی

برای اینکه مهره ای جهت پیچ مشخصی بسازیم لازم است که ابتدا آن را به اندازه معینی با مته سوراخ نموده و یا با تراش آن را داخلی تراشی نمائیم برای این منظور بایستی قطر مته یا اندازه داخلی مهره را محاسبه نموده سپس به همان اندازه با مته سوراخ و یا داخل تراشی نمائیم اصولا برای اینکه مهره ساخته شده روی پیچ به خوبی حرکت نماید باید میان قطر داخلی پیچ و قطر داخلی مهره فضای آزادی به نام لقی Clearance پیش بینی شود یعنی مهره را بامته ای که قطرش از قطر داخلی پیچ بزرگتر است سوراخ نمائیم در نتیجه مهره می تواند آزادانه بدون لقی روی پیچ حرکت کند و همچنین این عمل از شکستن قلاویز ضمن قلاویزکاری جلوگیری خواهند نمود.