उपकरण पहनें: अर्थ, प्रकार और कारण
इस लेख को पढ़ने के बाद आप इस बारे में जानेंगे: - 1. टूल वियर का अर्थ 2. टूल वियर के प्रकार 3. कारण 4. वृद्धि 5. रूप 6. परिणाम।
उपकरण पहनने का अर्थ:
काटने के उपकरण एक अत्यंत गंभीर रगड़ प्रक्रिया के अधीन हैं। वे उच्च तनाव और तापमान के तहत, चिप और काम के टुकड़े के बीच धातु से धातु के संपर्क में हैं। उपकरण की सतह के पास अत्यधिक तनाव और तापमान ढ़ाल के अस्तित्व के कारण स्थिति गंभीर हो जाती है।
नियमित रूप से ऑपरेशन के कारण टूल वियर आम तौर पर एक क्रमिक प्रक्रिया है। उपकरण पहनने की तुलना एक साधारण पेंसिल की नोक से की जा सकती है। ऑस्ट्रेलियाई मानक के अनुसार, उपकरण पहनने को "मूल सामग्री से उपकरण के आकार में परिवर्तन, काटने के दौरान, उपकरण सामग्री के क्रमिक नुकसान के परिणामस्वरूप" के रूप में परिभाषित किया जा सकता है।
उपकरण पहनने निम्न मापदंडों पर निर्भर करता है:
मैं। उपकरण और काम टुकड़ा सामग्री।
ii। उपकरण का आकार।
iii। काटने की गति।
iv। फ़ीड।
v। कटौती की गहराई।
vi। काटने तरल पदार्थ का इस्तेमाल किया।
vii। मशीन उपकरण विशेषताओं आदि
टूल वियर निम्नलिखित मदों को प्रभावित करता है:
मैं। काटने वाली ताकतों में वृद्धि।
ii। काटने का तापमान बढ़ा।
iii। उत्पादित भागों की सटीकता में कमी।
iv। उपकरण जीवन में कमी।
v। खराब सतह खत्म।
vi। काटने के संचालन का अर्थशास्त्र।
उपकरण पहनने के प्रकार:
उच्च संपर्क तनाव को रगड़ने की क्रिया के कारण मशीनिंग प्रक्रिया में विकसित किया जाता है:
(i) टूल रेक फेस और चिप्स।
(ii) टूल फ्लैक फेस और मशीनी सतह।
ये विभिन्न प्रकार के पहनने के पैटर्न के परिणामस्वरूप रेक चेहरे और फ्लैंक चेहरे पर दिखाई देते हैं। हम टूल के इस क्रमिक पहनने को कहते हैं।
क्रमिक पहनना अपरिहार्य है लेकिन नियंत्रणीय है। यह ऐसा वस्त्र है जिसे रोका नहीं जा सकता। यह कुछ मशीनिंग समय के बाद होता है।
क्रमिक पहनने को उपचारात्मक कार्रवाई द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है। क्रमिक पहनने को काटने के उपकरण में दो क्षेत्रों के अनुरूप दो मूल प्रकार के पहनने में विभाजित किया जा सकता है, जैसा कि अंजीर में दिखाया गया है। 9.16
ये निम्नलिखित हैं:
(i) फ्लैंक पहनना।
(ii) क्रेटर पहनना।
(i) फ्लैंक पहनें:
टूल के फ्लैंक फेस (रिलीफ या क्लीयरेंस फेस) पर पहनने को फ्लैंक वियर कहा जाता है। फंक पहनने को अंजीर में दिखाया गया है। 9.17 (ए, बी, सी)।
फ्लैंक पहनने की विशेषताएं निम्नलिखित हैं:
मैं। यह सबसे महत्वपूर्ण पहनना है जो कटाई के किनारे की समतल सतह पर दिखाई देता है। यह मशीनीकृत सतह के खिलाफ अत्याधुनिक के अपघर्षक / चिपकने वाले पहनने से सबसे अधिक परिणाम होता है।
