ماشینهای سنگ زنی و سنگ سمباده

[مجتبی ورشاوی]

انواع مختلفی از سنگهای سمباده wings را میتوان جهت مقاصد عمومی با دستگاههای سمباده کشی که روی میز پایه یا چرخ متحرک سوار می شوند بکار برد . اندازه دانه های ساینده زیر را برای استفاده در هر نوع فلز آهنی پیشنهاد می کنیم .
بسیار خشن : در سمباده کشی خشن ابزار برش و سایر قطعات .
خشن : جهت سمباده کشی خشن ابزار برش و سایر قطعات .
متوسط : در سمباده زنی های متفرقه معمولی که روی قطعه نسبتا ظریفی کار می شود .
ظریف : برای مقاصد تیز کردن ابزار و یا در کار بر روی قطعات ظریف بکار می رود .
ماشینهای سنگ زنی و سنگ سمباده
تیز کردن ابزار کاربیدی
به منظور تیز کردن ابزار کاربیدی سنگ سمباده های مخصوص wings وجود دارند .برای حصول نتایج بهتر بعد از نخستین سمباده کشی از تیز شدن ابزار خود اطمینان حاصل کنید .
در مواردی که قرار است ابزار جدیدی را سمباده زنی کنید و یا جهت جلوگیری از شکستن ابزار از سنگ سمباده های متوسط با دانه بندی 80/60 استفاده کنید .
از سنگ سمباده ظریف (دانه بندی 100/80) برای تمیز کردن لبه های برنده استفاده میشود .
سنگ سمباده های مخصوص تیز کردن کاتر (ابزار برش)
از این سمباده ها جهت تیز کردن اولیه یا مجدد انواع (اره های فلز بری یا چوب بری ) استفاده میشود . این سمباده ها را در کارخانجات اره سازی به کار میبرند . معمولا ای نوع سمباده ها مسلح و یا دارای کمی انحنا می باشند .

انواع سنگ سمباده های سایش سطح
وقتی از سایش یا سمباده زنی سخن به میان می آید عمدتا منظور (سمباده کشی سطحی ) می باشد .
1-سنگ سمباده مسطح جهت سوار شدن روی هرز گرد افقی سمباده زن های با چرخش متناوب جهت سایش سطوح .
2-سنگ سمباده مسطح جهت سوار شدن روی هرزدگرد افقی سمباده زن های میزی طویل جهت سایش سطوح .
3-سنگ سمباده های فنجانی و استوانه ای و انواع قطعات غیر صفحه ای از سمباده ها جهت نصب روی هرز گرد عمودی سمباده زن های سطوح .

سنگ زنی اتوماتیک
دستیابی به اتوماسیون پیشرفتهAutomation,s Extended Reach
در یک فرایند بهم پیوسته، اتوماتیک کردن یک جنبه از فرایند باعث ارائه منافع و سودی ماورای آنچه که در برنامه ریزی اولیه کارگاه انتظار می رفته، می گردد.
روش جدید نه تنها سریع تر از قبل است بلکه درصد خطای آن نیز کمتر می باشد. در نتیجه میزان دفت کار نیز بهبود خواهد یافت.
قبلاً برای تولید کارگاه مجبور بود دو عدد دستگاه دریل را درگیر این کار نماید ولیکن در حال حاضر یکی از دستگاه ها آزاد و مشغول به کارگیری خواهد شد.
خلاص شدن یک دستگاه از یک طرف هم می تواند در بهبود و بهینه سازی فضای کارگاه موثر بوده که بتوان بجای آن دستگاه ماشین ابزار دیگری را نیز جایگزین نمود.
Angelo Carnevale می خواهد یک دستگاه تراش CNC را به کارگاه خود اضافه کند. در شرکت Michael Angelo ، تغییر روند در ساخت صفحات قالب عبارت از تغییر روند برنامه نویسی جهت ماشین کاری از حالت دستی به حالت برنامه نویسی خودکار توسط استفاده از سیستم CAM می باشد.
در گذشته، اپراتور کنار دستگاه CNC می ایستاد و اطلاعات را از روی نقشه وارد دستگاه می نمود.
این اطلاعات شامل مختصات طول و عرض (X,Y) شماره ابزار، پارامترهای برش مورد نیاز برای ماشین کاری و سوراخ کاری صفحات قالب می باشد. حال آنکه، این روش وقت گیر می بود. در صورتی که استفاده از سیستم CAM این نقیصه را جبران خواهد نمود.
هم اکنون کارگاه مجهز به نرم افزار CAM مختص این عملیات می باشد. سیستم CAM به صورت اتوماتیک ابزار مناسب و پارامترهای مورد نیاز را با توجه به اطلاعاتی که از روی نقشه تهیه شده توسط CAD شناسایی می کند انتخاب نموده تا برنامه NC را پردازش و مهیا نماید.
این روش باعث کاهش هزینه ها، تاخیر و خطای انسانی خواهد شدکه خود این روش یک مثال از اتوماسیون می باشد، که البته اتوماسیون سخت افزاری شبیه ربات لودر نبوده ولیکن در کاهش میزان لزوم دخالت انسانی موثر خواهد بود. نکته مهم دیگری که تجارب شرکت در خصوص کار با این نرم افزار را نشان می دهد عبارت از اتوماسیون بازده سرمایه گذاری می باشد.
