Machining Processes and Machine Tools MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Machining Processes and Machine Tools - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

व्याख्या:

सतह खुरदरापन:

• सतह खुरदरापन कार्यक्षेत्र की सतह पर पाई जाने वाली अनियमितताओं और विचलनों को संदर्भित करता है। यह विनिर्माण में एक महत्वपूर्ण कारक है क्योंकि यह अंतिम उत्पाद के प्रदर्शन, उपस्थिति और दीर्घायु को प्रभावित करता है। सतह खुरदरापन का मापन आमतौर पर Ra (औसत खुरदरापन), Rz (प्रोफ़ाइल की अधिकतम ऊँचाई), और अन्य जैसे मापदंडों द्वारा निर्धारित किया जाता है।
• न्यूनतम सतह खुरदरापन प्राप्त करना उन अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जिनमें उच्च परिशुद्धता और चिकनी फिनिश की आवश्यकता होती है। यह यांत्रिक घटकों के प्रदर्शन में सुधार, पहनने और आंसू को कम करने, सौंदर्य अपील को बढ़ाने और असेंबली में भागों के उचित कामकाज को सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है।

न्यूनतम सतह खुरदरापन प्राप्त करने की प्रक्रियाएँ:

• हॉन घर्षण
• सुपरफिनिशिंग
• अपघर्षण
• प्रमार्जन

सुपरफिनिशिंग

• सुपरफिनिशिंग एक ऐसी प्रक्रिया है जिसे विशेष रूप से बहुत उच्च गुणवत्ता वाली सतह फिनिश बहुत कम खुरदरापन मानों के साथ उत्पन्न करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसमें ठीक अपघर्षक पत्थरों या टेपों का उपयोग शामिल है जिन्हें नियंत्रित तरीके से कार्यक्षेत्र के खिलाफ दबाया जाता है। सुपरफिनिशिंग का मुख्य लक्ष्य पिछली मशीनिंग प्रक्रियाओं द्वारा छोड़ी गई अनियमितताओं के अंतिम निशान को दूर करना और दर्पण जैसी फिनिश प्राप्त करना है।
• सुपरफिनिशिंग में, कार्यक्षेत्र को घुमाया जाता है और साथ ही अपघर्षक पत्थरों या टेपों द्वारा दोलन गति के अधीन किया जाता है। अपघर्षक कण सतह पर सूक्ष्म चोटियों और घाटियों को धीरे-धीरे हटा देते हैं, जिसके परिणामस्वरूप अत्यधिक चिकनी फिनिश होती है। अत्यधिक सामग्री हटाने से बचने और एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए दबाव और गति को ठीक से नियंत्रित किया जाता है।

लाभ:

• अत्यंत कम सतह खुरदरापन मान उत्पन्न करता है (अक्सर 0.01 से 0.05 माइक्रोमीटर Ra की सीमा में)।
• घटकों के पहनने के प्रतिरोध और थकान जीवन में सुधार करता है।
• तैयार उत्पाद की सौंदर्य अपील को बढ़ाता है।
• घर्षण को कम करता है और यांत्रिक भागों के प्रदर्शन में सुधार करता है।

Additional Informationविकल्प 1: हॉन घर्षण

हॉन घर्षण एक मशीनिंग प्रक्रिया है जिसमें बेलनाकार भागों की सतह की फिनिश और आयामी सटीकता में सुधार के लिए अपघर्षक पत्थरों का उपयोग शामिल है। जबकि हॉन घर्षण अच्छी सतह फिनिश (आमतौर पर लगभग 0.1 से 0.4 माइक्रोमीटर Ra) प्राप्त कर सकता है, यह आमतौर पर सुपरफिनिशिंग द्वारा उत्पादित अति-सूक्ष्म फिनिश तक नहीं पहुँचता है।

विकल्प 3: अपघर्षण

अपघर्षण एक व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली अपघर्षक मशीनिंग प्रक्रिया है जहाँ एक अपघर्षण व्हील वांछित फिनिश प्राप्त करने के लिए कार्यक्षेत्र की सतह से सामग्री को हटाता है। अपघर्षण अपेक्षाकृत कम सतह खुरदरापन मान (लगभग 0.2 से 0.8 माइक्रोमीटर Ra) उत्पन्न कर सकता है लेकिन आम तौर पर सुपरफिनिशिंग के अति-चिकनी फिनिश प्राप्त नहीं करता है।

विकल्प 4: प्रमार्जन

प्रमार्जन एक सटीक सतह परिष्करण प्रक्रिया है जो कार्यक्षेत्र और एक लैपिंग प्लेट के बीच लगाए गए अपघर्षक घोल का उपयोग करती है। लैपिंग बहुत चिकनी फिनिश (लगभग 0.05 से 0.2 माइक्रोमीटर Ra) प्राप्त कर सकता है और विशेष रूप से सपाट सतहों के लिए प्रभावी है। हालाँकि, सुपरफिनिशिंग अक्सर पूर्णतः निम्नतम खुरदरापन मान प्राप्त करने की स्थिति में लैपिंग से आगे निकल जाता है।

स्पष्टीकरण:

इलेक्ट्रॉन बीम वेल्डिंग

• इलेक्ट्रॉन बीम वेल्डन एक संलयन वेल्डन है जिसमें कार्यवस्तु पर उच्च गतिज ऊर्जा वाले केंद्रित इलेक्ट्रॉन बीम के टकराव द्वारा वस्तु को गर्म करके संधि का निर्माण किया जाता है।
• इलेक्ट्रॉन बीम के कार्यवस्तु से टकराते ही इलेक्ट्रॉन बीम की गतिज ऊर्जा तापीय ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है जिसके परिणामस्वरूप कार्य सामग्री पिघलती है और इसका वाष्पीकरण भी होता है।
• इलेक्ट्रॉन बीम वेल्डिंग उच्चवेग वाले इलेक्ट्रॉनों के साथ बेस मेटल के एक विशिष्ट सीमित क्षेत्र पर बमबारी करके धातुओं को जोड़ती है।
• यह इलेक्ट्रॉन वेग में कमी को रोकने के लिए गैस को परिरक्षित किए बिना निर्वात में किया जाता है।
• न तो इलेक्ट्रोड और न ही फिलर छड़ का उपयोग किया जाता है।
• इलेक्ट्रॉन बीम वेल्डन चुंबकीय लेंस का उपयोग करके वेल्ड बिंदु पर केंद्रित है।

• यह न्यूनतम चौड़ाई के साथ बड़ी गहराई के संलयन वेल्ड की अनुमति देता है क्योंकि बीम को केंद्रित और बढ़ाया जा सकता है।

व्याख्या:

ग्रहीय आंतरिक ग्राइंडर मशीन

• एक ग्रहीय आंतरिक ग्राइंडर मशीन एक विशेष प्रकार की ग्राइंडिंग मशीन है जिसका उपयोग वर्कपीस की आंतरिक सतहों को पीसने के लिए किया जाता है। यह एक ग्रहीय गति का उपयोग करता है, जहाँ ग्राइंडिंग व्हील अपनी धुरी के चारों ओर घूमता है जबकि साथ ही उस बोर की धुरी के चारों ओर घूमता है जिसे पीसा जा रहा है। यह दोहरी गति जटिल आंतरिक ज्यामिति के सटीक और कुशल पीसने की अनुमति देती है।
• ग्रहीय आंतरिक ग्राइंडर मशीन एक स्पिंडल पर लगे ग्राइंडिंग व्हील द्वारा संचालित होती है जो अपनी धुरी के चारों ओर घूमता है। यह स्पिंडल एक बड़े तंत्र का भी हिस्सा है जो वर्कपीस बोर की धुरी के चारों ओर घूमता है। यह ग्रहीय गति ग्राइंडिंग व्हील को बोर की संपूर्ण आंतरिक सतह को कवर करने में सक्षम बनाती है, जिससे समान सामग्री हटाने और उच्च परिशुद्धता सुनिश्चित होती है।

लाभ:

• आंतरिक सतहों को पीसने में उच्च परिशुद्धता और सटीकता।
• जटिल और अनियमित आकृतियों को पीसने की क्षमता।
• ग्राइंडिंग व्हील की दोहरी गति के कारण कुशल सामग्री हटाने।

नुकसान:

• डिजाइन और संचालन में जटिलता, कुशल ऑपरेटरों की आवश्यकता होती है।
• सरल ग्राइंडिंग मशीनों की तुलना में उच्च प्रारंभिक लागत।

अनुप्रयोग: ग्रहीय आंतरिक ग्राइंडर मशीनों का सामान्य रूप से उन उद्योगों में उपयोग किया जाता है जहाँ आंतरिक सतहों का सटीक पीसना महत्वपूर्ण है, जैसे कि बीयरिंग, गियर और हाइड्रोलिक घटकों के निर्माण में।

व्याख्या:

कम्पाउंड रेस्ट को घुमाकर टेपर टर्निंग:

• कम्पाउंड रेस्ट को घुमाकर टेपर टर्निंग एक मशीनिंग प्रक्रिया है जिसका उपयोग वर्कपीस पर टेपर्ड सतह बनाने के लिए किया जाता है। कम्पाउंड रेस्ट, जो खराद का हिस्सा है, वांछित टेपर प्राप्त करने के लिए खराद अक्ष के सापेक्ष एक विशिष्ट कोण पर घुमाया जाता है।
• इस विधि में, कम्पाउंड रेस्ट को उत्पादित किए जाने वाले टेपर कोण के अनुरूप कोण पर सेट किया जाता है। जैसे ही उपकरण कम्पाउंड रेस्ट के साथ चलता है, यह टेपर बनाने के लिए वर्कपीस को काटता है। कम्पाउंड रेस्ट का कोण वर्कपीस के टेपर कोण को निर्धारित करता है।
• कम्पाउंड रेस्ट की सीमित यात्रा के कारण, यह विधि केवल छोटे टेपर के उत्पादन के लिए उपयुक्त है। कम्पाउंड रेस्ट केवल सीमित दूरी तक ही चल सकता है, जिससे उत्पादित किए जा सकने वाले टेपर की लंबाई प्रतिबंधित हो जाती है। लंबे टेपर के लिए, अन्य विधियाँ जैसे टेपर टर्निंग अटैचमेंट या टेलस्टॉक ऑफसेट विधियाँ अधिक उपयुक्त हैं।

सीमाएँ:

• कम्पाउंड रेस्ट यात्रा के बाधाओं के कारण छोटे टेपर तक सीमित।
• उच्च उत्पादन दक्षता के लिए उपयुक्त नहीं है क्योंकि सेटअप और संचालन अपेक्षाकृत धीमा है।
• सतह खत्म अन्य टेपर टर्निंग विधियों की तुलना में इष्टतम नहीं हो सकता है।

व्याख्या:

ब्रोचकरण प्रचालन

• ब्रोचकरण एक मशीनिंग प्रक्रिया है जिसमें सामग्री को हटाने के लिए दांतेदार उपकरण, जिसे ब्रोच कहा जाता है, का उपयोग किया जाता है। ब्रोचिंग के दो मुख्य प्रकार हैं: रैखिक और घूर्णी। दोनों प्रक्रियाओं में, ब्रोच का उपयोग कार्य खंड में आंतरिक छेद, स्प्लाइन, कीवे या अन्य आकारों को मशीन करने के लिए किया जाता है।
• ब्रोचकरण प्रचालन में, ब्रोच को वर्कपीस के माध्यम से खींचा या धकेला जाता है ताकि छेद को आकार दिया जा सके या बड़ा किया जा सके। ब्रोच में उत्तरोत्तर बड़े दांतों की एक श्रृंखला होती है जो एक ही पास में सामग्री को काटती है, जिससे सटीक और चिकना फिनिश प्राप्त होता है। प्रचालन को ब्रोचकरण मशीन पर किया जा सकता है, जिसे विशेष रूप से इस उद्देश्य के लिए डिज़ाइन किया गया है।
• आंतरिक ब्रोचकरण प्रचालन में, ब्रोच को आमतौर पर पुलर का उपयोग करके कार्य खंड के माध्यम से खींचा जाता है। पायलट ब्रोच के सामने का एक बेलनाकार भाग है जो काटने वाले दांतों के जुड़ने से पहले छेद के माध्यम से उपकरण को संरेखित करने और निर्देशित करने में मदद करता है। पुलर घटक के माध्यम से ब्रोच को खींचने के लिए पायलट से जुड़ता है, जिससे काटने की प्रक्रिया के दौरान उचित अभिविन्यास और नियंत्रण सुनिश्चित होता है।

