पेषण (अपघर्षक काटना)

पीसना(अपघर्षक) एक प्रकार की अपघर्षक मशीनिंग प्रक्रिया है। जो काटने के उपकरण (मशीनिंग) के रूप में पीसने वाले पहिये का उपयोग करती है।

पीसने के लिए विभिन्न प्रकार की मशीनों का उपयोग किया जाता है। जिन्हें पोर्टेबल या स्थिर के रूप में वर्गीकृत किया जाता है:


 * पोर्टेबल विद्युत उपकरण जैसे एंगल ग्राइंडर, डाई ग्राइंडर और अपघर्षक आरी।
 * स्थिर विद्युत उपकरण जैसे बेंच ग्राइंडर और अपघर्षक आरी।
 * स्थिर हाइड्रो- या मानव शक्ति से संचालित धारदार पत्थर (उपकरण)।

मिलिंग प्रैक्टिस विनिर्माण और उपकरण निर्माण का बड़ा और विविध क्षेत्र है। यह बहुत अच्छा फिनिश और बहुत त्रुटिहीन आयाम उत्पन्न कर सकता है। तथापि बड़े मापदंड पर उत्पादन के संदर्भ में, यह बड़ी मात्रा में धातु को भी तेजी से नष्ट कर सकता है। यह सामान्यतः नियमित मशीनिंग (अर्थात् टूल बिट्स या मिलिंग कटर जैसे काटने वाले उपकरणों के साथ बड़े चिप्स काटना) की तुलना में बहुत कठोरता वाली सामग्रियों की मशीनिंग के लिए उत्तम अनुकूल है और वर्तमान दशकों तक यह मशीनिंग का एकमात्र व्यावहारिक उपाय था। कठोर स्टील्स के रूप में सामग्री नियमित मशीनिंग की तुलना में यह सामान्यतः बहुत उथले कट लेने के लिए उत्तम अनुकूल होता है, जैसे शाफ्ट के व्यास को एक इंच के आधे हजारवें भाग या 12.7 माइक्रोमीटर तक कम करना होता है।

पीसना, काटने का उपसमुच्चय है क्योंकि पीसना वास्तविक धातु-काटने की प्रक्रिया है। अपघर्षक का प्रत्येक कण का एक सूक्ष्म एकल-बिंदु कटिंग एज (चूंकि उच्च श्रणात्मक रेक कोण) के रूप में कार्य करता है और छोटी चिप को काटता है। जो परंपरागत रूप से कट चिप (टर्निंग, मिलिंग, ड्रिलिंग, टैपिंग इत्यादि) के अनुरूप होती है। ) चूंकि मशीनिंग के क्षेत्रों में काम करने वाले लोगों के मध्य कटिंग शब्द को अधिकांशतः मैक्रोस्कोपिक कटिंग ऑपरेशन के संदर्भ में समझा जाता है और पीसने को अधिकांशतः मानसिक रूप से भिन्न प्रक्रिया के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। यह ही कारण है कि शॉप-फ्लोर अभ्यास में इन शब्दों का सामान्यतः भिन्न-भिन्न उपयोग किया जाता है।

लैपिंग और सेंडिंग पीसने के उपसमूह हैं।

प्रक्रियाएँ
निम्नलिखित में से किस ग्राइंडिंग ऑपरेशन का उपयोग किया जाना है, इसका चयन आकार, आकार, विशेषताओं और वांछित उत्पादन दर द्वारा निर्धारित किया जाता है।

क्रीप-फ़ीड ग्राइंडिग
क्रीप-फ़ीड ग्राइंडिंग (सीएफजी) पीसने की प्रक्रिया थी। जिसका आविष्कार जर्मनी में 1950 के दशक के अंत में एडमंड और गेरहार्ड लैंग द्वारा किया गया था। सामान्यतः पीसने का उपयोग मुख्य रूप से सतहों को नष्ट करने के लिए किया जाता है। किन्तु सीएफजी का उपयोग सामग्री हटाने की उच्च दर, मिलिंग के साथ प्रतिस्पर्धा करने और विनिर्माण प्रक्रिया विकल्प के रूप में परिवर्तित करने के लिए किया जाता है। सीएफजी की पीसने की गहराई 6 मिमी (0.236 इंच) तक है और वर्कपीस की गति कम है। वर्कपीस के तापमान को कम रखने और 1.6 μm आरमैक्स तक उन्नत सतह फिनिश देने के लिए नरम-ग्रेड रेज़िन बॉन्ड वाली सतहों का उपयोग किया जाता है।

