فرایند اجرای پروژهٔ طراحی و ساخت قاب عکس

با یک نگاه به اطراف خود وسایل بسیاری را می‌بینید که از جنس‌های متفاوت مانند فلز، چوب و مواد مصنوعی (پلاستیک‌ها) ساخته شده‌اند. هر یک از این وسایل و قطعه‌ها، با توجه به شکل و جنس آن‌ها با روش‌های متفاوتی ساخته می‌شوند (شکل 1-5).

وسایلی که از جنس فلزند، معمولاً با روش براده‌برداری، خم‌کاری یا ریخته‌گری ساخته می‌شوند و برخی از آن‌ها با اتصال به یکدیگر، یک دستگاه ساده را به‌وجود می‌آورند.

مواد فلزی

برای ساخت وسایل، بیشتر از فلزهایی مانند فولاد، مس، چدن و آلومینیوم استفاده می‌شود. در میان این فلزها، فولاد کاربرد بیشتری دارد. فولاد ساختمانی که به «آهن» معروف است، در شکل‌های گوناگونی مانند میل‌گرد، ورق، تسمه و پروفیل عرضه می‌شود (شکل 2-5).

میل‌گردها: این شکل از آهن براساس اندازهٔ قطر شناسایی می‌شود و به‌کار می‌رود. میل‌گردها معمولاً در شاخه‌هایی به طول شش متر تولید می‌شوند.

شکل 2-5- شکل‌های گوناگون فولاد ساختمانی

ورق‌ها: این صفحهٔ فلزی بر اساس ضخامت شناخته می‌شوند. برای مثال مثال، ورق 0/75 یعنی ورقی که ضخامت آن 0/75 میلی‌متر است. از ورق‌ها در ساخت وسایلی مانند محفظه و بدنه دستگاه‌ها و بدنهٔ خودرو استفاده می‌شود. ورق‌های فلزی بر اساس استانداردهای جهانی تولید می‌کنند و مشخصات آن‌ها برای تولیدکنندگان به‌صورت جداول استاندارد موجود است.

تسمه‌ها: این قطعهٔ فلزی بر اساس اندازهٔ عرض و ضخامت می‌شناسیم. تسمه‌ها در صنایع مختلف کاربرد فراوانی دارند.

پروفیل‌ها: این قطعهٔ فلزی دارای مقطع‌های مربع، مربع مستطیل و شکل‌های دیگری ساخته می‌شوند و برای تولید در و پنجره و سازه‌های فلزی کاربرد فراوان دارد.

خط‌کشی

برای بریدن صحیح قطعه‌های فلزی، ابتدا لازم است با ابزار نوک‌تیزی، به نام «سوزن خط‌کش»، مسیر حرکت ابزار برنده (مانند اره یا قیچی) را مشخص کنیم. این عمل را با تعیین اندازه و خط‌کشی با خط‌کش فلزی یا گونیا انجام می‌دهیم (شکل‌های 3-5 و 4-5).

برش‌کاری

بریدن و جدا کردن قطعه‌ها از یکدیگر را «برش‌کاری» می‌گویند. برش‌کاری معمولاً به روش‌های متفاوتی مانند «اره‌کاری» و «قیچی‌کاری» صورت می‌گیرد. (شکل‌های 5-5 تا 8-5). 

همان‌طور که در شکل‌های 5-5، 6-5 و 7-5 مشاهده می‌کنید، از قیچی برای بریدن ورق‌ها و مفتول‌های دارای قطر کم، و از اره برای بریدن میل‌گردها و تسمه‌ها استفاده می‌کنیم. در شکل 8-5 نیز روش استفاده از قیچی نشان داده شده است.

شکل 8-5- روش استفاده از قیچی

کار کلاسی (صفحه 67 تا 68 کتاب درسی)

 

ساخت قاب عکس

مواد و ابزار مورد نیاز: لباس کار، دستکش ایمنی، میز کار با گیرهٔ فلزی، دریل، متهٔ شماره 4/5 و 8، کمان اره، سوهان، چکش، خط‌کش فلزی، پرگار فلزی، گونیای فلزی، سوزن خط‌کش، اره چوب‌بری ظریف‌بر، تسمه به عرض 24 میلی‌متر و ضخامت 2 میلی‌متر و طول 256 میلی‌متر، قطعه ام‌دی‌اف به ابعاد $150\times 60\times 8$ میلی‌متر، پیچ و مهره شماره 4، دو عدد شیشه به ابعاد $120\times 90$ میلی‌متر با ضخامت 2 میلی‌متر.

همان‌طور که در شکل 9-5 می‌بینید این قاب عکس از چند قطعه ساخته شده است. قطعه اصلی قاب عکس، فلزی و پایه آن چوبی است. این دو قطعه به‌وسیله پیچ و مهره به هم وصل شده‌اند. دو قطعه شیشه که عکس بین آن‌هاست در شیارهای قطعه اصلی قاب عکس قرار می‌گیرند.

روش کار

مرحله اول: خط‌کشی و برش‌کاری

یک تسمهٔ فلزی به عرض 24 میلی‌متر و ضخامت 2 میلی‌متر انتخاب کنید. مطابق نقشه شکل 10-5، با خط‌کش فلزی ابتدا به اندازهٔ 256 میلی‌متر علامت‌گذاری کنید و آنگاه با استفاده از گونیای فلزی و سوزن خط‌کش، خط‌کشی کنید.

اگر مدل دیگری از قاب عکس را طراحی کرده‌اید، آن را مطابق نقشهٔ خودتان خط‌کشی کنید.

قطعهٔ خط‌کشی شده را طوری در گیره قرار دهید که کاملاً تراز باشد و محل خط‌کشی شده بیرون از گیره قرار گیرد، سپس گیره را کاملاً محکم کنید.

نکته: چنانچه تسمه را طوری ببندید که قطعه کار بیش از حد از گیره بیرون باشد، در اثر لرزش‌های تسمه، تیغۀ اره می‌شکند.

با راهنمایی دبیر خود، کمان ارهٔ مناسب را انتخاب کنید. دندانه‌های تیغهٔ اره باید به‌سمت جلو باشد (شکل 11-5) و تیغهٔ اره در حالت کشش در کمان اره محکم شده باشد.

با قرار دادن انگشت در محل خط‌کشی شده، تیغهٔ اره را روی خط بگذارید و آن‌را به‌آرامی و با فشار کم حرکت دهید تا شیار کوچکی ایجاد شود (شکل 12-5). تیغهٔ اره را از روی قطعه بردارید و شیار ایجاد شده را بررسی کنید. شیار باید روی خط قرار داشته باشد. در صورت صحیح قرار گرفتن شیار، تسمه را برش بزنید.

عمل برش‌کاری را طوری انجام دهید که تیغهٔ اره از مسیر خط‌کشی شده خارج نشود. پس از بریدن قطعه، گیره را باز کنید و باقی‌ماندهٔ تسمه را از آن خارج کنید و آن‌را در محل مناسب قرار دهید.

نکات ایمنی

- هرگز دندانه‌های تیغهٔ اره را با دست لمس نکنید.
- هنگام اره‌کاری از ضربه‌زدن به تیغهٔ اره یا از انجام کارهایی‌که موجب وارد شدن ضربه به تیغه می‌شود، خودداری کنید.
- هنگام کار هرگز شوخی نکنید.

سوهان‌کاری

سوهان‌کاری عبارت است از براده‌برداری از سطح فلز است که به‌وسیلهٔ ابزاری به نام «سوهان» انجام می‌شود. سوهان‌ها از جنس فولاد سخت ساخته شده‌اند و دندانه‌های ریزی به نام «آج» دارند. حجم براده‌برداری در سوهان‌کاری اندک است، به همین دلیل آن را «ساییدن» می‌نامند. سوهان‌ها در شکل‌ها و اندازه‌های متفاوت ساخته می‌شوند و هریک از آن‌ها کاربرد خاص خود را دارد (شکل‌های 13-5 و 14-5). در شکل‌های 15-5 و 16-5 روش صحیح سوهان‌کاری نشان داده شده است.

نکات ایمنی

- هیچ‌گاه به سوهان ضربه نزنید.
- از سوهان‌هایی‌که دسته آن‌ها شکسته است به هیچ وجه استفاده نکنید.
- سوهان را در محیط مرطوب قرار ندهید.
- برای تمیز کردن سوهان از برس سیمی استفاده کنید (شکل 17-5).

- در هنگام برش‌کاری، سوراخ‌کاری، سنباده‌کاری و سوهان‌کاری، کاملاً مراقب باشید که لبه‌های تیز فلز، موجب خراشیدگی پوست شما نشود.

کار کلاسی (صفحه 70 تا 71 کتاب درسی)

 

مرحله دوم: سوهان‌کاری

قطعه‌های بریده شده را مطابق شکل 18-5 به گیره ببندید و سوهان‌کاری کنید. توجه داشته باشید که بعد از بستن قطعه در گیره، آن‌را کنترل کنید. قطعه باید کمی بیرون از گیره قرار گیرد و کاملاً تراز باشد. پس از باز کردن قطعه، سطح دیگر را سوهان‌کاری کنید. سوهان‌کاری را مرتباً به‌وسیلهٔ گونیا وارسی کنید تا قطعه کاملاً گونیا باشد (شکل 19-5). این عمل موجب می‌شود که ضلع‌های قطعهٔ کار بر یکدیگر عمود شوند.

پس از سوهان‌کاری سطح‌های جانبی تسمه، قسمت رویی و زیری آن را تا حدی سوهان‌کاری کنید که ضلع‌های قطعه‌ها به اصطلاح سفید شوند، یعنی زنگ‌زدگی سطح قطعه برطرف شود.

پس از سوهان‌کاری تمام سطح‌ها، لبه‌های تیز قطعه‌ را هم به آهستگی سوهان‌کاری کنید تا تیزی لبه‌ها از بین برود. این عمل را «پلیسه‌گیری» می‌نامند.

مطابق نقشه با استفاده از ابزارهای خط‌کشی، شیارهای دو سر قطعه و کمان گوشه‌های آن را خط‌کشی کنید. مطابق شکل 20-5، به‌وسیله اره دو شیار ایجاد کنید، سپس شیار اره‌کاری شده را با قسمت باریک سوهان، سوهان‌کاری کنید (شکل 21-5). گوشه‌های قطعه را نیز مطابق شکل 22-5 سوهان‌کاری کنید تا کاملاً طبق نقشه، قوسی شکل شوند.

سوراخ‌کاری

سوراخ‌کاری با دستگاه «دریل» و به کمک ابزاری به نام «مته» انجام می‌شود (شکل 23-5). مته‌ها با توجه به کاربردهای متعددی که دارند، در اندازه‌های متفاوت ساخته می‌شوند. اندازهٔ قطر و نوع هر مته روی آن نوشته می‌شود.

برای جلوگیری از سُر خوردن نوک مته از روی قطعهٔ کار، در شروع سوراخ‌کاری، به‌وسیلهٔ ابزاری به نام «سنبه نشان» یک فرورفتگی کوچک روی قطعه ایجاد می‌کنند، تا نوک مته در آن قرار گیرد (شکل 24-5).

شکل 24-5- ایجاد فرورفتگی و سوراخ‌کاری

برای انجام سوراخ‌کاری، پس از ایجاد حفره به وسیلهٔ سنبه نشان، متهٔ مناسب را انتخاب کنید (شکل 25-5). سپس آن‌را در سه نظام دریل قرار دهید و به‌وسیلهٔ آچار سه نظام، آن را محکم کنید (شکل 26-5)، سپس برای سوراخ‌کاری انجام دهید. شکل 27-5 یک نمونه سه نظام خودکار را که برای محکم کردن به آچار نیاز ندارد نشان می‌دهد.

همچنین می‌توانید دریل دستی را روی پایه‌های مخصوص سوار کنید و سوراخ‌کاری را انجام دهید (شکل 28-1).

خم‌کاری

یکی از روش‌های تغییر شکل فلزها، اجرای عملیات خم‌کاری روی آن‌هاست. در این روش با اعمال نیروهای مناسب روی فلز، قطعهٔ مورد نظر را به‌وجود می‌آورند. معمولاً ورق‌های کوچک و نازک را با استفاده از چکش و گیره، خم‌کاری می‌کنند (شکل 29-5).

شکل 29-5- انواع روش‌های خم‌کاری

همان‌طور که در شکل 29-5 ملاحظه می‌کنید، برای خم‌کاری ورق‌ها باید از وسایل مناسب استفاده کنید تا به قطعه آسیب نرسد. این روش خم‌کاری خیلی دقیق نیست. برای خم‌کاری دقیق و در اندازه‌های بزرگ‌تر، از دستگاه‌های مخصوص و مجهز خم‌کاری استفاده می‌شود (شکل 30-5).

کار کلاسی (صفحهٔ 74 کتاب درسی)

 

مرحله چهارم: خم‌کاری

مطابق نقشه شکل 31-5 به‌وسیلهٔ ابزارهای خط‌کشی، محل خم‌کاری را روی قطعه تعیین و ترسیم کنید.

قطعه را طوری‌ که خط روی لبه گیره قرار گیرد، ببندید و به‌وسیله دست یا چکش، با رعایت نکات ایمنی، قطعه را خم‌ کنید. این قطعه باید از چهار محل خم‌ شود. شکل 32-5 ترتیب خم کردن قطعه را نشان می‌دهد.

شکل 32-5- مراحله‌های خم‌کاری قطعهٔ قاب عکس

کار کلاسی (صفحهٔ 75 کتاب درسی)

 

مرحلۀ پنجم: ساخت پایۀ چوبی قاب عکس

مطابق با نقشهٔ شکل 33-5 یک قطعهٔ «ام‌دی‌اف» را، با توجه به مهارت‌هایی که در پودمان کار با چوب کتاب کار و فناوری پایهٔ هفتم به‌دست آورده‌اید، اندازه‌گذاری کنید و دهید.

سپس قطعه را سوهان‌کاری کنید. برای این کار، بعد از مشخص کردن محل سوراخ‌ها، مطابق نقشه، به‌وسیلهٔ دریل دستی برقی و مته شماره 4/5، قطعه را سوراخ‌ کنید. دقت داشته باشید که بر اساس نقشه، سوراخ‌های پایه را از قسمت زیر باید مجدداً با مته شماره 8 به عمق 3 میلی‌متر سوراخ‌کاری کنید.

اتصالات

پرچ‌کاری: یکی از روش‌های اتصال قطعه‌های کم ضخامت، پرچ‌کاری است. پرچ‌کاری به روش‌های گوناگون انجام می‌شود. روشی که بیشتر برای ورق‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد، «پرچ میخی» است.

در شکل 34-5 تصویرهایی از میخ پرچ، دستگاه پرچ و قطعه‌های پرچ‌کاری شده، آورده شده است.

شکل 34-5- پرچ‌کاری

اتصال به‌وسیلۀ پیچ: پیچ‌ها قطعه‌هایی هستند که روی بدنهٔ آن‌ها شیار مارپیچ وجود دارد و برای اتصال دو قطعه به یکدیگر به‌کار می‌روند. پیچ‌ها، با توجه به مشخصاتی‌که دارند، در انواع متفاوت دسته‌بندی می‌شوند. برای مثال می‌توان پیچ‌های «سر شش‌گوش» را نام برد. در این پودمان اطلاعات مختصری در مورد پیچ‌ها و موارد کاربرد آن‌ها ارائه می‌شود (شکل 35-5).

شکل 35-5- انواع پیچ و مهره

پیچ‌ها را می‌توان از روی ظاهر آن‌ها شناخت. پیچ‌های خودکار معمولاً برای اتصال قطعه‌های دارای ضخامت کم مانند ورق‌ها، به‌کار می‌روند. این نوع پیچ‌ها شیارهای باز دارند. شکل 36-5. دو نوع پیچ معمولی و خودکار را نشان می‌دهد.

شکل 36-5- انواع پیچ‌ها

برای استفاده از پیچ‌های خودکار ابتدا باید قطعه را به وسیلهٔ متهٔ مناسب سوراخ کنید، سپس پیچ خودکار را در محل مورد نظر ببندید.

مته‌ای که از آن برای پیچ‌های خودکار استفاده می‌شود باید از قطر ${{d}_{1}}$ بزرگ‌تر و از قطر ${{d}_{2}}$، کوچک‌تر باشد (شکل 37-5).

برای پیچ‌های معمولی، بعد از سوراخ‌کاری، سوراخ باید قلاویز «دنده‌کاری» شود. با این عمل سوراخ مشابه مهره، یعنی پیچ داخلی عمل می‌کند.

اندازۀ پیچ‌ها: پیچ‌های دنده مثلثی، متداول‌ترین نوع پیچ هستند و کاربرد فراوانی دارند. این پیچ‌ها با حرف M همراه یک عدد مشخص می‌شوند. حرف M نشان می‌دهد که نوع پیچ دنده مثلثی میلی‌متری و عدد، نشان دهندهٔ اندازهٔ قطر پیچ است. برای مثال، پیچ ${{M}_{20}}$ یک پیچ دنده مثلثی میلی‌متری با قطر 20 میلی‌متر است. وقتی گفته می‌شود پیچ 6 میلی‌متر، منظور همان پیچ با قطر 6 میلی‌متر است.

پیچ‌های چپ‌گرد بر خلاف پیچ‌های راست‌گرد (معمولی) باز و بسته می‌شوند یعنی به طرف چپ (خلاف عقربه‌های ساعت) بسته و در جهت عقربه‌های ساعت باز می‌شوند.

کار کلاسی (صفحهٔ 77 کتاب درسی)

 

مرحلۀ ششم: مونتاژ قطعه‌ها

در این مرحله دو قطعه ساخته شده را به‌وسیلهٔ  دو جفت پیچ و مهره شماره 4 به طول 15 میلی‌متر به هم متصل کنید (شکل 39-5). این اتصال را می‌توانید با پرچ‌کاری هم انجام دهید. همان‌طور که در شکل 40-5 ملاحظه می‌کنید، سوراخ‌هایی که از قسمت زیر پایه با مته شماره 8 ایجاد کردید، برای این بوده که گل پیچ‌ها در آن قرار گیرد تا سطح زیری پایه کاملاً صاف باشد. دو قطعه شیشه به ابعاد $120\times 90\times 2$ میلی‌متر تهیه کنید و عکس مورد نظر خود را بین آن‌ها بگذارید و داخل شیار قاب عکس قرار دهید (شکل 41-5).

پرسش (صفحهٔ 78 کتاب درسی)

 

در شکل 42-5، قاب عکس را از نمای بالا مشاهده می‌کنید. سوراخ‌ها به‌صورت ضربدری هستند. به نظر شما دلیل این طراحی چه بوده است؟

برای زیبایی بیشتر، می‌توانید روی قسمت‌های بیرونی پیچ‌ها را تزیین کنید. مثلاً با کاغذ رنگی، گل‌های ریزی درست کنید و روی آن‌ها بچسبانید. همچنین می‌توانید به سلیقه خود قطعه‌های قاب عکس را رنگ کنید (شکل 43-5).

پروژه‌های نیمه‌تجویزی دیگری در جدول 1-5 معرفی شده‌اند که مراحله‌های ساخت آن‌ها را می‌توانید از «وبگاه گروه کار و فناوری» دریافت کنید.

جدول 1-5- پروژه‌های نیمه‌تجویزی کار با فلز

فرش باتلاقی؛ نفاوری عبور از زمین‌های باتلاقی در دفاع مقدس با استفاده از پروفیل‌های آلومینیومی

در دوران دفاع مقدس، عبوردادن تعداد زیادی از نیروها از باتلاق‌ها، نهرها و رودخانه‌های کوچک و بزرگ، هرکدام فن خاصی را طلب می‌کرد که تلاش جهادگران در ساخت پل‌های فایبرگلاس، شناور، پلیکا و فرش‌های باتلاقی، سرعت عبور نیروها را در شب‌های عملیات با کمترین تلفات بالا می‌برد. دراین راستا، فرش باتلاقی، یک سازهٔ مهندسی ابتکاری و بی‌همتاست که برای عبور رزمندگان از زمین‌های باتلاقی ساخته شد. به منظور شکستن حصر آبادان، جهادگران تصمیم گرفتند در زمین‌های باتلاقی اطراف آبادان، جاده احداث کنند. از همین‌رو، ایدهٔ فرش باتلاقی مطرح شد که به وسیلهٔ آن، ماشین‌ها و ادوات جنگی را به راحتی می‌توان از باتلاق عبور داد.

ایدهٔ اصلی طراحی و ساخت این سازهٔ فلزی خلاقانه توسط شهید والامقام، مهندس سیدجلال الدین شاهچراغی به «مرکز تحقیقات مهندسی جنگ جهاد سازندگی» داده شد.

جهادگران، با استفاده از مصالح ویژه، توانستند بر محیط باتلاقی اطراف آبادان غلبه یابند و جادهٔ ماهشهر - آبادان را به هم وصل کنند. این جاده ابتدا «جادهٔ وحدت» نام‌گذاری شد، ولی بعد از شهادت سید محمد شهشهانی که مدیر احداث جاده بود، به نام «جاده شهشهانی» نامیده شد. مهم‌ترین ارمغان این جاده شکست حصر آبادان بود. ضمن اینکه ارتباط زمینی آبادان - ماهشهر را برقرار کرد.

برای ساخت فرش باتلاقی، مواد و مصالح متفاوتی، مانند ورق کرکره مطرح شد که البته استحکام کافی نداشت. جهادگران پس از بررسی‌های خود، از پروفیل آلومینیومی استفاده کردند. به این شیوه که پروفیل‌ها سر و ته به هم بسته می‌شدند. بعد از آزمایش و مثبت بودن نتایج، تولید پروفیل‌ها وارد فاز تولید انبوه شد. پروفیل‌ها درقالب صفحه‌هایی به عرض چندمتر ساخته و آماده می‌شدند.