پروژه 3 طراحی صنعتی

77 صفحه

ابزار وسیله ای است که برای تغییر مواد خام در راستای کاربرد آنها به کار گرفته می شود . یکی از متمایزترین خصوصیات انسان ، توانایی وی در شکل دادن و به شکل در آوردن جهان فیزیکی اطراف است .

استفاده از ابزارها انسان را از یک موجود گیاهخوار بی خطر به یک موجود همه چیز خوار و درنده که می تواند همه چیز را مورد استفاده دهد تبدیل نموده است .

برخی حیوانات از چوب و سنگ جهت انجام یک کار استفاده می کنند اما توانایی ساختن و کاربرد ابزارها یکی از تفاوت های مشخص بین انسان و حیوان است. انسانها اشیاء را خلق می کنند و این برای توسعه فرهنگ و فنناوری امری ضروری است .

در طول زمان ، انسانها آموخته اند که شغل ها ی خاصی را می توان با استفاده از ابزارها سریع تر و کارآمد تر انجام داد و آموختند که چگونه از مواد خام موجود در محیط اطراف در جهت حل مشکلات و به اتمام رساندن وظایف استفاده کنند .

یکی از مبانی اصلی در طراحی ابزار ، اختصاصی بودن آن است یعنی استفاده از ابزار صحیح برای یک کار خاص . استفداه از ابزار تخصص یافته منجر به غلبه انسان ها بر محدودیت های طبیعی شان شده است .

ظاهر یک ابزار تحت تاثیر بدن انسان ، مواد موجود و در دسترس و کارایی که باید انجام شوند ، قرار می گیرد .

تمام ابزارها به نوعی باعث بسط و گسترش قابلیت های جسمانی شده و به افزایش سرعت ، قدرت و دقتی که طبیعت به ما داده است ، کمک می نمایند .

ابزارها بخش با اهمیتی از بقایای باستان شناسی هستند . بقایای این وسایل ، شواهدی برای مطالعه فرهنگ های پیشینیان به دست می دهند . نحوه ساخته شدن و مورد استفاده قرار گرفتن این ابزارها ، زندگی مردمان گذشته را منعکس می سازد . فرایند های متعددی در سیر تکاملی ساخت ابزار مورد استفاده قرار گرفته اند .

کاهش فرایندی است که توسط آن یک ابزار از طریق کاهش اندازه یک شیء بزرگتر ساخته می شود . به طور مثال ، حذف تکه های ریز و لایه های یک سنگ جهت ساخت یک ابزار تراشنده و یا تیز کردن انتهای یک چوبدستی جهت ساخت نیزه .

ابزار های ساده سنگی که با این فرایند ساخته شده اند قدمتی بیش از 6/2 میلیون سال دارند . همچنین ، ابزار سازان در آن دوران ، ابزارهایی از استخوان و شاخ گوزن ساختند . این ابزار سازان محدود به اندازه ، شکل و میزان مواد خام در دسترس خود بودند .

ترکیب ، اتصال فرایندی است که به وسیله آن دو یا چند بخش به هم افزوده می شوند . به طور مثال یک نیزه نوک تیز .

ابزاری که با این فرایند ساخته شده اند قدمتی 150000 ساله دارند . ابزارسازان قادر بودند که فراتر از محدودیت های مواد خام عمل کنند .

فرایند بسیار نزدیک با اتصال ، ارتباط دهی است . که در آن بخش های مجزا و جدا از هم در کنار یکدیگر مورد استفاده قرار می گیرند . توسعه و بسط استفاده از این روش چه بسا دارای نمونه هایی همچون تیرو کمان و هاون و دسته آن باشد .

ابزار حاصله به کاربر خود یک مزیت مکانیکی داده و در افزایش کارآیی وی کمک می کنند .

دو یا چند بخش که کار مشابهی را انجام می دهند ، در فرایندی به نام هم افزایی تشکیل می شوند . این فرایند کمک به افزایش کارآ بودن یک ابزار نموده در ضمن آن که شانس نقص یافتن یا شکستن ابزار را کاهش می دهد .

