سنگ‌زنی
بزرگنمایی سنگ‌زنی.
**سنگ‌زنی** (به انگلیسی: Grinding) یک فرایند براده برداریست که عمل برداشتن مواد اضافه روی قطعه را با سایش انجام می‌دهد. هر یک از دانه‌های ساینده روی سطح، بخش کوچکی از قطعه کار را تغییر شکل می‌دهند. معمولاً سنگ‌زنی مرحله نهایی کار روی قطعه است که بعد از آن کیفیت سطح کار بالا رفته و در واقع نوعی پرداخت سطح است.

به فرایند تیز کردن و تصحیح زاویه‌های چرخ سنگ‌زنی و همچنین تمیز کردن سطوح آن از موادی که به سطوح آن چسبیده‌است**، دِرِسینگ** (dressing) گفته می‌شود. همه چرخ سنگ‌ها، به استثنای سنگ‌های آبکاری شده، نیاز به درسینگ دارند.

در حین عملیات سنگ‌زنی، حرکت اولیه برشی می‌تواند به قطعه کار یا به ابزار اعمال شود، که به هندسه آن‌ها بستگی دارد. محیط سنگ‌زنی شامل ذرات سختی مانند کاربید سیلسیم یا آلومین است که با یک نگه دارنده (ماتریس) به یکدیگر چسبانده شده‌اند. از آنجا که اندازه ذرات سخت در یک محدوده تغییر می‌کند و این ذرات معمولاً با جهت‌های تصادفی در داخل ماتریس قرار می‌گیرد تعریف ضخامت براده تغییر شکل نیافته برای هر لبه برشی غالباً مشکل است اما بین مقادیر ۰٫۰۲۵ تا ۰٫۰۰۰۲۵ میلی‌متر حدوداً تغییر می‌کند.

دستگاه سنگ زن شامل یک موتور گرداننده سنگ با سرعت مورد نیاز و یک بستر برای نگهداری قطعه کار درون فیکسچر است. سر سنگ می‌تواند برای قطعه کار ثابت یا متحرک تنظیم شود. ماشین سنگ‌زنی در حین عملیات سایش قطعه حرارت قابل توجهی نیز تولید می‌کند؛ بنابراین نیاز به خنک‌کننده دارد که تا دما بیش از تحمل قطعه کار بالا نرود. حتی خنک‌کننده نیز در مواقعی می‌سوزد. در سنگ‌زنی‌های با دقت بالا حدود ۲۰۰ نانومتر حرارت کمی تولید می‌شود که نیاز به خنک کاری ندارد.

فرایندهای سنگ‌زنی
-----------------

عملیات‌های مختلف سنگ‌زنی. ۱-سنگ‌زنی سطح تخت ۲-سنگ‌زنی طولی جانبی ۳-سنگ‌زنی استوانه‌ای طولی ۴-سنگ‌زنی استوانه‌ای تقاطعی ۵-سنگ‌زنی استوانه‌ای بدون مرغک (سنترلِس)
انتخاب اینکه کدام یک از عملیات سنگ‌زنی زیر استفاده می‌شود با توجه به اندازه، شکل، ویژگی‌ها و میزان تولید مورد نظر تعیین می‌شود.

### سنگ‌زنی سطح تخت (Surface grinding)

در فرایند سنگ‌زنی سطح تخت از یک چرخ ساینده دورانی برای حذف مواد و ایجاد یک سطح تخت استفاده می‌شود. تلورانس‌های قابل دستیابی به این روش برای سطوح تخت ۵٫۱ میکرومتر و برای سطوح موازی ۷٫۶ میکرومتر می‌باشد.

دستگاه سنگ تخت معمولاً شامل وسیله ای برای گرفتن قطعه کار است که به آن ***کارگیر*** می‌گویند. این کارگیر می‌تواند الکترومغناطیسی بوده یا با خلاء کار کند.

