पीसने के औजारों का अवलोकन

अपघर्षक ऐसे उपकरण हैं जिनका उपयोग पीसने, पीसने और पॉलिश करने के लिए किया जाता है। अधिकांश अपघर्षक उपकरण अपघर्षक और बाइंडरों से बने कृत्रिम अपघर्षक उपकरण हैं, और प्राकृतिक खनिज चट्टानों से सीधे संसाधित प्राकृतिक अपघर्षक उपकरण भी हैं। मशीनरी निर्माण और अन्य धातु प्रसंस्करण उद्योगों में व्यापक रूप से उपयोग किए जाने के अलावा, अपघर्षक उपकरणों का उपयोग अनाज प्रसंस्करण, कागज निर्माण उद्योग और सिरेमिक, कांच, पत्थर, प्लास्टिक, रबर और लकड़ी जैसी गैर-धातु सामग्री के प्रसंस्करण में भी किया जाता है।
अवलोकन
पीसने वाले उपकरण की संरचना को मोटे तौर पर तीन श्रेणियों में विभाजित किया गया है: तंग, मध्यम और ढीला। प्रत्येक श्रेणी को आगे संख्याओं आदि में विभाजित किया जा सकता है, और संगठन संख्याओं द्वारा अलग किया जा सकता है। अपघर्षक उपकरण की संरचना संख्या जितनी बड़ी होगी, अपघर्षक उपकरण में अपघर्षक का आयतन प्रतिशत उतना ही कम होगा, और अपघर्षक दानों के बीच का अंतर उतना अधिक होगा, जिसका अर्थ है कि संरचना उतनी ही ढीली होगी। इसके विपरीत, संगठन की संख्या जितनी कम होगी, संगठन उतना ही मजबूत होगा। ढीली संरचना वाले पीसने वाले उपकरणों को उपयोग के दौरान निष्क्रिय करना आसान नहीं होता है, पीसने की प्रक्रिया के दौरान कम गर्मी उत्पन्न होती है, और वर्कपीस के थर्मल विरूपण और जलन को कम कर सकते हैं। एक तंग संरचना वाले अपघर्षक उपकरण के अपघर्षक कण गिरना आसान नहीं होते हैं, जो अपघर्षक उपकरण के ज्यामितीय आकार को बनाए रखने के लिए फायदेमंद होता है। अपघर्षक उपकरण की संरचना को केवल विनिर्माण के दौरान अपघर्षक उपकरण सूत्र के अनुसार नियंत्रित किया जाता है और आमतौर पर मापा नहीं जाता है। सुपरअपघर्षक बंधित अपघर्षक मुख्य रूप से हीरे, क्यूबिक बोरॉन नाइट्राइड आदि से बने अपघर्षक होते हैं जो बाइंडरों से बंधे होते हैं। हीरे और क्यूबिक बोरान नाइट्राइड की उच्च कीमत और अच्छे पहनने के प्रतिरोध के कारण, उनके साथ बने बंधुआ अपघर्षक उपकरण सामान्य अपघर्षक बंधुआ अपघर्षक उपकरणों से भिन्न होते हैं। सुपरहार्ड अपघर्षक परत के अलावा, एक संक्रमण परत और एक मैट्रिक्स भी है। सुपरब्रेसिव परत वह हिस्सा है जो काटने की भूमिका निभाता है और सुपरब्रेसिव और बॉन्डिंग एजेंटों से बना होता है। सब्सट्रेट पीसने में सहायक भूमिका निभाता है और धातु, बैक्लाइट या सिरेमिक से बना होता है। संक्रमण परत का उपयोग मैट्रिक्स और सुपरब्रेसिव परत को जोड़ने के लिए किया जाता है। यह एक बॉन्डिंग एजेंट से बना होता है और कभी-कभी इसे छोड़ा जा सकता है। आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले बाइंडरों में राल, धातु, इलेक्ट्रोप्लेटेड धातु और सिरेमिक शामिल हैं। बंधुआ अपघर्षक उपकरणों की निर्माण प्रक्रियाओं