उच्च परिशुद्धता रोलर चेन ग्राइंडिंग के लिए तकनीकी आवश्यकताएँ

उच्च परिशुद्धता रोलर चेन ग्राइंडिंग के लिए तकनीकी आवश्यकताएँ

औद्योगिक पारेषण उद्योग में,रोलर चेनरोलर चेन विद्युत संचरण और गति नियंत्रण के लिए महत्वपूर्ण घटक हैं। इनकी सटीकता सीधे तौर पर उपकरण की परिचालन क्षमता, स्थिरता और सेवा जीवन निर्धारित करती है। ग्राइंडिंग प्रक्रिया, जो रोलर चेन निर्माण में सटीकता सुधारने का अंतिम चरण है, मानक और उच्च-सटीकता वाली चेनों के बीच मुख्य अंतर है। यह लेख उच्च-सटीकता वाली रोलर चेन ग्राइंडिंग की मूलभूत तकनीकी आवश्यकताओं पर विस्तार से चर्चा करेगा, जिसमें प्रक्रिया सिद्धांत, विस्तृत नियंत्रण, गुणवत्ता मानक और अनुप्रयोग परिदृश्य शामिल हैं, जिससे उच्च-स्तरीय उपकरण निर्माण में सहायक इस महत्वपूर्ण तकनीक की व्यापक समझ प्राप्त होगी।

1. उच्च परिशुद्धता रोलर चेन ग्राइंडिंग का मूल मूल्य: यह संचरण सटीकता का "आधार" क्यों है?

तकनीकी आवश्यकताओं पर चर्चा करने से पहले, हमें पहले यह स्पष्ट करना होगा: उच्च परिशुद्धता वाले रोलर चेन के लिए पेशेवर ग्राइंडिंग क्यों आवश्यक है? टर्निंग और मिलिंग जैसी पारंपरिक मशीनिंग विधियों की तुलना में, ग्राइंडिंग, अपने अद्वितीय लाभों के साथ, रोलर चेन में माइक्रोन-स्तर की परिशुद्धता प्राप्त करने का मुख्य साधन बन गया है।

औद्योगिक दृष्टि से, चाहे ऑटोमोटिव विनिर्माण में इंजन टाइमिंग सिस्टम हो, इंटेलिजेंट लॉजिस्टिक्स उपकरणों के लिए कन्वेयर ड्राइव हो, या सटीक मशीन टूल्स में पावर ट्रांसमिशन हो, रोलर चेन की परिशुद्धता की आवश्यकताएं मिलीमीटर स्तर से माइक्रोन स्तर तक पहुंच गई हैं। रोलर की गोलाई त्रुटि 5μm के भीतर नियंत्रित होनी चाहिए, चेन प्लेट के छेद की सहनशीलता 3μm से कम होनी चाहिए, और पिन की सतह की खुरदरापन Ra0.4μm या उससे कम होनी चाहिए। इन कठोर परिशुद्धता आवश्यकताओं को केवल ग्राइंडिंग के माध्यम से ही विश्वसनीय रूप से प्राप्त किया जा सकता है।

विशेष रूप से, उच्च परिशुद्धता रोलर चेन ग्राइंडिंग का मूल मूल्य तीन प्रमुख क्षेत्रों में निहित है:

त्रुटि सुधार क्षमता: ग्राइंडिंग व्हील की उच्च गति वाली कटाई के माध्यम से, पिछली प्रक्रियाओं (जैसे फोर्जिंग और हीट ट्रीटमेंट) के कारण होने वाली विकृति और आयामी विचलन को सटीक रूप से दूर किया जाता है, जिससे प्रत्येक घटक के लिए आयामी स्थिरता सुनिश्चित होती है;

सतह की गुणवत्ता में सुधार: ग्राइंडिंग से घटक की सतह की खुरदरापन प्रभावी रूप से कम हो जाती है, चेन संचालन के दौरान घर्षण हानि कम हो जाती है और सेवा जीवन बढ़ जाता है;

ज्यामितीय सटीकता आश्वासन: रोलर की गोलाई और बेलनाकारता, पिन की सीधीता और चेनप्लेट की समानांतरता जैसी महत्वपूर्ण ज्यामितीय सहनशीलता के लिए, पीसने की प्रक्रिया अन्य मशीनिंग विधियों की तुलना में कहीं अधिक नियंत्रण सटीकता प्राप्त करती है।