همچنین اتوماتیک کردن برنامه نویسی جهت ساخت صفحات قالب باعث افزایش فضای خالی کف کارگاه نیز می شود. همچنین باعث آزاد شدن ظرفیت ماشین کاری کارگاه نیز میگردد. و به علاوه زمان واقعی ماشین کاری را نیز کاهش خواهد داد. همچنین زمان تنظیم مورد نیاز که قبلاً برای بستن صفحات قالب بر روی ماشین سنتر به کار می رفته کاسته خواهد شد.
به طور خلاصه، باحذف یک مانع و سد بزرگ که همان صرف و توقف زمان جهت برنامه ریزی و برنامه نویسی دستی بوده است، شده است. همچنین باعث شده که درصد خطا کاهش یافته و اصلاح آن نیز آسان تر باشد.
خوانندگانی که با قالبسازی آشنا هستند می دانند که حفره های قالب (cavities) توسط فرزکاری ایجاد می گردد ولیکن یک قالب تکمیل شده بیشتر از این است و مونتاژ قالب شامل انواع قطعات ماشین کاری شده می باشد. و در این میان صفحات قالب جزو این قطعات بوده که قطعات زیادی مثل پیچ ها، بوش ها، مجرای عبور مواد مذاب در قالب مسیرهای خنک سازی قالب و ... با این صفحات به طور مستقیم ارتباط دارند. و صفحات قالب نقش مهمی در قالب ایفا می کند.
ماشین کای هر یک از این صفحات اساساً شامل ایجاد سوراخ هایی بر روی آنها می باشد.
یک صفحه نه خیلی غیر معمول ممکن است دارای حدود 200 سوراخ در ابعاد و اشکال متفاوت باشد.
مسیرهای ابزار سر راست و مستقیم است ولیکن تعداد و تنوع سوراخ خا در صفحات قالب ممکن است برنامه نویسی آن را کمی مشکل نماید، که اتوماتیک کردن روند برنامه نویسی صرفه جویی زیادی در زمان خواهد کرد.
بنابراین در ماشین کاری صفحات پیچیدگی در مسیر حرکت ابزار نخواهد بود و لیکن مشکلی که هست حرکت ابزار نخواهد بود و لیکن مشکلی که هست تفاوت درنوع می باشد. برنامه نویسی یک صفحه مفروض شامل مشخص کردن موقعیت سوراخ، انتخاب ابزارهای مناسب برای هر سوراخ (مته مرغک، مته معمولی، مته جهت قلاویزکاری) وانتخاب کردن برای هر ابزار سرعت دوران و مقدار پیشروی مناسب، می باشد.
اصلاحات و پیشرفت های فرآیند
در اینجا تغییرات سودمنددیگری هست که می توان به اتوماسیون برنامه سازی نسبت داد.
فضای کارگاه آزاد می شود
نیاز به یک دریل بزرگ برای استفاده به عنوان تکیه گاه جهت ماشین کاری صفحه قالب حذف خواهدشد.
همیشه فضای کف کارگاه مانع این بود که بتوان یک دستگاه تراش کنترل عددی اضافه نمود ولیکن حال با حذف یکی از دستگاه های بزرگ دریل این مانع برطرف شده است.
پارامترهای متغیر به بهترین روش جایگزین شده اند.
وقتی که اپراتورها بصورت دستی هر صفحه را برنامه ریزی می کردند، آنها خودشان سرعت و میزان پیشروی که به نظر خودشان صحیح است را اعمال نمودند. خیلی از این انتخابها( سرعت، مقدار پیشروی ) بر اساس نظریات شخصی بوده و خیلی از آنها نیز از روی حدس بوده است. هم اکنون پارامترها استفاده شده در ماشین کاری صفحات بر اساس حداکثر توانایی ماشین کاری کارگاه می باشد. همه این اطلاعات از یک بانک اطلاعاتی مشترک فراخوانی می شود.
زمان ماشین کاری یک صفحه قبلاً در مقایسه با زمانی که جهت برنامه نویسی لازم بود خیلی اندک بوده است. اما حالا زمان برنامه نویسی تقریبا آنی وفوری می باشد و مایکل آنجلو می تواند ببیند که زمان برنامه نویسی نسبت به زمان برش واقعی خیلی کوتاه تر شده است.
باز و بسته کردن های متعدد به یک بار تنظیم خلاصخ شده است. قبلا در کارگاه برای بستن صفحات قالب جهت ماشین کاری مربوط از گیره ها و نگهدارنده های معمول استفاده می شده است و به خاطر تعدد سوراخ خا اپراتور مجبور بود چندین بار جای گیره ها ونگهدارنده ها را عوض کند تا اینکه بتواند همه سوراخ ها را بر روی صفحات قالب ایجاد کند. ولیکن هم اکنون کارگاه تغییراتی در خصوص حذف حالت بستن دستی صفحات اعمال نموده است. امروزه صفحات توسط گیره های مغناطیسی نگه داشته می شوند.
نتیجه بهبود در زمان تنظیمات و زمان ماشین کاری، افزایش ظرفیت کاری کارگاه شده است. دستگاه ماشین سنتر هم اکنون جهت ماشین کاری جعبه پران به کارگرفته می شود و زمان صرفه جوی شده صرف پرداخت کاری قالب می شود.
پروژه -TD03 طرح ابزارهای مخصوص برای صفحه تراش‌های ST700A و ST425C
این پروژه مربوط به طرح ابزار مخصوص است . ابزار مخصوص‌های طرح شده در این پروژهبه دو دسته تقسیم می‌شود. دسته اول شامل ابزار مخصوص از نوع قید و بست Jig & Fixture و دسته دوم راجع به ابزار مخصوص برای تولید قطعات ورقکاری (قالب) است . برای انجام کار ابتدا اصول کلی طراحی و تئوری‌های مربوطه و کارهای تجربی که تاکنون در این زمینه انجام شده مطالعه گردید تا بتوان با استفاده از آنها به طراحی ابزار مخصوص مبادرت کرد. بخش اول شامل اصول طراحی شابلن، انواع شابلن، انواع گیره و اطلاعات مربوط به سوراخکاری بوده و با استفاده از اصول و نتایج ذکر شده برای راهنمای دسته دنده ماشین‌های صفحه تراش ST700A سه ابزار مخصوص طرح گردید. این سه ابزار مخصوص برای دو مرحله سوراخکاری (2 شابلن) و یک مرحله بریدن قطعه است . نقشه مونتاژ و نقشه‌های قطعات هر ابزار مخصوص بطور کامل تهیه شده و ضمیمه پروژه می‌باشد. بخش دوم به طراحی قالب مربوط است . در این بخش نیز مانند بخش اول ابتدا اصول کلی طراحی قالب ، تئوری خمکاری، تئوری کشش ، تئوری برش ، آنالیز ریاضی قالبها (برای چند قالب نمونه) آورده شده است . با استفاده از اصول و روش‌های ذکر شده، برای دو قطعه قالب طرح گردید. قطعه اول درپوش تسمه ماشین‌های صفحه تراش ST700A است که قالب آن از نوع کششی است . برای طرح این قالب ، ابتدا مراحل کشش ، نیروی کشش و ابعاد ورق اولیه محاسبه شد و سپس نقشه کامل مونتاژ قالب بهمراه نقشه قطعات آن تهیه گردید. قطعه دوم مربوط به ماشین مته VR2 است . تولید این قطعه مراحل برش ، کشش و خمکاری را شامل می‌شود و برای تولید آن دو قالب طرح گردیده است . در مورد این قطعه نیز نیروهای لازم برای فرم دادن تعیین شد و نقشه کامل مونتاژ قالبها بهمراه نقشه قطعات آنها تهیه گردید.
طراحی و ساخت یک سیستم کنترل تطبیقی و نصب آن بر روی ماشین تراش
در این پروژه شدت جریان موتور محرک پیشروی ابزار که معرف وضعیت ماشینکاری می‌باشد اندازه‌گیری شده و با توجه به تغییرات آن، سرعت پیشروی ابزار به گونه‌ای تغییر داده می‌شود تا شدت جریان اندازه‌گیری شده در محدوده مجاز قرار گیرد. از آنجایی که شرایط ماشینکاری در منطقه برش بسیار پیچیده و متغیر با زمان می‌باشد بنابراین بدست آوردن معادله دیفرانسیل حاکم بر منطقه برش مقدور نبوده و لذا به منظور شناسایی سیستم و یافتن ارتباط بین ورودی و خروجی از مدل شناسایی

 

[مجتبی ورشاوی]

ماشینهای سنگ زنی
حرکتهای اصلی این ماشین عبارتند از:
۱- حرکت دورانی چرخ سنگ
۲- حرکت چپ و راست (طولی) میز سنگ
3- حرکت بالا و پائین چرخ سنگ
4- حرکت جلو و عقب (عرضی ) چرخ سنگ
انواع چسبها
چسب های شیشه یی ، که با حروف « V » نشان داده می شوند ، چسب های خاک رسی و لعابی و شیشه یی اند که امروزه در تولید بیش از نیمی از چرخ های سنباده به کار می روند . استحکام و صلبیت آن ها موجب برداشت سریع مقرون به صرفه ی ماده می شود و آن ها را برای مصارفی چون عملیات سنگ زنی چند کاره و دقیق مناسب کرده است .
چرخ های با چسب سیلیکاتی با حرف « S » نشان داده می شوند و غالباٌ در ماشین های بزرگ و با سرعت دورانی کم ، که وجود سیال تراش کاری برای آنها ضروری است ، به کار گرفته می شوند . گفته می شود که چرخ های با چسب سیلیکاتی به دلیل جدایش آسانتر دانه های ساینده ، از چرخهای شیشه یی نرم ترند .
چرخهای با چسب لاستیکی که با علامت « R » مشخص می شوند حاوی مواد مصنوعی و طبیعی اند. نمونه های نرم تر، به سبب خاصیت ارتجاعی این چسب سنگهایی عالی برای پرداخت کاری به شمار می روند . نمونه های سخت تر با ترکیبی از دو خاصیت ارتجاعی و مقاومت در برابر آب ، به صورت چرخهای برش خنک شونده با آب برای مواردی به کار می روند که ایجاد لبه های تیز و سوختگی باید به حداقل ، و ایمنی به حداکثر رسانده شود . کاربردهای دیگر این گونه چرخها شامل چرخهای سنباده و چرخهای تنظیم کننده برای سنگ زنی بدون مرکز است .
چرخهای لاستیکی که با حرف « B » مشخص می شوند از مواد چسباننده ی رزین فنولی گرما سخت ساخته می شوند
این چرخها به دلیل چقرمگی زیاد با سرعت دورانی بسیار بالا کار می کنند . از آنجا که این چسب می تواند تنش های سنگین و زیاد سنگ زنی را تحمل کند در عملیات سنگ زنی خشن و سریع و عملیات قطع کردن به کار می روند . از نوع دانه ریزتر این چرخها برای پرداخت ظریف سطح استفاده می شود . در برخی از مصارف ویژه ، چرخ های با چسب مصنوعی برای کسب استحکام بیشتر تقویت می شوند .
در چرخهای لاکی که با حرف « E » مشخص می شوند پیوندی با مقاومت گرمایی کم برای انواع عملیات سنگ زنی ، به ویژه عمل تراش آسان و پرداخت خوب تولید می شود. کاربرد لاک بیشتر به چرخهای سنباده ی غلتکی محدود می شود .
چرخ های با چسب اکسی کلریدی با حرف « O » مشخص می شوند و در عملیات سنگ زنی کند به کار می روند .
چرخهای سنباده با شکل ها و اندازه های گوناگون ساخته می شوند . از چرخ ها یا نوک های سوار شدنی برای پلیسه گیری ، پرداخت قالب ، و سنگ زنی سوراخ استفاده می کنند . شکل های دیگر ابزار سنگ زنی عبارتند از : میله ، سنگ ، قطعات مکعب مستطیلی و قطعات نصب شدنی .
سایر ابزارهای ویژه سنگ زنی برای مصارف گوناگونی ساخته می شوند . دیسک های جداشدنی الماسی نازک را برای افزایش سرعت عملیات براده برداری و جلوگیری از افزایش دما به صورت متخلخل می سازند . این محصول برای انواع کارهای سنگ زنی و ابزار تیزکنی به کار می رود .
دیسک های سنگ زنی انعطاف پذیر از ورقه های الیاف چقرمه و ارتجاعی همراه با دانه های ساینده ساخته می شوند . این چرخها به ویژه برای صاف کردن فلز جوش و سنگ زنی قطعات ریختگی کاربرد پیدا کرده اند . اصطلاح ورق ساینده در مورد پشت بند غالباٌ از جنس پارچه ، کاغذ ، و یا پلاستیک است و ماده ی چسباننده چسب یا رزین است . دانه هایی با اندازه ها و جنس های گوناگون در صنایع به کار می روند . دانه های ساینده آزاد نیز در انواع و اندازه های متنوع ساخته می شوند
انواع مواد ساینده
3O2
ترکیب غیر آلی حاصل از جوش خوردن سنگ معدن آلومین در کوره ی قوس الکتریکی در دمای بیش از 2000 درجه ی سانتی گراد ( 3632 درجه فارنهایت ) است . اکسید آلومینیوم جوش با عدد سختی 9 در مقیاس موس ، از لحاظ سختی تنها یک درجه از کاربید سیلیسیم پایین تر است این ماده بسیار سخت و چقرمه است و به آهستگی کند می شود . اکسید آلومینیوم به سبب بلورین دیرشکن خود رایج ترین ماده ی ساینده برای کاربردهای گوناگون است . این ماده می تواند پرداخت های ظریف و بدون خش بر روی گسترده ی وسیعی از آلیاژهای فولادی ایجاد کند.
CBN
ماده ی ساینده ی دیگری است که در نتیجه ی تحقیق در مورد ساخت الماس مصنوعی ابداع شد . این ماده با عدد سختی 9+ در مقیاس موس ، از لحاظ سختی به الماس نزدیک است و برای سنگ زدن فولادهای کربن دار و آلیاژی سخت شده ، فولادهای ابزار و قالب به کار می رود .
استفاده ازاین سه ماده ساینده در فرایندهای سنگ زنی صنعتی ترجیح داده می شود. کورندوم ، سنباده ، و سنگ چخماق مواد ساینده طبیعی اند و کاربرد آنها در فرایندهای سایشی صنعتی محدود است .
ماشین کاری سایشی
ماشین کاری سایشی یکی از فرایند های اساسی ماشین کاری است که درآن تشکیل تراشه بوسیله لبه های برنده ذرات یا دانه های ساینده صورت می گیرد .بی تردیداین فرایند قدیمی ترین فرایند ماشین کاری است .در موزه ها نمونه های فراوانی از ابزار،وسایل آشپزخانه وجنگ افزار هایی که توسط مردم باستان تهیه شده است مشاهده می گردد در آن زمان با سایش مواد نرم روی سنگ های سخت و از بین بردن قسمت های نا خواسته ، آن را به شکل دلخواه در می آورند. تا قرنها فقط مواد ساینده طبیعی در دسترس بود وماشین کاری سایشی از لحاظ اهمیت و کاربرد به وسیله فرایند های اساسی ماشین کاری جدید تر که حول مواد تراش برتر گسترش یافته بودند جایگزین شد . لیکن گسترش مواد ساینده مصنوعی و درک بهتر اصول فرایند ماشین کاری سایشی باعث شده است که این فرایند در انواع گوناگون آن از مهمترین فرایند های اساسی ماشین کاری شود .
با این فرایند می توان از نرم ترین و صاف ترین سطوح قابل تحصیل طی هر نوع فرایند ماشین کاری با برداشتن مقدار بسیار کمی براده تا سطوح خشن و زبر با نرخ براده برداری زیاد ایجاد کرد .
ذرات ساینده ممکن است به یکی از سه صورت زیر باشد :
1-آزاد
2-همراه با چسب روی یک نوار (به نام محصول ورقه ای )
3- به شکل فشرده به صورت سنگ یا چرخ که در آنها مواد ساینده به کمک چسب در کنار هم نگه داشته می شوند (به نام محصول چسبی )
در اصل فرایند برداشتن فلز در هر سه حالت یکی است و تفاوت مهم آنها در فاصله عمل دانه ها (تماس دانه ها با کار )و صلبیت و درجه استحکام چسب دانه هاست.فرایند های ماسین کاری سایشی دو مشخصه منحصر به فرد دارند: اول اینکه لبه های برنده بسیار کوچکی دارند و نعداد زیادی از این لبه ها همزمان می تواند عمل تراش را صورت دهند و در صورتی که ماشین مناسبی به کار گرفته شود ،تراش کاری بسیار ظریف امکان پذیر است و می توان سطوح صاف و با دقت ابعاد زیاد ایجاد کرد .
دوم به علت استفاده از مواد ساینده بسیار سخت ، می توان مواد بسیار سختی همچون فولاد سخت شده ،شیشه، کاربیت،و سرامیک را به سادگی زیاد ماشین کاری نمود .در نتیجه فرایند های ماشین کاری سایشی نه تنها فرایند های ساخت مهمی هستند،بلکه اساساً از فرایند های ضروری به شمار میروند .بسیاری از محصولات مدرن امروزی از قبیل ماشین های ابزار مدرن ،اتومبیل ها ،سفینه های فضایی و هواپیماهارا نمی توان به کمک این فرایند ساخت .
موادساینده
ماده ساینده ماده سختی است که قابلیت بریدن یا ساییدن مواد دیگر را داشته باشد.بنابراین از زمانهای
قدیم برخی مواد ساینده طبیعی خاصی وجود داشته است.
مردم باستان از سنگهای ماسه ای برای تیز کردن ابزار وجنگ افزار خوداستفاده میکنند.چرخهای سمباده اولیه را از قطعات بزرگ سنگهای ماسه ای می بریده اند.
ولی ازآنجا که سختی قسمتهای مختلف این چرخهایکنواخت نبوده اند،فرسایش آنها نامنظم نتایج حاصله غیر یکنواخت بوده است. سمباده ، مخلوطی از اکسید آلو مینیم و اکسید مغناطیسی آهن است که به عنوان ساینده طبیعی به صورت روکشی روی پارچه یا کاغذ کشیده می شود .سنگ سمباده و الماس از دیگر مواد ساینده طبیعی هستند .البته گسترش ساخت مواد ساینده مصنوعی با خواص یکنواخت این امکان را به وجود آورده اند که فرایندهای ماشین کاری سایشی در ردیف فرایند های ماشین کاری دقیق قرار گیرد .کوارتز ،ماسه،لعل،و الماس تنها ساینده های طبیعی هستند که هنوز اهمیت تجارتی دارند.در درجه اول از ماسه کوارتز به عنوان ماده ساینده در ورقه های ساینده و در فرایند پاشیدن ذرات به کمک هوا استفاده می شود . ساینده مصنوعی نیز در این زمینه جای خود را باز کرده است.
سختی از مهمترین ویژگی های یک ماده ساینده است . دو خاصیت دیگر دردانه های ساینده مهم است . ساییدگی یا نرمی که در اثر عمل سایش دانه ،لبه های تازه آن کند ،دانه هاپهن،و چرخ براق می گردد.دوم تردی که به شکست دانه بر می گردد و در نقطه مقابل چقرمگی قرار دارد . در سنگ زنی قابلیت شکست دانه و ایجادلبه های تیز تازه اهمیت دارد. الماس سخت ترین ماده است .الماس هایی که به عنوان ساینده به کار میروند سنگ های طبیعی با رنگهای نامناسب برای کارهای زینتی و سنگ های مصنوعی کوچکی هستند که اختصاصاً برای اهداف سایشی ساخته می شوند. چنین به نظر میرسد که الماسهای دست ساخته بسیار تردترند ودر نتیجه سریعتر میبرند ودبرتر گرم می شوند کارایی این نوع الماس در چرخ ها با چسب فلزی به خوبی نوع دیگر نیست . از چزخ های ساینده الماسی برای تیز کردن ابزارهای تراش کاربیدی و سرامیکی استفاده فراوان می شود . همچنین از الماس برای تیز کردن وتصحیح انداره چرخ های ساینده دیگر استفاده می شود البته به خاطر هزینه زیاداز الماس فقط در مواردی که نتوان نتیجه مورد نظر را از انواع ساینده های ارزانتر دیگر بدست آورد استفاده می شود .