ii। यह आम तौर पर उच्च तापमान से परिणाम होता है, जो उपकरण और कार्य सामग्री गुणों को प्रभावित करता है।
iii। यह पहनने की भूमि के गठन में परिणाम है। उपकरण के प्रमुख और मामूली कटिंग किनारे के साथ पहनें भूमि का गठन हमेशा समान नहीं होता है।
iv। इसे औसत पहनने वाले भूमि के आकार (वी 3 ) और अधिकतम पहनने वाले भूमि के आकार (वीबी अधिकतम ) का उपयोग करके मापा जा सकता है।
v। इसे उपकरण जीवन प्रत्याशा समीकरण का उपयोग करके वर्णित किया जा सकता है।
वी सी टी एन = सी
समीकरण का एक और सामान्य रूप (कटौती और फ़ीड दर की गहराई पर विचार) है
V c T n D x F y = C
कहा पे,
V c = कटिंग स्पीड
टी = उपकरण जीवन
डी = कट की गहराई (मिमी)
एफ = फ़ीड दर (मिमी / रेव। या इंच / रेव।)
x और y = ऐसे व्ययकर्ता जो प्रत्येक कटिंग स्थिति के लिए प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित किए जाते हैं।
C = मशीनिंग स्थिरांक, प्रयोग या प्रकाशित डेटा बुक द्वारा पाया गया। उपकरण सामग्री, काम के टुकड़े और फ़ीड दर के गुणों पर निर्भर करता है।
n = घातांक
N = 0.1 से 0.15 का मान (HSS टूल के लिए)
= 0.2 से 0.4 (कार्बाइड टूल के लिए)
= 0.4 से 0.6 (सिरेमिक टूल्स के लिए)
फ्लैंक पहनने के कारण:
मैं। काटने की गति बढ़ने से फ्लैंक तेजी से बढ़ता है।
ii। फ़ीड में वृद्धि और कट की गहराई भी बड़े फ्लैंक पहनने में परिणाम कर सकती है।
iii। काम के टुकड़े में कठोर छिद्रों द्वारा घर्षण।
iv। उपकरण और काम-सामग्री के बीच सूक्ष्म वेल्ड की कतरन।
v। निर्मित किनारे के टुकड़ों से घर्षण, जो उपकरण के निकासी चेहरे (फ्लैंक चेहरे) के खिलाफ हड़ताल करता है।
फ्लैंक पहनने के उपाय:
मैं। काटने की गति कम करें।
ii। कटौती की फ़ीड और गहराई कम करें।
iii। यदि संभव हो तो कार्बाइड के कठोर ग्रेड का उपयोग करें।
iv। चिप ब्रेकरों का उपयोग करके निर्मित किनारे के गठन को रोकें।
फ्लैंक पहनने के प्रभाव:
मैं। कुल काटने बल में वृद्धि।
ii। घटक सतह खुरदरापन में वृद्धि।
iii। घटक आयामी सटीकता को भी प्रभावित करते हैं।
iv। जब फॉर्म टूल्स का उपयोग किया जाता है, तो फ्लैंक पहनने से उत्पादित घटकों का आकार भी बदल जाएगा,
(ii) क्रेटर वियर:
टूल के रेक चेहरे पर पहनने को क्रेटर वियर कहा जाता है। जैसा कि नाम से पता चलता है, पहनने का आकार गड्ढा या कटोरी होता है। गड्ढा पहनना Fig.9.18 (ए, बी, सी) में दिखाया गया है।
क्रेटर पहनने की विशेषताएं निम्नलिखित हैं:
मैं। गड्ढा पहनने के चिप्स में उपकरण का नकली चेहरा मिट जाता है।
ii। रेक चेहरे पर चिप प्रवाह चिप और रेक चेहरे के बीच गंभीर घर्षण विकसित करता है। यह रेक चेहरे पर एक निशान पैदा करता है जो आमतौर पर प्रमुख कटिंग एज के समानांतर होता है।