अनुप्रयोग: ब्रोचिंग का व्यापक रूप से मोटर वाहन, एयरोस्पेस और विनिर्माण जैसे उद्योगों में आंतरिक गियर, कीवे, स्प्लाइन और अन्य सटीक आकारों के उत्पादन के लिए उपयोग किया जाता है।

व्याख्या:

विद्युत रासायनिक मशीनिंग:

विद्युत रासायनिक मशीनिंग में, धातु को विद्युत रासायनिक क्रिया यानी आयन विस्थापन के कारण वहाँ से हटा दिया जाता है जहां कार्यवस्तु को एनोड बनाया जाता है और उपकरण को कैथोड बनाया जाता है। इलेक्ट्रोलाइट के माध्यम से उपकरण और कार्यवस्तु के बीच एक उच्च धारा प्रवाहित की जाती है। एनोडिक विघटन द्वारा धातु को हटा दिया जाता है और इलेक्ट्रोलाइट द्वारा दूर ले जाया जाता है।

ECM में प्रयुक्त उपकरण सामग्री में निम्नलिखित गुण होने चाहिए:

• इसमें उच्च विद्युत चालकता होनी चाहिए
• यह आसानी से बनाने योग्य होना चाहिए और इसमें उच्च कठोरता होनी चाहिए
• इसका संक्षारण प्रतिरोध उच्च होना चाहिए।

ECM के लाभों में शामिल हैं

• जटिल आकृतियों को सटीक रूप से बनाया जा सकता है
• परमाणु स्तर के विघटन के कारण सतह परिष्करण अच्छा है
• उपकरण घिसाव व्यावहारिक रूप से अनुपस्थित
• इसकी सामग्री हटाने की दर उच्चतम है।

विद्युत रासायनिक मशीनिंग (ECM) प्रक्रिया की सीमा संक्षारक मीडिया का उपयोग है क्योंकि इलेक्ट्रोलाइट्स को संभालना मुश्किल हो जाता है।

संकल्पना:

mm/मिनट में कुल गति = ft × Z × N

जहाँ, N = RPM, Z = दांतों की संख्या, ft = प्रति दांत संभरण

गणना:

दिया गया है:

Z = 10, N = 150 rpm, ft = ?, f_m = 400 mm/min

mm/मिनट में कुल गति, 400 = 150 × 10 × ft

वर्णन:

ग्लेज़िंग: जब पहिए की सतह चिकनी और चमकदार दिखावट विकसित करती है, तो इसे ग्लेज़िंग कहा जाता है। यह इंगित करता है कि पहिए की धार कम हो गई है, अर्थात अपघर्षक कण कम तीक्ष्ण हैं।

• ग्लेज़िंग पहिए पर कठोर सामग्रियों के अपघर्षण के कारण होता है जिसमें बहुत कठोर ग्रेड का आबन्ध होता है। अपघर्षक कण कठोर सामग्री को काटने के कारण क्षीण हो जाते हैं। यह बंध इतना दृढ़ होता है कि कणों को टूट कर बिखरने नहीं देता है। पीस पहिया अपनी कर्तन क्षमता खो देता है।
• पीस पहिए का ग्लेज़िंग उच्च गति वाले कठोर पहियों में अधिक प्रबल होता है। नर्म पहिए और अपेक्षाकृत कम गति के लिए, यह कम प्रभावी होता है।

अवधारणा:

अपघर्षक कणों को एक पेषण चक्र में बंधक सामग्री द्वारा एक साथ नियन्त्रित करके रखा जाता है। पेषण प्रचालन के दौरान बंधक सामग्री काटी नहीं जाती। इसका मुख्य कार्य परिवर्तित होने वाली क्षमता की डिग्री के कणों को एकत्रित रखना है। मानक पेषण चक्र बन्धक सिलिकेट, विट्रिफाइड, रेज़िनाभ,लाख, रबर और मेटल हैं।

रबर बंध (R):

• रबर-बन्ध चक्र बेहद सख्त और मजबूत होते हैं।
• इनका प्रमुख उपयोग केन्द्ररहित पेषण मशीनों पतले कट-ऑफ चक्र और चालक चक्र के रूप में किया जाता हैं।
• इनका उपयोग तब भी किया जाता है, जब बेयरिंग सतहों पर बेहद महीन परिष्करण की आवश्यकता होती है।

सिलिकेट बंध (S)​: 

• इस बंध सामग्री का उपयोग तब किया जाता है जब पेषण द्वारा उत्पन्न ऊष्मा को कम से कम रखा जाना हो।
• सिलिकेट बन्धक सामग्री अन्य प्रकार के बंधक एजेंट की तुलना में अधिक आसानी से अपघर्षक कणों को मुक्त करती है।
• यह पेषण चक्र में सबसे नरम बंधन है।

काचित बंध (V):

• काचित बन्धक का उपयोग सभी पेषण चक्रों में 75 प्रतिशत से अधिक किया जाता है।
• विट्रिफाइड आबन्ध सामग्री में महीन पिसी हुई मृदा और फ्लक्स शामिल होते हैं, जिसके साथ अपघर्षक अच्छी तरह मिश्रित किया जाता है।

रेज़िनाभ बंध (B):

• रेज़िनाभ बन्ध पेषण चक्र विट्रिफाइड चक्र की लोकप्रियता में दूसरे स्थान पर हैं।
• फिनाॅलिक रेज़िन को पाउडर या तरल रूप में अपघर्षक कणों के साथ मिलाया जाता है और लगभग 360F पर उपचारित किया जाता है।

लाह बंध (E):

• यह पेषण चक्र में पीसने के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला एक कार्बनिक बन्ध है जो रोल, कटलरी, कैमशाफ्ट और क्रैंकपिन जैसे हिस्सों पर बहुत चिकनी परिष्कृति उत्पन्न करता है।
• आमतौर पर, इनका उपयोग भारी-पेषण वाले कार्यों में नहीं किया जाता।

धात्विक बंध (M):

• धातु आबन्ध का उपयोग मुख्य रूप से डायमंड अपघर्षक के लिए बंधक एजेंट के रूप में किया जाता है।
• इनका उपयोग विद्युत अपघटनीय पेषण में भी किया जाता है जहां बन्ध को विद्युत रूप से सुचालक होना चाहिए।

संकल्पना:

मशीनिंग के लिए समय \(= \frac{L}{{f\times N}}\)

जहाँ L वस्तु की लम्बाई (mm) है, f संभरण (mm/rev) है, N वस्तु की गति (rpm) है। 

गणना:

दिया गया है:

f = 3 mm/rev, N = 600 rpm, L = 300 mm

मशीनिंग के लिए समय \(= \frac{L}{{f.N}} = \frac{ 300}{3×600} \) = 0.1666 मिनट = 0.1666 × 60 = 10 सेकेंड 

बेलनाकार सतह को घुमाने के लिए कुल मशीनिंग समय 10 सेकेंड है। 

संकल्पना:

Chip velocity ‘VC’:

• The velocity with which the chip moves over the rake face of the cutting tool. Also represented as Vf
• The chip velocity Vc is the velocity of the chip relative to the tool and directed along the tool face.
• Since chip velocity is the relative velocity between tool and chip hence, If we assume the chip to be stationary then this chip velocity can be considered as the velocity of the tool along the tool rake face.

Shear velocity ‘VS’: The velocity with which metal of the work-piece shears along the shear plane. It is also called the velocity of the chip relative to work-piece.

Cutting velocity ‘V’: The velocity with which the tool moves relative to the work-piece.