II. उच्च परिशुद्धता रोलर चेन ग्राइंडिंग के लिए मुख्य तकनीकी आवश्यकताएँ: प्रत्येक घटक पर व्यापक नियंत्रण

उच्च परिशुद्धता वाली रोलर चेन ग्राइंडिंग प्रक्रिया एक चरण की प्रक्रिया नहीं है; बल्कि यह एक व्यवस्थित प्रक्रिया है जिसमें तीन मुख्य घटक शामिल हैं: रोलर, पिन और चेनप्लेट। प्रत्येक चरण सख्त तकनीकी मानकों और परिचालन विशिष्टताओं के अधीन है।

(I) रोलर ग्राइंडिंग: गोलाई और बेलनाकारता के बीच एक "सूक्ष्म स्तर का संघर्ष"

रोलर्स, रोलर चेन और स्प्रोकेट के आपस में जुड़ने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। इनकी गोलाई और बेलनाकारता आपस में जुड़ने की सुगमता और संचरण क्षमता को सीधे प्रभावित करती है। रोलर ग्राइंडिंग के दौरान, निम्नलिखित तकनीकी आवश्यकताओं का सावधानीपूर्वक नियंत्रण आवश्यक है:
आयामी सटीकता नियंत्रण:
रोलर के बाहरी व्यास की सहनशीलता GB/T 1243-2006 या ISO 606 के अनुरूप होनी चाहिए। उच्च परिशुद्धता ग्रेड (जैसे, ग्रेड C और उससे ऊपर) के लिए, बाहरी व्यास की सहनशीलता ±0.01 मिमी के भीतर नियंत्रित होनी चाहिए। ग्राइंडिंग के लिए तीन चरणों वाली प्रक्रिया आवश्यक है: रफ ग्राइंडिंग, सेमी-फिनिशिंग ग्राइंडिंग और फिनिशिंग ग्राइंडिंग। प्रत्येक चरण में लेजर व्यास गेज का उपयोग करके इन-लाइन निरीक्षण आवश्यक है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि आयामी विचलन अनुमत सीमा के भीतर रहें। ज्यामितीय सहनशीलता आवश्यकताएँ:

गोलाई: उच्च परिशुद्धता वाले रोलर्स की गोलाई त्रुटि ≤5μm होनी चाहिए। अपकेंद्रीय बल के गोलाई पर पड़ने वाले प्रभावों को कम करने के लिए, पिसाई के दौरान डबल-सेंटर पोजिशनिंग का उपयोग किया जाना चाहिए, साथ ही उच्च गति से ग्राइंडिंग व्हील का घूर्णन (रैखिक गति ≥35m/s) भी आवश्यक है।

बेलनाकारता: बेलनाकारता त्रुटि ≤8μm होनी चाहिए। ग्राइंडिंग व्हील ड्रेसिंग कोण (आमतौर पर 1°-3°) को समायोजित करने से रोलर के बाहरी व्यास की सीधी रेखा सुनिश्चित होती है।

एंड फेस पैरेललिज़्म: रोलर के दोनों एंड फेस की पैरेललिज़्म त्रुटि ≤0.01 मिमी होनी चाहिए। एंड फेस टिल्ट के कारण होने वाले मेसिंग विचलन को रोकने के लिए ग्राइंडिंग के दौरान एंड फेस पोजिशनिंग फिक्स्चर का उपयोग किया जाना चाहिए।

सतह की गुणवत्ता संबंधी आवश्यकताएँ:
रोलर के बाहरी व्यास की सतह की खुरदरापन Ra 0.4-0.8μm होनी चाहिए। खरोंच, जलने के निशान और पपड़ी जैसी सतह की खामियों से बचना चाहिए। ग्राइंडिंग के दौरान, ग्राइंडिंग द्रव की सांद्रता (आमतौर पर 5%-8%) और जेट का दबाव (≥0.3MPa) नियंत्रित किया जाना चाहिए ताकि ग्राइंडिंग की गर्मी तुरंत निकल जाए और सतह जलने से बच जाए। इसके अलावा, सतह की फिनिश को बेहतर बनाने के लिए बारीक ग्राइंडिंग के चरण में महीन ग्रिट वाले ग्राइंडिंग व्हील (जैसे, 80#-120#) का उपयोग किया जाना चाहिए।

(II) पिन ग्राइंडिंग: सीधापन और समाक्षीयता का एक “सटीक परीक्षण”

पिन, चेन प्लेट और रोलर्स को जोड़ने वाला मुख्य घटक है। इसकी सीधी स्थिति और समाक्षीयता चेन की लचीलता और सेवा जीवन को सीधे प्रभावित करती है। पिन की पिसाई के लिए तकनीकी आवश्यकताएं निम्नलिखित पहलुओं पर केंद्रित हैं:

सीधापन नियंत्रण:
पिन की सीधीपन त्रुटि ≤0.005 मिमी/मीटर होनी चाहिए। ग्राइंडिंग के दौरान, पिन के अपने वजन के कारण होने वाले झुकाव विरूपण को रोकने के लिए "स्थिर समर्थन + दोहरी केंद्र स्थिति" विधि का उपयोग किया जाना चाहिए। 100 मिमी से अधिक लंबी पिनों के लिए, समग्र सीधीपन आवश्यकताओं को पूरा करती है यह सुनिश्चित करने के लिए ग्राइंडिंग प्रक्रिया के दौरान प्रत्येक 50 मिमी पर सीधीपन की जांच की जानी चाहिए। समाक्षीयता आवश्यकताएँ:
पिन के दोनों सिरों पर जर्नल की समाक्षीयता त्रुटि ≤0.008 मिमी होनी चाहिए। ग्राइंडिंग के दौरान, पिन के दोनों सिरों पर स्थित केंद्र छिद्रों को संदर्भ के रूप में उपयोग किया जाना चाहिए (केंद्र छिद्र की सटीकता GB/T 145-2001 में क्लास A के अनुरूप होनी चाहिए)। ग्राइंडिंग व्हील को इस तरह से तैयार और स्थित किया जाना चाहिए कि दोनों सिरों पर जर्नल का अक्ष संरेखण सुनिश्चित हो सके। इसके अलावा, समाक्षीयता के लिए ऑफ़लाइन स्पॉट जांच एक त्रि-आयामी निर्देशांक मापन मशीन का उपयोग करके की जानी चाहिए, जिसमें न्यूनतम निरीक्षण दर 5% हो। सतह कठोरता और ग्राइंडिंग अनुकूलता:

पिन शाफ्ट को पीसने से पहले ऊष्मा उपचार से गुजरना आवश्यक है (आमतौर पर कार्बराइजिंग और शमन द्वारा कठोरता को 58-62 एचआरसी तक कम किया जाता है)। कठोरता के अनुसार पीसने के मापदंडों को समायोजित किया जाना चाहिए।

रफ ग्राइंडिंग: मध्यम ग्रिट वाले ग्राइंडिंग व्हील (60#-80#) का उपयोग करें, ग्राइंडिंग की गहराई को 0.05-0.1 मिमी तक नियंत्रित करें और 10-15 मिमी/मिनट की फीड दर का उपयोग करें।

बारीक पिसाई: बारीक दाने वाले पिसाई पहिये (120#-150#) का उपयोग करें, पिसाई की गहराई को 0.01-0.02 मिमी तक नियंत्रित करें, और अनुचित पिसाई मापदंडों के कारण होने वाली सतह की दरारों या कठोरता में कमी से बचने के लिए 5-8 मिमी/मिनट की फीड दर का उपयोग करें।