सीएफजी को 1 इंच 3 (16 सेमी3) सामग्री को हटाने में 117 सेकंड का समय लग सकता है। परिशुद्धता से पीसने में 200 से अधिक समय लगेगा। सीएफजी में एक पहिये की हानि है, जो निरंतर व्यर्थ हो रहा है। इसके लिए उच्च स्पिंडल शक्ति (51 एचपी या 38 किलोवाट) की आवश्यकता होती है और मशीन के भाग की लंबाई सीमित होती है।

व्हील शार्पनेस की समस्या के समाधान के लिए, 1970 के दशक में निरंतर-ड्रेस क्रीप-फीड ग्राइंडिंग (सीडीसीएफ) विकसित किया गया था। सीडीसीएफ प्रक्रिया में मशीनिंग के समय पहिये को निरंतर तैयार किया जाता है और पहिये को निर्दिष्ट सार्पनेस की स्थिति में रखा जाता है। 1 इंच3 (16 सेमी3) सामग्री को हटाने में केवल 17 सेकंड लगते हैं, जो उत्पादकता में एक बड़ा लाभ है।। पारंपरिक स्पिंडल गति से कम के साथ 38 एचपी (28 किलोवाट) स्पिंडल शक्ति की आवश्यकता होती है। इसके भाग की लंबाई की सीमा मिटा दी गई थी।

उच्च दक्षता वाली डीप ग्राइंडिंग (एचईडीजी) अन्य प्रकार की ग्राइंडिंग है। यह प्रक्रिया प्लेटेड सुपरब्रेसिव व्हील्स का उपयोग करती है। इन पहियों को कभी भी ड्रेसिंग की आवश्यकता नहीं होती है और यह अन्य पहियों की तुलना में अधिक समय तक चलते हैं। इससे पूंजीगत उपकरण निवेश क्रय मूल्य कम हो जाता है। एचईडीजी का उपयोग लंबे हिस्से की लंबाई पर किया जा सकता है और 83 सेकंड में 1 इंच 3 (16 सेमी 3) की दर से सामग्री को हटा देता है। एचईडीजी के लिए उच्च स्पिंडल शक्ति और उच्च स्पिंडल गति की आवश्यकता होती है

पील ग्राइंडिंग, जर्मनी के नॉर्डराच में जीएमबीएच, इरविन जंकर मास्चिनेंफैब्रिक द्वारा 1985 में क्विकपॉइंट के नाम से पेटेंट कराया गया, बेलनाकार वर्कपीस के लगभग समानांतर पतली सुपरब्रेसिव ग्राइंडिंग डिस्क का उपयोग करता है और कुछ सीमा तक खराद मोड़ने वाले उपकरण के समान काम करता है।

अल्ट्रा-हाई स्पीड ग्राइंडिंग (यूएचएसजी) 40,000 एफपीएम (200 मीटर/सेकेंड) से अधिक गति से चल सकती है, जिसमें 1 in3 (16 cm3) सामग्री को हटाने में 41 सेकंड का समय लगता है, किन्तु यह अभी भी अनुसंधान और विकास (R&D) चरण में है। इसके लिए उच्च स्पिंडल शक्ति और उच्च स्पिंडल गति की भी आवश्यकता होती है

बेलनाकार पीसना
बेलनाकार पीसने (जिसे केंद्र-प्रकार पीसने भी कहा जाता है) का उपयोग वर्कपीस की बेलनाकार सतहों और कंधों को पीसने के लिए किया जाता है। वर्कपीस को केंद्रों पर स्थापित किया जाता है और एक उपकरण द्वारा घुमाया जाता है जिसे लेथ डॉग या सेन्टर ड्राइवर के रूप में जाना जाता है। अपघर्षक पहिया और वर्कपीस को भिन्न-भिन्न मोटरों द्वारा और भिन्न-भिन्न गति से घुमाया जाता है। टेपर बनाने के लिए सारणी को समायोजित किया जा सकता है। व्हील हेड(ऊपरी भाग) को घुमाया जा सकता है। बेलनाकार ग्राइंडिंग के पांच प्रकार हैं: बाहरी व्यास (ओडी) पीसने, अंदर के व्यास (आईडी) पीसने, प्लंज पीसने, क्रीप फ़ीड पीसने और केन्द्रहीन पीसने आदि होते है। बेलनाकार ग्राइंडर में पीसने वाला (अपघर्षक) पहिया होता है, जिसमें दो केंद्र होते हैं। जो वर्कपीस को पकड़ते हैं और एक चक, पीसने वाला डॉग या काम को चलाने के लिए अन्य तंत्र होता है। अधिकांश बेलनाकार पीसने वाली मशीनों में पतले टुकड़ों को बनाने की अनुमति देने के लिए कुंडा सम्मिलित होता है। पहिया और वर्कपीस रेडियल और अनुदैर्ध्य दोनों दिशाओं में एक दूसरे के समानांतर चलते हैं। अपघर्षक पहिये के अनेक आकार हो सकते हैं। मानक डिस्क-आकार के पहियों का उपयोग पतला या सीधा वर्कपीस ज्यामिति बनाने के लिए किया जा सकता है, जबकि बनाये पहियों का उपयोग एक आकार का वर्कपीस बनाने के लिए किया जाता है। इस प्रकार बनाये पहिये का उपयोग करने की प्रक्रिया एक नियमित डिस्क-आकार वाले पहिये का उपयोग करने की तुलना में कम कंपन उत्पन्न करती है।