The relationship b/w these velocities are:

From velocity triangle-

V = VC + VS

and from sine rule

वेग संबंध निम्न समीकरण द्वारा दिया गया है:

\(\frac{v}{{{\rm{cos}}\left( {\phi - \alpha } \right)}} = \frac{{{{\rm{v}}_{\rm{c}}}}}{{\sin \phi }} = \frac{{{v_s}}}{{\cos \alpha }}\)

यहाँ v_s अपरूपण सतह के अनुदिश फिसलने वाली चिप का वेग है।

गणना:

\({v_s} = \frac{v}{{{\rm{cos}}\left( {\phi - \alpha } \right)}} \times cos\;\alpha \) = \(\frac{{v\cos \alpha }}{{\cos \left( {\phi - \alpha } \right)}}\)

स्नेहक एक पदार्थ है, जो संगमन हिस्सों के बीच के घर्षण को कम करता है। स्नेहक को तीन श्रेणियों में वर्गीकृत किया गया है।

1. तरल स्नेहक: कुछ सबसे अधिक इस्तेमाल किए जाने वाले तरल स्नेहक खनिज तेल, वासायुक्त या वनस्पति तेल, कृत्रिम तेल हैं।
2. अर्द्ध तरल स्नेहक: ड्राइंग, रोलिंग और एक्सट्रूज़न प्रक्रियाओं जैसे धीमी गति और भारी दबाव संचालन के लिए नियोजित हैं।
3. ठोस स्नेहक: ग्रेफाइट आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला ठोस स्नेहक है। अन्य प्रकार के ठोस स्नेहक साबुन बनाने का पत्थर, टाल्क, फ्रेंच चाक इत्यादि हैं।

स्पष्टीकरण:

• ग्राइंडिंग में एक अपघर्षक क्रिया शामिल होती है और सामग्री को हटाने के दौरान अपघर्षक भी घिस जाता है और जब रगड़ बल थ्रेशोल्ड पर पहुंचता है, तो घिसने की क्रिया से पहिए से बाहर आ जाते हैं।
• जिससे सामग्री को हटाने के लिए अपघर्षक की एक नई परत को मौका दिया जा सकता है। इसे ग्राइंडिंग व्हील के स्व-तीक्ष्णता व्यवहार के रूप में जाना जाता है।
• व्हील घिसाव के आयतन को हटाए गए सामग्री के आयतन को ग्राइंडिंग अनुपात के रूप में जाना जाता है।

\(Grinding\;ratio = \frac{{{V_m}}}{{{V_w}}} = \frac{{l \times b \times d}}{{\frac{\pi }{4} \times w \times \left( {D_i^2 - D_f^2} \right)}},\;where\;w = width\;of\;wheel\)

• अति रुक्ष ग्राइंडिंग में 1.0 - 5.0 से ग्राइंडिंग अनुपात भिन्न होता है।

स्वः केंद्रित चक के लिए आवश्यक जॉ की संख्या तीन होती है, इसलिए इसका प्रयोग समरूप वस्तुओं के केंद्रण के लिए किया जाता है। असममित वस्तु के लिए हमें चार जॉ चक की आवश्यकता होती है।

एक खराद चक एक धारक उपकरण है जिसका उपयोग कर्तन उपकरण के खिलाफ कार्य-वस्तु को दृढ़ता से पकडे रखने के लिए किया जाता है।

चक के दो प्रकार हैं:

चार जबड़े वाले चक:

चार-जबड़े वाले चक को स्वतंत्र चक भी कहा जाता है, क्योंकि प्रत्येक जबड़े को स्वतंत्र रूप से समायोजित किया जा सकता है। चार जबड़े वाले चक का उपयोग नियमित और अनियमित आकार की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए किया जाता है

तीन जबड़े वाले चक:

इसे तीन जबड़े वाला सार्वभौमिक चक, स्वयं केंद्रित चक और सांद्रिक चक के रूप में भी जाना जाता है जिसमें तीन जबड़े होते हैं जो एक ही समय में काम करते हैं। तीन जबड़े वाले चक का उपयोग केवल सटीक वृत्ताकार और नियमित कार्यो को पकड़े रखने के लिए किया जाता है

वर्णन: