Ultrasonic Machining MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Ultrasonic Machining - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

व्याख्या:

स्नेहक या कर्तन तरल:

• कर्तन तरल एक प्रकार का शीतलक और स्नेहक है जिसे विशेष रूप से धातु कार्य प्रक्रियाओं, जैसे मशीनिंग और स्टैम्पिंग के लिए डिज़ाइन किया गया है। विभिन्न प्रकार के कर्तन तरल हैं, जिनमें तेल, तेल-जल इमल्शन, पेस्ट, जैल, एरोसोल (धुंध), और हवा या अन्य गैसें शामिल हैं।
• कर्तन तरल के कार्य हैं:
  • उपकरण और साथ ही कार्यक्षेत्र को ठंडा करना
  • स्नेहन प्रदान करके चिप और उपकरण के चेहरे के बीच घर्षण को कम करना
  • चिप को उपकरण के कर्तन किनारे से वेल्डिंग होने से रोकना
  • चिप्स को दूर करना।

Additional Information कुल मिलाकर ऊष्मा इस प्रकार समाप्त होती है:

• कुल ऊष्मा का एक बड़ा हिस्सा प्राथमिक कर्तन क्षेत्र में प्रवाहित चिप्स द्वारा ले जाया जाता है।
• 5-15 % कुल ऊष्मा द्वितीयक विरूपण क्षेत्र में एक कर्तन उपकरण में जाती है।
• 3-5 % कुल ऊष्मा फ्लैंक विघर्षण क्षेत्र में कार्यक्षेत्र में जाती है।
• बाकी ऊष्मा वातावरण में चली जाती है।

अवधारणा:

पराश्रव्य मशीनन (USM):

• पराश्रव्य मशीनन के दौरान, धातु को हटाना अपघर्षक कणों की हथौड़ी क्रिया द्वारा प्राप्त किया जाता है।
• USM में, अपघर्षक कणों और पानी से युक्त स्लरी का उपयोग अक्सर कार्यक्षेत्र से सामग्री को घर्षण या प्रभाव पेषण क्रिया द्वारा हटाने के लिए किया जाता है।

• पराश्रव्य मशीनन में, वांछित आकार का एक उपकरण लगभग 15 - 50 μm के आयाम के साथ कार्यक्षेत्र पर एक पराश्रव्य आवृत्ति (19 ∼ 25 kHz) पर कंपन करता है।
• आमतौर पर, उपकरण को एक भरण बल, F के साथ नीचे की ओर दबाया जाता है।
• उपकरण और कार्यक्षेत्र के बीच, मशीनन क्षेत्र को कठोर अपघर्षक कणों से भर दिया जाता है जो आमतौर पर पानी आधारित स्लरी के रूप में होते हैं।
• जैसे ही उपकरण कार्यक्षेत्र पर कंपन करता है, अपघर्षक कण अभिस्थापनों के रूप में कार्य करते हैं और कार्य सामग्री और उपकरण दोनों को अभिस्थापन करते हैं।
• अपघर्षक कण, जैसे ही वे कार्य सामग्री को अभिस्थापन करते हैं, कार्य सामग्री को हटा देंगे, खासकर यदि कार्य सामग्री भंगुर है (सामग्री के दरार की शुरुआत, प्रसार और भंगुर फ्रैक्चर के कारण)।

USM के अनुप्रयोग

• USM प्रक्रिया का उपयोग कठोर और भंगुर धातु मिश्र धातुओं, अर्धचालकों, कांच, सिरेमिक, कार्बाइड आदि की मशीनन में किया जाता है।
• ऑटोइंजन घटकों में अनुप्रयोगों के लिए उन्नत सिरेमिक की मशीनन में।
• छोटे डाइस की मशीनन, वायर ड्राइंग, पंचिंग या ब्लैंकिंग में।

पराश्रव्य मशीनन (USM) में, प्रक्रिया के लिए आवश्यक उच्च-आवृत्ति पराश्रव्य कंपन उत्पन्न करने के लिए एक दाब-विद्युत ट्रांसड्यूसर का उपयोग किया जाता है। दाब-विद्युत सामग्री में यांत्रिक प्रतिबल के जवाब में विद्युत आवेश उत्पन्न करने का अनूठा गुण होता है और इसके विपरीत, विद्युत क्षेत्र के अधीन होने पर यांत्रिक कंपन उत्पन्न करता है। यह उन्हें USM में उपयोग के लिए आदर्श बनाता है, जहाँ प्रभावी सामग्री हटाने के लिए सटीक और नियंत्रित कंपन आवश्यक हैं।