سنگ‌زنی معمولاً برای چدنها و فولادها به کار می‌رود چرا که اولا این فلزات مغناطیسی بوده و توسط کارگیر مغناطیسی به راحتی می‌توان آنها را ثابت کرد، ثانیاً این فلزات تمایل کمتری به ذوب شدن و چسبیدن به چرخ ساینده دارند. از فرایند سنگ‌زنی معمولاً برای موادی مانند آلومینیوم، فولاد زنگ نزن، برنج، و پلاستیک‌ها کمتر استفاده می‌شود، چرا که این مواد تمایل زیادی به چسبیدن به چرخ ساینده دارند و در نتیجه از ادامه فرایند جلوگیری می‌کنند. این مواد نسبت به چدن‌ها و فولادها تمایل بیشتری به چسبیدن به چرخ دارند اما توسط روش‌های خاصی سنگ‌زنی این مواد نیز امکان‌پذیر است.

### سنگ‌زنی خوراک-خزشی (Creep-feed grinding)

#### سنگ‌زنی خوراک-خزشی (Creep-feed grinding)

سنگ‌زنی خوراک خزشی مخصوصاً برای آلیاژهایی که ماشینکاری آنها دشوار است، یا سنگ‌زنی شیارهای عمیق با وجوه موازی یا ماشینکاری پروفیل‌های پیچیده بر روی مواد سخت کاربرد دارد.

این روش در اواخر دهه ۱۹۵۰ توسط *ادموند* و *گرهارد لنگ* در آلمان اختراع شد. برخلاف سنگ‌زنی معمولی، که در درجه اول برای پرداخت نهایی سطوح مورد استفاده قرار می‌گیرد، سنگ‌زنی خوراک-خزشی برای حذف میزان بالای مواد استفاده می‌شود، و با فرزکاری و تراشکاری به عنوان یک انتخاب فرایند تولید رقابت می‌کند. عمق براده برداری در این فرایند نهایتاً تا ۶ میلی‌متر بوده و سرعت قطعه کار پایین می‌باشد. برای پایین نگه داشتن دمای قطعه کار و بهبود زبری سطح (تا نهایت ۱٫۶ میکرومتر Rmax) از چسب رزین نرم تری استفاده می‌شود.

حذف ۱۶ سانتی‌متر مکعب از ماده توسط روش سنگ‌زنی خوراک-خزشی ۱۱۷ ثانیه زمان می‌برد و این در حالی است که حذف همین مقدار ماده توسط سنگ‌زنی دقیق بیش از ۲۰۰ ثانیه طول خواهد کشید. از معایب روش سنگ‌زنی خوراک خزشی نیاز مداوم آن به تیز کردن سنگ بوده، و نیاز به توان بالای اسپیندل دارد (۳۸ کیلووات). همچنین این روش در ابعاد قطعه کار محدودیت دارد.

روش سنگ‌زنی خوراک خزشی که اغلب در حالت سنگ‌زنی تخت انجام می‌شود، کاملاً با سنگ‌زنی معمولی سطح تخت متفاوت است. عمق برش ۱۰۰۰ تا ۱۰۰۰۰ برابر افزایش می‌یابد ولی نسبت خوراک کار (feed) نیز به همان نسبت کاهش می‌یابد. از این رو به آن سنگ‌زنی خوراک-خزشی گفته می‌شود (یعنی feed بسیار کم است). طول کمان بلند تماس بین چرخ سنگ و قطعه کار باعث افزایش نیروهای برش و توان مورد نیاز می‌شود. به همین دلیل ماشین ابزارهایی که این نوع سنگ‌زنی را انجام می‌دهند باید به‌طور خاص طراحی شوند و دارای خواصی از قبیل: پایداری استاتیکی و دینامیکی بالا، راه‌های آزاد و بدون *پدیده stick-slip* (چسبیدن به زمین و جدا شدن ناگهانی)، میرایی کافی، اسب بخار بالا، سرعت اسپیندل کاملاً متغیر، تغذیه میز متغیر اما بسیار پایدار (مخصوصاً در محدوده‌های پایین)، سیستم‌های خنک کاری فشار بالا و تجهیزات یکپارچه *تیزکاری* *سنگ یا دِرِسینگ* (dressing) باشند.

