केंद्ररहित पीस प्रौद्योगिकी का ऐतिहासिक विकास और नवाचार

सेंटरलेस ग्राइंडिंग एक उच्च परिशुद्धता वाली धातु काटने की प्रक्रिया है जो वर्कपीस को सुरक्षित करने के लिए पारंपरिक फिक्स्चर की आवश्यकता के बिना उन्हें संसाधित करने के लिए ग्राइंडिंग व्हील और रेगुलेटिंग व्हील का उपयोग करती है, इस प्रकार उत्पादन में उच्च परिशुद्धता और उच्च दक्षता प्राप्त होती है। ग्राइंडिंग मशीन के विन्यास और वर्कपीस फ़ीड की दिशा के आधार पर, सेंटरलेस ग्राइंडिंग को कई प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: मानक (क्षैतिज), झुका हुआ और ऊर्ध्वाधर। इसके अतिरिक्त, वर्कपीस फीडिंग की विधि के अनुसार, सेंटरलेस ग्राइंडिंग विधियों को इनफीड (प्लंज), थ्रू-फीड और एंड-फीड में वर्गीकृत किया जा सकता है। इनफीड ग्राइंडिंग बहु-व्यास या आकार वाले वर्कपीस को पीसने के लिए उपयुक्त है, जबकि थ्रू-फीड ग्राइंडिंग पिन, बेलनाकार रोलर्स और टेपर्ड रोलर्स को पीसते समय अत्यधिक उच्च उत्पादकता प्रदान करती है। एंड-फीड ग्राइंडिंग गोलाकार रोलर्स जैसे आकार वाले वर्कपीस को पीस सकती है, जिसमें इनफीड ग्राइंडिंग की तुलना में फीड दर अधिक होती है। वर्कपीस समर्थन विधियों के वर्गीकरण में विनियमन व्हील-ब्लेड प्रकार, डबल शू प्रकार, तीन-पहिया प्रकार, दोहरे पहिया-ब्लेड प्रकार, दोहरे पहिया प्रकार और दोहरे डिस्क प्रकार केंद्रहीन पीस शामिल हैं। प्रत्येक प्रकार के अपने विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य और विभिन्न वर्कपीस और उत्पादन आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए फायदे हैं।

• विनियमन पहिया-ब्लेड प्रकार:मानक केन्द्ररहित पीस.
• 2 जूते का प्रकार:जूता बाहरी या आंतरिक केन्द्रहीन पीस।
• 3 रोल प्रकार:3 रोल आंतरिक केन्द्रहीन पीस.
• 2 रोल-जूता प्रकार:2 रोल-जूता आंतरिक केन्द्रहीन पीस.
• 2 रोल प्रकार:केन्द्ररहित लैपिंग या सुपर-फिनिशिंग।
• डबल डिस्क प्रकार:बाह्य डिस्क केन्द्ररहित पीस.

▲विनियमन व्हील-ब्लेड प्रकार

गोलाई त्रुटि

गोलाकार त्रुटि विभिन्न कारकों, जैसे अस्थिर वर्कपीस सपोर्ट, पीसने वाले व्हील और रेगुलेटिंग व्हील के बीच संपर्क की स्थिति और पीसने वाले बल में भिन्नता के कारण पीसने की प्रक्रिया के दौरान वर्कपीस की वास्तविक गोलाकारता और आदर्श गोलाकारता के बीच विचलन को संदर्भित करती है। केंद्ररहित पीसने में, गोलाकार त्रुटि एक महत्वपूर्ण गुणवत्ता सूचक है जो सीधे वर्कपीस की आयामी सटीकता और ज्यामितीय स्थिरता को प्रभावित करती है। पेपर में उल्लेख किया गया है कि गोलाकार त्रुटि का नियंत्रण और अनुकूलन केंद्ररहित पीसने वाली प्रौद्योगिकी अनुसंधान के महत्वपूर्ण पहलू हैं। इसमें पीसने के दौरान वर्कपीस की घूर्णी स्थिरता, पीसने वाले व्हील और रेगुलेटिंग व्हील के बीच संपर्क की स्थिति का अनुकूलन और पीसने वाले मापदंडों का सटीक नियंत्रण पर अध्ययन शामिल हैं

▲गोलाकार त्रुटि

चैटर कंपन

चटर कंपन, जिसे पीस चटर के रूप में भी जाना जाता है, पीसने की प्रक्रिया के दौरान वर्कपीस और पीसने वाले पहिये के बीच संपर्क की अस्थिरता के कारण होने वाली एक स्व-उत्तेजित कंपन घटना को संदर्भित करता है। इस कंपन के परिणामस्वरूप वर्कपीस की सतह पर लहरें दिखाई दे सकती हैं, जो पीसने की सटीकता और सतह की गुणवत्ता को प्रभावित करती हैं। पेपर में उल्लेख किया गया है कि चटर कंपन उन मुद्दों में से एक है, जिन पर केंद्र रहित पीसने में विशेष ध्यान देने की आवश्यकता है, क्योंकि यह उत्पादन दक्षता को काफी कम कर सकता है और वर्कपीस की अस्वीकृति दर को बढ़ा सकता है। चटर कंपन को रोकने और नियंत्रित करने के लिए, पेपर विभिन्न रणनीतियों पर चर्चा करता है, जिसमें पीसने के मापदंडों को अनुकूलित करना, वर्कपीस सपोर्ट सिस्टम में सुधार करना, उच्च-कठोरता वाले पीसने वाले उपकरणों का उपयोग करना और वास्तविक समय में पीसने की स्थिति का पता लगाने और समायोजित करने के लिए उन्नत प्रक्रिया निगरानी प्रणाली विकसित करना शामिल है। इन उपायों को लागू करने से चटर कंपन की घटना को कम किया जा सकता है, जिससे केंद्र रहित पीसने की प्रक्रिया की स्थिरता और मशीनीकृत वर्कपीस की गुणवत्ता में वृद्धि हो सकती है।

▲ पीसने की प्रक्रिया

वर्कपीस समर्थन

सेंटरलेस ग्राइंडिंग में वर्कपीस सपोर्ट की समस्या अपर्याप्त सपोर्ट के कारण ग्राइंडिंग के दौरान वर्कपीस की स्थितिगत शिफ्ट या कंपन को संदर्भित करती है, जो सीधे ग्राइंडिंग की सटीकता और सतह की गुणवत्ता को प्रभावित करती है। पेपर इस बात पर जोर देता है कि सेंटरलेस ग्राइंडिंग विधि सेटअप स्थितियों के प्रति अत्यधिक संवेदनशील है; यदि मशीन को सही तरीके से सेट नहीं किया गया है, तो अनियमित गोलाई और चटर वाइब्रेशन जैसे वर्कपीस सपोर्ट मुद्दे उत्पन्न हो सकते हैं। ये मुद्दे वर्कपीस के ज्यामितीय आयामों में असंगतता और बढ़ी हुई सतह खुरदरापन का कारण बन सकते हैं। वर्कपीस सपोर्ट समस्याओं को संबोधित करने के लिए, पेपर में वर्कपीस सपोर्ट सिस्टम में सुधार का उल्लेख किया गया है, जिसमें सपोर्ट व्हील और गाइड व्हील के डिज़ाइन ऑप्टिमाइज़ेशन के साथ-साथ उन्नत वर्कपीस सपोर्ट स्थिरता मॉडल का विकास शामिल है। ये मॉडल अस्थिर वर्कपीस सपोर्ट के कारण होने वाली मशीनिंग त्रुटियों की भविष्यवाणी और रोकथाम कर सकते हैं। इन शोध और सुधार उपायों के माध्यम से, सेंटरलेस ग्राइंडिंग प्रक्रिया में वर्कपीस सपोर्ट की स्थिरता को काफी हद तक बढ़ाया जा सकता है, जिससे ग्राइंडिंग की गुणवत्ता और उत्पादन दक्षता में सुधार हो सकता है।

स्पष्ट कार्यप्रणाली

1. केंद्ररहित पीस सिद्धांत का विकास

यह आलेख उन्नत मॉडलिंग और सिमुलेशन तकनीकों सहित केंद्ररहित पीस सिद्धांत के विकास इतिहास की समीक्षा करता है।