Explanation:

Ultrasonic machining (USM):

• Ultrasonic machining is an operation that involves a vibrating tool fluctuating at the ultrasonic frequencies to remove the material from the workpiece.
• The process involves an abrasive slurry that runs between the tool and the workpiece.
• It is typically used on brittle materials as well as materials with a high hardness due to microcracking mechanics.

Material Removal Rate (MRR) is a key parameter in ultrasonic machining that is used to quantify the amount of material that is removed from the workpiece per unit of time. MRR is directly proportional to the frequency and amplitude of the ultrasonic vibrations.

An increase in amplitude of the tool vibration causes an increase in the dynamic force on the workpiece along with more effective flushing of debris. Thus, MRR increases with the increase in the amplitude of the tool vibration.

Increase in frequency implies that the vibrating tool head will oscillate more number of times for a particular period resulting in increased MRR. 

Concept:

Ultrasonic machining (USM):

• Ultrasonic machining is an operation that involves a vibrating tool fluctuating at the ultrasonic frequencies to remove the material from the workpiece.
• The process involves an abrasive slurry that runs between the tool and the workpiece.
• It is typically used on brittle materials as well as materials with a high hardness due to microcracking mechanics.

• In ultrasonic machining, a tool of the desired shape vibrates at an ultrasonic frequency (19 ∼ 25 kHz) with an amplitude of around 15 – 50 μm over the workpiece.
• Generally, the tool is pressed downward with a feed force, F.
• Between the tool and workpiece, the machining zone is flooded with hard abrasive particles generally in the form of a water-based slurry.
• As the tool vibrates over the workpiece, the abrasive particles act as the indenters and indent both the work material and the tool.
• The abrasive particles, as they indent the work material, would remove the work material, particularly if the work material is brittle (due to crack initiation, propagation and brittle fracture of the material).

USM MRR vs Grain size:

• As grain diameter increases, the material removal rate increases but there is a point beyond a particular value of diameter it drops.
• Because if the amplitude of vibration is not increased along with the diameter value then a  point will come beyond which the material removal rate cannot increase because they are not getting enough power so that they can remove more material.

अवधारणा:

अल्ट्रासोनिक मशीनिंग (USM):

• अल्ट्रासोनिक मशीनिंग एक ऐसी संक्रिया है जिसमें वर्कपीस से पदार्थ को हटाने के लिए अल्ट्रासोनिक आवृत्तियों पर उतार-चढ़ाव करने वाला एक कंपन उपकरण शामिल होता है।
• इस प्रक्रिया में एक अपघर्षक घोल शामिल होता है जो उपकरण और वर्कपीस के बीच चलता है।
• यह आमतौर पर भंगुर पदार्थ के साथ-साथ माइक्रोक्रैकिंग यांत्रिकी के कारण उच्च कठोरता वाली पदार्थों पर उपयोग किया जाता है।

• अल्ट्रासोनिक मशीनिंग में, वांछित आकार का एक उपकरण एक अल्ट्रासोनिक आवृत्ति (19 ∼ 25 kHz) पर वर्कपीस पर लगभग 15 - 50 μm के आयाम के साथ कंपन करता है।
• आम तौर पर, उपकरण को फ़ीड बल, F के साथ नीचे की ओर दबाया जाता है।
• टूल और वर्कपीस के बीच, मशीनिंग ज़ोन आमतौर पर पानी आधारित घोल के रूप में कठोर अपघर्षक कणों से भर जाता है।
• जैसे ही उपकरण वर्कपीस पर कंपन करता है, अपघर्षक कण इंडेंटर्स के रूप में कार्य करते हैं और कार्य पदार्थ और उपकरण दोनों को इंडेंट करते हैं।
• अपघर्षक कण, जैसा कि वे कार्य पदार्थ को इंडेंट करते हैं, कार्य सामग्री को हटा देंगे, खासकर यदि कार्य पदार्थ भंगुर है (दरार, प्रसार और पदार्थ के भंगुर फ्रैक्चर के कारण)।
• अपघर्षक कणों की गति वर्कपीस के लिए सामान्य है।

Additional Information

USM MRR vs फ़ीड बल 

फ़ीड बल में वृद्धि के साथ MRR बढ़ता है लेकिन एक निश्चित क्रांतिक फ़ीड बल के बाद, यह कम हो जाता है क्योंकि अपघर्षक कण भारी भार के तहत संदलित हो जाते हैं।

फ़ीड बल में वृद्धि के साथ, पदार्थ हटाने की दर MRR पहले बढ़ जाती है और फिर घट जाती है।

USM MRR vs आयाम 

उपकरण कंपन के आयाम में वृद्धि से मलबे के अधिक प्रभावी फ्लश के साथ-साथ वर्कपीस पर गतिशील बल में वृद्धि होती है। इस प्रकार, उपकरण कंपन के आयाम में वृद्धि के साथ MRR बढ़ता है।

आवृत्ति में वृद्धि का अर्थ है कि कंपन उपकरण शीर्ष एक विशेष अवधि के लिए अधिक संख्या में दोलन करेगा जिसके परिणामस्वरूप MRR में वृद्धि होगी।

USM MRR vs अपघर्षक की द्रव्यमान प्रवाह दर

जब अपघर्षक की द्रव्यमान प्रवाह दर बढ़ जाती है तो पदार्थ हटाने की दर भी बढ़ जाती है।

USM MRR vs औसत कण व्यास

MRR को भी औसत कण व्यास 'd' के अनुपात में बढ़ना चाहिए। जब 'd' बहुत बड़ा हो जाता है, तो संदलन प्रवृत्ति बढ़ जाती है।

पराध्वनिक मशीनिंग प्रक्रिया (USM):

• पराध्वनिक मशीनिंग एक प्रक्रिया है जिसमें वस्तु से पदार्थ को हटाने के लिए पराध्वनिक आवृत्तियों पर परिवर्तित एक कंपन उपकरण शामिल होता है।
• प्रकिया में एक अपघर्षक घोल शामिल होता है जो उपकरण और वस्तु के बीच संचालित होता है।
• इसका प्रयोग विशेष रूप से भंगुर पदार्थो व सूक्ष्म विदर यांत्रिकी के कारण उच्च कठोरता वाले पदार्थो में भी उपयोग किया जाता है।

• पराध्वनिक मशीनिंग में वांछित आकृति वाला एक उपकरण वस्तु पर लगभग 15 – 50 μm के एक आयाम के साथ एक पराध्वनिक आवृत्ति (19 ∼ 25 kHz) पर कंपन करता है।
• सामान्यतौर पर उपकरण को एक संभरण बल, F के साथ नीचे की ओर दबाया जाता है।
• उपकरण और वस्तु के बीच मशीनिंग क्षेत्र सामान्यतौर पर एक जल-आधारित घोल के रूप में उच्च अपघर्षण कणों के साथ जलमग्न होते हैं।
• चूँकि उपकरण वस्तु पर कंपन करता है, तो अपघर्षण कण अन्तःकोटि के रूप में कार्य करते हैं और वस्तु के पदार्थ तथा उपकरण दोनों को इन्डेंट करते हैं।
• अपघर्षण कण चूँकि वे वस्तु के पदार्थ को इन्डेंट करते हैं, इसलिए वे वस्तु के पदार्थ को हटाएंगे, विशिष्ट रूप से यदि वस्तु का पदार्थ भंगुर (दरार की शुरुआत, प्रसारण और पदार्र्थ के भंगुर भंजन के कारण) होता है।

USM MRR बनाम संभरण बल

उपकरण शीर्ष की आवृत्ति में वृद्धि के साथ MRR को अनुपातिक रूप से बढ़ना चाहिए। हालाँकि आवृत्ति के साथ MRR में एक छोटी सी भिन्नता होती है।

MRR संभरण बल के बढ़ने के साथ बढ़ता है लेकिन एक विशिष्ट क्रांतिक संभरण बल के साथ यह कम होता है क्योंकि अपघर्षण कणों को भारी भार के तहत तोड़ दिया जाता है।

संभरण बल की वृद्धि के साथ पदार्थ का निष्कासन दर MRR पहले बढ़ता है और फिर कम होता है।

पराध्वनिक मशीनन वह प्रक्रिया है जिसमें वस्तु से पदार्थ को हटाने के लिए पराध्वनिक आवृत्तियों पर अस्थिर कंपन उपकरण शामिल होते हैं। प्रक्रिया में अपघर्षक घोल का प्रयोग किया जाता है जिसे उपकरण और वस्तु के बीच प्रवाहित किया जाता है।

विशेष रूप से इसका प्रयोग भंगुर पदार्थ व सूक्ष्मदरार तंत्र के कारण उच्च कठोरता वाले पदार्थों पर किया जाता है।

अतः उर्जा के स्त्रोत का प्रकार यांत्रिक है।

संकल्पना:

पराध्वनिक मशीनिंग (USM):

• पराध्वनिक मशीन वह प्रक्रिया है जिसमें वस्तु से पदार्थ को हटाने के लिए पराध्वनिक आवृत्तियों पर परिवर्ती कंपित्र उपकरण शामिल होता है।
• प्रक्रिया में एक अपघर्षक घोल शामिल होता है जो उपकरण और वस्तु के बीच प्रवाहित होता है।
• यह विशेष रूप से सूक्ष्मविदर प्रक्रिया के कारण भंगुर पदार्थो व उच्च कठोरता वाले पदार्थो पर उपयोग किया जाता है।

• पराध्वनिक मशीनिंग में वांछनीय आकृति वाला एक उपकरण वस्तु पर लगभग 15 – 50 μm के आयाम के साथ पराध्वनिक आवृत्ति (19 ∼ 25 kHz) पर कंपन करता है।
• सामान्यतौर पर उपकरण को संभरण बल, F के साथ नीचे की ओर दबाया जाता है।
• उपकरण और वस्तु के बीच मशीनिंग क्षेत्र सामान्यतौर पर पानी-आधारित घोल के रूप में कठोर अपघर्षक कणों से भरा होता है।
• चूँकि उपकरण वस्तु पर कंपन करता है, इसलिए अपघर्षक कण वस्तु के पदार्थ और उपकरण दोनों के लिए अन्तःकोटि और इंडेंट के रूप में कार्य करता है।
• अपघर्षक कण वस्तु के पदार्थ को हटाएगा, चूँकि वे वस्तु के पदार्थ के लिए दांतेदार होते हैं, विशेष रूप से यदि वस्तु का पदार्थ भंगुर (पदार्थ के दरार शुरुआत, प्रसारण और भंगुर भंजन के कारण) होता है।

USM MRR बनाम संभरण बल

उपकरण शीर्ष की आवृत्ति में वृद्धि के साथ MRR को समानुपाती रूप से बढ़ना चाहिए। हालाँकि आवृत्ति के साथ MRR में थोड़ी भिन्नता होती है।

MRR संभरण बल के बढ़ने के साथ बढ़ता है लेकिन एक विशिष्ट क्रांतिक संभरण बल के बाद यह कम हो जाता है क्योंकि अपघर्षक कण भारी भार के तहत टूट जाते हैं।

संभरण बल की वृद्धि के साथ पदार्थ निष्कासन दर MRR पहले बढ़ता है और फिर कम हो जाता है।

Confusion Pointsपैरामीटर फीड बल के साथ MRR के संबंध का प्रश्न में उल्लेख नहीं किया गया है और केवल इस तरह से आधिकारिक परीक्षा में पूछा गया है।

वर्णन:

अपरंपरागत मशीनिंग प्रक्रिया और उनकी विशेषताएं और उनके अनुप्रयोग क्षेत्रों को नीचे दी गयी तालिका में वर्णित किया गया है:

वर्णन:

पराध्वनिक मशीनिंग (USM):

• पराध्वनिक मशीनिंग वह प्रक्रिया है जिसमें वस्तु से पदार्थ को हटाने के लिए पराध्वनिक आवृत्तियों पर परिवर्तित होने वाले कंपित्र उपकरण शामिल होते हैं।
• प्रक्रिया में एक अपघर्षक घोल शामिल होते हैं जो उपकरण और वस्तु के बीच बहता है।
• सूक्ष्मदरार यांत्रिकी के कारण विशेष रूप से इसका प्रयोग भंगुर पदार्थों व उच्च कठोरता वाले पदार्थों पर किया जाता है।

• पराध्वनिक यांत्रिकी में वांछनीय आकृति वाले उपकरण वस्तु पर लगभग 15 – 50 μm के आयाम के साथ पराध्वनिक आवृत्ति (19 ∼ 25 kHz) पर कंपन करते हैं।
• सामान्यतौर पर उपकरण को संभरण बल F के साथ नीचे की ओर दबाया जाता है।
• उपकरण और वस्तु के बीच मशीनिंग क्षेत्र सामान्यतौर पर पानी-आधरित घोल के रूप में कठोर अपघर्षक कणों से भरे होते हैं।
• चूँकि उपकरण वस्तु पर कंपन करता है, इसलिए अपघर्षक कण अन्तःकोटि के रूप में कार्य करता है और वस्तु की सामग्री और उपकरण दोनों को दांतेदार बनाता है।
• अपघर्षक कण, चूंकि वे वस्तु को दांतेदार बनाते हैं, वस्तु को हटाएंगे, विशेष रूप से यदि वस्तु भंगुर होती है (पदार्थ की दरार शुरुआत, प्रसारण और भंगुर भंजन के कारण)। 

Additional Information

USM MRR (पदार्थ निष्कासन दर) बनाम संभरण बल 

उपकरण शीर्ष की आवृत्ति में वृद्धि के साथ MRR को अनुपातिक रूप से बढ़ना चाहिए। हालाँकि MRR में आवृत्ति के साथ थोड़ी भिन्नता होती है।

MRR संवर्धित संभरण दर के साथ बढ़ता है लेकिन विशिष्ट क्रांतिक संभरण बल के बाद यह कम हो जाता है क्योंकि भारी भार के तहत अपघर्षक कण टूट जाते हैं।

संभरण बल में वृद्धि के साथ पदार्थ निष्कासन दर MRR सर्वप्रथम बढ़ता है और फिर कम होता है।

अवधारणा:

मशीनिंग की विभिन्न प्रक्रियाएँ इस प्रकार हैं:

व्याख्या:

पराध्वनिक मशीनिंग:

• पराध्वनिक मशीनिंग में, वांछित आकार का एक उपकरण एक पराध्वनिक आवृत्ति की कार्यवस्तु पर लगभग 15 - 50 μm के आयाम के साथ कंपन करता है।
• इस मशीनिंग में आम तौर पर, उपकरण को संभरण बल, F के साथ नीचे की ओर दबाया जाता है।
• टूल और कार्यवस्तु के बीच, मशीनिंग क्षेत्र आमतौर पर पानी आधारित घोल के रूप में कठोर अपघर्षक कणों से भर जाता है।
• जैसे ही उपकरण कार्यवस्तु पर कंपन करता है, अपघर्षक कण इंडेंटर्स के रूप में कार्य करते हैं और कार्य सामग्री और उपकरण दोनों को इंडेंट करते हैं। अपघर्षक कण, जैसा कि वे इंडेंट करते हैं, कार्य सामग्री, उसी को हटा देंगे, खासकर यदि कार्य सामग्री भंगुर है, तो सामग्री का दरार प्रारंभ, प्रसार और भंगुर फ्रैक्चर के कारण।
• यह आमतौर पर भंगुर सामग्री के साथ-साथ सूक्ष्मदरार यांत्रिकी के कारण उच्च कठोरता वाली सामग्रियों पर उपयोग किया जाता है। यदि सामग्री की निम्न चर्मलता है तो यह भंगुर फ्रैक्चर से गुजरेगी और सामग्री हटाने की दर अधिक होगी।

कंप्यूटर चिप → प्रकाश रासायनिक मशीनन

धातु प्ररूपण डाइस और मोड → विद्युत विसर्जक मशीनन

टरबाइन ब्लेड → विद्युत रासायनिक मशीनन

काँच → पराश्रव्य मशीनन

व्याख्या:

• पराध्वनिक मशीनन के दौरान धातु को अपघर्षण कणों के टंकण कार्य द्वारा हटाया जाता है।