اندازه وشکل هندسی دانه های ساینده
برای افزایش ظرفیت فرایند درسنگ زنی،دانه های ساینده را توسط غربالهای مکانیکی در اندازه های مختلف سرند می کنند.تعداد سوراخهای موجود درهر اینچ طول از غربال که بیشترین تعداد ذرات از آن عبورکنندتعین کننده
اندازه دانه است . شکل دانه در فرایند سایشی اهمیت دارد . زیرا تعیین کننده شکل هندسی ابزار براده برداری است.
بنابراین ماشینکاری سایشی ترکیبی ازتراشیدن،خراشیدن وسائیدن است.

 

[مجتبی ورشاوی]

ساختار سنگ
چگونگی قرار گرفتن ذرات ساینده نسبت به یکدیگر را ساختار سنگ می نامند.اگر دانه ها خیلی نزدیک به هم باشند (فشرده)واگر دور از یکدیگر باشند (باز)می نامند
چگونگی عملکرد سنگ متاثر از عوامل زیر است:
1. درجه سنگ
2. استحکام
3. اندازه دانه
4. سختی وتردی
5. شکل لبه های برنده دانه ها
6. عوامل فرایند(سرعت،بار،روانکارها،خنک کننده ها)
نسبت سنگ زنی G
با کنده شدن دانه ها اندازه سنگ تغییرمیکند که آنرا نسبت سنگ زنیG می نامند. که به صورت اینچ مکعب ماده مصرفی تعریف می شود در سنگ زنی معمولی نسبت سنگ زنی در محدوده 1به20 تا 1به80 است. این میار نشان دهنده میزان کاری است که در طول عمر خود انجام می دهد.

سایش وصیقل دادن
سائیدن ناهمواریهای سطح وچسب اضافی را برطرف می کند،ضخامت کلی را کاهش می دهدوهر گونه دگرشکلی سطح ناشی از برش خوردن را می زداید وبرای صیقل دادن بعدی سطحی صاف وهموار آماده می سازد. از این رو الزامی است که سایش خود ،سب هیچگونه دگرشکلی (بر اثر فشار یا حرارت) نشود.آلاینده هایی (از محیط یا ماده سائیده)داخل می شود که حاصل آن کندن سطح کانی است وشاید،خود بخشی از آن را آلوده می سازد وسبب خراش نمونه های بعدی می شود.ترکیبات ومواد بکار رفته در سایش در اندازه های سنگ ریزه یا گریتgrit ومش mesh یا ذرات ریز در حد روزنه (اندازه های میکرونی micron size) است.(جدول1-3) ساینده های معین وثابت (الماس، سنگ یا خاک سمباده یا ایمری emery) نشانده شده در فلز،اپوکسی یا کاغذ(سنگ سمباده یا کاغذ سمباده) از این رو که سطحی یکنواخت در برابر کانی می گسترانند، بر ساینده های سست برتری دارند.
صیقل دادن ، در حقیقت تداوم سایش وبکارگیری فزاینده از ساینده های ریزتر وریزتر است که هدف زدودن لایه سطحی دگر شکلی وایجاد سطحی است که بدور از هرگونه خراش باشد.
صیقل لرزشی
صیقلی کردن نوسانی یا لرزشی vibropolishing از عملکرد های مفید وموثردر مرحله انتهایی یا پایانی به شمار می رود وتنها هنگامی موفقیت آمیز است که بر روی سطحی از نمونه که از ابتدا صاف ویکنواخت بوده انجام پذیرد. متاسفانه در این روش چنانکه نمونه در برگیرنده کانی های به نسبت سخت ونرم ،بگونه ای همبود،باشد برجستگی بالایی را در نمونه صیقل شده پدید می آورد.
صیقل الکترولیتی
در روش صیقلی کردن با الکترولیت electrolyte polishing مواد از روی نمونه به صورت الکتریکی ومکانیکی برداشته می شود.بطور معمول ،یک سیال الکترولیتی etching ونیز خورنده شیمیایی etchant باید از نظر شیمیایی فعال باشد..در نتیجه این احتمال وجود دارد که شماری از فاز های کانیایی ،مانند نقره یا بیسموت را از نمونه خارح سازند.
