آشنایی با فرامین کنترلی (گیجهای برو_نرو)
این مقـاله به آشنایی و شناخت کلـی درباره گیجـهای بـرو نـرو یا فرامیـن کنترلــی مــی پردازد.
قبل از وارد شدن به مقوله فرامین باید به مبحث تلرانس های ابعادی یک قطعه اشاره مختصری شود. تمامی قطعات در صنعت ساخت براساس یک تلرانس تعریف شده توسط طراح قابل تولید می باشد اندازه های روی یک نقشه قطعه شامل دو قسمت, اندازه اسمی (اندازه تئوری) و تلرانس آن اندازه می باشد. تلرانس تعریف شده در واقع به ما می گوید که اندازه واقعی قطعه ساخته شده باید درون آن محدوده تلرانسی باشد. چون رسیدن به یک اندازه اسمی دقیق در عمل غیرممکن است و فقط با استفاده از روشهای دقیق و پرهزینه تر می توان به مقدار اسمی نزدیک تر شد. بنابراین طراح براساس عملکردی که از قطعه انتظار خواهد داشت تلرانس مورد نیاز آن را تعیین و تعریف می کند. و هیچگاه سعی نمیشود بدون دلیل تلرانس (محدوده مجاز) قطعه کوچکتر در نظر گرفته شود. چون تلرانس کمتر و دقیقتر یعنی قیمت تمام شده بیشتر محصول. به بیان دیگر محدوده تلرانسی طوری تعریف می گردد که کلیه قطعاتی که در این محدوده ابعادی تولید می گردد در عمل تقریبا کارائی یکسانی خواهند داشت. مثلا قطر یک شفت در طراحی بصورت (0.05+/0.05-) 30 میلیمتر تعریف می گردد. یعنی قطر کلیه شفت های تولیدی باید در محدوده 29.95 تا 30.05 میلیمتر باشد.
از نگاه تولیدی تعریف و تعیین تلرانس های یکی از نیازهای مهم برای تولید به شیوه انبوه می باشد. چراکه در قدیم یک کارگر تولیدی مجبور بود کلیه قطعات یک وسیله یا ماشین را خودش به تنهایی بسازد و قطعات مختلف را طوری می ساخت که با هم به خوبی مونتاژ گردد به همین دلیل برای ساخت آن وسیله نیازی به رعایت کردن تلرانس تعریف شده ای نداشت. ولی پس از انقلاب صنعتی و تولید و به شیوه انبوه دیگر ساخت به شیوه سنتی جوابگو نبود. یک کارخـانه ممکن بود قطعـه A را بسازد کارخانه دیگــر قطعه B , کارخانه سومی قطعه C و در نهایت کارخانه چهارمی میبایست این قطعات را به هم مونتاژ کند کارگر مونتاژکار بدون اینکه بداند یک قطعه توسط چه کارخانه ای و توسط چه شخصی و در چه شیف کاری تولید شده آنرا برمیدارد و با قطعه دیگری که توسط کارخانه یا کارخانه های دیگری تولید شده بدون ایجاد اشکالی آنها را به هم مونتاژ میکرد و این امر فقط با رعایت تلرانس های تعریف شده در طراحی قطعات از طرف تولید کنندگان میسر میشد. و همینطور ساخت قطعات یدکی و قابلیت جایگزینی قطعات یدکی با قطعات فرسوده با رعایت تلرانس های ابعاد توسط تولیدکنندگان قطعات یدکی امکان پذیر گردید.
مساله مهم دیگر اینست که طراحان در سراسر دنیا نیاز به اندازه ها و تلرانس های مختلف برای طراحی های جهت کاربردهای متفاوت دارند برای جلوگیری از تعدد و پراکندگی در انتخاب تلرانس ها که به نوبه خود باعث تعدد در ابزارهای ساخت خواهد شد ابعاد و تلرانسها دسته بندی شده اند و طراحان با توجه به جداول استاندارد تلرانس های موردنیاز را انتخاب میکنند.