(III) चेनप्लेट ग्राइंडिंग: छेद की सटीकता और समतलता का विस्तृत नियंत्रण

चेनप्लेट रोलर चेन की रीढ़ की हड्डी होती हैं। इनके छेदों की सटीकता और समतलता चेन असेंबली की सटीकता और संचरण स्थिरता को सीधे प्रभावित करती है। चेनप्लेट की ग्राइंडिंग मुख्य रूप से दो प्रमुख क्षेत्रों पर केंद्रित होती है: चेनप्लेट का छेद और चेनप्लेट की सतह। तकनीकी आवश्यकताएँ इस प्रकार हैं:
चेन प्लेट होल ग्राइंडिंग की सटीकता:
छिद्र सहिष्णुता: उच्च परिशुद्धता वाली चेन प्लेटों की छिद्र सहिष्णुता को H7 के भीतर नियंत्रित किया जाना चाहिए (उदाहरण के लिए, φ8 मिमी के छिद्र के लिए, सहिष्णुता +0.015 मिमी से 0 मिमी है)। सटीक छिद्र आयामों को सुनिश्चित करने के लिए डायमंड ग्राइंडिंग व्हील (150#-200# ग्रिट) और एक उच्च गति स्पिंडल (≥8000 आरपीएम) का उपयोग किया जाता है।
छेद की स्थिति में त्रुटि सहनशीलता: आसन्न छेदों के बीच की केंद्र दूरी ≤0.01 मिमी होनी चाहिए, और छेद अक्ष और चेन प्लेट की सतह के बीच लंबवतता त्रुटि ≤0.005 मिमी होनी चाहिए। ग्राइंडिंग के लिए विशेष उपकरण और सीसीडी विज़न निरीक्षण प्रणाली के साथ वास्तविक समय की निगरानी आवश्यक है।
चेन प्लेट की सतह पीसने की आवश्यकताएँ:
चेन प्लेट की समतलता त्रुटि ≤0.003 मिमी/100 मिमी होनी चाहिए, और सतह की खुरदरापन Ra0.8 μm तक होनी चाहिए। ग्राइंडिंग के लिए "दोहरी ग्राइंडिंग" प्रक्रिया आवश्यक है। ऊपरी और निचले ग्राइंडिंग पहियों का सिंक्रनाइज़्ड रोटेशन (रैखिक गति ≥ 40 मीटर/सेकंड) और फीड चेन के दोनों किनारों पर समानांतरता और समतलता सुनिश्चित करता है। इसके अलावा, असमान बल के कारण चेन के विरूपण को रोकने के लिए ग्राइंडिंग दबाव (आमतौर पर 0.2-0.3 एमपीए) को नियंत्रित किया जाना चाहिए।

III. उच्च परिशुद्धता रोलर चेन ग्राइंडिंग के लिए प्रक्रिया नियंत्रण: उपकरण से प्रबंधन तक व्यापक आश्वासन

इन कठोर तकनीकी आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, केवल प्रसंस्करण मापदंडों को निर्धारित करना ही पर्याप्त नहीं है। उपकरण चयन, टूलिंग डिज़ाइन, मापदंड निगरानी और गुणवत्ता निरीक्षण को शामिल करते हुए एक व्यापक प्रक्रिया नियंत्रण प्रणाली भी स्थापित की जानी चाहिए।

(I) उपकरण चयन: उच्च परिशुद्धता पीसने का “हार्डवेयर आधार”
ग्राइंडिंग मशीन का चयन: उच्च परिशुद्धता वाली सीएनसी ग्राइंडिंग मशीन (स्थिति सटीकता ≤ 0.001 मिमी, दोहराव क्षमता ≤ 0.0005 मिमी) चुनें, जैसे कि जंकर (जर्मनी) या ओकामोटो (जापान)। सुनिश्चित करें कि मशीन की सटीकता प्रसंस्करण आवश्यकताओं को पूरा करती है।
ग्राइंडिंग व्हील का चयन: घटक सामग्री (आमतौर पर 20CrMnTi या 40Cr) और प्रसंस्करण आवश्यकताओं के आधार पर उपयुक्त ग्राइंडिंग व्हील का चयन करें। उदाहरण के लिए, रोलर ग्राइंडिंग के लिए कोरंडम ग्राइंडिंग व्हील, पिन ग्राइंडिंग के लिए सिलिकॉन कार्बाइड ग्राइंडिंग व्हील और चेनप्लेट होल ग्राइंडिंग के लिए डायमंड ग्राइंडिंग व्हील का उपयोग किया जाता है।
परीक्षण उपकरण विन्यास: प्रसंस्करण प्रक्रिया के दौरान ऑनलाइन और ऑफलाइन स्पॉट जांच को संयोजित करने के लिए लेजर व्यास गेज, त्रि-आयामी निर्देशांक मापन मशीन, सतह खुरदरापन परीक्षक और गोलाई परीक्षक जैसे उच्च परिशुद्धता परीक्षण उपकरणों की आवश्यकता होती है। (II) उपकरण डिजाइन: परिशुद्धता और स्थिरता के लिए "मुख्य समर्थन"