में शामिल हैं: वितरण, मिश्रण, मोल्डिंग, गर्मी उपचार, प्रसंस्करण और निरीक्षण, आदि। बाइंडर के आधार पर, विनिर्माण प्रक्रिया भी अलग होती है। सिरेमिक बंधुआ अपघर्षक उपकरण मुख्य रूप से दबाने की विधि का उपयोग करते हैं। अपघर्षक और बाइंडर को सूत्र के वजन अनुपात के अनुसार तौलने के बाद, उन्हें मिक्सर में रखा जाता है और समान रूप से मिलाया जाता है, फिर एक धातु के सांचे में डाला जाता है, और प्रेस पर अपघर्षक उपकरण खाली बनाया जाता है। खाली हिस्से को सुखाया जाता है और फिर उसे पकाने के लिए भट्टी में डाल दिया जाता है। फायरिंग तापमान आम तौर पर 1300 डिग्री के आसपास होता है। कम पिघलने बिंदु वाले सिंटर बाइंडर का उपयोग करते समय, फायरिंग तापमान 1000 डिग्री से कम होता है। फिर इसे निर्दिष्ट आकार और आकार के अनुसार सटीक रूप से संसाधित किया जाता है, और अंत में उत्पाद का निरीक्षण किया जाता है। रेज़िन बंधित अपघर्षक आम तौर पर कमरे के तापमान पर एक प्रेस पर बनते हैं, और कुछ गर्म दबाने की प्रक्रिया का उपयोग करते हैं जो हीटिंग स्थितियों के तहत हीटिंग और दबाव का उपयोग करते हैं। बनने के बाद इसे सख्त भट्टी में सख्त किया जाता है। बाइंडर के रूप में फेनोलिक राल का उपयोग करते समय, सख्त तापमान 180 ~ 200 डिग्री होता है। रबर बॉन्ड अपघर्षक को मुख्य रूप से रोलर मशीनों की एक जोड़ी का उपयोग करके मिश्रित किया जाता है, पतली शीट में रोल किया जाता है, और फिर छिद्रित किया जाता है और एक पंच चाकू से बनाया जाता है; कुछ लोग ढीली सामग्री का भी उपयोग करते हैं, जिन्हें धातु के सांचे में डाला जाता है और एक प्रेस पर बनाया जाता है। मोल्डिंग के बाद, इसे 165~180 डिग्री के तापमान पर वल्कनीकरण टैंक में वल्कनीकृत किया जाता है। मेटल बॉन्डेड ग्राइंडिंग टूल्स के लिए दो विनिर्माण प्रक्रियाएं हैं: पाउडर धातुकर्म और इलेक्ट्रोप्लेटिंग, जो मुख्य रूप से सुपरहार्ड अपघर्षक बॉन्डेड ग्राइंडिंग टूल्स के लिए उपयोग की जाती हैं। पाउडर धातुकर्म विधि एक बंधन एजेंट के रूप में कांस्य और अन्य सामग्रियों का उपयोग करती है। मिश्रण करने के बाद, इसे बनाने के लिए कमरे के तापमान पर गर्म दबाया जाता है या दबाया जाता है, और फिर सिंटर किया जाता है। इलेक्ट्रोप्लेटिंग विधि इलेक्ट्रोप्लेटिंग धातु के रूप में निकल या निकल-कोबाल्ट मिश्र धातु का उपयोग करती है, और अपघर्षक उपकरण बनाने के लिए अपघर्षक को इलेक्ट्रोप्लेटिंग प्रक्रिया के अनुसार सब्सट्रेट से जोड़ा जाता है। विशेष प्रकार के अपघर्षक में सिन्जेड कोरंडम अपघर्षक और फाइबर अपघर्षक शामिल हैं। सिंटर्ड कोरंडम ग्राइंडिंग उपकरण एल्यूमीनियम ऑक्साइड पाउडर और उचित मात्रा में क्रोमियम ऑक्साइड को मिलाकर और आकार देकर और लगभग 1800 डिग्री पर सिंटरिंग करके बनाए जाते हैं। इस प्रकार के अपघर्षक उपकरण