बेलनाकार पीसने के लिए सहनशीलता व्यास के लिए ±0.0005 इंच (13 μm) और गोलाई के लिए ±0.0001 इंच (2.5 μm) के अन्दर रखी जाती है। त्रुटिहीन कार्य व्यास के लिए ±0.00005 इंच (1.3 माइक्रोमीटर) और गोलाई के लिए ±0.00001 इंच (0.25 माइक्रोमीटर) तक सहनशीलता तक पहुंच सकता है। सतही फिनिश 2 माइक्रोइंच (51 एनएम) से लेकर 125 माइक्रोइंच (3.2 माइक्रोमीटर) तक हो सकती है, सामान्य फिनिश 8 से 32 माइक्रोइंच (0.20 से 0.81 माइक्रोमीटर) तक हो सकती है।

सरफेस ग्राइंडिंग
सरफेस ग्राइंडिंग में सामग्री को हटाने के लिए घूमने वाले अपघर्षक पहिये का उपयोग किया जाता है, सामान्यतः पीसने से प्राप्त होने वाली सहनशीलता समतल सामग्री को पीसने के लिए ±2×10−4 इंच (5.1 μm) और समानांतर सतह के लिए ±3×10−4 इंच (7.6 μm) होती है।

सतह ग्राइंडर अपघर्षक पहिया, वर्कहोल्डिंग उपकरण जिसे चक (इंजीनियरिंग) के रूप में जाना जाता है, या तब विद्युत चुम्बकीय या वैक्यूम, और प्रत्यागामी सारणी से बना है।

पीसने का उपयोग सामान्यतः कच्चा लोहा और विभिन्न प्रकार के इस्पात पर किया जाता है। यह सामग्रियां स्वयं को पीसने के लिए उपयुक्त होती हैं क्योंकि उन्हें सामान्यतः पीसने वाली मशीनों पर उपयोग किए जाने वाले चुंबकीय चक द्वारा पकड़ा जा सकता है और काटने वाले पहिये में पिघलते नहीं हैं। जिससे यह अवरोधित हो जाता है और इसे काटने से रोका जा सकता है। जिन सामग्रियों को सामान्यतः कम पीसा जाता है। वे एल्यूमीनियम, स्टेनलेस स्टील, पीतल और प्लास्टिक हैं। यह सभी स्टील और कच्चा लोहा की तुलना में काटने वाले पहिये को अधिक अवरुद्ध करते हैं, किन्तु विशेष विधियों से इन्हें पीसना संभव है।

अन्य
सेंटरलेस ग्राइंडिंग तब सम्भव होता है जब वर्कपीस को सेंटर या चक के स्थान पर ब्लेड द्वारा समर्थित किया जाता है। दो पहियों का प्रयोग किया जाता है। इस प्रकार बड़े पहिये का उपयोग वर्कपीस की सतह को पीसने के लिए किया जाता है और छोटे पहिये का उपयोग वर्कपीस की अक्षीय गति को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है। सेंटरलेस ग्राइंडिंग के प्रकारों में थ्रू-फीड ग्राइंडिंग, इन-फीड/प्लंज ग्राइंडिंग और आंतरिक सेंटरलेस ग्राइंडिंग सम्मिलित हैं।

इलेक्ट्रोकेमिकल ग्राइंडिंग एक प्रकार की ग्राइंडिंग है जिसमें प्रवाहकीय तरल पदार्थ में धनात्मक रूप से आवेशित किए गए वर्कपीस को श्रणात्मक रूप से आवेशित किए गए ग्राइंडिंग व्हील द्वारा नष्ट कर दिया जाता है। वर्कपीस के टुकड़े प्रवाहकीय द्रव में घुल जाते हैं।

इलेक्ट्रोलाइटिक इन-प्रोसेस ड्रेसिंग (ईएलआईडी) ग्राइंडिंग सबसे त्रुटिहीन ग्राइंडिंग विधियों में से एक है। इस अत्यधिक परिशुद्धता पीसने की विधि में पीसने की स्पष्टता बनाए रखने के लिए पीसने वाले पहिये को विद्युत रासायनिक रूप से तैयार किया जाता है और प्रक्रिया में रखा जाता है। ईएलआईडी सेल में धातु बंधित ग्राइंडिंग व्हील, कैथोड इलेक्ट्रोड, स्पंदित डीसी विद्युत की आपूर्ति और इलेक्ट्रोलाइट होता है। इस प्रक्रिया में पहिया कार्बन ब्रश के माध्यम से डीसी विद्युत आपूर्ति के धनात्मक टर्मिनल से जुड़ा है, जबकि इलेक्ट्रोड विद्युत आपूर्ति के श्रणात्मक ध्रुव से जुड़ा है। सामान्यतः क्षारीय तरल पदार्थों का उपयोग पीसने के लिए इलेक्ट्रोलाइट्स और शीतलक दोनों के रूप में किया जाता है। पहिया और इलेक्ट्रोड के मध्य के स्थान में इलेक्ट्रोलाइट को अन्दर डालने के लिए नोजल का उपयोग किया जाता है। इसमें अंतर सामान्यतः लगभग 0.1 मिमी से 0.3 मिमी तक बनाए रखा जाता है। पीसने की प्रक्रिया के समय पहिये का किनारा पीसने के कार्य में भाग लेता है, जबकि पहिये का दूसरा भाग विद्युत रासायनिक प्रतिक्रिया द्वारा तैयार किया जाता है। धात्विक बंधन सामग्री का विघटन ड्रेसिंग के कारण होता है। जिसके परिणामस्वरूप नए तेज ग्रिट्स का निरंतर फैलाव होता है।

फॉर्म ग्राइंडिंग विशेष प्रकार की बेलनाकार पीसने की मशीन है। जहां पीसने वाले पहिये का अंतिम उत्पाद का स्पष्ट आकार होता है। पीसने वाला पहिया वर्कपीस को पार नहीं करता है।

आंतरिक पीसने का उपयोग वर्कपीस के आंतरिक व्यास को पीसने के लिए किया जाता है। इसके पतले छेदों को आंतरिक ग्राइंडर के उपयोग से ग्राउंड किया जा सकता है। जो क्षैतिज पर सरलता से घूम सकते हैं।

प्री-ग्राइंडिंग- जब नया उपकरण बनाया गया है और उसे हीट-ट्रीट किया गया है, तब वेल्डिंग या हार्डफेसिंग प्रारम्भ करने से पहले इसे प्री-ग्राउंड किया जाता है। इसमें सामान्यतः सही फिनिश आकार सुनिश्चित करने के लिए बाहरी व्यास (ओडी) को फिनिश ग्राइंड ओडी से थोड़ा अधिक पीसना सम्मिलित होता है।

पीसने का पहिया
ग्राइंडिंग व्हील नष्ट होने योग्य पहिया है जिसका उपयोग विभिन्न ग्राइंडिंग और अपघर्षक मशीनिंग कार्यों के लिए किया जाता है। यह सामान्यतः मोटे अपघर्षक कणों के मैट्रिक्स से बनाया जाता है। जिसे ठोस, गोलाकार आकार बनाने के लिए एक-साथ संपीडित किया जाता है और बांधा जाता है। पहिये के लिए इच्छित उपयोग के आधार पर विभिन्न प्रोफाइल और क्रॉस सेक्शन उपलब्ध हैं। पीसने वाले पहिये ठोस स्टील या एल्यूमीनियम डिस्क से भी बनाए जा सकते हैं, जिनकी सतह पर कण जुड़े होते हैं।

लुब्रीकेशन
पीसने की प्रक्रिया में तरल पदार्थों का उपयोग अधिकांशतः पहिये और वर्कपीस को ठंडा और चिकना करने के साथ-साथ पीसने की प्रक्रिया में उत्पन्न चिप्स को हटाने के लिए आवश्यक होता है। सबसे सामान्य पीसने वाले तरल पदार्थ पानी में घुलनशील रासायनिक तरल पदार्थ, पानी में घुलनशील तेल, सिंथेटिक तेल और पेट्रोलियम आधारित तेल हैं। यह आवश्यक है कि तरल पदार्थ को सीधे काटने वाले क्षेत्र पर लगाया जाए, जिससे पहिये के तेजी से घूमने के कारण टुकड़े से तरल पदार्थ उड़ न जाए।

वर्कहोल्डिंग विधियाँ
वर्कपीस को मैन्युअल रूप से लेथ डॉग से जोड़ा जाता है, जो फेसप्लेट द्वारा संचालित होता है, जो टुकड़े को दो केंद्रों के मध्य रखता है और टुकड़े को घुमाता है। इस प्रकार से टुकड़ा और पीसने वाला पहिया विपरीत दिशाओं में घूमते हैं और पीसने वाले पहिये के साथ निकलते समय टुकड़े के छोटे-छोटे भाग निकल जाते हैं। कुछ स्थितियों में किनारों को सतह पर रखने की अनुमति देने के लिए विशेष ड्राइव केंद्रों का उपयोग किया जा सकता है। वर्कहोल्डिंग विधि उत्पादन समय को प्रभावित करती है क्योंकि यह सेट अप समय को परिवर्तित करती है।

वर्कपीस सामग्री
विशिष्ट वर्कपीस सामग्री में एल्यूमीनियम, पीतल, प्लास्टिक, कच्चा लोहा, हल्का स्टील और स्टेनलेस स्टील सम्मिलित हैं। एल्यूमीनियम, पीतल और प्लास्टिक में बेलनाकार पीसने के लिए व्यर्थ से उचित मशीनेबिलिटी विशेषताएं हो सकती हैं। कास्ट आयरन और माइल्ड स्टील में बेलनाकार पीसने की बहुत अच्छी विशेषताएं होती हैं। स्टेनलेस स्टील को उसकी कठोरता और अत्यधिक श्रम करने की क्षमता के कारण पीसना बहुत कठिन है, किन्तु सही ग्रेड के पीसने वाले पहियों के साथ इस पर काम किया जा सकता है।

वर्कपीस ज्यामिति
वर्कपीस का अंतिम आकार पीसने वाले पहिये की दर्पण छवि है, जिसमें बेलनाकार पहिये बेलनाकार टुकड़े बनाते हैं और गठित पहिये गठित टुकड़े बनाते हैं। वर्कपीस पर विशिष्ट आकार 0.75 इंच से 20 इंच (18 मिमी से 1 मीटर) और 0.80 इंच से 75 इंच (2 सेमी से 4 मीटर) लंबाई तक होते हैं, चूंकि टुकड़े 0.25 इंच से 60 इंच (6 मिमी से 1.5 मीटर) तक होते हैं। इसके व्यास और 0.30 इंच से 100 इंच (8 मिमी से 2.5 मीटर) लंबाई को पीसा जा सकता है। परिणामी आकार सीधे सिलेंडर, सीधे किनारे वाले शंक्वाकार आकार या यहां तक कि इंजन के लिए क्रैंकशाफ्ट भी हो सकते हैं। जो अपेक्षाकृत कम टॉर्क का अनुभव करते हैं।

वर्कपीस सामग्री पर प्रभाव
रासायनिक गुण परिवर्तन में उच्च सतह तनाव के कारण संक्षारण की बढ़ती संवेदनशीलता सम्मिलित है।

फिनिशिंग के समय उस भाग पर पड़ने वाले तनाव के कारण यांत्रिक गुण बदल जाएंगे। उच्च ग्राइंडिंग तापमान के कारण भाग पर पतली मार्टेंसाईट परत बन सकती है, जिससे माइक्रोक्रैक से सामग्री की शक्ति कम हो जाएगी।

भौतिक गुण परिवर्तनों में लौहचुम्बकत्व सामग्रियों पर चुंबकीय गुणों की संभावित हानि सम्मिलित है।

यह भी देखें
• क्रायोजेनिक पीसना

• हीरा पीसना

• पेवमेन्ट का हीरा पीसना

• सपाट घर्षण

• पीसने वाला ड्रेसर

• उच्च स्टॉक हटाना

• ऑनिंग (धातुकर्म)

• हाइड्रो-इरोसिव ग्राइंडिंग

• कण टूटने की मॉडलिंग

• स्वार्फ