برش های صیقلی شده نازک polished thin section
با توجه به اینکه در بیشتر کان سنگ ها ،کانی های کدر وشفاف همبود یکدیگرند ،در یک بررسی یا پژوهش کامل ودقیق ،کاربردر میکروسکپ باپرتوهای عبوری وبازتابی الکترونی گریزناپذیر می نماید. این نیاز به گسترش وتکامل روش های تهیه برش های نازکی انجامید. حدود 3 0/ . میلیی لیتر ضخامت )که سطح رویی پوشانده نشده بالامل، یا هر دو سطح آن صیقلی شود ( برش های نازک دو طرف صیقلی شده ).با این روش بافت هایی معین ومشخص که در برش های صیقلی معمولی (یعنی نمونه های قالبی وصیقل شده )،در برش های نازک ((سنگ شناسی)) وحتی در برش های صیقلی نازک (از یک طرف صیقل شده)، دیده نمی شود. در برش های صیقلی شده از هر دو طرف قابل رویت می شود.مثال های علمی ونمونه ،عبارت از بافت هایی است که توسط اسفالریت ،روتیل کاستریت،سینابر،تترائدریت-تنانتیت ارائه می شود.
اچ کردن نمونه
اچ کردن etching شیمیایی برای شناسایی کانی استفاده می شده است(شورت short 1940) با این که میکرسکوپی الکترونی تا حد زیادی جانشین این روش شده است ولی کنده کاری شیمیایی هنوز در آشکار سازی ساخت کاربرد دارد .رامدور Ramdohr (1980) نشان می دهد که اچ کردن شیمیایی از جهت آشکار سازی ناحیه بندی zoning دو قلویی(ماکل دار شدن)وکناره دانه ودر هنگام نیاز به آنالیزه های مدال- در صورت اضافه شدن فازهای کانیایی مناسب است.برای اطلاعات بیشتر درباره این روش ،به فصل 8- جدول کانی ها- ونتایج معین و ویژه ای که راجع به کانی های خاص ذکر شده رجوع کنید.
قالب دانه ها Grain mounts
ممکن است با ریخت ذرات یا دانه های کانی در یک چسب اپوکسی یا قالبی پلاستیکی وبرش صیقل دادن آنها به همان صورتی که شرح داده شد نمونه را آماده وسپس به بررسی آن پردازند.
نگاه داری نمونه
با توجه به صرف زمان ، دقت ،توجه ورسیدگی وصرف هزینه برای تولید یک نمونه مناسب جهت مطالعه وبررسی ونهایت بی توجهی وسهل انگاری خواهد بود اگر بر اثر نگاه داری غیر اصولی ونادرست ،آن نمونه خراب گردد. در اهداف وپروژه های تحقیقاتی باید بلافاصله وبه محض آماده شدن هر نمونه ای که تهیه آن ضروری می شود،آن نمونه مورد مطالعه وعکس برداری قرار گیرد.هر چند، بیشتر مردم معمولاً تعدادی از نمونه ها یا همه آنها را برای مدت زمان قابل توجهی نگاه می دارند وزمانی که اکسیده ،کدر ویا دچار دگرسانی ثانوی مربوط به زمان شدند ،مجبور می شوند آنها را دوباره صیقل نمایند .به جهت کاستن از این فرایندهای ثانوی ،غالباٌ نمونه ها در محیطی خشک وعاری از گردو غبار نگهداری می شود .کابینت ویا قفسه های مناسب نگهداری نمونه که در مراکز خاص خرید می توان به آنها دست یافت،هوا گرد وغبار را تا اندازه ای از محیط نمونه ها خارج می کنند یا اصلاً مانع ورود آنها به کابینت می شوند.
کابینت های می توانند وسیله یا ماده خشک کننده desiccation medium (ژل سیلیس) ودرهای پوشیده با لاستیک داشته باشند .کابینت ها این امکان را فراهم آورده که نمونه های صیقلی شده بدون کوچکترین آسیب وزیانی طبقه بندی وجابجا شوند.
انواع مواد ساینده و ماشینهای سنگ زنی داخلی
انواع مواد ساینده :
1- کاربید سیلسسیم
2- اکسید آلومینیوم
3- نیترید بور مکعبی
انواع ابزار ساینده :
1- چرخ سنباده
2- ورقه های ساینده
3- دانه های آزاد ساینده
مشخصات چرخ
1- نوع ساینده
2- اندازه دانه
3- درجه ÷یوند
4- ساختار
5- نوع چسب
CYLINDRICAL GRINDING سنگ زنی استوانه ای
CYLINDRICALGRINDING سنگ زنی استوانه ای
EXTERNAL GRINDING سنگ زنی سطوح خارجی
INTERNAL GRINDING سنگ زنی سطوح داخلی
حرکات اصلی در سنگ زنی محوری :
1- چرخش قطعه کار به دور میله
2-چرخش سنگ سنباده
3- حرکت به داخل و خارج قطعه کار
4- حرکت عرضی چرخ روی قطعه کار
چه قطعاتی برای سنگ زنی محوری مناسب می باشند:
1- شفتهای پله ای گرد(با سطوح پله ای یا قطر های متفاوت)
CYLINDRICAL GRINDING OF ROUND STEPPED SHAFTS
2- قطعاتی با سطوح استوانه ای مختلف المرکز
CYLINDRICALGRINDING OF GRANKPINS
3- قطعات حلقوی که به سطوح داخلی و خارجی هم مرکز نیازمندند
CYLINDRICAL GRINDING OF RINGS
4- قطعات ساتوانه ای که نیاز به سنگ زنی شعاعی یا شیار زنی دارند
CYLINDRICAL GRINDING OF GROVES
EXTERNAL GRINDING سنگ زنی سطوح خارجی
ماشین سنگ گرد سای ساده
ماشین سنگ گردتراش مبنا
ماشین سنگ بدون مرغک
ماشین سنگ گرد سای مبنا
سنگ زنی بدون مرغک
چرخ سنباده
قطعه کار
چرخ تنظیم (چرخ تغذیه)
تیغه کارگیرفوقانی زاویه دار
انواع ماشینهای سنگ زنی داخلی
١- ماشین سنگ توسای مهاری تغییر شکل قطعه در اثر فشار زیادانتخاب ساز وکار صحیح کار گیر
۲- ماشین سنگ توسای بدون مرغک باتکیه گاه غلتکی ایجاد سوراخهای بسیار دقیق هم مرکز بودن قطر داخلی و خارجی
۳- ماشین سنگ توسای با تکیه گاه کفشکی کاهش لرزش سنگ زده شده سرعت دورانی کم
روشهای سنگ زنی داخلی
1- بی مرغک با تکیه گاه کفشکی
۲- سنگ تو سای مهاریی( نظام دار)
۳- بی مرغک با تکیه گاه غلتکی
نکاتی در رابطه با سنگ زنی
1-از کاربردهای سنگ زنی برطرف کردن ناهمواریهای سطوح قطعات (پلیسه گیری) -به دست اوردن دقت ابعادی وافزایش کیفیت سطح وتیز کردن ابزارها می باشد.
2- به یاد داشته باشیم سنگ زنی سنتی همواره تنش پسماند در قطعه کاربوجود می اورد.
3-سنگ های سمباده از ذرات گوشه داروتیز که با چسب مخصوصی بهم متصل شده اند ساخته می شوند.ذرات کند وساییده شده بایستی از چسب جدا شده و جای خود را به دانه های تیز بدهند.
4-جنس سنگ سمباده از اکسیدالومینیوم -سیلسیم-کربور سیلسیم-کربوربر می باشد.
5-ساختمان سنگ های سمباده به اندازه دانه ها وضخامت سنگ بستگی دارد.
6-اگر سرعت محیطی سنگ سمباده از حالت بهینه کمتر انتخاب شود سایش ان افزایش می یابد.
7-اگر طول قوس تماس بین سنگ سمباده و قطعه کار افزایش یابد سرعت محیطی سنگ سمباده باید کاهش یابد.
8-در عملیات سنگ زنی استوانه ها اگر پیشروی طولی به ازای یک دور چرخش کامل برابربا دو سوم عرض سنگ سمباده انتخاب شود بهترین کیفیت سطح حاصل می شود.
9-سرعت محیطی سنگ سمباده با توجه به نوع چسب سنگ محدود می گردد.
10-در عملیات سنگ زنی با توجه به اینکه ضخامت براده کم است اما توان براده برداری بالاست.
11-در عملیات سنگ زنی بیشتر حرارت تولیدی به قطعه کار می رسد ولی در عملیات تراشکاری بیشتر حرارت تولیدی به براده می رسد.
12-سختی و نرمی سنگ مربوط به مقاومت جدا شدن دانه ها از سنگ می باشد.
13-سنگ سمباده با ذرات ریز برای فلزات سخت و سنگ سمباده با ذرات درشت برای فلزات نرم بکار برده می شود.
14-سنگ های نرم را برای فلزات سخت وسنگ های سخت را برای فلزات نرم بکار می برند.
15-بر خلاف عمل تراشکاری در سنگ زنی مولفه شعاعی نیرو تقریبا 2برابر مولفه مماسی نیرو می باشد.
16-اگر از مایع خنک کننده استفاده شود مقدار مولفه مماسی کاهش می یابد.
17-در عملیات سنگ زنی سطوح تخت با افزایش پیشروی مولفه افقی نیرو افزایش می یابد.
18-با افزایش پیشروی و عمق برش در هنگام سنگ زنی گرد سایی مولفه مماسی نیرو افزایش می یابد.
19-مولفه های نیروی برشی در عمل سنگ زنی نسبتا کوچک اند.از ابن رومقاومت و صلبیت ماشین نسبت به تغییر شکل قطعه کار در حین عمل سنگ زنی از اهمیت کمتری برخوردار است.
20-انواع چسب مورد استفاده در سنگ سمباده عبارتند از چسب های معدنی-چسب های سرامیکی و چسب های
باکلیتی .از چسب های باکلیتی به دلیل مقاومت زیاد در دماهای بالا در سرعت های بالاتری نسبت به دو چسب دیگر استفاده می شود.از چسب سرامیکی در سرعت های بالاتری نسبت به چسب معدنی استفاده می گردد.
21-سنگ زنی دقیق شامل دو عملیات هونینگ و لپینگ می باشد.عملیات هونینگ مربوط به سنگ زنی سطوح داخلی سوراخ ها می باشدو عملیات لپینگ شامل سنگ زنی سطوح خارجی قطعات می باشد مانند لپینگ سطح خارجی یک کره