نحوه عملکرد ماشین های سنگ زنی

 

 

سنگ زنی یک پروسه فرسایشی که به منظور برداشتن مواد اضافه روی قطعه با سایش شتاب دار صورت می‎گیرد. ماشینی که بدین منظور مورد استفاده قرار می‎گیرد سطح تمام شده را صادف و مقدار کمیاز قطعات را بر می‎دارد. ماشین سنگ زنی و انواع آن دارای چرخی سنگی و ساینده می‎باشند که با چرخش خود در حد براده، از قطعه بر می‎دارند. این دستگاه از انواع مختلف سنگ، الماس و یا دیگر مواد معدنی ساخته می‎شود.

 

در روش سنگ زنی، دانه‌های ساینده روی سطح، بخش کوچکی از قطعه کار را تغییر شکل می‎دهند. در واقع سنگ زنی، مرحله نهایی کار روی قطعه بوده که بعد از آن کیفیت سطح کار افزایش پیدا می‎کند و نوعی پرداخت روی سطح صورت می‎گیرد.

 

 

                                                                    

 

 

• نحوه عملکرد سنگ زنی

 

در زمان انجام کار با ماشین سنگ زنی و انواع آن، حرکت اولیه برشی می‎تواند به قطعه کار یا به ابزار اعمال گردد. این کار به هندسه دستگاه بستگی دارد. محیط دستگاه سنگ زنی دربرگیرنده انواع ذرات سختی از قبیل کاربید سیلسیم یا آلومین می‎باشد که یک در یک ماتریس غوطه ور شده، موجب ایجاد شکل موثری می‎باشد و عمل پرداخت صورت می‎گیرد. اندازه ذرات سخت در محدوده‌های مختلف دستگاه سنگ زنی تغییر می‎کند، از این رو عموما ذرات در داخل ماتریس، با جهت‌های تصادفی قرار می‎گیرد. مشخص کردن ضخامت براده تغییر شکل نیافته برای هر لبه برشی با دشواری انجام می‎شود اما تغییرات آن بین مقادیر 0.025 تا 0.00025 میلیمتر تخمین زده می‎شود.

 

ماشین سنگ زنی و انواع آن شامل یک موتور گرداننده سنگ با سرعت مورد نیاز و یک بستر برای نگه داری قطعه کار درون فیکسچر می‎باشد. سر سنگ می‎تواند به منظور قطعه کار متحرک یا ثابتی تنظیم شود. این دستگاه در حین عملیات سایش قطعه، از خود گرمای زیادی را ایجاد می‎نماید به همین دلیل به یک سیستم خنک کننده نیاز است تا گرما بیش از تحمل قطعه کار بالا نرود. حتی خنک کننده نیز در مواقعی می‎سوزد.

 

 

• مزایای ماشین سنگ زنی و انواع آن

 

• در شرایطی که هیچ کدام از ابزارهای معمولی براده برداری قادر بکار نباشند، ماشین‌های سنگ زنی و انواع آن قابل استفاده هستند زیرا ذرات مواد ساینده فوق العاده سخت بوده و تنها این دستگاه توانایی مقابله با آن‌ها را دارند.
• فشاری که دستگاه سنگ زنی بر کار ایجاد می‎کند به مراتب کمتر از فشار ابزارهای فلز تراشی می‎باشد زیرا چون بوسیله سنگ‌ها و چرخ‌های سنباده می‎توان براده‌های بسیار ظریفی را از سطوح کار برداشت و از این رو نه تنها در فرم قطعه کار تغییر زیادی ایجاد نمی‌شود، بلکه تاب خوردگی‌های ناشی از عملیاتی مانند آبکاری را نیز با سنگ زنی مناسب برطرف می‎شود.
• در ماشین سنگ زنی و انواع آن، ابعاد براده برداری با سنگ زنی بسیار کوچک می‎باشد و از این رو دقت‌های بالایی توسط آن صورت می‎گیرد.
•  دستگاه سنگ زنی می‎توان درجه صافی مطلوب را برای سطوح کار ایجاد نماید. در حالی که ماشین کاری که به عنوان یک روش مکمل برای سنگ زنی به شمار می‎رود، نمی‌تواند مانند این فرایند، پرداختی مورد نظر را بوجود آورد.

 

 

 

 

• انواع دستگاه سنگ زنی

 

ماشین سنگ زنی و انواع آن در تعداد متفاوتی می‎باشد که هر یک دارای خصوصیات و مشخصه‌های متفاوتی می‎باشد. در زیر به شرح هر یک می‎پردازیم:

 

1. دستگاه سنگ زنی تخت یا کف سایی

بسیاری از ماشین‌های سنگ زنی سطوح قطعات با هر شکل را می‎توان به نوعی سنگ زنی تخت به شمار آورد. اما آن چه به عنوان سنگ زنی تخت نامیده می‎شود، دارای تخت فرمی شکل و سطوح تخت زاویه دار می‎باشد. هنگام کار با دستگاه سنگ زنی تخت، قطعه کار بشکل افقی از زیر سنگ سنباده در حال گردش، حرکت می‎کند و اگر در حین انجام این عملیات، سنگ سنباده فرم داده شود، می‎توان سطوح تخت فرم دار (با شیارهای فرم دار) را نیز سنگ زنی نمود. برای سطوح تخت زاویه دار نیز می‎توان با فرم دادن سنگ و یا بستن قطعه کار بصورت زاویه دار بر روی ماشین، سنگ زنی کرد. سنگ زنی تخت فرم دار و زاویه دار را سنگ زنی فرم نیز می‎نامند.

 

ماشین‌های سنگ زنی سخت به دو نوع با محوز افقی و با محور عمودی تقسیم بندی می‎شوند. در نوع افقی آن یک محور قرار گرفته که به صورت افقی یاتاقان بندی شده است. این نوع ماشین یک میز مستطیل شکل و یا میز گردان دارد. در نوع عمودی نیز یک محور بصورت عمودی قرار گرفته که دارای میز مستطیل یا گرد می‎باشد و حرکت دورانی توسط موتور انجام می‎شود.

 

2. دستگاه سنگ زنی محوری

 

در دستگاه سنگ زنی محوری یا گرد سائی سطوح استوانه ای قطعات سخت کاری شده است و از این رو می‎توان با دقت ابعادی 0002/0 میلیمتر و با پرداخت سطحی عالی براده برداری نمود. در این نوع ماشین، قطعه کاربین دو مرغک قرار گرفته که در تماس با یک سنگ سنباده با سرعت زیاد می‎چرخد و از سطح آن براده برداری می‎نماید.

 

 

1. دستگاه سنگ زنی سنترلس

 

دستگاه سنگ زنی سنترلس در سازی‌ها یا تولیدات انبوه مورد استفاده قرار می‎گیرند و مهم‌ترین خصیصه آن‌ها این که قطعه کار بدون نیاز به مرغکی و در بین یک غلتک و سنگ سنباده مهار می‎گردد و نیاز به زدن مرغک نخواهد بود. قطعات استوانه‌ای شکل بلند را می‎توان با این دستگاه سنگ زنی نمود.

 

 

1. دستگاه سنگ زنی ابزار تیزکنی

 

دستگاه سنگ زنی ابزار تیزکنی جهت سنگ زنی ابزارهای برنده ازقبیل تیغه فزرانگشتی، دنده و انواع قلم‌ها، تیغه فرزپیشانی، ابزارهای فرم دار و ... کاربرد دارد. از ویژگی‌های این دستگاه می‎توان به موارد زیر اشاره نمود:

 

•  میز کار که دارای حرکت افقی به سمت چپ یا راست بوده و به شکل خودکار یا دستی حرکت می‎کند.
•  محور دستگاه سنگ علاوه بر چرخاندن سنگ به سمت عقب، جلو و پایین و بالا حرکت می‎نماید.
•  قلم گیر دستگاه بر روی میز نصب می‎شود که می‎تواند در جهات مختلفی زاویه بگیرد و هر سطحی را روی قلم ایجاد نماید.
• دستگاه سنگ زنی ابزار تیزکنی دارای قسمت مکنده می‎باشد که برای جمع کردن براده‌های حاصل از سنگ زنی و بر روی کلگی مورد استفاده قرار می‎گیرد.

 

1. دستگاه سنگ زنی هونن

 

به دستگاه سنگ زنی هونن، سنگ زنی کششی نیز گفته می‎شود که در آن ماده سائیدنی دارای شکل میله‌ای از پودر بسیار دانه ریز و ظریف است و روی سطحی از کار که قبلا آماده پرداخت کاری شده با فشار کمی گردانده و کشیده می‎شود. بدین ترتیب از سطح كار در حدود 1/0 میلیمتر برداشته می‎شود. در این دستگاه پرداخت داخلی سیلندرها و موتورهای درون سوز و به طور کلی سوراخ‌های ایجاد شده به شکل زیر انجام می‎شود:

 

• سوراخ‌ها، برقو کاری و ... که سطوح بسیار صاف و آبندی را ایجاد می‎نمایند.
• ابزار هونن اغلب از جنس ذراتی از قبیل کاربید سیلیکون (برای چدن و مواد غیرآهنی یا رنگی (مس و ... )، اکسید آلمینیوم (برای فولاد ها به کار میرود) و الماس و نیترید بر مکعبی ( برای سرامیک ها و کار بایدهای سخت کاربرد دارد) می‎باشد.

 

دستگاه سنگ زنی هونن به دو نوع افقی و عمودی تقسیم می‎شود که نوع افقی آن به منظور کارهای نسبتا بلند نظیر لوله تفنگ و توپ و لوله‌های بلند مورد استفاده قرار می‎گیرد که قطعات کار روی یک میزی می‎تواند به صورت هیدرولیکی کار را به عقب و جلو حرکت دهند. در دستگاه هونن عمودی نیز در حین کار، ابزارها بشکل عمودی نگه داشته می‎شوند که عموما ابزار حرکت رفت و برگشتی و دورانی دارد و قطعه ثابت می‎باشد. این ماشین‌ها برای کارهای کوچک کاربرد بیشتری دارند.

 

1. دستگاه سنگ زنی لپینگ

 

از میان ماشین سنگ زنی و انواع آن می‌توان به سنگ زنی لپینگ اشاره نمود که در آن پرداخت کاری یا ظریف سائی برای قطعات کار تخت و نیز گرد مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این دستگاه کیفیت صافی سطوح و همچنین اندازه مورد نظر به شکل دقیق و دلخواه صورت می‌گیرد. از این رو لپن یا پرداخت بسیار ظریف سطوح برای انجام عملیات سایش فوق العاده کم و با حداقل عمق زبری سطح استفاده می‌شود. در حین کار با دستگاه لپینگ یا پرداخت کاری ظریف قطعات کار، مواد سنباده آزاد یا دانه‌های لپن به صورت قشر یا فیلمی مایع بین سطح قطعه کار و ابزار لپن بر روی یکدیگر در حرکت هستند که در نتیجه تغییر جهت مداوم حرکت لغزشی آن‌ها، حرکت یک نواخت دائم دانه متوقف می‌شود و در نتیجه باعث پرداخت شدن سطح می‎گردد.

 

 

 

 

1. دستگاه سنگ زنی سوپر فینیشینگ

 

سنگ زنی سوپر فینیشینگ به منظور بهبود سطوح ماشین کاری شده برای زیاد شدن مقاومت آن‌ها در برابر ساییده شدن مورد استفاده قرار می‌گیرد که هدف اصلی آن، برداشتن لایه سوخته شده از سطوح کار و صحیح کردن شکل هندسی با کیفیت بالا می‎باشد. در این دستگاه، سایش به کندی صورت می‌گیرد و معمولا مقداری براده برداری بین 5/2 تا 5 میکرون می‎باشد. اکسید آلومینیوم به عنوان ماده ی سائیده برای فولادها کاربرد دارد و کاربید سیلیکون برای چدن و فلزات غیر آهنی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 

 

1. دستگاه سنگ زنی الکترو شیمیایی

 

در دستگاه سنگ زنی الکتروشیمیایی به جای ابزار یک سنگ با ذرات برنده عایق و چسب هادی جریان الکتریسیته کاربرد دارد. الکترولیت این دستگاه عایق است و نقش مستقیمی در زدودن براده ندارد و نقش زیادی در شستشو و دور کردن براده‌ها از محل و خنک کردن منطقه براده برداری دارد. در دستگاه سنگ زنی الکتروشیمیایی 10% بار برداری با فرآیند فرسایشی و 90% با فرآیند الکتروشیمیایی انجام می‌شود.