Question paper
Question paper solution winter 2023
Q.1
(a) State needs for using cutting fluid
Prior to the invention of high-speed steel, cutting fluids were not used because of the lower heat generated by the cutting tool at lower speeds and less interference between the cutting tool and the workpiece, such as corrosion of the surface finish of the workpiece and swarf falling between the cutting tool and the cut. was in small quantity. At that time, water was used to a large extent only as a cutting fluid. Along with the development of cutting tools, high speed cutting tools like steel stellite, ceramic, diamond etc. faced many problems, especially heat dissipation at the interface. Based on research and experience, different cutting fluids have been used, the main objectives of which are as follows:
(અ) કટ ગીં ફ્લૂઈડનો ઉપયોગ સમજાવો.
હાઈસ્પીડ સ્ટીલની શોધ થતાં પહેલાં કટીંગ ફલ્યુડ વપરાશમાં ન હતું, કારણ કે ઓછી ગતિએ કટીંગ ટૂલ કામ કરતાં હોવાથી ગરમી ઓછી પેદા થવાથી તેમજ કટીંગ ટૂલ અને વર્કપીસ ઉપર અવરોધ ઓછા આવતા, જેમ કે વર્કપીસની સરફેશ ફીનીશ તેના ઉપર કાટ લાગવા અને કપાયેલ સ્વાર્ફ વચ્ચે પડી રહેવું વગેરે ઓછી માત્રામાં હતું. તે વખતે ફક્ત કટીંગ ફલ્યુડ તરીકે પાણીનો મહદ્ અંશે વપરાશ થતો. કટીંગ ટૂલના વિકાસની સાથે હાઈસ્પીડ, સ્ટીલ સ્ટેલાઈટ, સીરેમીક, ડાયમંડ વગેરે પ્રકારના ઊંચી સ્પીડે ચાલતા કટીંગ ટૂલ ઉપર ઘણી મુશ્કેલીઓ, ખાસ કરીને ઈન્ટરફેસ પર થતી ગરમીનો નિકાલ અંગેની આવતી હતી. શોધખોળ અને અનુભવના આધારે જુદા જુદા કટીંગ ફલ્યુડ વપરાશમાં આવ્યાં, જેના મુખ્ય ઉદ્દેશો નીચે પ્રમાણે બતાવ્યા છે
(b) Differentiate between orthogonal cutting and oblique cutting
Perpendicular cutting
Oblique cutting
1. The angle between feed and knife edge remains 90°.
1. Angle between feed and knife edge remains less than 90°.
2. Area affected by shear force is less.
2. The shear force acts on a larger area in comparison.
3. Tool life is comparatively less.
3. Tool life is longer.
4. The rate of temperature increase remains relatively modest.
4. The rate of temperature rise is low (Since the tool-workpiece interface area is relatively large, the rate of temperature rise remains low.)
5. Fixed tool life has lower MRR.
5. Fixed tool life has higher MRR.
6. The resulting chip comes out as a bunch.
6. Chips generated are spiral under normal circumstances.
7. Higher specific power consumption in comparison.
7. Low specific power consumption.
Use
Use
Knife turning in the machine shop, some types of broaching and slotting, parting, shaping, grooving, plane milling (flat surface) plane indexing.
Diagonal cutting method is used in boring, dressing and most bulk production. Drilling, Chilaturning, Facemilling where positive or negative rake angle is used.
(બ) ઓર્થોગોનલ કટીંગ અને ઓબ્લીક કટીંગ વચ્ચે તફાવત કરો.
કાટખૂણીય કટીંગ
ત્રાંસી કટીંગ
1. ફીડ અને નાઈફએજ વચ્ચેનો ખૂણો 90° રહે છે. 1. ફીડ અને નાઈફએજ વચ્ચેનો ખૂણો 90° કરતાં ઓછો રહે છે.
2. કર્તનબળ પ્રભાવિત ક્ષેત્રફળ ઓછું હોય છે.
2. સરખામણીમાં કર્તનબળ વધુ ક્ષેત્રફળ પર લાગે છે.
3. ટૂલ લાઈફ સરખામણીમાં ઓછી હોય છે.
3. ટૂલ લાઈફ વધારે હોય છે.
4. ઉષ્ણતામાન વધવાનો દર પ્રમાણમાં સામાન્ય રહે છે.
4. ઉષ્ણતામાન વધવાનો દર ઓછો છે (ટૂલ ને વર્કપીસ ઈન્ટરફેસ ક્ષેત્રફળ પ્રમાણમાં વધારે હોવાથી, ઉષ્ણતામાન વધવાનો દર ઓછો રહે છે.)