مثالهای هم افزایی تفگ های دارای دو لوله و نیزه های دارای چندین پیکان می باشند . تغییر شکل مواد خام کمک به انتقال انسان به این عصر مدرن نموده است . این فرایند شامل تغییر ساختار مولکولی مواد خام واقعی ، به طور مثال ، دباغی پوست یا استخراج سنگ معدن می باشد . این فرایند باعث افزایش میزان در دسترس بودن مواد خام و تعداد انتخاب های ابزارسازان شده است .

دوران عصر حجر ( 10000 سال قبل از میلاد – 4000 سال قبل از میلاد )

انساندهای اولیه از سنگ هایی که در دست جا میگرفتند برای شکستن هیزم و ساخت ابزارها استفاده می کردند . بعدها دسته های چوبی برای راحت تر کردن با این ابزارها ، به این ابزارهای سنگی افزوده شد . ابزار سازان محدود به عدم انعطاف پذیری و شکننده بودن این مواد بودند .

اعصار مس و برنز ( 4000 سال قبل از میلاد تا 1000 سال قبل از میلاد )

انسان ها کشف کردند که چگونه آتش را برای جدا کردن مس از سنگ ها به کار ببرند . مس ذوب شده جهت ساخت وسایلی با اشکال مختلف به درون قالب های سفالی ریخته می شد که این امر منجر به تولید نخستین ابزارهای فلزی شد .

حدود 1 ، 000 سال بعد ، قلع برای تولید فلزات سخت تر و با استحکام بیشتر به مس افزوده شد .

فلز تغییری را در طراحی و استفاده از ابزارها ایجاد نمود . ابزارها نازک تر و سبک تر شده و کا با آنها آسانتر شد .

این ابزارها در امپراطوری مصر مورد استفاده قرار می گرفتند . کارهای ظریف تر و دقیق تر را می شد انجام داد و ابزارهای جدید تخصص یافته ، توسعه یافتند .

عصر آهن ( 1 ، 000 سال قبل از میلاد – 400 سال بعد از میلاد مسیح )

آهن به عنوان ماده خام اصلی جای مس و برنز را گرفت . آهن که طول عمر بیشتری داشت ، لبه های تیزتری را تولید کرد و امکان انجام کارهای دقیق تر و ظریف تر را فراهم ساخت . ابزارهای آهنی رومی ها بسیار شبیه به ابزارهای امروزی است .

دوره قرون وسطایی ( 400 تا 1 ، 500 سال بعد از میلاد )

این دوره بسیار راکد بود . ابزارهای این دوران شبیه به ابزارهای تولید شده توسط رومی ها بود و اصلاحات جزیی داشت .

دوره گذر ( 1 ، 100 – 1 ، 700 سال بعد از میلاد )

در این دوران ، ساخت ابزار به صورت یک تجارت مستقل در آمد . افراد به همدیگر نحوه ساخت ابزارها را آموزش دادند . ابزارها قادر به ایجاد برش ها و نقش های دقیق و جزیی و اشکال پیچیده بودند . ابزارهایی برای ایجاد اتصالات و شیار جهت اتصال قطعات چوبی ساخته شدند . فولاد برای لبه های اغلب ابزار برنده مورد استفاده قرار می گرفت .

عصر صنعتی ( سده 1 ، 800 )

در اینجا ما شاهد گذر و تغییر ابزارها از ساخته شدن توسط یک فرد به ساخته شدن در چندین کارگاه و کارخانه هستیم .

توانایی قالب ریزی و به شکل در آوردن آهن به جای شکل دادن آن به طور دستی توسعه یافت . استاندارد سازی به قطعات امکان داد که قابل تعویض بوده و ابزارهای بیشتری برای عموم افراد در دسترس باشند .

دوره ابزار مدرن ( سده 1 ،800 تاکنون )

توسعه ابزارهای برقی ، ماشینهای اتوماتیک ، ربوت ها و کامپیوترها .