آخرین به روزرسانی
مقدمه
سنگ زنی تخت (Blanchard Grinding) تا حد زیادی مشابه سایر فرآیندهای سنگ زنی عمل می کند و از یک ماده ساینده برای حذف براده استفاده میشود. قابلیت منحصر به فرد سنگ زنی بلانشار این است که می تواند مواد را سریعتر از سایر روش های سنگ زنی دقیق حذف کند. در این مقاله به سنگ زنی تخت، کاربردها، مواد مناسب، نحوه عملکرد، مزایا و معایب آن خواهیم پرداخت.
فهرست مطالب
سنگ زنی تخت چیست؟
سنگ زنی تخت فرآیندی است که برای برداشتن مقدار زیادی براده از یک طرف قطعه کار استفاده می شود. نام سنگ زنی بلانشار یا تخت برگرفته از شرکت Blanchard Machine در کمبریج و در اوایل قرن بیستم است. سنگ زنی بلانشار مورد استفاده قرار میگیرد، زیرا در حذف براده بسیار کارآمدتر از سنگ زنی دقیق است. از سنگ زنی دقیق برای دستیابی به تلرانس ابعادی کمتر از 0.025 میلی متر استفاده می شود.
سنگ زنی بلانشار چگونه عمل می کند؟
در سنگ زنی تخت، یک قطعه کار آهنی با آهنربا (یا یک قطعه کار غیر آهنی با ابزارگیرها) به یک میز چرخان محکم می شود. در بالای قطعه کار، یک چرخ ساینده در موقعیت عمودی بر روی یک محور نصب می شود. در حین سنگ زنی، هم قطعه کار و هم چرخ ساینده در جهت مخالف می چرخند. پس از تماس دو قطعه و اتمام سنگ زنی، یک الگو به صورت هاشور متقاطع مشخص بر روی سطح سنگ خورده باقی می ماند.
انواع سنگزنی تخت
سنگزنی تخت، همانطور که از نامش پیداست، برای ایجاد سطوح صاف و دقیق بر روی قطعات کار استفاده میشود. یکی از مهمترین عوامل در این فرآیند، نحوه نگه داشتن قطعه کار روی میز دستگاه است. در ادامه به بررسی انواع مختلف سنگزنی تخت بر اساس روش نگه داشتن قطعه کار میپردازیم:
۱. سنگزنی تخت مغناطیسی
در این روش، از یک میز مغناطیسی برای نگه داشتن قطعات کار آهنی استفاده میشود. میز مغناطیسی دارای یک میدان مغناطیسی قوی است که قطعه کار را به خود میچسباند. با فعال کردن میدان مغناطیسی، قطعه کار به صورت ایمن روی میز ثابت میشود و در حین فرآیند سنگزنی حرکت نمیکند.
مزایای سنگزنی تخت مغناطیسی:
- سرعت و سهولت بستن قطعه کار: با فعال کردن میدان مغناطیسی، قطعه کار به سرعت و به راحتی روی میز ثابت میشود.
- ایمنی بالا: خطر افتادن قطعه کار در حین فرآیند بسیار کم است.
- قابلیت استفاده برای قطعات با شکلهای مختلف: با استفاده از قطعات پلاریزه و غیره میتوان قطعات با شکلهای پیچیده را نیز روی میز مغناطیسی ثابت کرد.
۲. سنگزنی تخت هیدرولیکی
در این روش، از فشار هیدرولیکی برای نگه داشتن قطعه کار استفاده میشود. قطعه کار در یک فیکسچر مخصوص قرار میگیرد و سپس با اعمال فشار هیدرولیکی، فیکسچر به قطعه کار فشرده میشود و آن را محکم روی میز نگه میدارد.
مزایای سنگزنی تخت هیدرولیکی:
- قابلیت استفاده برای قطعات بزرگ و سنگین: با استفاده از فشار هیدرولیکی میتوان قطعات با وزن زیاد را نیز به راحتی نگه داشت.
- تنظیم دقیق نیروی نگه داشتن: با تنظیم فشار هیدرولیک میتوان نیروی نگه داشتن قطعه کار را به دقت تنظیم کرد.
- قابلیت استفاده برای قطعات با شکلهای پیچیده: با استفاده از فیکسچرهای مختلف میتوان قطعات با شکلهای پیچیده را نیز نگه داشت.