5. નિશ્ચિત ટૂલ લાઈફે MRR ઓછો રહે છે.
5. નિશ્ચિત ટૂલ લાઈફે MRR વધારે હોય છે.
6. પેદા થતી ચીપ, ગુંચળાના રૂપે નીકળે છે.
6. પેદા થતી ચીપ સામાન્ય સંજોગોમાં સર્પાકાર હોય છે.
7. સરખામણીમાં સ્પેશીફીક પાવર વપરાશ વધારે.
7. સ્પેસીફીક પાવર વપરાશ ઓછો.
ઉપયોગ
ઉપયોગ
મશીન શોપમાં નાઈફ ટર્નીંગ, કેટલાક પ્રકારના બ્રોચીંગ અને સ્લોટીંગ, પાર્ટીંગ, શેપીંગ, ગ્રુવીંગ પ્લેનમીલીંગ (સપાટ- સપાટી પરનું) પ્લેન ઇન્ડેક્સીંગ.
બોરીંગ, ડ્રેસીંગ તેમજ મોટાભાગના જથ્થાબંધ ઉત્પાદનમાં ત્રાંસી કટીંગ પદ્ધતિ વપરાય છે. ડ્રીલીંગ, ચીલાચાલુ ટર્નીંગ, ફેસમીલીંગ કે જ્યાં પોઝીટીવ કે નેગેટીવ રેક એંગલ વપરાશમાં લીધો હોય.
(c) State various types of chips and explain them with figure
(ક) વિવિધ પ્રકારની ચિપ્સ જણાવો અને તેમને આકૃતિ વડે સમજાવો
Q.2
(a) Define:- 1) Cutting Speed 2) Feed 3) Depth of cut
(1) સ્પીડ :
મેટલ કટીંગ સ્પીડને સ્પીડ કહેવામાં આવે છે. લેથ મશીન પર થતા મેટલ કટીંગ પ્રોસેસમાં ચકમાં પકડાવેલ જોબના રીવોલ્યુશનને સ્પીડ કહેવામાં આવે છે. કટીંગ ટૂલની કટીંગ કરતી ધારને બિનકપાયેલી સરફેશ પરથી પસાર થવાના દરને કટીંગ સ્પીડ કહેવાય છે. કટીંગ સ્પીડને મીટર પ્રતિ મિનિટમાં દર્શાવવામાં આવે છે.
2. ફીડ
જે દરથી ટૂલ ગતિ કરે તેને ફીડ કહેવાય છે. ઉદાહરણ તરીકે લેથ પર થતી ટર્નીંગ પ્રોસેસમાં ટૂલ જોબની એક્સીયલ દિશામાં જે ગતિ કરે છે તેને ફીડ કહે છે. ફીડને મીમી. પ્રતિ રીવોલ્યુશન અથવા મીમી પ્રતિ મિનિટમાં દર્શાવવામાં આવે છે.
3 ડેપ્થ ઓફ કટ
ટૂલ વર્કપીસને જેટલી ડેપ્થ અથવા ઊંડાઈથી કટ મારે તેને ડેપ્થ ઓફ કટ કહે છે.
(1) Speed :
Metal cutting speed is called speed. In the metal cutting process on a lathe, the revolution of the job held in the chuck is called speed. The rate at which the cutting edge of the cutting tool passes over the uncut surface is called the cutting speed. Cutting speed is expressed in meters per minute.
2. Feed
The rate at which the tool moves is called the feed. For example, in the turning process on a lathe, the movement of the tool in the axial direction of the job is called feed. mm to the feed. Expressed in revolutions per revolution or mm per minute.
3 Depth of Cut
The depth to which the tool cuts the workpiece is called depth of cut.
(b) Classify milling machine.
(બ) કલાસસીફાય મિલલિંગ માચીન
(1) કોલમ અને ની-ટાઈપ મીલીંગ મશીન
(a) હેન્ડ મીલીંગ મશીન
(b) પ્લેઈન મીલીંગ મશીન
(c) યુનિવર્સલ મીલીંગ મશીન
(d) વર્ટીકલ મીલીંગ મશીન
(2) મેન્યુફેકચરીંગ અથવા ફિકસ્ડ-બેડ ટાઈપ મીલીંગ મશીન
(a) સીમ્પલેક્સ મીલીંગ મશીન
(b) ડુપ્લેક્સ મીલીંગ મશીન
(c) ટ્રીપ્લેક્સ મીલીંગ મશીન
(3) પ્લેનર ટાઈપ મીલીંગ મશીન
(4) સ્પેશીયલ ટાઈપ મીલીંગ મશીન
(a) રોટરી ટેબલ મીલીંગ મશીન
(d) પેન્ટોગ્રાફ મીલીંગ મશીન
(b) ડ્રમ મીલીંગ મશીન
(e) પ્રોફાઈલીંગ મીલીંગ મશીન
(c) પ્લેનેટરી મીલીંગ મશીન
(f) ટ્રેસર કન્ટ્રોલ મીલીંગ મશીન
(1) Column and Ni-type milling machine
(a) Hand milling machine
(b) Plain milling machine
(c) Universal milling machine
(d) Vertical milling machine
(2) Manufacturing or fixed-bed type milling machines
(a) Simplex milling machine
(b) Duplex milling machine
(c) Triplex milling machine
(3) Planar type milling machine
(4) Special type milling machine
(a) Rotary table milling machine
(d) Pantograph milling machine
(c) Name various methods of indexing and
Explain compound indexing for milling machine.
(ક) અનુક્રમણિકાની વિવિધ પદ્ધતિઓના નામ આપો અને
મિલિંગ મશીન માટે કમ્પાઉન્ડ ઇન્ડેક્સીંગ સમજાવો.
1) ડાયરેક્ટ અથવા ઝડપી ઇન્ડેક્ષીંગ
(2) પ્લેઈન અથવા સીમ્પલ ઇન્ડેક્ષીંગ
(3) કમ્પાઉન્ડ ઈન્ડેક્ષીંગ
(4) ડીફરેન્શીયલ ઇન્ડેક્ષીંગ
(5) એંગ્યુલર ઈન્ડેક્ષીંગ
(1) Direct or rapid indexing
(2) Plain or Simple Indexing
(3) Compound indexing
(4) Differential indexing
(5) Angular indexing
જે સંખ્યાનું ઇન્ડેક્ષીંગ, સીમ્પલ ઇન્ડેક્ષીંગની રીતથી કરી શકાતું ના હોય તેનું ઇન્ડેક્ષીંગ કરવા કમ્પાઉન્ડ ઇન્ડેક્ષીંગની રીતનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. ક્રેન્કને ઇન્ડેક્ષ પ્લેટના બે જુદા જુદા સર્કલમાં ફેરવી ઈન્ડેક્ષીંગ કરવાની રીતને કમ્પાઉન્ડ ઇન્ડેક્ષીંગ કહેવામાં આવે છે.
કમ્પાઉન્ડ ઈન્ડેક્ષીંગ નીચે પ્રમાણેના બે તબક્કામાં કરવામાં આવે છે :
(1 ) ઈન્ડેક્ષ પ્લેટને લોક કરી ક્રેન્કને જરૂર પ્રમાણેની સંખ્યાના હોલમાં ફેરવવામાં આવે છે.
(2) ઇન્ડેક્ષ પ્લેટને લોક પીનથી મુક્ત કરી ક્રેન્ક સાથે પ્લેટને ફોરવર્ડ અથવા બેકવર્ડ દિશામાં બીજા હોલ સર્કલની ગણતરી પ્રમાણેના
હોલમાં ફેરવવામાં આવે છે.
આમ અસરકારક ઈન્ડેક્ષીંગ બંને ગતિના સરવાળા પ્રમાણે થાય છે.
કમ્પાઉન્ડ ઈન્ડેક્ષીંગનું સૂત્ર નીચે મુજબ છે.
40 N = N, N₂
જયાં, N = જોઈતા જરૂરી ભાગોની સંખ્યા
N, = ક્રેન્ક પીન દ્વારા ઉપયોગમાં લેવામાં આવતા હોલ સર્કલના હોલની સંખ્યા
N, = ક્રેન્ક અને ઈન્ડેક્ષ પ્લેટના સંયુક્તપણે ઉપયોગમાં લેવામાં આવતા હોલ સર્કલના હોલની સંખ્યા
Compound indexing method is used to index the number which cannot be indexed by simple indexing method. The method of indexing by rotating the crank in two different circles of the index plate is called compound indexing.
Compound indexing is done in two stages as follows:
(1 ) The crank is turned through the required number of holes by locking the index plate.
(2) Release the index plate from the lock pin and rotate the plate with the crank in the forward or backward direction as per the calculation of the second hole circle.
is rolled into the hall.
Thus the effective indexing is the sum of both speeds.
The formula of compound indexing is as follows.
40 N = N, N₂
Where, N = number of parts required
N, = number of holes in the hole circle used by the crank pin
N, = number of holes in the hole circle used in conjunction with crank and index plate
(a) Write different types of lathe machine .