में एक कॉम्पैक्ट संरचना और उच्च शक्ति होती है, और इसका उपयोग मुख्य रूप से घड़ियों और उपकरणों जैसे भागों के प्रसंस्करण के लिए किया जाता है। फाइबर अपघर्षक फाइबर फिलामेंट्स (जैसे नायलॉन फिलामेंट्स) से बने होते हैं जिनमें अपघर्षक पदार्थ होते हैं या उनसे चिपके होते हैं। उनमें अच्छी लोच होती है और मुख्य रूप से धातु सामग्री और उनके उत्पादों को चमकाने के लिए उपयोग किया जाता है।
प्रयोग
अपघर्षक उपकरण के उपयोग के दौरान, जब अपघर्षक कण कुंद हो जाते हैं, तो अपघर्षक दानों के आंशिक विखंडन या बंधन के फ्रैक्चर के कारण, अपघर्षक कण आंशिक रूप से या पूरी तरह से अपघर्षक उपकरण से गिर जाते हैं, और नई कटिंग जारी रहती है अपघर्षक उपकरण की अपघर्षक कार्यशील सतह पर दिखाई देते हैं। काटने की धार, या लगातार नए तेज अपघर्षक कणों को उजागर करना, अपघर्षक उपकरण को एक निश्चित अवधि के भीतर काटने के प्रदर्शन को बनाए रखने में सक्षम बनाता है। अपघर्षक उपकरणों की यह स्वयं-तीक्ष्णता की संपत्ति सामान्य काटने वाले उपकरणों की तुलना में एक उत्कृष्ट विशेषता है।
नवपाषाण युग की शुरुआत में, मानव ने पत्थर के चाकू, पत्थर की कुल्हाड़ी, हड्डी के उपकरण, सींग के उपकरण और दांत के उपकरण जैसे उपकरणों को संसाधित करने के लिए प्राकृतिक ग्रिंडस्टोन का उपयोग करना शुरू कर दिया था; 19वीं शताब्दी में, मिट्टी के साथ प्राकृतिक अपघर्षक पदार्थों को मिलाकर पकाए गए सिरेमिक संयुक्त राज्य अमेरिका में दिखाई दिए। पीस पहिया; 1900 के आसपास, कृत्रिम अपघर्षक सामने आए, और कृत्रिम अपघर्षक से बने विभिन्न अपघर्षक उपकरण एक के बाद एक उत्पादित किए गए, जिससे पीसने और पीसने वाली मशीनों के तेजी से विकास के लिए स्थितियां तैयार हुईं। तब से, अपघर्षक पदार्थों में प्राकृतिक अपघर्षकों का अनुपात धीरे-धीरे कम हो गया है।
अपघर्षक को उनके कच्चे माल के स्रोत के अनुसार दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: प्राकृतिक अपघर्षक और कृत्रिम अपघर्षक। मशीनरी उद्योग में आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले एकमात्र प्राकृतिक अपघर्षक उपकरण ऑयलस्टोन हैं। कृत्रिम अपघर्षकों को उनके मूल आकार और संरचनात्मक विशेषताओं के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है, जिसमें पीसने वाले पहिये, पीसने वाले सिर, वेटस्टोन और रेत टाइल शामिल हैं, जिन्हें सामूहिक रूप से पांच श्रेणियों के रूप में जाना जाता है: बंधुआ अपघर्षक और लेपित अपघर्षक। इसके अलावा, अपघर्षक को भी प्रथागत रूप से अपघर्षक उपकरण के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।
वर्गीकरण
उपयोग किए गए विभिन्न अपघर्षकों के अनुसार, बंधित अपघर्षकों को साधारण अपघर्षक बंधित अपघर्षकों और सुपरअपघर्षक बंधित अपघर्षकों में विभाजित किया जा सकता है। पहले में कोरंडम और सिलिकॉन कार्बाइड जैसे साधारण अपघर्षक का उपयोग किया जाता है, और बाद में डायमंड और क्यूबिक बोरॉन नाइट्राइड जैसे सुपरअपघर्षक से बनाया जाता है। इसके अलावा, कुछ विशेष किस्में भी हैं, जैसे सिन्टर कोरंडम पीसने वाले उपकरण।
साधारण अपघर्षक बंधित अपघर्षक वे अपघर्षक होते हैं जो साधारण अपघर्षक को एक निश्चित आकार में समेकित करते हैं और एक बंधन एजेंट द्वारा एक निश्चित ताकत रखते हैं। आम तौर पर अपघर्षक, बाइंडर और छिद्रों से बने इन तीन भागों को अक्सर बंधुआ अपघर्षक के तीन तत्व कहा जाता है।
अपघर्षक उपकरण पीसने में काटने की भूमिका निभाते हैं। बाइंडर एक ऐसी सामग्री है जो ढीले अपघर्षक पदार्थों को अपघर्षक उपकरणों में समेकित करती है। ये दो प्रकार के होते हैं: अकार्बनिक और जैविक। अकार्बनिक बाइंडर्स में सिरेमिक, ऐमारैंथ और सोडियम सिलिकेट आदि शामिल हैं; ऑर्गेनिक बाइंडर्स में रेज़िन, रबर और शेलैक आदि शामिल हैं। सबसे अधिक उपयोग सिरेमिक, रेज़िन और रबर बॉन्डिंग का होता है।
छिद्र पीसने के दौरान घिसे हुए चिप्स को रखने और निकालने में भूमिका निभाते हैं, और शीतलक को समायोजित कर सकते हैं, जिससे पीसने की गर्मी को खत्म करने में मदद मिलती है। कुछ विशेष प्रसंस्करण आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, पीसने वाले उपकरण के प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए छिद्रों को सल्फर और पैराफिन जैसे कुछ भरावों के साथ भी लगाया जा सकता है। इस भराव को पीसने वाले उपकरण का चौथा तत्व भी कहा जाता है।
सामान्य अपघर्षक बंधित अपघर्षक की विशेषताओं का प्रतिनिधित्व करने वाली वस्तुओं में शामिल हैं: आकार, आकार, कण आकार, कठोरता, संरचना और बंधन एजेंट। अपघर्षक उपकरण की कठोरता उस आसानी को संदर्भित करती है जिसके साथ अपघर्षक कण बाहरी बल की कार्रवाई के तहत अपघर्षक उपकरण की सतह से गिर जाते हैं। यह अपघर्षक कणों को पकड़ने के लिए बंधन की ताकत को दर्शाता है।
अपघर्षक दाने का आकार
कण आकार अपघर्षक कणों के आकार को संदर्भित करता है, और इसका आकार कण आकार संख्या द्वारा व्यक्त किया जाता है।
राष्ट्रीय मानक दो कण आकार निर्धारित करता है: अपघर्षक और सूक्ष्म पाउडर।
कण आकार का तात्पर्य अपघर्षक कणों के आकार से है। कण आकार को दो श्रेणियों में विभाजित किया गया है: अपघर्षक कण और सूक्ष्म पाउडर। 40 माइक्रोमीटर से बड़े कण आकार वाले अपघर्षक को अपघर्षक अनाज कहा जाता है। स्क्रीनिंग विधि द्वारा वर्गीकृत, कण आकार संख्या स्क्रीन पर प्रति इंच छेद की संख्या द्वारा व्यक्त की जाती है जिसके माध्यम से अपघर्षक कण गुजरते हैं। उदाहरण के लिए, 60# अपघर्षक दाने का मतलब है कि इसका आकार 60 छेद प्रति इंच वाली स्क्रीन से गुजरने के लिए पर्याप्त है। 40 माइक्रोन से कम कण आकार वाले अपघर्षक को माइक्रोपाउडर कहा जाता है। वर्गीकृत करने के लिए सूक्ष्म माप विधि का उपयोग करें, कण आकार संख्या का प्रतिनिधित्व करने के लिए डब्ल्यू और उसके बाद की संख्या का उपयोग करें, और डब्ल्यू के बाद का मान माइक्रोपाउडर के वास्तविक आकार का प्रतिनिधित्व करता है। उदाहरण के लिए, W20 इंगित करता है कि माइक्रोपाउडर का वास्तविक आकार 20μm है। विभिन्न कण आकारों के अपघर्षक कण आकार तालिका 1 में दिखाए गए हैं।
तालिका 1 अपघर्षक कण आकार संख्या और कण आकार
बॉन्डिंग एजेंट का कार्य अपघर्षक को एक निश्चित ताकत और आकार के साथ पीसने वाले पहिये में बांधना है। पीसने वाले पहिये की ताकत, प्रभाव प्रतिरोध, गर्मी प्रतिरोध और संक्षारण प्रतिरोध मुख्य रूप से बंधन के प्रदर्शन पर निर्भर करते हैं।
आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले बॉन्डिंग एजेंटों में सिरेमिक बॉन्डिंग एजेंट (वी), रेजिन बॉन्डिंग एजेंट (बी), रबर बॉन्डिंग एजेंट (आर) और मेटल बॉन्डिंग एजेंट (एम) शामिल हैं।
सिरेमिक बंधन: सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, बाहरी सर्कल, आंतरिक सर्कल, विमान, केंद्रहीन पीसने और पीसने वाले पीसने वाले पहियों आदि के लिए उपयुक्त;
राल बंधन: वेफर पीसने वाले पहियों और उच्च गति वाले पीसने वाले पहियों को काटने और ग्रूव करने के लिए उपयुक्त;
रबर बॉन्ड: सेंटरलेस ग्राइंडिंग गाइड व्हील और पॉलिशिंग व्हील के लिए उपयुक्त;
धातु बंधन: हीरा पीसने वाले पहियों आदि के लिए उपयुक्त।
पीसने के उपकरण की कठोरता
अपघर्षक उपकरण की कठोरता मुख्य रूप से जोड़े गए बाइंडर की मात्रा और अपघर्षक उपकरण के घनत्व पर निर्भर करती है। यदि अपघर्षक कण आसानी से गिर जाते हैं, तो इसका मतलब है कि अपघर्षक उपकरण की कठोरता कम है; अन्यथा, इसका मतलब है कि कठोरता अधिक है। कठोरता के स्तर को आम तौर पर सात स्तरों में विभाजित किया जाता है: अतिरिक्त नरम, नरम, मध्यम नरम, मध्यम, मध्यम कठोर, कठोर और अतिरिक्त कठोर। इन स्तरों को आगे कई छोटे स्तरों में विभाजित किया जा सकता है। अपघर्षक उपकरणों की कठोरता को मापने के लिए सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली विधियों में हाथ शंकु विधि, यांत्रिक शंकु विधि, रॉकवेल कठोरता परीक्षक विधि और सैंडब्लास्टिंग कठोरता परीक्षक विधि शामिल हैं।
अपघर्षक उपकरण की कठोरता का उसके गतिशील लोचदार मापांक के साथ एक समान संबंध होता है, जो अपघर्षक उपकरण की कठोरता को व्यक्त करने के लिए अपघर्षक उपकरण के गतिशील लोचदार मापांक को मापने के लिए ऑडियो विधि का उपयोग करने के लिए अनुकूल है। पीसने की प्रक्रिया में, यदि पीसने के लिए वर्कपीस की सामग्री में उच्च कठोरता है, तो कम कठोरता वाले अपघर्षक उपकरण आमतौर पर उपयोग किए जाते हैं; अन्यथा, उच्च कठोरता वाले अपघर्षक उपकरणों का उपयोग किया जाता है।