موارد مناسب برای سنگزنی تخت هیدرولیکی:
- قطعات بزرگ و سنگین
- قطعات با شکلهای پیچیده
- قطعاتی که نیاز به نیروی نگه داشتن بالایی دارند
۳. سنگزنی تخت با استفاده از فیکسچر
در این روش، از فیکسچرهای مختلفی برای نگه داشتن قطعه کار استفاده میشود. نوع فیکسچر به شکل و جنس قطعه کار بستگی دارد. برای قطعات غیرآهنی و قطعات با شکلهای پیچیده، از فیکسچرهایی با گیره، پیچ و مهره و یا مکنده استفاده میشود.
انواع فیکسچر:
- فیکسچرهای پنوماتیکی: از فشار هوا برای نگه داشتن قطعه کار استفاده میکنند.
- فیکسچرهای هیدرولیکی: از فشار روغن برای نگه داشتن قطعه کار استفاده میکنند.
- فیکسچرهای مکانیکی: از گیره، پیچ و مهره برای نگه داشتن قطعه کار استفاده میکنند.
انتخاب نوع فیکسچر به عوامل زیر بستگی دارد:
- شکل و اندازه قطعه کار
- جنس قطعه کار
- دقت مورد نیاز
- نیروی مورد نیاز برای نگه داشتن قطعه کار
مزایای استفاده از فیکسچر:
- قابلیت استفاده برای انواع مختلف قطعه کار: با استفاده از فیکسچرهای مختلف میتوان انواع مختلف قطعه کار را نگه داشت.
- تنوع در طراحی فیکسچر: میتوان فیکسچرهایی با طراحی خاص برای هر قطعه کار طراحی کرد.
- افزایش دقت و تکرارپذیری: با استفاده از فیکسچرهای دقیق میتوان دقت و تکرارپذیری فرآیند سنگزنی را افزایش داد.
در انتخاب روش مناسب برای نگه داشتن قطعه کار، باید عوامل زیر را در نظر گرفت:
- شکل و اندازه قطعه کار
- جنس قطعه کار
- دقت مورد نیاز
- نیروی مورد نیاز برای نگه داشتن قطعه کار
- هزینه
با توجه به این عوامل، میتوان مناسبترین روش را برای سنگزنی تخت هر قطعه کار انتخاب کرد.
کاربردهای مختلف سنگ زنی تخت کدامند؟
سنگ زنی تخت را می توان هم بر روی مواد آهنی و هم غیر آهنی استفاده کرد. در زیر فهرستی از کاربردهایی که می توان از سنگ زنی بلانشار در آنها استفاده کرد آورده شده است:
- ابزارسازی قالب و ماتریس.
- ورقها (Plate stock).
- ریخته گری ها و آهنگری های بزرگ.
- قطعات بزرگ حاصل از پرسکاری (stampings).
- میزهای گردان.
مزایای سنگ زنی تخت در فلزکاری چیست؟
چندین مزیت وجود دارد که چرا یک شرکت ممکن است از سنگ زنی بلانشار به جای سایر روش ها در فلزکاری استفاده کند. برخی از این مزایا به شرح زیر است:
- سرعت: در حذف مقدار زیادی براده با سرعت بالا عمل می کند.سنگ زنی تخت میتواند برای آمادهسازی اولیه سطح قطعه کار جهت انجام سنگ زنی دقیقتر و باکیفیتتر، مفید باشد.
- مقرون به صرفه بودن: سرعتی که سنگ زنی بلانشار ، براده را حذف میکند، آن را نسبت به سایر روشها مقرون به صرفهتر میسازد.
- روی قطعات بزرگ به خوبی کار می کند: این روش برای حذف مقادیر زیاد براده از سطوح بزرگ بهترین است.
سنگ زنی تخت در مقایسه با سایر روش های سنگ زنی سطحی چگونه است؟
سنگ زنی بلانشار بیشتر با سنگ زنی سطحی مقایسه می شود. سنگ زنی سطحی اصطلاحی است که برای توصیف یک روش سنگ زنی استفاده میشود که سطح بالایی از دقت را ایجاد میکند، مانند سنگ زنی سطحی افقی یا عمودی. از سنگ زنی سطحی زمانی استفاده می شود که نیاز به کیفیت سطح بالا و تلرانس ابعادی کمتر از 0.025 میلی متر باشد. با این حال، سنگ زنی بلانشار برای کاربردهایی که در آنها برداشتن مقدار زیادی براده مورد نیاز است ضروری است.