▲पीसने की मॉडलिंग

वर्कपीस सपोर्ट सिस्टम और ड्राइविंग मैकेनिज्म की अनूठी विशेषताओं की समझ के आधार पर सेंटरलेस ग्राइंडिंग थ्योरी के विकास में महत्वपूर्ण सुधार हुए हैं, खासकर ग्राइंडिंग सटीकता और उत्पादकता के मामले में। 1917 में आधुनिक सेंटरलेस ग्राइंडिंग मशीन की शुरुआत के बाद से, ग्राइंडिंग मैकेनिज्म, डायनेमिक स्टेबिलिटी और वर्कपीस सपोर्ट स्टेबिलिटी के गहन विश्लेषण सहित निरंतर शोध प्रयासों ने इस तकनीक को ऑटोमोटिव और बेयरिंग मैन्युफैक्चरिंग जैसे उद्योगों में एक अपरिहार्य मानक विधि बना दिया है। इसके अतिरिक्त, प्रक्रिया अस्थिरता कारकों की बेहतर समझ और पूर्वानुमान मॉडल के विकास के साथ, सेंटरलेस ग्राइंडिंग ने यांत्रिक दक्षता को बढ़ाने और नैनो-स्तर की सटीकता प्राप्त करने में बहुत संभावनाएं दिखाई हैं, जो भविष्य की कुशल और सटीक विनिर्माण प्रणालियों की नींव रखता है।

2. पीसने की मशीन डिजाइन

इसमें केन्द्ररहित पीसने वाली मशीनों के प्रमुख घटकों, जैसे कि स्पिंडल, बेड, गाइड रेल और पोजिशनिंग सिस्टम के डिजाइन पर चर्चा की गई है, तथा भविष्य की मशीनों के लिए डिजाइन संबंधी दिशा-निर्देश प्रदान किए गए हैं।

▲पीसने की मशीन डिजाइन

पीसने वाली मशीनों का डिज़ाइन सेंटरलेस पीसने की तकनीक में एक केंद्रीय स्थान रखता है, जिसमें स्पिंडल, बेड, गाइड रेल और पोजिशनिंग सिस्टम जैसे प्रमुख घटकों पर गहन शोध और सुधार सहित प्रगति शामिल है। लेख में उल्लेख किया गया है कि पीसने के प्रदर्शन को बढ़ाने के लिए, उच्च परिशुद्धता और उच्च कठोरता वाली मशीन डिज़ाइन को अपनाया गया है, जैसे कि हाइड्रोस्टेटिक गाइडवे और रैखिक मोटर ड्राइव सिस्टम का उपयोग करना और नए दोहरे-पकड़ वाले स्पिंडल डिज़ाइन विकसित करना। ये डिज़ाइन मशीन की गति सटीकता और स्थिर/गतिशील कठोरता में काफी सुधार करते हैं। इसके अतिरिक्त, परिमित तत्व विश्लेषण (FEA) का उपयोग स्थिर, गतिशील और तापीय भार के तहत इसके व्यवहार को सुनिश्चित करने के लिए मशीन संरचना को अनुकूलित करने के लिए किया जाता है, जिससे पीसने के संचालन में उच्च परिशुद्धता और उच्च स्थिरता प्राप्त होती है।

3. प्रक्रिया निगरानी

यह खंड उन्नत प्रक्रिया निगरानी प्रौद्योगिकियों और केन्द्ररहित पीस प्रक्रिया में उनके अनुप्रयोगों का परिचय देता है।

▲प्रक्रिया निगरानी

सेंटरलेस ग्राइंडिंग तकनीक में प्रक्रिया निगरानी महत्वपूर्ण है, जिसमें गुणवत्ता और दक्षता सुनिश्चित करने के लिए ग्राइंडिंग प्रक्रिया की वास्तविक समय की निगरानी शामिल है। पेपर में उल्लेख किया गया है कि हालांकि बाजार में विभिन्न ग्राइंडिंग प्रक्रिया निगरानी समाधान उपलब्ध हैं, जैसे कि ऊर्जा खपत निगरानी, ​​कंपन/संतुलन निगरानी, ​​और ध्वनिक उत्सर्जन (AE) के माध्यम से संपर्क का पता लगाना, सेंटरलेस ग्राइंडिंग के लिए विशिष्ट मुद्दों के लिए कोई परिपक्व समाधान नहीं हैं। इन मुद्दों में रेगुलेटिंग व्हील ड्रेसिंग की गुणवत्ता, वर्कपीस रनआउट या चटर की घटना, और सपोर्ट प्लेट का कंपन शामिल हैं। पेपर विशेष रूप से सेंटरलेस ग्राइंडिंग प्रक्रिया में AE तकनीक के अनुप्रयोग पर प्रकाश डालता है। सपोर्ट प्लेट या ग्राइंडिंग व्हील बेयरिंग पर सेंसर लगाकर, संपर्क, चक्र पहचान, सतह की गुणवत्ता और सेटअप समर्थन से संबंधित समस्याओं की प्रभावी रूप से निगरानी और पहचान करना संभव है। इसके अतिरिक्त, ड्रेसिंग प्रक्रिया के दौरान चटर की निगरानी करने और चटर की घटना के बाद ड्रेसिंग चक्रों की संख्या का मूल्यांकन करने के लिए AE तकनीक का उपयोग किया जाता है, जिससे ग्राइंडिंग व्हील सतह की गुणवत्ता सुनिश्चित होती है। इन प्रगति के बावजूद, पेपर सेंटरलेस ग्राइंडिंग में प्रक्रिया निगरानी की विशिष्ट चुनौतियों को भी इंगित करता है और चल रहे शोध और विशेष रूप से सेंटरलेस ग्राइंडिंग प्रक्रिया पर लागू अन्य निगरानी विधियों पर चर्चा करता है।

4. अनुकूलन और सिमुलेशन

मशीनिंग प्रक्रिया में अस्थिरताओं, जैसे कि वर्कपीस स्थिरता, ज्यामितीय चटर, और गतिशील अस्थिरता (चटर) का पूर्वानुमान लगाने और उनसे बचने के लिए गणितीय मॉडल और सिमुलेशन तकनीकों का उपयोग करना।

▲अनुकूलन और सिमुलेशन

अनुकूलन और सिमुलेशन सेंटरलेस ग्राइंडिंग तकनीक में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। वे ग्राइंडिंग प्रक्रिया की स्थिरता और दक्षता का अनुमान लगाने और उसे बेहतर बनाने के लिए उन्नत गणितीय मॉडल और कंप्यूटर सिमुलेशन का उपयोग करते हैं। पेपर ग्राइंडिंग के दौरान वर्कपीस सपोर्ट स्थिरता, ज्यामितीय चटर और डायनेमिक चटर जैसे अस्थिरता कारकों की गहरी समझ पर जोर देता है, जो सीधे ग्राइंडिंग सटीकता और उत्पादकता को प्रभावित करते हैं। फ़्रीक्वेंसी-डोमेन और टाइम-डोमेन सिमुलेशन के माध्यम से, शोधकर्ता इन अस्थिरताओं का अनुमान लगाने और उनसे बचने के लिए मॉडल विकसित कर सकते हैं, जिससे मशीन की सेटअप स्थितियों का अनुकूलन किया जा सकता है। इसके अतिरिक्त, पेपर में इष्टतम ग्राइंडिंग चक्रों को डिज़ाइन करने और ग्राइंडिंग मशीनों के यांत्रिक डिज़ाइन में सहायता करने के लिए सिमुलेशन तकनीक का उपयोग करने का उल्लेख किया गया है, जो स्थिर और गतिशील भार के तहत प्रदर्शन सुनिश्चित करता है। इन अनुकूलन और सिमुलेशन तकनीकों का अनुप्रयोग न केवल सेंटरलेस ग्राइंडिंग प्रक्रिया की सटीकता और दक्षता को बढ़ाता है, बल्कि भविष्य की ग्राइंडिंग मशीनों के डिज़ाइन और विकास के लिए आवश्यक तकनीकी सहायता भी प्रदान करता है।