کنترل ابعاد قطعات ساخته شده بعضا نیاز به صرف وقت, اپراتور ماهر و تجهیزات اندازه گیری دقیق دارد اما پذیرش و استفاده از سیستم های تلرانس استاندارد در ساخت قطعات در کنترل قطعات مفید واقع شده اند. فرامین یا گیج های برو-نرو نیاز به اندازه گیری های دقیق با وسایل پیچیده را برطرف می کند و بازرس با استفاده از این فرامین بدون اینکه بداند که اندازه قطعه تولید شده چقدر شده است بسرعت متوجه می شود که قطعه تولید شده تایید و یا مردود می باشد.
روش کار فرامیـن به ایـن صـورت اســت: مثلا بـرای کنتــرل یـک ســـوراخ بـه قطــر (0.1+/0.1-) 25 میلیمتر نیاز به دو گیج می باشد گیج برو که درواقع یک استوانه دقیق فولادی که داری قطر اسمی 24.9 میلیمتر می باشد و گیج نرو که درواقع یک استوانه دقیق فولادی که دارای قطر اسمی 25.1 میلیمتر می باشد تنها درصورتیکه گیج برو داخل این سوراخ مورد نظر وارد شود و گیج نرو داخل این سوراخ نشود سوراخ ایجاد شده در محدوده پذیرش می باشد و چنانچه هر دو گیج وارد این سوراخ شوند ویا هر دو گیج وارد نشوند این سوراخ خارج از محدوده مجاز بوده مردود است.
بنابراین یک فرمان کنترلی دارای ساختمان ساده و بدون اجزای متحرک می باشد و از این لحاظ ارزانتر از وسایل اندازه گیری دقیق پیچیده می باشد و کنترل با آنها سریع و ساده می باشد. ولی محدودیت آنها این است که این گیجها معمولا برای کنترل یک اندازه خاص ساخته می شوند. هر بعد کنترلی نیاز به یک جفت گیج برو-نرو دارد. مثلا گیج کنترل برای سوراخ فوق الذکر برای کنترل سوراخ (0.2+/0.2-) 25 میلیمتر کاربرد نخواهد داشت. بنابراین از نظر اقتصادی بخاطر تعدد گیج هزینه ساخت بالا میرود ولی بعلت استفاده طولانی مدت از گیج ها در تولید انبوه در نهایت استفاده از گیجها مقرون به صرفه تر می باشد.
گیج ها به اشکال مختلف ساخته می شوند معمولا این گیجها شامل جزء برو, جزء نرو و یک دسته می باشند. گیج کنترل سوراخ بصورت استوانه توپر (توپی) است که ممکن است برو و نرو در دو سر یک دسته قرار داشته باشد یا آنکه هر کدام روی دسته جداگانه سوار شده باشد.
گیج کنترل یک شفت ممکن است بصورت دهان اژدر طراحی و ساخته شود. شبیه به گیج سوراخ ممکن است گیج برو و نرو روی یک دسته باشد و یا ممکن است بصورت جداگانه ساخته شود.
همچنین گیج کنترلی یک شفت ممکن است بصورت یک رینگ فولادی برو و یک رینگ فولادی نرو باشد.
بطور مشابه یکی از روشهای کنترل روزه های پیچ و مهره نیز استفاده از گیج های برو-نرو رزوه می باشد. برای کنترل یک مهره از یک گیج برو و یک گیج نرو که بشکل یک استوانه رزوه دار می باشد و برای کنترل یک پیچ از یک گیج برو و یک گیج نرو که به شکل یک رینگ رزوه دار می باشد استفاده می گردد. در این حالت چنانچه گیج برو درون قطعه پیچیده شود و گیج نرو درون قطعه پیچیده نشود قطعه کار مورد تایید خواهد بود در غیر این صورت مردود است.
لازم به ذکر است که بسته به موقعیت ها و کاربردهای متفاوت گیج های برو-نرو میتواند با اشکال متفاوت و متنوعی طراحی و ساخته شود.
برگرفته از کتاب :
Inspection and gauging