iii। यह उपकरण पहनने के लिए कुछ हद तक सामान्य है और एक उपकरण के उपयोग को गंभीरता से कम नहीं करता है जब तक कि यह एक अत्याधुनिक विफलता का कारण बनने के लिए पर्याप्त गंभीर न हो जाए।
iv। गड्ढा पहनने से वर्किंग रेक एंगल बढ़ सकता है और कटिंग फोर्स कम हो सकती है, लेकिन इससे कटिंग एज की ताकत भी कमजोर होगी।
v। स्टील जैसी नमनीय सामग्रियों में यह अधिक आम है जो लंबे समय तक निरंतर चिप्स का उत्पादन करते हैं। यह HSS (हाई स्पीड स्टील) टूल्स में सिरेमिक या कार्बाइड टूल्स की तुलना में अधिक सामान्य है, जिसमें बहुत अधिक गर्म कठोरता होती है।
vi। गड्ढा पहनने को मापने के लिए इस्तेमाल किए गए मापदंडों को अंजीर में देखा जा सकता है। 9.18। रेक फेस वियर के मूल्यांकन में क्रेटर की गहराई केटी सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला पैरामीटर है।
vii। यह सामग्री की कटिंग गहराई के बराबर ऊँचाई पर होता है, यानी क्रेटर गहराई ⋍ कटिंग डेप्थ।
viii। उच्च तापमान क्षेत्रों में (लगभग 700 डिग्री सेल्सियस) पहनने पर होता है।
क्रेटर पहनने के कारण:
मैं। चिप-उपकरण इंटरफेस के बीच गंभीर घर्षण, विशेष रूप से रेक चेहरे पर।
ii। टूल-चिप इंटरफ़ेस में उच्च तापमान।
iii। टूल इंटरफ़ेस पर बढ़ी हुई बल क्रिया में फ़ीड परिणामों में वृद्धि, इससे टूल-चिप इंटरफ़ेस के तापमान में वृद्धि होती है।
iv। रेक चेहरे पर चिप के वेग में वृद्धि के परिणामस्वरूप गति में कटौती, इससे चिप-टूल इंटरफ़ेस में तापमान में वृद्धि होती है और इसलिए गड्ढा पहनने में वृद्धि होती है।
क्रेटर पहनने के उपाय:
मैं। उचित स्नेहक का उपयोग, घर्षण प्रक्रिया को कम कर सकते हैं, और इसलिए गड्ढा पहनने में कमी।
ii। टूल-चिप इंटरफ़ेस से तीव्र गर्मी अपव्यय के लिए उचित शीतलक।
iii। काटने की गति और फ़ीड दरों में कमी।
iv। औजारों के लिए कठिन और गर्म कठोरता सामग्री का उपयोग करें।
v। सकारात्मक रेक उपकरण का उपयोग करें।
उपकरण पहनने के कारण:
उपकरण पहनने के लिए बड़ी संख्या में कारण हैं।
उनमें से कुछ विषय के दृष्टिकोण से यहां चर्चा करना महत्वपूर्ण है:
(i) घर्षण पहनने (कठोर कण पहनने)।
(ii) चिपकने वाला वस्त्र।
(iii) डिफ्यूजन वियर।
(iv) रासायनिक वस्त्र।
(v) फ्रैक्चर पहनना।
(i) घर्षण पहनने (कठिन कण पहनने):
घर्षण पहनने मूल रूप से काम की सामग्री के भीतर अशुद्धियों के कारण होता है, जैसे कि कार्बन नाइट्राइड और ऑक्साइड यौगिक, साथ ही साथ निर्मित किनारे के टुकड़े। यह एक यांत्रिक प्रकार का वस्त्र है। यह कम काटने की गति पर उपकरण पहनने का मुख्य कारण है।
(ii) चिपकने वाला वस्त्र:
टूल-चिप इंटरफेस में उच्च दबाव और तापमान के कारण, टूल रेक चेहरे पर वेल्ड करने के लिए गर्म चिप्स की प्रवृत्ति होती है। यह अवधारणा बाद में वेल्डेड जंक्शनों के गठन और विनाश की ओर ले जाती है। जब वेल्ड आंत काटने के उपकरण के कणों को तोड़कर अलग कर देता है। इससे गड्ढा बन जाता है। अंजीर। 9.19 चिपकने वाला पहनने से पता चलता है।
(iii) डिफ्यूजन वियर:
डिफ्यूजन वियर आमतौर पर उच्च दबाव और तापमान की स्थिति में संपर्क सामग्री के बीच परमाणु हस्तांतरण के कारण होता है। यह घटना चिप-टूल इंटरफेस पर शुरू होती है। ऐसे ऊंचे तापमान पर, उपकरण सामग्री के कुछ कण चिप सामग्री में फैल जाते हैं। यह भी हो सकता है कि कार्य सामग्री के कुछ कण भी उपकरण सामग्री में फैल जाते हैं।
कणों का यह आदान-प्रदान उपकरण सामग्री के गुणों को बदलता है और पहनने का कारण बनता है, जैसा कि अंजीर में दिखाया गया है। 9.20:
इस प्रसार के परिणामस्वरूप उपकरण और कार्य टुकड़ा संरचना में परिवर्तन होता है।
विक्षेप के कई तरीके हैं:
(ए) उपकरण का सकल नरम होना:
उपकरण की अपेक्षाकृत गहरी सतह परत में कार्बन का प्रसार उपकरण के नरम और बाद के प्लास्टिक प्रवाह का कारण हो सकता है। यह उपकरण ज्यामिति में बड़े बदलाव ला सकता है।
(ख) कार्य में प्रमुख उपकरण संविधान का प्रसार:
उपकरण मैट्रिक्स या एक प्रमुख मजबूत घटक को कार्य और चिप सतहों में भंग कर दिया जा सकता है क्योंकि वे उपकरण को पास करते हैं। उदाहरण के लिए: डिमांड टूल, लोहे और स्टील को काटना कार्बन प्रसार का विशिष्ट उदाहरण है।
(सी) उपकरण में एक कार्य सामग्री घटक की प्रसार:
उपकरण में फैलने वाली कार्य सामग्री का एक घटक उपकरण की सतह परत के भौतिक गुणों को बदल सकता है। उदाहरण के लिए: उपकरण में सीसे का प्रसार एक पतली भंगुर सतह परत का उत्पादन कर सकता है, इस पतली परत को छिलकर हटाया जा सकता है।
(iv) रासायनिक वस्त्र:
किसी सतह के रासायनिक हमले के कारण रासायनिक पहनते हैं।
उदाहरण के लिए:
संक्षारक पहनने।
(v) तथ्य पहनने:
फैब्रिक वियर आमतौर पर छोर या लंबाई पर धार के टूटने के कारण होता है। थोक टूटना सबसे हानिकारक और अवांछनीय प्रकार का वस्त्र है, और जहां तक संभव हो इसे टाला जाना चाहिए।
उपकरण पहनने की वृद्धि:
उपकरण पहनने का विकास पैटर्न चित्र में दिखाया गया है। 9.21:
हम विकास को तीन क्षेत्रों में विभाजित कर सकते हैं:
(i) गंभीर पहनने वाला क्षेत्र।
(ii) प्रारंभिक पहनें क्षेत्र।
(iii) गंभीर या अंतिम या भयावह पहनने वाला क्षेत्र।
(I) प्रारंभिक प्रारंभिक या रैपिड पहनें क्षेत्र:
प्रारंभ में, नए अत्याधुनिक के लिए, पहनने का विकास तेज है। सामान्य रूप से प्रारंभिक पहनने का आकार VB = 0.05 से 0.1 मिमी है।
प्रारंभिक या तीव्र पहनने के कारण हैं:
मैं। Microcraking।
ii। सतह ऑक्सीकरण।
iii। कार्बन नुकसान परत।
iv। उपकरण टिप पीस की सूक्ष्म खुरदरापन।
(ii) स्थिर पहनने क्षेत्र:
प्रारंभिक पहनने के बाद हमने पाया कि पहनने की दर अपेक्षाकृत स्थिर या स्थिर है। इस क्षेत्र में, पहनने का आकार काटने के समय के लिए आनुपातिक है।
(iii) गंभीर या अंतिम या प्रलयकारी क्षेत्र:
इस क्षेत्र में, पहनने की वृद्धि की दर बहुत तेज है और परिणामस्वरुप कटिंग एज की भयावह विफलता है।
जब पहनने का आकार एक महत्वपूर्ण मूल्य तक बढ़ जाता है, तो मशीनीकृत सतह का खुरदरापन कम हो जाता है, काटने का बल और तापमान तेजी से बढ़ता है, और पहनने की दर बढ़ जाती है। तब उपकरण अपनी काटने की क्षमता खो देता है। व्यवहार में, पहनने के इस क्षेत्र से बचा जाना चाहिए।
स्वीकार्य पहनने की भूमि:
जब हम चाकू की धार तेज करने का निर्णय लेते हैं, जब कट की गुणवत्ता बिगड़ने लगती है और काटने वाली ताकतों में बहुत अधिक वृद्धि हो जाती है, इसी तरह फिर से तेज करने या काटने के उपकरण को बदलने के लिए।
(a) मशीन की सतह की गुणवत्ता बिगड़ने लगती है।
(b) काटने वाली ताक़तें काफी बढ़ जाती हैं।
(c) पूर्व-तापमान में उल्लेखनीय वृद्धि।
स्वीकार्य फ्लैंक पहनने की औसत चौड़ाई 0.2 मिमी (एक सटीक मोड़ संचालन के लिए) से 1 मिमी (किसी न किसी मोड़ संचालन के लिए) में भिन्न होती है।
निम्न तालिका 9.11 विभिन्न परिचालन और काटने के उपकरण के लिए स्वीकार्य औसत पहनने की भूमि (VB) के कुछ अनुशंसित मूल्य प्रदान करती है:
उपकरण पहनने के प्रकार:
फ्लैंक और क्रेटर पहनना बहुत सामान्य प्रकार के वस्त्र हैं।
उपकरण पहनने के कुछ अन्य रूप हैं:
(i) थर्मो-इलेक्ट्रिक वियर।
(ii) थर्मल क्रैकिंग और टूल फ्रैक्चर।
(iii) चक्रीय थर्मल और मैकेनिकल लोड पहनें।
(iv) एज चिपिंग।
(v) प्रवेश या असफलताएँ।
(i) थर्मो-इलेक्ट्रिक पहनें:
इसे उच्च तापमान वाले क्षेत्र में देखा जा सकता है। उच्च तापमान का परिणाम काम के टुकड़े और उपकरण के बीच थर्मल-दंपति का निर्माण होता है।
इस प्रभाव के कारण काम के टुकड़े और उपकरण के बीच वोल्टेज स्थापित होता है। इससे दोनों के बीच विद्युत प्रवाह हो सकता है। हालांकि, इस प्रकार के पहनने का स्पष्ट रूप से विकास नहीं हुआ है।
(ii) थर्मल क्रैकिंग और टूल फ्रैक्चर:
यह मिलिंग ऑपरेशन के मामले में आम है। मिलिंग में, उपकरण चक्रीय थर्मल और यांत्रिक भार के अधीन होते हैं। दांत एक तंत्र द्वारा विफल हो सकते हैं जो निरंतर काटने में नहीं मनाया जाता है। थर्मल क्रैकिंग को काटने की गति को कम करके या उच्च थर्मल शॉक प्रतिरोध के साथ एक उपकरण सामग्री ग्रेड का उपयोग करके कम किया जा सकता है।
(iii) चक्रीय थर्मल और मैकेनिकल लोड पहनने:
मिलिंग प्रक्रिया में तापमान में चक्रीय भिन्नता उपकरण की सतह परत पर चक्रीय तापीय तनाव उत्पन्न करती है और फैलती है। यह काटने के किनारे के पास थर्मल थकान दरारें के गठन की ओर ले जा सकता है।
