نویسنده : admin
موضوع :
۱۳۹۹/۰۲/۲۰
نویسنده : admin
موضوع : ۱۳۹۹/۰۲/۲۰

عملیات سنگ زنی یعنی چه؟

دستگاه سنگ زنی : سنگزنی یا سنگ سابی (Grinding) عملیاتی است که طی آن ابزار تشکیل شده از دانه های ریز و مواد ساینده (چرخ سنگ) توسط فرآیند سایش از قطعه کار نرم تر براده برداری می کنند، به عبارتی این دانه ها مثل لبه های برنده عمل کرده و تعداد زیاد آنها در کنار سایشی بودن فرآیند، ایجاد سطوح صاف و پرداخت شده را امکان پذیر می کنند.

کاربرد اصلی سنگ زنی ایجاد پرداخت سطحی بالا در مراحل نهایی ساخت قطعه یا ایجاد سطوح مبنا در شروع فرآیند می باشد. علاوه بر این مهمترین مزیت سنگزنی، براده برداری از سطوح سختی است که سایر فرآیندهای ماشین کاری در پرداخت آنها ناتوان هستند.

عملیات سنگزنی و صیقلی کردن قطعات عبارت است از : تراش و براده برداری فلزات توسط چرخ سنباده دواریی که بعنوان ابزار براده برداری استفاده میشود. سنگزنی مثل : فرز کاری ،سوراخکاری ،تراشکاری یک عمل براده بردار میباشد در سنگزنی به جای یک یا چند لب برنده از ابزار ساینده ای با هزاران لبه برنده استفاده میشود. در حقیقت سنگ سنباده مانند یک تیغه فرز عمل میکند که دانه های سنگ،به جای لبه های برنده تیغه فرز میباشند و هر دانه سنگ یک براده کوچک از روی قطعه کار برداشته و موجب صاف و پرداخت شدن قطعه کار میگردد.

دستگاه سنگزنی

ماشین سنگ زنی (سنگ سای یا سنگ ساب) چیست ؟

دستگاه سنگ زنی یا Grinding Machine نوعی ماشین ابزار است که با ایجاد ارتباطی صحیح میان قطعه کار و ابزار، سنگ زنی را آسان تر می کند. در این فرآیند قطعه کار می تواند به صورت استوانه ای، چند وجهی، پله دار، مخروطی و … باشد که هر یک از آنها نیازمند ماشین سنگ زنی مخصوص خود هستند.

همچنین تیراژ تولید، دقت مورد نظر، محیطی یا داخلی بودن سطوح سنگ زنی، جنس قطعه کار و … عواملی هستند که در نحوه طراحی این ماشین آلات تاثیرگذارند، لذا دستگاه های سنگ زنی متنوعی برای رفع انواع نیازهای صنعتی طراحی و عرضه شده که نکس ماشین در این مقاله مورد ارزیابی قرار می دهد.

ماشین سنگزنی

انواع ماشین آلات سنگزنی (سنگ سایی) :

ماشین آلات سنگ زنی (دستگاه سنگ زنی) به ۴ دسته تقسیم می شوند:

  1. استوانه ای مرغک دار
  2. استوانه ای بدون مرغک
  3. کف سای (سنگ زنی سطوح تخت)
  4. درون سای (سنگ زنی سطوح داخلی)

تقسیم بندی فوق به علت وجود تداخل میان بخش های مختلف آن کمی گمراه کننده است و اسامی به کار رفته در آن چندان مرسوم نیست، لذا در این مطلب نکس ماشین از طبقه بندی دیگری استفاده کرده است که مطابق آن دستگاه های سنگ زنی به ۵ دسته تقسیم می شوند :

  1. ماشین آلات سنگ تخت
  2. ماشین آلات سنگ استوانه ای
  3. سنترلس (یا بدون مرغک)
  4. درون سای
  5. ماشین آلات سنگ مخصوص

دسته پنجم (سنگ مخصوص) شامل دستگاه هایی است که به صورت انحصاری برای ساخت محصولات خاص مورد استفاده قرار می گیرند و برای داشتن عملکردهای خاص بهینه سازی سازی شده اند، مثل: ماشین آلات سنگ زنی بادامک، پیچ، چرخ دنده و …

 ماشین سنگ تخت (یا سنگزنی سطوح تخت) :