چه موادی برای سنگ زنی بلانشار مناسب هستند؟
طیف گسترده ای از فلزات وجود دارند که برای سنگ زنی تخت مناسب هستند. فلزات آهنی راحتتر سنگ زنی می شوند زیرا می توان آنها را با یک میز الکترومغناطیسی در جای خود نگه داشت، در حالی که مواد غیرآهنی برای نگه داشتن قطعه کار در جای خود به یک ابزار مخصوص نیاز دارند. برخی از نمونه های موادی که می توان با استفاده از سنگ زنی بلانشار آنها را سنگ زد عبارتند از:
- برنز
- فولاد
- آلومینیوم
- فولاد ضد زنگ
- چدن
- فولاد ابزار
- مس
چه ابزار و تجهیزاتی در سنگ زنی تخت استفاده می شود؟
ابزارهای بسیار کمی در سنگ زنی تخت به جز خود دستگاه سنگ زنی استفاده می شود. این دستگاه از یک میز چرخان بزرگ تشکیل شده است که معمولاً مغناطیسی است و برای نگه داشتن قطعه کار استفاده می شود. دستگاه سنگ زنی بلانشار دارای یک هد (کلهگی) متحرک است که یک چرخ سنگزنی چرخان را به سمت پایین حرکت داده و آنرا با قطعه کار در حالی که میز مغناطیسی در حال چرخش است، تماس می دهد. سنگ زنی تخت ممکن است به برخی ابزارهای دستی اولیه برای ثابت کردن و برداشتن قطعات کار به و از میز چرخان نیاز داشته باشد.
معایب رایج سنگ زنی بلانشار چیست؟
سنگ زنی تخت دارای معایب اندکی است، از جمله:
- دقت: دقت آن کمتر از سایر روش های سنگ زنی دقیق است. به همین دلیل است که اکثر فرآیندهای سنگ زنی با سنگ زنی تخت شروع می شوند و با یک روش سنگ زنی متفاوت به پایان می رسند.
- کیفیت سطح: یک سطح سنگ زده شده، الگوی مشخصی به صورت هاشور متقاطع بر جای می گذارد. این سطح برای عملیات سطحی مانند پوشش محافظ یا رنگ آمیزی آماده نیست و ممکن است تحمل تنش قطعه را کاهش دهد.
- هندسه سنگ زنی: این فرآیند فقط قادر به سنگ زدن سطوح صاف است و نمی تواند همان کاری را که یک سنگ زن استوانه ای یا جیگ می تواند انجام دهد را تکمیل کند. برای غلبه بر عدم دقت و کیفیت پایین سطح که سنگ زنی تخت ایجاد میکند، شرکتها میتوانند برای تکمیل کار از یک روش سنگزنی دقیقتر استفاده کنند. با این حال، برای هندسههای پیچیدهتر از یک سطح صاف، باید به طور کلی از سنگ زنی تخت اجتناب شود.
نکات ایمنی مربوط به سنگ زنی تخت چیست؟
چند نکته ایمنی در مورد سنگ زنی تخت وجود دارد. برخی از خطرات رایج عبارتند از: خطر گیر افتادن و کشیده شدن به داخل دستگاه، خطر پرتاب خردههای چرخ سنگ شکسته شده به طرف اپراتور، بریدگی پوست توسط برادههای فلزی، یا استنشاق گرد و غبار سنگ زنی. برای جلوگیری از این خطرات، اپراتورها باید آموزش مناسب و تجهیزات حفاظت فردی مانند عینک و دستکش را دریافت کنند. دستگاه باید دارای حفاظ باشد (به خصوص در اطراف چرخ سنگ) و برای جذب هرگونه ذرات غبار باید از خنک کننده یا مایع خنک کار یا دستگاه مکش براده استفاده شود.
اهمیت سنگ زنی تخت برای کاربردهای دقیق چقدر است؟
سنگ زنی تخت برای کاربردهای دقیق مهم نیست زیرا نمی تواند قطعات را با تلرانس ابعادی بالا سنگ بزند. با این حال، سنگ زنی تخت به دلیل کارایی در سنگ زنی مقدار زیادی از مواد به شیوه ای به موقع، اهمیت دارد.
کدام صنایع بیشترین سود را از استفاده از سنگ زنی تخت می برند؟
صنایعی که بیشترین سود را از استفاده از سنگ زنی تخت می برند عبارتند از:
- هوا فضا
- ساخت و ساز
- خودروسازی
- صنعت کاغذ
- نفت و گاز
آیا ملاحظات زیست محیطی در سنگ زنی تخت وجود دارد؟
بله، ملاحظات زیست محیطی در سنگ زنی تخت باید در نظر گرفته شود. سنگ زنی تخت به طور خاص برای محیط زیست مضر نیست، اما به طور کلی سنگ زنی نگرانی هایی را ایجاد می کند. دو جنبه نگران کننده وجود دارد، اول اینکه دستگاه های سنگ زنی از مقدار زیادی انرژی استفاده می کنند و در تبدیل انرژیی که به کار استفاده می کنند بسیار ناکارآمد هستند.
سرمایه گذاری در تجهیزات جدید و مدرن تر به حل این مشکل کمک می کند و همچنین باعث صرفه جویی یک شرکت در هزینه قبض انرژی آن نیز خواهد شد. دوم اینکه سنگ زنی مقدار زیادی ذرات بسیار ریز ایجاد می کند که می تواند هوای، آب یا زمین محلی را آلوده کند. برای جلوگیری از این امر باید از واحدهای تهویه و خنک کننده همراه با سیستم تصفیه استفاده شود.
آیا می توان سنگ زنی تخت را با سایر فرآیندهای ماشینکاری برای نتایج بهتر ترکیب کرد؟
بله، سنگ زنی تخت اغلب به عنوان فرآیند اول برای دستیابی به توازی در قطعه همراه با تلرانس باز و کیفیت سطح نامطلوب، اما با سرعت بالا استفاده می شود. پس از آن می توان از یک فرآیند سنگ زنی دقیق تر برای بهبود مشکلات تلرانس و کیفیت سطح استفاده کرد. سنگ زنی سطحی پس از سنگ زنی تخت ممکن است برای ایجاد تلرانس دقیق تر استفاده شود، با این حال از سایر روش های سنگ زنی مانند سنگ زنی مرکزی یا سنگ زنی فرم برای قطعات با هندسه خمیده استفاده نمی شود زیرا سنگ زنی تخت فقط برای سطوح صاف کاربرد دارد.
چه مهارت هایی برای انجام موفقیت آمیز عملیات سنگ زنی تخت مورد نیاز است؟
برای راه اندازی موفقیت آمیز یک دستگاه سنگ زنی تخت، چندین الزام وجود دارد. آموزش در مورد نحوه کار با دستگاه سنگ زنی تخت ضروری است. توانایی کار با یک اسپیندل عمودی و سه نظام مغناطیسی نیز لازم است. اپراتور باید قادر به خواندن نقشه ها و طرح های مهندسی و همچنین انجام بازرسی بر روی کیفیت سطح و تلرانس های ابعادی باشد. در نهایت، عملیات سنگ زنی تخت هرگز به صورت جداگانه انجام نمی شود، بنابراین توانایی انتقال کار به مرحله بعدی تولید برای موفقیت کلیدی است.
سنگ زنی تخت چگونه بر دوام و طول عمر قطعات ماشینکاری شده تأثیر می گذارد؟
با سنگ زنی فلز، سطح فلز سخت می شود. با این حال، نشان داده شده است که سنگ زنی تأثیر کمی یا هیچ تاثیری بر عمر خستگی قطعات فلزی ندارد. بنابراین، دوام و طول عمر قطعات ماشینکاری شده بدون تغییر باقی می ماند.
آیا محدودیتی برای سنگ زنی تخت وجود دارد؟
بله، سنگ زنی تخت محدودیت های خاص خود را دارد. اول اینکه، این روش فقط برای قطعات تخت بدون هیچ ویژگی هندسی به جز سوراخ ها کار می کند. محدودیت دیگر، دقت و کیفیت سطحی است که سنگ زنی تخت می تواند تولید کند.
تفاوت بین سنگ زنی تخت و سنگ زنی سنترلس چیست؟
سنگ زنی تخت و سنگ زنی سنترلس دو فرآیند بسیار متفاوت هستند. سنگ زنی تخت قطعات تخت با تلرانس کم و کیفیت سطح ضعیف را با ثابت نگه داشتن قطعه کار تولید می کند. در سنگ زنی سنترلس، قطعه کار در یک مکان واحد نگه داشته نمی شود و در عوض بین یک چرخ ساینده و یک چرخ تنظیم کننده فشرده می شود. سنگ زنی سنترلس تلرانس های دقیق، کیفیت سطح بالا و قطعات کار استوانه ای شامل میله ها، لوله ها و مخروط های گرد را تولید می کند.