(1) સ્પીડ લેથ :
(a) વુડ વર્કીંગ લેથ
(b) સેન્ટરીંગ લેથ
(c) પોલીશીંગ લેથ
(d) સ્પીનીંગ લેથ
(2) એન્જિન લેથ :
(a) બેલ્ટ ડ્રીવન લેથ
(b) ઈન્ડીવિડયુલ મોટર ડ્રાઈવ લેથ
(c) ગીયર હેડ ડ્રાઈવ લેથ
(3) બેન્ચ લેથ
(4) ટૂલ્સ-રૂમ લેથ
(5) કેપ્ટન અને ટરેટ લેથ
(6) સ્પેશ્યલ પરપઝ લેથ
(a) વ્હીલ લેથ
(b) ગેપ-બેડ લેથ
(c) ટી-લેથ
(d) ડુપ્લીકેટીંગ લેથ
1) Speed Lathe :
(a) Wood working lathe
(b) Centering lathe
(c) Polishing Lathe
(d) Spinning lathe
(2) Engine Lathe :
(a) Belt driven lathe
(b) Individual motor drive lathe
(c) Gear head drive lathe
(3) Bench Lathe
(4) Tools-room lathe
(5) Captain and turret lathe
(6) Special Purpose Lathe
(a) Wheel lathe
(b) Gap-bed lathe
(c) T-lathe
(d) Duplicating lathe
(1) સ્પીડ લેથ :
આ લેથ ખૂબ સાદો છે. તેની રચના ખૂબ સરળ છે. આ લેથના સ્પીંડલની સ્પીડ વધુ હોવાથી સ્પીડ લેથ તરીકે જાણીતો બન્યો આ લેથમાં બેડ, હેડ સ્ટોક અને ટૂલ પોસ્ટ હોય છે પરંતુ ફીડ બોક્સ, લીડસ્ક્રુ અને કેરેજ હોતા નથી. ટૂલને એડજસ્ટેબલ સ્લાઈડ ઉપર ગોઠવી હાથના નિયંત્રણ દ્વારા ફીડ આપવામાં આવે છે. સામાન્ય રીતે સ્પીંડલની સ્પીડ 1200 થી 3600 RPM જેટલી હોય છે. સ્પીંડલના સ્પીડ બે કે ત્રણ સ્ટેપમાં મેળવી શકાય છે. ટૂલને હાથ વડે નિયંત્રણ કરવાનું હોવાથી ઘણો ઓછો ડેપ્થ ઓફ કટ લઈ શકાય છે. વુડવર્કીંગ સ્પીનીંગ, સેન્ટરીંગ તથા પોલીશીંગ જેવા ઓપરેશન કે જેમાં ઓછા કટ અને હાઈસ્પીડની જરૂર પડે છે, તેવા ઓપરેશન માટે આ પ્રકારના લેથનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.
(1) Speed Lathe :
This lathe is very simple. Its structure is very simple. This lathe has a bed, head stock, and tool post, but no feed box, leadscrew, and carriage, so it is known as a speed lathe because of its high spindle speed. The tool is mounted on an adjustable slide and fed through a hand control. Usually the spindle speed is 1200 to 3600 RPM. Spindle speed can be obtained in two or three steps. A much smaller depth of cut can be taken as the tool is controlled by hand. This type of lathe is used for woodworking operations like spinning, centering and polishing that require low cuts and high speed.
(2) એન્જિન લેથ અથવા સેન્ટર લેથ :
આ લેથનો ઉપયોગ વધુ પડતો જોવા મળે છે. શરૂઆતમાં તેને સ્ટીમ-એન્જિન દ્વારા ચલાવવામાં આવતી હતી તેથી તે એન્જિન લેથ તરીકે પ્રચલિત થઈ.
સ્પીડ લેથની જેમ આ લેથમાં બેડ, હેડસ્ટોક, ટેઈલસ્ટોક જેવા ભાગો આવેલા હોય છે. તેનો હેડસ્ટોક મજબૂત બનાવેલો હોય છે, તેમજ તેના સ્પીંડલને ઘણી જુદી જુદી ગતિએ ફેરવી શકાય છે. વળી કેરેજ, ફીડરોડ અને લીડસ્ક્રુની મદદથી કટીંગ ટૂલને લેથની ધરીને સમાંતર અથવા કાટખૂણે ફીડ આપી શકાય છે.
(2) Engine Lathe or Center Lathe :
This lathe is overused. Initially it was driven by a steam-engine so it came to be known as an engine lathe.
Like speed lathe, this lathe has parts like bed, headstock, tailstock. Its headstock is reinforced, and its spindle can be rotated at many different speeds. Also, the cutting tool can be fed parallel or perpendicular to the axis of the lathe with the help of carriage, feedrod and leadscrew.