در ماشین آلات سنگ تخت، قطعه کار توسط کارگیر روی میز بسته شده و سطح آن با چرخش و سایش ابزار سنگ زده می شود، نام این ابزار در تمامی دستگاه ها “چرخ سنگ” یا “چرخ سنباده” است. همچنین علت استفاده از واژه تخت در نام گذاری ”ماشین سنگ تخت” ، کاربرد این ماشین آلات در سنگ زنی سطوح تخت است. در تشبیهی ساده می توان سنگزنی سطوح تخت را به عملکرد دستگاه فرز و سنگ زنی سطوح استوانه ای را به عملکرد دستگاه تراش تشبیه کرد ، پس همانطور که سنگ زنی قطعات استوانه ای در “ماشین آلات سنگ تخت” مقدور نیست، سنگزنی قطعات تخت هم در “دستگاه های سنگ زنی استوانه ای” امکان پذیر نمی باشد.

ماشین سنگ تخت

در ماشین آۀات سنگ تخت، میز کار می تواند ۴ وجهی بوده و حرکت رفت و برگشتی داشته باشد، یا دایره ای باشد و بدون داشتن حرکات رفت و برگشتی حول محور خود بچرخد. ابزار براده برداری یا همان چرخ سنگ نیز با قرارگیری روی یک محور افقی یا عمودی  (اسپیندل) می چرخد.

به صورت کلی ماشین آلات سنگ تخت به واسطه ی پارامترهای جهت محور دستگاه و نوع حرکت میز، در چهار نوع مختلف طراحی و ساخته می شوند:

  1. ماشین آلات سنگ تخت افقی با میز رفت و برگشتی
  2. ماشین آلات سنگ تخت افقی با میز چرخشی
  3. ماشین آلات سنگ تخت عمودی با میز رفت و برگشتی
  4. ماشین آلات سنگ تخت عمودی با میز چرخشی

ماشین آلات سنگ تخت عمودی و افقی :

محور ابزار ماشین آلات سنگ زنی می تواند به صورت افقی یا عمودی باشد و بر این مبنا ماشین آلات سنگ تخت به ۲ نوع افقی و عمودی تقسیم می شوند. هر دوی این دستگاه ها می توانند میزهایی با حرکت رفت و برگشتی یا چرخشی داشته باشند.

ماشین آلات سنگ تخت عمودی :

برای سنگزنی با استفاده از پیشانی ابزار (قاعده ی چرخ سنگ یا کف آن) لازم است محور دستگاه به صورت عمودی قرار بگیرد که در این حالت ماشین سنگ تخت عمودی نامیده می شود.

ماشین آلات سنگ تخت افقی :

به سنگ زنی با استفاده از محیط خارجی ابزار (چرخ سنگ) “سنگزنی محیطی” گفته می شود. برای سنگ زنی محیطی لازم است محور دستگاه بصورت افقی قرار گرفته باشد، به همین علت به این ماشین آلات “سنگ زن محیطی” نیز گفته می شود. (دیسکی را با یک سوراخ مرکزی تجسم نمایید، برای تماس محیط آن با قطعه کار باید محور نگهدارنده ی سنگ در راستای افقی باشد. )

ماشین آلات سنگ تخت با “ میز رفت و برگشتی“ یا “دورانی“ :

در تمامی ماشین آلات سنگ تخت، فارغ از عمودی یا افقی بودن محور چرخ سنگ، میز کار می تواند حرکت رفت و برگشتی یا چرخشی داشته باشد. (یک دستگاه می تواند یکی از این حرکات ها یا هر دو را پشتیبانی نماید، که حالت دوم چندان مرسوم نیست)

دستگاه سنگ زنی

ماشین آلات سنگ تخت با “ میز رفت و برگشتی“ :

در ماشین آلات سنگ تخت جهت حرکت میز در راستای طولی است و به همین خاطر میز طولی نامیده می شود، حرکات رفت و برگشتی میز توسط سیستم های هیدرولیکی تامین می شوند بطوریکه به هر طرف آن پیستونی متصل شده که با فشار روغن ورودی به سیلندرها (از طریق پمپ روغن) حرکت کرده و کورس رفت و برگشت میز را تامین مینماید.

سرعت میز کار توسط کلیدهای کنترلی تعبیه شده روی بدنه ی دستگاه قابل تنظیم است، بطوریکه در کورس های کوتاه (مثلا ۱۲ میلیمتر) دستیابی به بالای ۴۰۰ رفت و برگشت در دقیقه امکان پذیر است.

ماشین آلات سنگ تخت با “ میز چرخان“ :

ماشین آلات سنگ تخت با میز گردان برای سنگ زنی های ظریف مورد استفاده قرار می گیرند و بزرگترین مزیت آن ها در قیاس با “دستگاه های شامل میز رفت و برگشتی” حذف مرحله ی بازگشت و افزایش سرعت پیشروی است. (که سنگ زنی انجام نمی شود) شکل میز در این ماشین ها دایره ای است و با نیروی یک موتور الکتریکی DC میچرخد.

سرعت چرخش میز قابل تنظیم است و برای ثابت نگاه داشتن آن از یک پتانسیومتر استفاده می شود.

در “دستگاه هایی با محور عمودی و میز چرخان” با توجه به مخالف بودن جهت چرخش سنگ سنباده و چرخش میز ماشین، خطوط متقاطع و منحنی شکل بر روی سطح قطعه کار نقش می بندند، همچنین در این ماشین ها بعلت سطح تماس زیاد بین قطعه کار و پیشانی چرخ، لازم است توان براده برداری بیشتری بکار گرفته شود.

برای افزایش توان براده برداری اسپیندل را کمی زاویه می دهند تا اصطکاک کاهش یابد، به طوری که یک سوی سنگ بیشتر در قطعه کار نفوذ خواهد کرد.

ماشین آلات سنگ استوانه ای :

در این دستگاه ها قطعات استوانه ای ساده، پله دار (دارای چند قطر مختلف) و مخروطی حول یک محور ثابت دوران کرده و محیط بیرونی آن ها سنگ میخورد، به همین خاطر “ماشین سنگ زنی استوانه ای” نامیده می شوند. لازم به ذکر است با استفاده از چرخ سنگ های فرم دار یا سفارشی کردن ماشین آلات، امکان سنگ زنی قطعات بادامکی، میل لنگ، غلتک و … نیز وجود خواهد داشت. (بدیهی است که تمامی این قطعات باید استوانه ای باشند)

استفاده از مرغک اصلی ترین روش نگهداری قطعه کار در ماشین آلات سنگ استوانه ای است و به ماشین هایی که از این روش استفاده می کنند، مرغک دار گفته می شود. برای اینکار یک مرغک روی سر دستگاه نصب شده و مرغک دیگر در قالب دستگاه مرغک (مشابه آنچه در ماشین های تراش وجود دارد) و با قابلیت تنظیم شدن در راستای طولی، قطعه کار را  در موقعیت خود تنظیم می نماید.

در این ماشین آلات قطعه کار روی یک محور افقی یا عمودی مقید شده است، به همین خاطر به ماشین آلات استوانه ای مرغک دار، “محوری” نیز گفته می شود.

دستگاه سنگ زنی
دستگاه سنگ زنی

محدوده ی جابجایی میز، تعیین کننده ی طولی از سطح قطعه کار است که قابلیت سنگ زنی دارد. لازم به ذکر است در مواردی که ماشین برای سنگ زنی قطعات بسیار بزرگ و سنگین مورد استفاده قرار می گیرد، با توجه به دشواری حرکت میز ناشی از وزن بالای قطعه کار،  میز (و به تبع آن قطعه کار) ثابت در نظر گرفته شده و ابزار (چرخ سنگ) حرکت رفت و برگشتی انجام می دهد.

ماشین آلات سنگ زنی بدون مرغک یا سنترلس برای سطوح خارجی :

در بعضی دستگاه ها از  مکانیزم های دیگری جز مرغک برای نگهداری قطعه کار استفاده می شود  که به آن ها ماشین آلات سنگ بدون مرغک یا سنترلس  گفته می شود، بعبارت ساده تر در این دستگاه ها هیچگونه محوری (اسپیندل) برای چرخاندن قطعه کار وجود ندارد و قطعه در تماس با چرخ سنگ و چرخ تنظیم بصورت خودکار در موقعیت صحیح خود گرفته و می چرخد.

ماشین آلات سنگ زنی

در این ماشین آلات قطعه کار میان دو غلتک قرار می گیرد که یکی از آن ها چرخ سنگ و دیگری چرخ تنظیم است که برای فشردن قطعه کار به چرخ سنگ و ایجاد حرکت دورانی مورد استفاده قرار می گیرد. چرخ سنگ (ابزار سنگ زنی) و چرخ غلتک هر دو در یک جهت (عقربه های ساعت) چرخیده و تحت تاثیر آن ها قطعه کار در جهت خلاف عقربه های ساعت دوران می کند. علاوه بر این ناحیه ی زیرین قطعه کار توسط تیغه ای پشتیبانی می شود که از خروج نابهنگام قطعه کار جلوگیری می کند.

ماشین آلات “داخل سنگ زنی :

ماشین آلات سنگ زنی داخلی برای سایز کردن قطر انواع سوراخ های بسته، راه به در، مخروطی، پله دار و …، همچنین افزایش صافی سطح داخلی سوراخ ها یا افزایش عمق آن ها مورد استفاده قرار می گیرند و در ۵ نوع کلی طبقه بندی می شوند که به شرح ذیل است :

ماشین سنگ زنی

نوع اول : قطعه کار دورانی بدون حرکات خطی + چرخ سنگ شامل حرکات دورانی و خطی :

در این دستگاه های سنگزنی، مشابه عملکرد دستگاه تراش، قطعه کار روی سه نظام یا صفحه ی مغناطیسی محکم شده و دوران میکند. از سویی دیگر سنگ چرخ نیز حرکت دورانی و رفت و بازگشتی دارد، و با قرار گرفتن در فضای سوراخ میتواند روی نقاط مختلف سطوح داخلی را سنگ زنی نماید.

نوع دوم : قطعه کار دورانی بدون حرکات خطی + چرخ سنگ شامل حرکات دورانی، خطی و شعاعی :

چرخ سنگ علاوه بر حرکات “چرخشی” و “رفت و برگشتی”، حرکت مداری نیز دارد. (بعبارتی قطر نهایی سوراخ با تنظیم موقعیت مداری چرخ سنگ تنظیم می شود)،  قطعه کار نیز صرفا حرکت چرخشی خواهد داشت.

نوع سوم : قطعه  کار شامل حرکات دورانی و رفت و بازگشتی +  چرخ سنگ شامل حرکت دورانی بدون حرکات خطی

چرخ سنگ روی یک اسپیندل با موقعیت ثابت قرار گرفته و دوران میکند، قطعه کار نیز حرکات “چرخشی” و “رفت و بازگشتی” دارد .

نوع چهارم : قطعه بدون دوران و حرکت +  چرخ سنگ شامل حرکات دورانی، خطی و شعاعی

بر خلاف تمامی انواع قبلی،  قطعه کار در موقعیت خود کاملا ثابت است و دوران نمی کند، از طرفی تمامی حرکات “رفت و برگشتی” ، “چرخشی” و “شعاعی” محدود به چرخ سنگ خواهد بود. از این روش زمانی استفاده می شود که قطعه کار مدور نباشد و چرخش متقارن آن حول محور قطعه دشوار یا غیر ممکن باشد. (Planetary Internal Grinding)

نوع پنجم: ماشین های داخل سنگزنی سنترلس :

نام دیگر این ماشین ها،  سنترلس داخلی است که برای سایز کردن قطر و افزایش صافی سطح انواع سوراخ های ساده، پله دار و مخروطی به روش خارج از مرکز مورد استفاده قرار می گیرد.

علی رغم روش های قبلی، در این ماشین ها خبری از اسپیندل نگاهدارنده ی قطعه کار نیست و قطعه کار میان دو غلتک تکیه گاهی و فشاری و یک چرخ تنظیم قرار می گیرد. غلتک فشاری قطعه کار را به چرخ تنظیم میفشارد و چرخ تنظیم با چرخش خود منجر به چرخش قطعه کار می شود. همچنین غلتک تکیه گاهی برای جلوگیری از خروج نابهنگام قطعه کار تعبیه شده است.

نهایتا چرخ سنگ در داخل سوراخ مورد نظر قرار گرفته و با چرخش قطعه کار و چرخ سنگ عملیات سنگ زنی برای سوراخ انجام می شود، در این ماشین ها چرخ سنگ علاوه بر حرکت دورانی، حرکت رفت و برگشتی نیز دارد. (قطعه کار صرفا خواهد چرخید.)

مطالب مشابه :
برای این مطلب دیدگاه خود را ارسال کنید