#### سنگ‌زنی عمیق پربازده (High-efficiency deep grinding)

در این روش از صفحه‌های پوشش داده شده استفاده می‌شود که نیازی به تیزکاری نداشته و چرخ‌های آن بیشتر از سایر چرخ‌ها دوام می‌آورد. این عمل باعث کاهش هزینه کلی دستگاه می‌شود. از سنگ‌زنی عمیق پربازده می‌توان برای قطعاتی با طول زیاد استفاده کرد. سرعت حذف مواد ۱۶ سانتی‌متر مکعب در ۸۳ ثانیه است. این روش به یک اسپیندل با سرعت و توان بالا نیاز دارد.

#### سنگ‌زنی پوست (Peel grinding)

این روش که با نام Quickpoint در سال ۱۹۸۵ توسط کارخانه ماشین‌سازی اروین یونکر، در نوردراخ، آلمان ثبت اختراع شد، از یک چرخ نازک با مواد ساینده فوق‌العاده قوی استفاده می‌کند که تقریباً موازی با قطعه کار استوانه‌ای می‌چرخد و تا حدودی مانند یک ابزار چرخشی بر روی دستگاه تراش کار می‌کند.

#### سنگ‌زنی فوق-سریع (Ultra-high speed grinding)

سنگ‌زنی فوق-سریع می‌تواند با سرعتی بالاتر از ۲۰۰ متر بر ثانیه کار کند و ۴۱ ثانیه طول بکشد تا ۱۶ سانتی‌متر مکعب را بتراشد، اما هنوز در مرحله تحقیق و توسعه است. این روش نیز به یک اسپیندل پرقدرت و پرسرعت نیاز دارد.

سنگ‌زنی استوانه‌ای قطر خارجی
### سنگ‌زنی استوانه‌ای (Cylindrical grinding)

سنگ‌زنی استوانه‌ای (که به آن سنگ‌زنی مرغکی نیز گفته می‌شود) برای سنگ‌زنی سطوح استوانه‌ای و شانه‌های قطعه کار استفاده می‌شود. قطعه کار توسط گیره قلبی (lathe dog) بر روی مرغک‌ها نصب شده و چرخانده می‌شود. چرخ ساینده و قطعه کار توسط موتورهای جداگانه و با سرعت‌های مختلف چرخانده می‌شوند. میز را می‌توان برای تولید مخروط نیز تنظیم کرد. سر چرخ قابل چرخش است. پنج نوع سنگ‌زنی استوانه‌ای عبارتند از: سنگ‌زنی قطر خارجی (OD)، سنگ‌زنی قطر داخلی (ID)، سنگ‌زنی فروبردنی، سنگ‌زنی خوراک-خزشی، و سنگ‌زنی بدون مرغک یا سنترلس.

یک دستگاه سنگ تخت که دارای گیره الکترومغناطیسی است. این دستگاه در ایران به نام دستگاه سنگ مغناطیس شهرت یافته‌است.
### سایر روش‌ها

شماتیک سنگ‌زنی سنترلس.

  

#### سنگ‌زنی سنترلس یا بدون مرغک (Centerless grinding)

سنگ‌زنی سنترلس یا بدون مرغک یک فرایند جایگزین برای سنگ‌زنی سطوح استوانه‌ای خارجی و داخلی است. همان‌طور که از نام آن مشخص است، در این روش قطعه کار بین دو مرغک نگهداری نمی‌شود. این امر موجب کاهش زمان مورد نیاز انجام فرایند سنگ‌زنی می‌شود، از این رو، سنگ‌زنی بدون مرغک اغلب برای کارهای با نرخ تولید بالا استفاده می‌شود.

در این روش قطعه کار به‌جای استفاده از مرغک یا سه نظام توسط یک تیغه نگه داشته می‌شود.

روش **سنگ‌زنی سنترلس خارجی**، شامل دو عدد چرخ می‌باشد، که یکی سنگ بوده و دیگری وظیفه تنظیم قطعه کار را به عهده دارد. قطعه کار که می‌تواند یک قطعه استوانه‌ای کوتاه یا بلند باشد (برای مثال ۳ تا ۴ متر)، توسط یک تیغه، ساپورت و نگهداری شده، و از بین دو چرخ عبور داده می‌شود. با چرخش سنگ با سرعت حدود ۱۲۰۰ دور بر دقیقه، قطعه کار سنگ زده می‌شود.

#### سنگ‌زنی الکتروشیمیایی (سنگ‌زنی الکتروشیمیایی)

شماتیک سنگ‌زنی به روش تیزکاری در حین کار (ELID)

جستارهای وابسته
---------------

* ماشین سنگ‌زنی

منابع
-----

1. ↑  Ioan D Marinescu, Mike P Hitchiner, Ichiro Inasaki, Eckart Uhlmann, W Brian Rowe. *Handbook of Machining with Grinding Wheels*. صص. ۱۶۵. شابک ۰-۳۶۷-۸۶۸۷۰-۹.نگهداری یادکرد:نام‌های متعدد:فهرست نویسندگان (رده)
2. ↑  Matthew, Sam (2016-12-17). "The basics of abrasive cutting". *tungstengrinder.net*. Retrieved 17 December 2016.
3. ↑  "10 Things to Know About Creep-Feed Grinding". *www.mmsonline.com* (به انگلیسی). Retrieved 2020-10-15.
4. 1 2  J. T. Black, Ronald A. Kohser. *DeGarmo's Materials and Processes in Manufacturing* (ویراست ۱۳). Wiley. صص. ۵۳۵. شابک ۱-۱۱۹-۴۹۲۹۳-۹.
5. 1 2 3 4  Salmon, Stuart (February 2010). "What is Abrasive Machining?". *Manufacturing Engineering*. Society of Manufacturing Engineers. Abrasive machining is ***not*** precision grinding. The objective is neither super precision nor high-luster surface finishes. Abrasive machining first and foremost generates high stock removal.
6. ↑  Stephenson, David A.; Agapiou, John S. (1997). *Metal Cutting Theory and Practice* (2nd ed.). Boca Raton: CRC Press. pp. 52–60. ISBN 978-0-8247-5888-2.
7. ↑  Mikell P. Groover. *Fundamentals of Modern Manufacturing: Materials, Processes, and Systems, 5th Edition* (ویراست ۵). صص. ۶۶۸. شابک ۱-۱۱۸-۴۷۶۵۵-۷.

| * ن
* ب
* و
فلزکاری |
| --- |
| 

|  |  |  |  |  |  |  |  |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 

| * ن
* ب
* و
ریخته‌گری فلز |
| --- |
| مرحله ها | 
* ریخته‌گری گریز از مرکز
* ریخته‌گری مداوم
* ریخته‌گری تحت فشار
* Evaporative-pattern
	+ ریخته‌گری کامل قالب
	+ ریخته‌گری لاست فوم
* ریخته‌گری دقیق
* ریخته‌گری با قالب دائمی
* ریخته‌گری در قالب گچی
* ریخته‌گری ماسه‌ای
* ریخته‌گری نیمه‌جامد
* Shaw process
* ریخته‌گری قالب پوسته‌ای
* ریخته‌گری چرخشی
* ریخته‌گری ثقلی

 |
| اجزا | 
* Chill
* Cope and drag
* ماهیچه
* Flask
* Molding sand
* مدل
* Riser
* راهگاه بارریز (ساخت و تولید)

 |
| اصطلاح‌شناسی | 
* عیوب ریخته‌گری
* Draft
* Dross
* شمش
* محصولات نیمه‌ساخته ریخته‌گری
* سرباره

 |

 |
| 

| * ن
* ب
* و
شکل‌دهی فلزات، ساخت قطعات فلزی، و به‌پایان رساندن |
| --- |
| General | 
* ساخت قطعات فلزی
* Piece work
* ورق‌کاری

 |
| Forming processes | 
* Coining
* ریخته‌گری فلز
* فرایند کشش
* Electrohydraulic forming
* شکل‌دهی الکترومغناطیسی
* شکل‌دهی انفجاری
* اکستروژن
* آهنگری (متالورژی)
* شکل‌دهی هیدرولیکی
* Progressive stamping
* Punching
* نورد
* Sinking
* شکل‌دهی چرخشی
* Swaging
* خم شدن لوله

 |
| فرایندهای اتصال‌دهی | 
* لحیم‌کاری سخت
* Crimping
* میخ‌پرچ‌کاری
* لحیم‌کاری
* جوشکاری

 |
| پرداخت‌کاری سطح | 
* آندش
* گالوانیزه‌کردن
* عملیات حرارتی
* Mass finishing
* پتینه‌کاری
* Peening
* آبکاری
* Polishing

 |

 |
| 

| * ن
* ب
* و
ماشین‌کاری و محاسبات |
| --- |
| مهندسی به کمک رایانه | 
* 2.5D
* طراحی به کمک رایانه
* ساخت به کمک رایانه
* جی کد
* کنترل عددی
* پلتفرم استوارت

 |
| مته‌کاری و رزوه‌تراشی وپیچ‌زنی به روش رولینگ | 
* حدیده‌گیر
* دریل
* مته
* Drill bit shank
* Drill bit sizes
* سوراخ‌کاری
* List of drill and tap sizes
* قلاویز و حدیده
* Tap wrench
* پیچ‌زنی به روش رولینگ

 |
| سنگ‌زنی وlapping | 
* ساینده
* ماشین‌کاری سایشی
* سنگ جت
* Bench grinder
* Coated abrasive
* Cylindrical grinder
* Diamond plate
* Flick grinder
* سنگ‌زنی
* Grinding dresser
* دستگاه سنگ‌زنی
* چرخ سنگ‌زنی
* Jig grinder
* لپینگ
* سنباده
* Sharpening stone
* Spark testing
* Surface grinder
* Tool and cutter grinder

 |
| ماشین‌کاری | 
* بورینگ
* خانکشی
* ماشین‌کاری تخلیه الکتریکی
* ماشین‌کاری الکتروشیمیایی
* ماشین‌کاری پرتو الکترونی
* End mill
* حکاکی
* Facing
* فرزکاری غلتکی
* Jig borer
* ماشین‌ابزار
* ماشین‌کاری
* دستگاه تراش فلز
* Milling cutter
* فرزکاری
* فرز پانتوگراف
* ماشین‌کاری فتوشیمیایی
* Planer
* برقو
* دستگاه ترانسفر دوار
* صفحه تراش
* Skiving machine
* تراشکاری
* ماشین‌کاری التراسونیک

 |
| ماشین‌ابزارها | 
* Angle plate
* ماندرل
* فشنگی
* بند
* دستگاه تقسیم
* قید
* Lathe center
* مخروطی مورس
* Magnetic base
* ماندرل
* Rotary table
* Wiggler

 |
| اصطلاحات | 
* سیال‌های برشی
* ارتعاشات ماشین‌کاری
* Speeds and feeds
* براده
* تلرانس
* Tool and die making
* سیال‌های برشی

 |

 |
| 

| * ن
* ب
* و
متال اسمیت |
| --- |
| Smiths | 
* آهنگری
* Bladesmith
* Coppersmith
* زرگر
* Gunsmith
* Locksmith
* مسوارsmith
* نقره‌کاری
* Tinsmith