पोजीशनिंग फिक्स्चर: रोलर्स, पिन्स और चेन्स के लिए विशेष पोजीशनिंग फिक्स्चर डिज़ाइन करें। उदाहरण के लिए, रोलर्स के लिए डबल-सेंटर पोजीशनिंग फिक्स्चर, पिन्स के लिए सेंटर-फ्रेम सपोर्ट फिक्स्चर और चेन्स के लिए होल-पोजीशनिंग फिक्स्चर का उपयोग किया जाता है। इससे ग्राइंडिंग प्रक्रिया के दौरान सटीक पोजीशनिंग और शून्य प्ले सुनिश्चित होता है।

क्लैम्पिंग फिक्स्चर: क्लैम्पिंग बल (आमतौर पर 0.1-0.2 MPa) को नियंत्रित करने के लिए लचीली क्लैम्पिंग विधियों (जैसे वायवीय या हाइड्रोलिक क्लैम्पिंग) का उपयोग करें ताकि अत्यधिक क्लैम्पिंग बल के कारण घटक विरूपण को रोका जा सके। इसके अलावा, स्थिति सटीकता सुनिश्चित करने के लिए फिक्स्चर की स्थिति सतहों को नियमित रूप से पॉलिश किया जाना चाहिए (सतह खुरदरापन Ra 0.4 μm या उससे कम तक)। (III) पैरामीटर निगरानी: वास्तविक समय समायोजन के साथ "गतिशील गारंटी"
प्रोसेसिंग पैरामीटर मॉनिटरिंग: सीएनसी सिस्टम ग्राइंडिंग स्पीड, फीड रेट, ग्राइंडिंग डेप्थ, ग्राइंडिंग फ्लूइड कंसंट्रेशन और तापमान जैसे प्रमुख पैरामीटरों की रियल टाइम में निगरानी करता है। किसी भी पैरामीटर के निर्धारित सीमा से अधिक होने पर, सिस्टम स्वचालित रूप से अलार्म जारी करता है और दोषपूर्ण उत्पादों को रोकने के लिए मशीन को बंद कर देता है।
तापमान नियंत्रण: पिसाई प्रक्रिया के दौरान उत्पन्न ऊष्मा, घटकों के विरूपण और सतह के जलने का मुख्य कारण है। तापमान नियंत्रण निम्नलिखित विधियों द्वारा आवश्यक है:
पीसने वाले द्रव का परिसंचरण तंत्र: 20-25 डिग्री सेल्सियस का तापमान बनाए रखने के लिए प्रशीतन इकाई से सुसज्जित उच्च शीतलन क्षमता वाले पीसने वाले द्रव (जैसे इमल्शन या सिंथेटिक पीसने वाला द्रव) का उपयोग करें।
आंतरायिक पिसाई: ऊष्मा उत्पन्न करने की प्रवृत्ति वाले घटकों (जैसे पिन) के लिए, ऊष्मा संचय को रोकने के लिए "पिसाई-शीतलन-पुनः पिसाई" की आंतरायिक पिसाई प्रक्रिया का उपयोग किया जाता है। (IV) गुणवत्ता निरीक्षण: परिशुद्धता प्राप्त करने के लिए "रक्षा की अंतिम पंक्ति"

ऑनलाइन निरीक्षण: घटकों के आयामों और आकार एवं स्थिति संबंधी सहनशीलता का वास्तविक समय में निरीक्षण करने के लिए ग्राइंडिंग स्टेशन के पास लेजर व्यास गेज, सीसीडी विज़न निरीक्षण प्रणाली और अन्य उपकरण स्थापित किए गए हैं। केवल योग्य घटकों को ही अगली प्रक्रिया में भेजा जा सकता है।

