معرفی مهندسی ساخت و تولید قسمت سوم

  لیست دروس تخصصی

  دروس تخصصی که برای رشته ساخت و تولید ارائه می شود، عبارتند از: طراحی قالب پرس، ماشینهای کنترل عددی، سیستمهای اندازه گیری (مترولوژی)، توانایی ماشینکاری ، اونیورسال، تولید مخصوص، هیدرولیک و پنوماتیک، تست غیر مخرب، طراحی قید و بند، تکنولوژی پلاستیک، کامپوزیت، ریخته گری، شکل دهی فلزات، قالبهای آهنگری (فورج)، طراحی و تولید به کمک کامپیوتر CAD/CAM ، جوشکاری تخصصی ، متالورژی، عملیات حرارتی، کاربرد برق، مدیریت تولید، کنترل کیفیت، اتوماسیون، طراحی کارخانه و ... که همه این دروس دارای آزمایشگاه و یا کارگاه نیز می باشند که همزمان با گذراندن درس به صورت تئوری، بخش عملی نیز به صورت کارگاهی یا آزمایشگاهی انجام می گیرد، در نتیجه دانشجویان از نزدیک با واقعیات عملی دروس از نزدیک آشنا می شوند.

  طراحی قالب پرس: در این مبحث به روشهای گوناگون شکل دهی ورق و محاسبات مربوطه پرداخته می شود. به طوریکه می توان از قالبهای ساده برش تا قالبهای پروگرسیو برای قطعات پیچیده را طراحی کرد. بدنه اتومبیل ها، تیغه ماشین های ریش تراش و اکثر قطعاتی که از ورق تشکیل شده اند را با قالب پرس شکل می دهند.

  شکل: قالب پرس ساده برای سوراخکاری ورق

  سیستمهای اندازه گیری (مترولوژی ): این سیستمها در تعیین دقت قطعه اهمیت دارند. در این مبحث از روش های مختلف اندازه گیری قطعات صحبت می شود که از ساده ترین وسیله کولیس تا پیچیده ترین دستگاه های CMM صحبت به میان می آید.

  شکل: دستگاه CNC برای اندازه گیری قطعات پیچیده

  اونیورسال: اولین دستگاه مورد استفاده توسط مهندسین ساخت و تولید، دستگاه ماشین تراش اونیورسال می باشد که با این دستگاه می توان اکثر قطعات ساده و متقارن را با دقت مناسب تولید کرد.

  شکل: ماشین تراش اونیورسال

  توانایی ماشینکاری: برای اینکه بتوان حداکثر راندمان در یک دستگاه تراشکاری یا ماشین کنترل عددی یا حتی دستگاه سنگ زنی وجود داشته باشد و یا برای محاسبه نیرو و زمان و هزینه تولید قطعه، نیاز به یادگیری تئوری های مربوط به این روش های شکل دهی می باشد که در این مبحث ارائه می شود.

  ماشین های کنترل عددی: برای تولید قطعات پیچیده با دقت بالا از این سیستم استفاده می شود. به طوریکه با استفاده از دستوراتی که به صورت کد به ماشین داده می شود، بار برداری از قطعه کار انجام می گیرد. با این دستگاه ها می توان حتی پره های توربین را که شکل 3 بعدی پیچیده ای دارند، تراشکاری کرد.

  شکل: نمونه ای از دستگاه فرز CNC

  تولید مخصوص: با پیشرفت علم و نیاز برای تولید قطعات با شکل های پیچیده و یا نیاز برای ماشینکاری قطعاتی با ویژگیهای خاص که با روش های سنتی امکان پذیر نمی باشد، از این روش استفاده می شود. مثلا برای ماشینکاری شیشه که از ماشینکاری اولتراسونیک استفاده می شود و یا برش سنگ های بزرگ که از جت آب با پودر ساینده استفاده می کنند و یا دستگاه اسپارک که برای ماشینکاری فلزات بسیار سخت استفاده
می شود.

  شکل: دستگاه وایر کات که فلز را با استفاده از سیم و جرقه های ناشی از آن برش می دهد.

  شکل: شکل یک اژدها که توسط برش با آب روی ورق با ظرافت زیاد ایجاد شده است.

  هیدرولیک و پنوماتیک: با استفاده از تجهیزات و علم مربوط به هیدرولیک و پنوماتیک می توان سیستم های ساده اتوماسیون مانند باز و بسته شدن در اتوبوس با یک دکمه تا سیستم های پیچیده اتوماسیون در خط تولید های بزرگ را طراحی نمود.

  شکل: نمونه ای از چرخ پنوماتیکی

  تست غیر مخرب: این علم برای بازرسی قطعات، بدون آسیب رساندن به آنها می باشد. برای مثال پروب التراسونیک را روی قطعه (مانند بال هواپیما) حرکت می دهند تا عیوب آنها را تشخیص دهند زیرا ترک یا عیوب دیگر در داخل قطعه با چشم دیگر قابل تشخیص نیست و به دلیل امنیت و اقتصاد امکان شکستن قطعه برای بررسی عیوب نمی باشد، با وجودیکه با چشم غیر مسلح فقط عیوب بزرگ دیده می شود.

  شکل: ترک آشکار شده توسط تست غیر مخرب

  طراحی قید و بند: برای تکرار پذیری تولید قطعه و یا ماشینکاری قطعات حساس و سخت مثل ماشینکاری روی پره توربین، باید از قید و بند برای طراحی آنها استفاده شود.

  شکل: نمونه ای از فیکسچر استفاده شده در صنایع خودرو

  تکنولوژی پلاستیک: در این مبحث کلا" به معرفی مواد پلاستیک و تولید قطعات پلاستیک با روش های مختلف بررسی می شود. در رشته پلیمر بیشتر به شیمی پلیمر پرداخته می شود و غیر از رشته ساخت و تولید در هیچ رشته ای به تکنولوژی روز پلاستیک پرداخته نمی شود.

  شکل: نمونه ای از یک قطعه پلاستیکی

  کامپوزیت: با پیشرفت علم نیاز به موادی که دارای استحکام زیاد با وجود وزن خیلی کم باشند، بیشتر شد. این مبحث تا حدودی بر پایه تکنولوژی پلاستیک می باشد. در این مبحث ساخت و مکانیک کامپوزیت ارائه می شود که می توان گفت به روزترین مبحث می باشد.

  شکل: هواپیمای کاملا کامپوزیتی

  ریخته گری: اینجا علم مربوط به طراحی قالب و نحوه ریخته گری فلزات چه به صورت ثقلی و چه به صورت دایکست و یا حتی روش های دیگر مانند ریخته گری دقیق بررسی می شود.

  شکل: نمونه ای از قطعه برای بدنه موتور که دایکست تولید شده است.

  قالبهای آهنگری (فورج): اینجا مباحث مربوط به شکل دادن فلزات تحت نیروی قالب بررسی می شود. از جمله طراحی قالب های فورج و علم جریان مواد بررسی می شود. با دانستن اینکه خواص مواد با این روش بهبود میابد، نیاز به این روش شکل دهی بیشتر احساس می گردد.

  شکل: قالب فورج

  طراحی و تولید به کمک کامپیوتر CAD/CAM : مباحث مربوط به اینکه چگونه با نرم افزار های کامپیوتری می توان روش تولید را تسریع داد بحث می گردد. از جمله آموزش برنامه نویسی در نرم افزار ها نیز در این مباحث اهمیت ویژه ای دارد.

  شکل: مسیر ماشینکاری که توسط نرم افزارهای CAD/CAM ایجاد شده است.

  جوشکاری تخصصی: تئوری ها و علم مربوط به جوشکاری و همچنین روش های مختلف آن در این درس گفته می شود.

  شکل: جوشکاری زیرآب

  متالورژی: این مبحث به مهندسین در انتخاب مواد و شناخت مواد بسیار کمک می کند.

  عملیات حرارتی: در این مبحث علم مربوط به کار روی فلزات ارائه می شود که چگونه می توان استحکام، سفتی، سختی، تغییر شکل و دیگر ویژگیهای مربوط به فلزات را با توجه به نیاز و با استفاده از حرارت تغییر داد.

  شکل: ریز ساختار مارتنزیت

  کاربرد برق: کاربرد و استفاده از تجهیزات برق و نحوه پیاده سازی آنها در صنعت در این مبحث ارائه می شود.

  طراحی کارخانه: نحوه چیدمان دستگاه ها، نحوه طراحی فضا و وسایل حمل و نقل داخلی کارخانه برای رساندن راندمان به حداکثر در این درس آموزش می شود.

  ویژگی خاص این گرایش ایجاب می کند که از همان ابتدای تحصیل خواندن دروس تخصصی شروع گردد. در صورتیکه در گرایشهای دیگر حدودا از سال دوم این دروس شروع می شوند. باید توجه داشت که اکثر دروس تخصصی گرایش ساخت دارای منابع فارسی نیستند و اکثر منابع به زبان انگلیسی می باشد و این امر دانشجویان این گرایش را مجبور می کند که از همان ترم اول به فراگیری زبان انگلیسی مشغول شوند و اصطلاحات تخصصی را فرا بگیرند.

  مهندسان ساخت و تولید سنسورهای به کار رفته در کیسه ی هوای خودرو ، نوک چاپ در چاپگر، و کلید اپتیک در تلفن همراه را می سازند. آن ها همچنین در زمینه ی تولید موتورهای جت کوچک ، تلسکوپ های پیشرفته، سمعک های درون گوشی، ریزپردازنده ها، و نیز تولید سبز مشغول به فعالیتند. دانش‌آموختگان این رشته یاد می‌گیرند چگونه از طریق میکروماشین کاری بر روی نوک یک سوزن بنویسند، رباتی را کنترل کنند، به کمک رایانه مدل‌های سه بعدی پیچیده بسازند و یک طرح را به یک ماشین پرسرعت انتقال دهند تا آن را بسازد.

  انجمن مهندسی ساخت و تولید امریکا یکی از مهمترین انجمنهای حرفه ای است که بیش از70 سال است که از علم ساخت و تولید حمایت میکند . دفتر مرکزی این انجمن در میشیگان قرار دارد و این انجمن در بیش از 70 کشور جهان عضو دارد و توسط صدها شبکه جهانی حمایت میشود . از نظر ( مارکوس کراتس ) رئیس انجمن ساخت وتولید امریکا، هدف اصلی این انجمن همگام ساختن مردم و تکنولوژی برای پیشرفت علم ساخت و تولید است . این انجمن بطور سالیانه بیش از نیم میلیون مهندس ساخت و تولید و مدیر اجرایی را تحت پوشش و سازماندهی قرار می دهد و سازماندهی اعضای انجمن از طریق برنامه هایی که برای آنها ترتیب داده می شود صورت می گیرد و نشریات ، نمایشگاهها و منابع علمی و تخصصی در اختیار آنها قرار می گیرد تا سطح علمی آنان را ارتقا دهد. اعضا و کارآموزان انجمن این اطلاعات را از طریق 11 انجمن مرتبط با انجمن ساخت و تولید دریافت می کنند . این انجمن ها به قرار زیر است :

 
• Rapid prototyping
• Robotics
• Plastic
• Material_ forming fabricating
• Manufacturing Research
• Machining
• Machine Vision
• Finishing processes
• Electronic manufacturing
• Composites manufacturing
• Automation integration