 |
| مرحله‌ها | 
* آهنگری
* جوشکاری الگویی
* Planishing
* Raising
* Sinking
* Swaging

 |
| ابزارها | 
* سندان
* Forge
* Fuller
* چکش
* Hardy tools
* Pritchel
* Steam hammer
* Swage block
* Trip hammer

 |

 |
| 

| * ن
* ب
* و
ابزارهای فلزکاری |
| --- |
| ماشین‌های برش | 
* اره نواری
* Cold saw
* برش لیزری
* اره فارسی‌بر
* برش پلاسما
* برش‌کاری با جت آبی

 |
| ابزارهای برش فلزکاری | 
* خانکشی
* Burr
* اسکنه
* Counterbore
* Countersink
* End mill
* سوهان
* Hand scraper
* Milling cutter
* Nibbler
* برقو
* برشکاری
* Tipped tool
* Tool bit

 |
| ابزارهای شکل‌دهی | 
* Brake
* Die
* English wheel
* پرس هیدرولیک
* ماشین پرس
* پرس پانچ
* Screw press
* Stamping press

 |
| ابزارهای دستی | 
* گیره
* Combination square
* Drift pin
* Hacksaw
* چکش
* Hand scraper
* Machinist square
* تفنگ نظافت فلزکاری
* Piercing saw
* انبردست
* Punch
* Scriber
* قلاویز و حدیده
* انبر
* Vise
* Workbench
* آچار

 |
| ماشین‌ابزار | 
* Angle plate
* ماندرل
* فشنگی
* بند
* Indexing head
* قید
* Lathe center
* مخروطی مورس
* Magnetic base
* Mandrel
* Rotary table
* Wiggler

 |
| ابزارهای اندازه‌گیری | 
* Bore gauge
* کولیس
* Center gauge
* Dial indicator
* Engineer's blue
* Engineer's spirit level
* Feeler gauge
* Gauge
* Gauge block
* Go/no go gauge
* Height gauge
* Machinist square
* Marking blue
* Marking gauge
* Marking out
* میکرومتر
* Optical comparator
* Radius gauge
* خط‌کش
* Sine bar
* سطاره
* Surface plate
* Tape measure
* Thread pitch gauge
* Vernier scale

 |
| متال اسمیت | 
* سندان
* Forge
* Fuller
* Hardy tools
* Pritchel
* Steam hammer
* Swage block
* Trip hammer

 |

 |
| 

| * ن
* ب
* و
جوشکاری |
| --- |
| جوشکاری با قوس الکتریکی | 
* Atomic hydrogen (Athydo/AHW)
* Electrogas (EGW)
* Flash
* Flux-cored (FCAW)
* جوشکاری قوسی با گاز محافظ
* جوشکاری تیگ
* Plasma (PAW)
* جوشکاری قوسی فلز پوشش‌دار
* جوشکاری زیرپودری

 |
| Other processes | 
* جوشکاری مقاومتی
* جوشکاری با تشعشعات الکترونی
* جوش سربار الکتریکی
* جوش احتراقی
* جوشکاری فورجینگ
* جوشکاری اصطکاکی
* جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی
* Friction stud
* Laser beam (LBW)
* جوشکاری ترکیبی لیزر
* Magnetic pulse
* برشکاری اکسیژنی
* جوشکاری نقطه‌ای
* جوش پلاستیک
* Upset

 |
| تجهیزات | 
* الکترود
* Filler metal
* Helmet
* Power supply
* Robot
* Shielding gas

 |
| Related terms | 
* Heat-affected zone
* برف‌کوری
* تنش پسماند
* Weldability

 |

 |

 |
| 
* ریخته‌گری
* ساخت قطعات فلزی
* فرایندهای شکل‌دهی
* جواهر
* ماشین‌کاری
* متالورژی
* متال اسمیت
* Tools and terminology
* جوشکاری

 |