ऑफ़लाइन नमूना निरीक्षण: उत्पादों के प्रत्येक बैच के 5%-10% का ऑफ़लाइन निरीक्षण किया जाता है, जिसमें होल टॉलरेंस और कोएक्सियलिटी जैसे प्रमुख संकेतकों की जांच के लिए कोऑर्डिनेट मेजरिंग मशीन (सीएमएम), रोलर की गोलाई की जांच के लिए राउंडनेस टेस्टर और सतह की गुणवत्ता की जांच के लिए सरफेस रफनेस टेस्टर का उपयोग किया जाता है।

पूर्ण निरीक्षण आवश्यकताएँ: उच्च स्तरीय उपकरणों (जैसे कि एयरोस्पेस और सटीक मशीन टूल्स) में उपयोग की जाने वाली उच्च परिशुद्धता वाली रोलर चेन के लिए, यह सुनिश्चित करने के लिए 100% पूर्ण निरीक्षण आवश्यक है कि प्रत्येक घटक आवश्यक परिशुद्धता को पूरा करता है।

IV. उच्च परिशुद्धता रोलर चेन ग्राइंडिंग प्रौद्योगिकी के अनुप्रयोग परिदृश्य और भविष्य के रुझान

(I) विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
उच्च परिशुद्धता वाली रोलर चेन, अपनी उत्कृष्ट परिशुद्धता और स्थिरता के कारण, उन क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग की जाती हैं जहां संचरण संबंधी सख्त आवश्यकताएं होती हैं:

ऑटोमोटिव उद्योग: इंजन टाइमिंग चेन और ट्रांसमिशन चेन को उच्च गति (≥6000 आरपीएम) और उच्च आवृत्ति वाले प्रभाव को सहन करना पड़ता है, जिससे रोलर की गोलाई और पिन की सीधीपन पर अत्यधिक मांग होती है;

स्मार्ट लॉजिस्टिक्स: स्वचालित छँटाई उपकरण और हाई-बे वेयरहाउस कन्वेयर सिस्टम के लिए सटीक गति नियंत्रण और स्थिति निर्धारण की आवश्यकता होती है। चेन प्लेट होल की सटीकता और रोलर की बेलनाकारता परिचालन स्थिरता को सीधे प्रभावित करती है;

सटीक मशीन उपकरण: सीएनसी मशीन उपकरणों के स्पिंडल ड्राइव और फीड सिस्टम के लिए माइक्रोन-स्तर के गति नियंत्रण की आवश्यकता होती है। संचरण सटीकता सुनिश्चित करने के लिए पिन की समाक्षता और चेन प्लेट की समतलता अत्यंत महत्वपूर्ण हैं।

(II) भविष्य के प्रौद्योगिकी रुझान

उद्योग 4.0 और स्मार्ट विनिर्माण की प्रगति के साथ, उच्च परिशुद्धता रोलर चेन ग्राइंडिंग प्रक्रियाएं निम्नलिखित दिशाओं में विकसित हो रही हैं:

बुद्धिमान मशीनिंग: घटक आयामों और सतह की गुणवत्ता की स्वचालित रूप से पहचान करने के लिए एआई-संचालित दृश्य निरीक्षण प्रणालियों का परिचय, जिससे पैरामीटर समायोजन सक्षम होता है और मशीनिंग दक्षता और स्थिरता में सुधार होता है;

हरित पिसाई: पर्यावरण प्रदूषण को कम करने के लिए कुशल निस्पंदन प्रणालियों के साथ पर्यावरण के अनुकूल पिसाई तरल पदार्थों (जैसे जैव अपघटनीय पिसाई तरल पदार्थ) का विकास करना; साथ ही, ऊर्जा खपत को कम करने के लिए कम तापमान वाली पिसाई तकनीक को अपनाना;

कंपाउंड ग्राइंडिंग: रोलर्स, पिन और चेन प्लेट की ग्राइंडिंग प्रक्रियाओं को एक "वन-स्टॉप" समग्र प्रक्रिया में एकीकृत करना, प्रक्रियाओं के बीच स्थिति संबंधी त्रुटियों को कम करने और समग्र सटीकता में और सुधार करने के लिए मल्टी-एक्सिस सीएनसी ग्राइंडिंग मशीनों का उपयोग करना।