अधिकतर, इस तरह की दरारें काटने के किनारे पर लंबवत होती हैं और उपकरण के बाहरी कोने पर निर्माण शुरू कर देती हैं, काटने के रूप में आवक फैलती है। इन दरारों के बढ़ने से अंत में धार छिल जाती है या उपकरण टूट जाता है। एक अपर्याप्त कूलेंट दरार गठन को बढ़ावा दे सकता है।
(iv) एज चिपिंग:
एज चिपिंग को आमतौर पर मिलिंग ऑपरेशन में देखा जाता है। यह तब हो सकता है जब उपकरण पहले भाग (एंट्री विफलता) से संपर्क करता है या, अधिक सामान्यतः, जब वह भाग से बाहर निकलता है (बाहर निकलें विफलता)।
(v) प्रवेश या निकास विफलता:
प्रवेश विफलता सबसे अधिक तब होती है जब सम्मिलित का बाहरी हिस्सा पहले भाग पर हमला करता है। यह तब होने की संभावना है जब कटर रेक कोण सकारात्मक होते हैं। इसलिए प्रवेश विफलता को आसानी से सकारात्मक से नकारात्मक रेक कोण कटर पर स्विच करके रोका जाता है।
उपकरण पहनने के परिणाम (प्रभाव):
तकनीकी प्रदर्शन पर उपकरण पहनने के प्रभाव निम्नलिखित हैं:
(i) काटने के बल में वृद्धि:
काटने वाले बलों को आमतौर पर उपकरण के पहनने से बढ़ाया जाता है। क्रेटर वियर, फ्लैंक वियर (या भूमि निर्माण पहनते हैं) और कटिंग ऐज की कतरन विभिन्न तरीकों से कटिंग टूल के प्रदर्शन को प्रभावित करती है। क्रेटर वियर, हालांकि कुछ परिस्थितियों में, प्रभावी रूप से टूल के रेक कोण को बढ़ाकर बलों को कम कर सकता है। क्लीयरेंस फेस (फ्लैंक या वियर-लैंड) पहनने और रगड़ने से लगभग बढ़ती ताकतों के कारण काटने की ताकत बढ़ जाती है।
(ii) सरफेस रफनेस में वृद्धि:
जैसे-जैसे उपकरण पहनने में वृद्धि होती है, मशीनी घटक की सतह खुरदरापन भी बढ़ता जाता है। यह चिपिंग द्वारा पहने गए उपकरण के लिए विशेष रूप से सच है। हालांकि, ऐसी परिस्थितियां हैं, जिसमें एक पहनने वाली भूमि काम के टुकड़े को जला सकती है (पॉलिश कर सकती है) और एक अच्छा खत्म पैदा करती है।
(iii) कंपन या परिवर्तन में वृद्धि:
कंपन या बकबक काटने की प्रक्रिया का एक और महत्वपूर्ण पहलू है जो उपकरण पहनने से प्रभावित हो सकता है।
एक पहनने वाली भूमि एक उपकरण की प्रवृत्ति को गतिशील अस्थिरता या कंपन की ओर बढ़ाती है। जब उपकरण तेज होता है, तो काटने का ऑपरेशन कंपन से मुक्त होता है। दूसरी ओर, जब उपकरण पहनता है, तो कटिंग ऑपरेशन को अस्वीकार्य कंपन और बकबक मोड के अधीन किया जाता है।
(iv) आयामी सटीकता में कमी:
फ्लैंक पहनने के कारण, एक उपकरण की योजना ज्यामिति परेशान कर सकती है। यह उत्पादित घटक के आयामों को प्रभावित कर सकता है। यह घटक के आकार को प्रभावित कर सकता है।
उदाहरण के लिए:
यदि उपकरण पहनने में तेजी है, तो बेलनाकार मोड़ एक पतला काम के परिणामस्वरूप हो सकता है।
