سنگ زن سطحی
سنگ‌زنی سطحی(Surface grinding) نوعی سنگ‌زنی است که بر روی سطوح تخت انجام می‌شود تا سطحی صیقلی ایجاد شود.
این عمل یک فرآیند ماشینکاری ساینده پرکاربرد است که در آن یک چرخ دورانی که با ذرات ناهموار (چرخ سنگ زنی) پوشیده شده است، تراشه‌های ماده فلزی یا غیرفلزی را از یک قطعه کار برش داده و صفحه آن را صاف یا صیقلی می سازد.
گاهی اوقات اگر دقت بالایی نیاز نباشد یک سنگ زن سطحی به عنوان یک سنگ زن چرخان شناخته می‌شود ، اما باید توجه شود که همچنان به دستگاهی برتر از سنگ‌زن رومیزی (سنگ‌زن کارگاهی) نیاز است.
فرایند[ویرایش]
سنگ زنی سطحی یک فرآیند تکمیلی است که از یک چرخ سنگ زنی دوار برای صاف و صیقلی کردن سطح تخت مواد فلزی یا غیرفلزی استفاده می کند تا با حذف لایه اکسید و آلودگی‌ها از سطوح قطعه کار، ظاهری زیباتر به آنها بدهد.با این کار همچنین می‌توان به سطحی دلخواه برای یک هدف کاربردی دست یافت.
اجزای یک ماشین سنگ زنی سطحی شامل یک چرخ سنگ زنی، یک دستگاه نگهدارنده کار به نام سه نظام (chuck) و یک میز متحرک یا چرخان است. سه نظام مواد را با دو فرآیند در جای خود نگه می دارد: قطعات فرومغناطیسی با استفاده از یک سه نظام مغناطیسی و قطعات غیر فرومغناطیسی و غیرفلزی با خلاء یا وسایل مکانیکی در جای خود باقی می‌مانند. اگر تنها سه نظام مغناطیسی در دسترس باشد، برای نگهداری قطعات غیر فرومغناطیسی می توان از یک گیره مکانیکی (از جنس فولاد فرومغناطیسی یا چدن ) که روی سه نظام مغناطیسی قرار می گیرد، استفاده کرد.
عواملی که باید در سطح سنگ زنی مدنظر قرار گیرند، جنس چرخ سنگ زنی و جنس قطعه‌ای است که روی آن کار می‌شود.
جنس قطعه کار معمولا از چدن و فولاد نرم است. این دو جنس ماده تمایلی به مسدود کردن و کند کردن چرخ سنگ زنی در حین پردازش ندارند. مواد دیگر آلومینیوم، فولاد ضد زنگ، برنج و برخی پلاستیک ها هستند.هنگام سنگ زدن در دماهای بالا، ماده تمایل به ضعیف شدن دارد و بیشتر به خوردگی معرض می‌شود.این ممکن است منجر به از دست دادن مغناطیسیته در موادی شود که این موضوع برای آنها قابل اجرا است.
شکل چرخ سنگ زنی تنها به شکل استوانه ای محدود نمی شود و می‌تواند دارای انواع گزینه‌های مختلفی باشد که در انتقال هندسه‌های مختلف به قطعه‌ای که روی آن کار می‌شود، مفید هستند. چرخ های مستقیم را می توان توسط اپراتور برای تولید هندسه های سفارشی پوشاند. هنگام سنگ زنی سطحی یک جسم، باید در نظر داشت که شکل چرخ مانند یک تصویر معکوس به مواد جسم منتقل می شود.
Spark out یک اصطلاح است که زمانی استفاده می‌شود که ارزش‌های دقت مورد جستجو قرار می‌گیرد و به معنای واقعی کلمه به معنای "تا زمانی که جرقه‌ها تمام شوند" است. این کار شامل عبور قطعه کار زیر چرخ، بدون بازنشانی عمق برش، بیش از یک بار و به طور کلی چندین بار می‌شود.این تضمین می کند که هر گونه ناهماهنگی در دستگاه یا قطعه کار از بین برود.
تجهیزات[ویرایش]
سنگ زن سطحی ابزار ماشین کاری است که برای فراهم کردن سطوح زمین دقیق، چه در اندازه بحرانی و چه برای پرداخت سطح استفاده می شود.
دقت معمول یک سنگ زن سطح بستگی به نوع و کاربرد آن دارد، با این حال در بیشتر سنگ زن های سطحی، دقت ±0.002 میلیمتر (±0.0001 اینچ) قابل دستیابی است.
دستگاه از یک میز تشکیل شده است که در طول و عرض سطح چرخ حرکت می‌کند. انرژی حرکت طولی معمولاً به وسیله هیدرولیک تامین می‌شود، به همان ترتیب در حرکت عرضی هم ممکن است توسط هیدرولیک تامین شود،با این حال هر ترکیبی از دستی، الکتریکی یا هیدرولیک ممکن است بر اساس استفاده نهایی از دستگاه (به عنوان مثال، تولید، کارگاه، هزینه) استفاده شود چرخ سنگ زنی در سر اسپیندل (spindle) می چرخد و همچنین برای ارتفاع با هر یک از روش هایی که قبلا توضیح داده شد قابل تنظیم است. سنگ‌زن های سطحی مدرن نیمه خودکار هستند، عمق برش و جرقه ممکن است از پیش تعیین شده باشد و پس از راه‌اندازی، فرآیند ماشینکاری به مداخله بسیار کمی از اپراتور نیاز دارد.
بسته به جنس قطعه کار، معمولاً قطعه کار با استفاده از یک سه نظام مغناطیسی نگهداشته می‌شود. این سه نظام ممکن است یک سه نظام الکترومغناطیسی یا یک سه نظام از نوع آهنربای دائمی باشد که به صورت دستی کار می کند؛ هر دو نوع در تصویر اول نشان داده شده‌اند.
دستگاه قابلیت استفاده از مایع خنک کننده و همچنین استخراج ذرات فلزی (ذرات فلزی و سنگ زنی) را دارد.
انواع سنگ زن های سطحی[ویرایش]
سنگ زن سطح با اسپیندل افقی (محیطی)[ویرایش]
حاشیه (لبه صاف) چرخ با قطعه در تماس است و سطح تخت را بوجود می آورد. سنگ زنی محیطی در کارهایی که نیازمند دقت بالا هستند بر روی سطوح تخت ساده، سطوح مخروطی یا زاویه دار، شکاف ها، سطوح صاف نزدیک به شانه ها؛ سطوح فرورفته؛ و پروفایل ها استفاده می شود. [۱]
سنگ زن با اسپیندل عمودی (روی چرخ) .[ویرایش]
سطح چرخ (کاپ، سیلندر، دیسک یا چرخ سگمنتال) ،روی سطح تخت استفاده می شود. سنگ زن صورت چرخ اغلب برای حذف سریع مواد استفاده می شود، اما برخی از دستگاه‌ها قادر به انجام کار با دقت بالا هستند. قطعه کار بر روی یک میز با حرکت رفت و برگشتی ،که می‌توان آن را بر اساس وظیفه تغییر داد،یا یک ماشین میز چرخش، با چرخش مداوم یا شاخص شده نگه داشته می شود. شاخص سازی امکان بارگذاری یا تخلیه یک ایستگاه را در حالی که عملیات تراشیدن در ایستگاه دیگر انجام می‌شود، فراهم می‌کند.. [۲] اصطلاح جایگزین آن سنگ شکن برف است.
سنگ زن های دیسکی و سنگ زن های دو دیسکی. [۳][ویرایش]
سنگ زنی دیسکی مشابه سنگ زنی سطحی است، اما سطح تماس بین دیسک و قطعه کار در مدل دیسکی بیشتر است. سنگ زن های دیسکی به هر دو نوع اسپیندل عمودی و افقی دسترسی دارند. سنگ زن های دو دیسکی به طور همزمان با هر دو طرف قطعه کار، کار می‌کنند و قادر به دستیابی به تحمل‌های بسیار دقیق هستند. [۲]
چرخ های سنگ زنی برای سنگ زن های سطحی[ویرایش]
اکسید آلومینیوم، کاربید سیلیکون، الماس و نیترید بورن مکعبی (CBN) چهار ماده ساینده معمول برای سطح چرخ‌های سنگ زن هستند.رایج ترین ماده از بین این مواد، اکسید آلومینیوم است. به دلیل مسائل اقتصادی، چرخ‌های الماس و CBN معمولاً تنها با لایه ای از الماس یا CBN احاطه شده و هسته آنها از مواد ارزان‌تر ساخته می‌شوند. چرخ‌های الماس و CBN بسیار سخت هستند و قادر به سنگ زنی اقتصادی موادی مانند سرامیک و کاربید هستند که نمی‌توانند توسط اکسید آلومینیوم یا سیلیکون تراشیده شوند.
مانند هر عملیات سنگ زنی دیگر، شرایط چرخ بسیار مهم است. دِرِسرهای سنگ زنی برای حفظ وضعیت چرخ استفاده می شوند، ممکن است روی میز یا در سر چرخ نصب شوند، جایی که به راحتی می توان آنها را اعمال کرد.
روغن کاری[ویرایش]
گاهی اوقات از روان کننده ها برای خنک کردن قطعه کار و چرخ، روانکاری سطح تماس و حذف تراشه ها (چیپ‌ها ) استفاده می شود. روان کننده باید مستقیماً روی ناحیه برش ریخته شود تا اطمینان حاصل شود که تمام سیال توسط چرخ سنگ زنی یه اطراف پاشیده نمی شود. روان کننده های رایج شامل سیالات شیمیایی محلول در آب، روغن های محلول در آب، روغن های مصنوعی و روغن های مبتنی بر نفت هستند. نوع روانکاری استفاده شده بستگی به جنس قطعه کار دارد و در جدول زیر شرح داده شده است. [۴]
| مواد قطعه کار | روان کننده |
|---|---|
| آلومینیوم | روغن سنگین |
| برنج | روغن سبک |
| چدن | روغن امولسیون پذیر سنگین، مواد شیمیایی سبک و روغن مصنوعی |
| فولاد نرم | روغن محلول در آب سنگین |
| فولاد ضد زنگ | روغن امولسیون پذیر سنگین، روغن شیمیایی سنگین و روغن مصنوعی |
| پلاستیک ها | روغن محلول در آب، روغن امولسیون پذیر خشک، سنگین، مواد شیمیایی سبک و روغن مصنوعی |
اثرات بر خواص مواد کار[ویرایش]
وچود دمای بالا در سطح سنگ خورده باعث ایجاد تنش های پسماند می شود و ممکن است یک لایه مارتنزیتی نازک روی سطح قطعه بوجود بیاید. این باعث کاهش استحکام خستگی می شود. در مواد فرومغناطیسی ، اگر دمای سطح بالاتر از دمای کوری(curie temperature) باشد، ممکن است برخی از خواص مغناطیسی از بین بروند. در نهایت، سطح ممکن است بیشتر مستعد خوردگی باشد. [۵]
جستارهای وابسته[ویرایش]
منابع[ویرایش]
- ↑ Tool and Manufacturing Engineers Handbook (TMEH), 4th edition, Volume 1, Machining. Society of Manufacturing Engineers, 1983
- ↑ ۲٫۰ ۲٫۱ TMEH, Volume 1.
- ↑ "Disk grinder and double disc grinder technology".
- ↑ ۴٫۰ ۴٫۱ (Todd، Allen و Alting 1994).
- ↑ (Todd، Allen و Alting 1994).
- مشارکت‌کنندگان ویکی‌پدیا. «Surface grinding». در دانشنامهٔ ویکی‌پدیای انگلیسی، بازبینی‌شده در ۱۷ آوریل ۲۰۲۴.
کتاب شناسی[ویرایش]
- Todd, Robert H.; Allen, Dell K.; Alting, Leo (1994), Manufacturing Processes Reference Guide, Industrial Press Inc., ISBN 0-8311-3049-0.
ادامه مطلب[ویرایش]
[[رده:سنگ‌زنی و پرداخت‌کاری]]