سوالات متداول
سنگ زنی تخت چیست؟
فرآیندی است که برای برداشتن مقدار زیادی براده از یک طرف قطعه کار استفاده میشود. این روش از یک چرخ ساینده برای حذف مواد به طور سریع و کارآمد استفاده میکند و به ویژه برای کاربردهایی که نیاز به حذف سریع مواد از قطعات بزرگ دارند، مناسب است.
سنگ زنی بلانشار چه کاربردهایی دارد؟
سنگ زنی تخت به ویژه در صنایع ابزارسازی، تولید قالب و ماتریس، پردازش ورقهای فلزی، ریختهگریها و آهنگریهای بزرگ و همچنین قطعات بزرگ حاصل از پرسکاری کاربرد دارد.
چه موادی برای سنگ زنی بلانشار مناسب هستند؟
سنگ زنی تخت بر روی طیف وسیعی از فلزات مانند برنز، فولاد، آلومینیوم، فولاد ضد زنگ، چدن، فولاد ابزار و مس قابل انجام است. فلزات آهنی به دلیل قابلیت نگهداشتن توسط میز مغناطیسی برای این فرآیند مناسبتر هستند.
مزایای سنگ زنی تخت چیست؟
مزایای اصلی سنگ زنی تخت شامل سرعت بالای حذف براده، مقرون به صرفه بودن، و توانایی در پردازش قطعات بزرگ است. این روش به دلیل کارایی بالا در حذف مواد از سطوح بزرگ مورد توجه قرار میگیرد.
سنگ زنی تخت چه معایبی دارد؟
از معایب سنگ زنی بلانشار میتوان به دقت کمتر نسبت به سایر روشهای سنگ زنی، کیفیت سطح پایینتر و محدودیت در پردازش فقط سطوح صاف اشاره کرد. همچنین، این روش نیاز به تکمیل با یک فرآیند سنگ زنی دقیقتر دارد تا مشکلات تلرانس و کیفیت سطح برطرف شوند.
آیا ملاحظات زیست محیطی در سنگ زنی بلانشار وجود دارد؟
بله، سنگ زنی تخت به دلیل مصرف انرژی بالا و تولید ذرات ریز میتواند اثرات زیستمحیطی داشته باشد. استفاده از تجهیزات جدید و مدرنتر و واحدهای تهویه و خنک کننده میتواند به کاهش این اثرات کمک کند.
چه مهارتهایی برای انجام عملیات سنگ زنی تخت نیاز است؟
اپراتور باید توانایی کار با دستگاه سنگ زنی بلانشار، خواندن نقشههای مهندسی، و انجام بازرسیهای کیفی را داشته باشد. همچنین، آموزش مناسب در مورد نحوه کار با دستگاه و تجهیزات ایمنی ضروری است.
سنگ زنی بلانشار چگونه بر دوام و طول عمر قطعات تأثیر میگذارد؟
سنگ زنی تخت تأثیر کمی بر عمر خستگی قطعات فلزی دارد و دوام و طول عمر قطعات ماشینکاری شده عموماً بدون تغییر باقی میماند.
خلاصه
در این مقاله، سنگ زنی تخت را معرفی کردیم، آن را توضیح دادیم و کاربردها و مواد مناسب آن را مورد بحث قرار دادیم.این مقاله برای اولین بار در سایت بازارگاه ساخت و تولید ایران به نشانی digimfg.ir منتشر شده است.
منابع
سلب مسئولیت
محتوای ارائه شده در این صفحه وب صرفا جنبه اطلاع رسانی دارد. DIGIMFG هیچگونه ضمانت یا مسئولیتی، چه به صورت صریح یا ضمنی، در خصوص صحت، کامل بودن یا اعتبار اطلاعات بر عهده نمی گیرد. پارامترهای عملکرد، تلرانس های هندسی، ویژگیهای طراحی خاص، کیفیت یا نوع مواد، یا فرایندها را نباید نمایانگر آنچه توسط تأمین کنندگان یا تولیدکنندگان شخص ثالث در شبکه DIGIMFG ارائه میشود، دانست. خریدارانی که به دنبال دریافت قیمت هستند موظفند تا الزامات فنی ویژه موردنیاز برای قطعات را تعریف کنند. برای کسب اطلاعات بیشتر، لطفاً به شرایط و ضوابط ما مراجعه کنید.