• पराध्वनिक मशीनन में, वांछित आकार का एक उपकरण पराध्वनिक आवृत्ति (19 ∼ 25 kHz) पर कार्यवस्तु पर लगभग 15 से 50 μm के आयाम के साथ कंपन करता है।
• सामान्यतौर पर उपकरण को संभरण बल, F के साथ नीचे की ओर दबाया जाता है।
• उपकरण और कार्यवस्तु के बीच, मशीनन क्षेत्र सामान्यतौर पर जल आधारित घोल के रूप में कठोर अपघर्षक कणों से भर जाता है।
• चूँकि उपकरण कार्यवस्तु पर कंपन करता है, अपघर्षक कण दंतुरक के रूप में कार्य करते हैं और कार्य की सामग्री और उपकरण दोनों का दंतुरण करते हैं।
• अपघर्षक कण, चूँकि वे कार्य की सामग्री का दंतुरण करते हैं, इस प्रकार यह कार्य की सामग्री को हटा देते हैं, विशेष रूप से यदि कार्य की सामग्री भंगुर (दरार की शुरुआत, प्रसारण और सामग्री के भंगुर भंजन के कारण) होती है।

USM का सिद्धांत

• USM प्रक्रिया का प्रयोग कठोर और भंगुर धात्विक मिश्र धातुओं, अर्धचालक, काँच, सिरेमिक, कार्बाइड इत्यादि के मशीनन में किया जाता है
• ऑटो-इंजन घटकों में अनुप्रयोगों के लिए उन्नत सिरेमिक के मशीनन में
• मशीनन में, तार खींचना, छिद्रण या छोटे डाई के लोपन के लिए

व्याख्या:

वैद्युत विसर्जन मशीनिंग: -

• EDM एक वैद्युत-उष्मीय अपरंपरागत मशीनिंग प्रक्रिया है, जहां विद्युत ऊर्जा का उपयोग करके विद्युत स्फुलिंग उत्पन्न किया जाता है और पदार्थ को हटाने का मुख्य कारण स्फुलिंग की उष्मीय ऊर्जा होती है।
• EDM का उपयोग मुख्य रूप से वह पदार्थ जिनका मशीनिंग दुर्गम है और उच्च सामर्थ्य ताप-प्रतिरोधी मिश्र धातुओं के मशीनिंग लिए किया जाता है।
• EDM द्वारा मशीनीकृत की जाने वाली कार्य पदार्थ विद्युत चालकीय होनी चाहिए।

पराश्रव्य मशीनिंग (USM):-

• USM मुख्य रूप से भंगुर पदार्थ (जो विद्युत के हीन चालक हैं) के मशीनिंग लिए उपयोग किया जाता है। इसका उपयोग मिश्र धातु, कठोर और भंगुर सामग्री, कांच, चीनी मिट्टी की चीज़ें और कार्बाइड आदि मशीनिंग के लिए किया जाता है।

रासायनिक मशीनिंग: -

• रासायनिक मशीनिंग प्रबल रासायनिक अभिकर्मक के माध्यम से कार्यस्थल का नियंत्रित विलयन है। रासायनिक मशीनिंग के लिए कोई अवशिष्ट प्रतिबल नहीं होना चाहिए। उदाहरण के लिए, रासायनिक मिलिंग में, यदि मशीनीकृत किए जाने वाले हिस्से में पिछले संसाधन से अवशिष्ट प्रतिबल है, तो रासायनिक मिलिंग के बाद 
  आवलन को रोकने के लिए पहले इन प्रतिबलों को दूर किया जाना चाहिए।

आयन किरणपुंज मशीनिंग: -

• तंत्र में एक आयन स्रोत होता है जो कार्य-सतह से परमाणुओं को हटाने के लिए, आयनों के टकराव से आयनों की पर्याप्त तीव्र किरणपुंज पैदा करता है। इसका उपयोग नैनो-मशीनिंग के लिए किया जाता है। IBM निर्वात में किया जाता है।

Additional Information

अपरंपरागत मशीनिंग प्रक्रिया और इसकी विशेषताओं और अनुप्रयोग क्षेत्रों पर नीचे दी गई तालिका में चर्चा की गई है: