मशीनिंग सेंटरच्या मशीनिंग मितीय अचूकतेवर परिणाम करणारे घटक तुम्हाला माहिती आहेत का?

मशीनिंग सेंटर्सच्या मशीनिंग मितीय अचूकतेवर परिणाम करणाऱ्या घटकांचे विश्लेषण आणि ऑप्टिमायझेशन

सारांश: या पेपरमध्ये मशीनिंग सेंटर्सच्या मशीनिंग मितीय अचूकतेवर परिणाम करणारे विविध घटकांचा सखोल अभ्यास केला आहे आणि त्यांना दोन श्रेणींमध्ये विभागले आहे: टाळता येण्याजोगे घटक आणि अप्रतिरोधक घटक. मशीनिंग प्रक्रिया, मॅन्युअल आणि ऑटोमॅटिक प्रोग्रामिंगमधील संख्यात्मक गणना, कटिंग घटक आणि टूल सेटिंग इत्यादी टाळता येण्याजोग्या घटकांसाठी, तपशीलवार तपशीलवार तपशीलवार माहिती दिली जाते आणि संबंधित ऑप्टिमायझेशन उपाय प्रस्तावित केले जातात. वर्कपीस कूलिंग डिफॉर्मेशन आणि मशीन टूलची स्थिरता यासह अप्रतिरोधक घटकांसाठी, कारणे आणि प्रभाव यंत्रणांचे विश्लेषण केले जाते. मशीनिंग सेंटर्सच्या ऑपरेशन आणि व्यवस्थापनात गुंतलेल्या तंत्रज्ञांसाठी व्यापक ज्ञान संदर्भ प्रदान करणे हे उद्दिष्ट आहे, जेणेकरून मशीनिंग सेंटर्सच्या मशीनिंग मितीय अचूकतेची नियंत्रण पातळी सुधारता येईल आणि उत्पादनाची गुणवत्ता आणि उत्पादन कार्यक्षमता वाढवता येईल.

 

I. परिचय
आधुनिक मशीनिंगमधील एक प्रमुख उपकरण म्हणून, मशीनिंग केंद्रांची मशीनिंग मितीय अचूकता थेट उत्पादनांच्या गुणवत्तेशी आणि कामगिरीशी संबंधित आहे. प्रत्यक्ष उत्पादन प्रक्रियेत, विविध घटक मशीनिंग मितीय अचूकतेवर परिणाम करतील. या घटकांचे सखोल विश्लेषण करणे आणि प्रभावी नियंत्रण पद्धती शोधणे खूप महत्वाचे आहे.

 

II. टाळता येण्याजोगे परिणाम करणारे घटक

 

(I) मशीनिंग प्रक्रिया
मशीनिंग प्रक्रियेची तर्कसंगतता मशीनिंगची मितीय अचूकता मोठ्या प्रमाणात ठरवते. मशीनिंग प्रक्रियेच्या मूलभूत तत्त्वांचे पालन करण्याच्या आधारावर, अॅल्युमिनियम भागांसारख्या मऊ पदार्थांचे मशीनिंग करताना, लोखंडी फाइलिंगच्या प्रभावाकडे विशेष लक्ष दिले पाहिजे. उदाहरणार्थ, अॅल्युमिनियम भागांच्या मिलिंग प्रक्रियेदरम्यान, अॅल्युमिनियमच्या मऊ पोतमुळे, कटिंगद्वारे निर्माण होणारे लोखंडी फाइलिंग मशीन केलेल्या पृष्ठभागावर स्क्रॅच करण्याची शक्यता असते, ज्यामुळे मितीय त्रुटी येतात. अशा त्रुटी कमी करण्यासाठी, चिप काढण्याच्या मार्गाचे ऑप्टिमायझेशन आणि चिप काढण्याच्या उपकरणाचे सक्शन वाढवणे यासारखे उपाय केले जाऊ शकतात. दरम्यान, प्रक्रियेच्या व्यवस्थेत, रफ मशीनिंग आणि फिनिश मशीनिंगचे भत्ता वितरण वाजवीपणे नियोजित केले पाहिजे. रफ मशीनिंग दरम्यान, मोठ्या प्रमाणात भत्ता जलद काढून टाकण्यासाठी मोठ्या कटिंग डेप्थ आणि फीड रेटचा वापर केला जातो, परंतु फिनिश मशीनिंग उच्च मितीय अचूकता प्राप्त करू शकेल याची खात्री करण्यासाठी योग्य फिनिश मशीनिंग भत्ता, सामान्यतः 0.3 - 0.5 मिमी, राखीव ठेवला पाहिजे. फिक्स्चर वापराच्या बाबतीत, क्लॅम्पिंग वेळा कमी करण्याच्या आणि मॉड्यूलर फिक्स्चर वापरण्याच्या तत्त्वांचे पालन करण्याव्यतिरिक्त, फिक्स्चरची पोझिशनिंग अचूकता देखील सुनिश्चित करणे आवश्यक आहे. उदाहरणार्थ, क्लॅम्पिंग प्रक्रियेदरम्यान वर्कपीसची स्थितीत्मक अचूकता सुनिश्चित करण्यासाठी उच्च-परिशुद्धता लोकेटिंग पिन आणि लोकेटिंग पृष्ठभाग वापरून, क्लॅम्पिंग स्थितीच्या विचलनामुळे होणाऱ्या मितीय त्रुटी टाळता येतात.

 

(II) मशीनिंग सेंटर्सच्या मॅन्युअल आणि ऑटोमॅटिक प्रोग्रामिंगमध्ये संख्यात्मक गणना
मॅन्युअल प्रोग्रामिंग असो किंवा ऑटोमॅटिक प्रोग्रामिंग, संख्यात्मक गणनेची अचूकता अत्यंत महत्त्वाची असते. प्रोग्रामिंग प्रक्रियेदरम्यान, त्यात टूल पथांची गणना, निर्देशांक बिंदूंचे निर्धारण इत्यादींचा समावेश असतो. उदाहरणार्थ, वर्तुळाकार प्रक्षेपणाच्या मार्गाची गणना करताना, जर वर्तुळाच्या केंद्राचे निर्देशांक किंवा त्रिज्या चुकीच्या पद्धतीने मोजली गेली तर ते अपरिहार्यपणे मशीनिंग मितीय विचलनांना कारणीभूत ठरेल. जटिल-आकाराच्या भागांच्या प्रोग्रामिंगसाठी, अचूक मॉडेलिंग आणि टूल पथ नियोजन करण्यासाठी प्रगत CAD/CAM सॉफ्टवेअर आवश्यक आहे. सॉफ्टवेअरच्या वापरादरम्यान, मॉडेलचे भौमितिक परिमाण अचूक असल्याची खात्री केली पाहिजे आणि व्युत्पन्न केलेले टूल पथ काळजीपूर्वक तपासले पाहिजेत आणि सत्यापित केले पाहिजेत. दरम्यान, प्रोग्रामरकडे एक मजबूत गणितीय पाया आणि समृद्ध प्रोग्रामिंग अनुभव असावा आणि ते भागांच्या मशीनिंग आवश्यकतांनुसार प्रोग्रामिंग सूचना आणि पॅरामीटर्स योग्यरित्या निवडण्यास सक्षम असले पाहिजेत. उदाहरणार्थ, ड्रिलिंग ऑपरेशन्स प्रोग्रामिंग करताना, प्रोग्रामिंग त्रुटींमुळे होणाऱ्या मितीय त्रुटी टाळण्यासाठी ड्रिलिंग खोली आणि मागे घेण्याचे अंतर यासारखे पॅरामीटर्स अचूकपणे सेट केले पाहिजेत.

 

(III) कटिंग एलिमेंट्स आणि टूल कॉम्पेन्सेशन
कटिंग स्पीड व्हीसी, फीड रेट एफ आणि कटिंग डेप्थ एपी यांचा मशीनिंग डायमेंशनल अचूकतेवर लक्षणीय परिणाम होतो. जास्त कटिंग स्पीडमुळे टूल वेअर वाढू शकते, ज्यामुळे मशीनिंग अचूकतेवर परिणाम होतो; जास्त फीड रेटमुळे कटिंग फोर्स वाढू शकतो, ज्यामुळे वर्कपीसचे विकृतीकरण किंवा टूल कंपन होऊ शकते आणि परिणामी मितीय विचलन होऊ शकते. उदाहरणार्थ, उच्च-कडकपणाच्या मिश्र धातु स्टील्सचे मशीनिंग करताना, जर कटिंग स्पीड खूप जास्त निवडला गेला तर, टूलची कटिंग एज झीज होण्याची शक्यता असते, ज्यामुळे मशीन केलेले आकार लहान होते. वर्कपीस मटेरियल, टूल मटेरियल आणि मशीन टूल कामगिरी यासारख्या विविध घटकांचा विचार करून वाजवी कटिंग पॅरामीटर्स सर्वसमावेशकपणे निश्चित केले पाहिजेत. साधारणपणे, ते कटिंग चाचण्यांद्वारे किंवा संबंधित कटिंग मॅन्युअलचा संदर्भ घेऊन निवडले जाऊ शकतात. दरम्यान, टूल भरपाई ही मशीनिंग अचूकता सुनिश्चित करण्यासाठी एक महत्त्वाची पद्धत आहे. मशीनिंग सेंटरमध्ये, टूल वेअर भरपाई टूल वेअरमुळे होणारे आयामीय बदल रिअल-टाइम दुरुस्त करू शकते. ऑपरेटरने टूलच्या वास्तविक वेअर परिस्थितीनुसार वेळेवर टूल भरपाई मूल्य समायोजित केले पाहिजे. उदाहरणार्थ, भागांच्या बॅचच्या सतत मशीनिंग दरम्यान, मशीनिंग परिमाणे नियमितपणे मोजली जातात. जेव्हा असे आढळून येते की परिमाणे हळूहळू वाढत आहेत किंवा कमी होत आहेत, तेव्हा त्यानंतरच्या भागांची मशीनिंग अचूकता सुनिश्चित करण्यासाठी टूल भरपाई मूल्य सुधारित केले जाते.

 

(IV) टूल सेटिंग
टूल सेटिंगची अचूकता मशीनिंगच्या मितीय अचूकतेशी थेट संबंधित आहे. टूल सेटिंगची प्रक्रिया म्हणजे टूल आणि वर्कपीसमधील सापेक्ष स्थितीत्मक संबंध निश्चित करणे. जर टूल सेटिंग चुकीची असेल, तर मशीन केलेल्या भागांमध्ये मितीय त्रुटी अपरिहार्यपणे उद्भवतील. टूल सेटिंगची अचूकता सुधारण्यासाठी उच्च-परिशुद्धता एज फाइंडर निवडणे हे एक महत्त्वाचे उपाय आहे. उदाहरणार्थ, ऑप्टिकल एज फाइंडर वापरून, टूलची स्थिती आणि वर्कपीसची धार अचूकपणे शोधता येते, ज्याची अचूकता ±0.005 मिमी आहे. ऑटोमॅटिक टूल सेटरने सुसज्ज असलेल्या मशीनिंग सेंटरसाठी, जलद आणि अचूक टूल सेटिंग साध्य करण्यासाठी त्याचे कार्य पूर्णपणे वापरले जाऊ शकते. टूल सेटिंग ऑपरेशन दरम्यान, टूल सेटिंगच्या अचूकतेवर कचराचा प्रभाव टाळण्यासाठी टूल सेटिंग वातावरणाच्या स्वच्छतेकडे देखील लक्ष दिले पाहिजे. दरम्यान, ऑपरेटरनी टूल सेटिंगच्या ऑपरेटिंग प्रक्रियेचे काटेकोरपणे पालन करावे आणि अनेक मोजमापे घ्यावीत आणि टूल सेटिंग त्रुटी कमी करण्यासाठी सरासरी मूल्याची गणना करावी.

 

III. अप्रतिरोधक घटक

 

(I) मशीनिंगनंतर वर्कपीसचे थंड करणे आणि विकृतीकरण
मशीनिंग प्रक्रियेदरम्यान वर्कपीसेस उष्णता निर्माण करतील आणि मशीनिंगनंतर थंड झाल्यावर थर्मल विस्तार आणि आकुंचन परिणामामुळे ते विकृत होतील. ही घटना धातू मशीनिंगमध्ये सामान्य आहे आणि पूर्णपणे टाळणे कठीण आहे. उदाहरणार्थ, काही मोठ्या अॅल्युमिनियम मिश्र धातुच्या स्ट्रक्चरल भागांसाठी, मशीनिंग दरम्यान निर्माण होणारी उष्णता तुलनेने जास्त असते आणि थंड झाल्यानंतर आकाराचे आकुंचन स्पष्ट होते. मितीय अचूकतेवर कूलिंग विकृतीचा प्रभाव कमी करण्यासाठी, मशीनिंग प्रक्रियेदरम्यान शीतलक वाजवीपणे वापरता येतो. शीतलक केवळ कटिंग तापमान आणि टूल वेअर कमी करू शकत नाही तर वर्कपीसला समान रीतीने थंड करू शकते आणि थर्मल विकृतीची डिग्री कमी करू शकते. शीतलक निवडताना, ते वर्कपीस मटेरियल आणि मशीनिंग प्रक्रियेच्या आवश्यकतांवर आधारित असावे. उदाहरणार्थ, अॅल्युमिनियम भाग मशीनिंगसाठी, एक विशेष अॅल्युमिनियम मिश्र धातु कटिंग फ्लुइड निवडला जाऊ शकतो, ज्यामध्ये चांगले कूलिंग आणि वंगण गुणधर्म आहेत. याव्यतिरिक्त, इन-सीटू मापन करताना, वर्कपीसच्या आकारावर थंड होण्याच्या वेळेचा प्रभाव पूर्णपणे विचारात घेतला पाहिजे. साधारणपणे, वर्कपीस खोलीच्या तापमानापर्यंत थंड झाल्यानंतर मोजमाप केले पाहिजे किंवा कूलिंग प्रक्रियेदरम्यान होणारे मितीय बदल अंदाजे केले जाऊ शकतात आणि मापन परिणाम अनुभवजन्य डेटानुसार दुरुस्त केले जाऊ शकतात.

 

(II) मशीनिंग सेंटरची स्वतःची स्थिरता

 

यांत्रिक पैलू
सर्वो मोटर आणि स्क्रूमधील कनेक्शन सैल करणे: सर्वो मोटर आणि स्क्रूमधील कनेक्शन सैल केल्याने ट्रान्समिशन अचूकतेत घट होईल. मशीनिंग प्रक्रियेदरम्यान, जेव्हा मोटर फिरते, तेव्हा सैल केलेले कनेक्शन स्क्रूचे रोटेशन मागे पडते किंवा असमान होते, ज्यामुळे टूलची हालचाल मार्ग आदर्श स्थितीपासून विचलित होते आणि परिणामी मितीय त्रुटी निर्माण होतात. उदाहरणार्थ, उच्च-परिशुद्धता कॉन्टूर मशीनिंग दरम्यान, या सैलतेमुळे मशीन केलेल्या कॉन्टूरच्या आकारात विचलन होऊ शकते, जसे की सरळपणा आणि गोलाकारपणाच्या बाबतीत आवश्यकतांचे पालन न करणे. अशा समस्या टाळण्यासाठी सर्वो मोटर आणि स्क्रूमधील कनेक्शन बोल्ट नियमितपणे तपासणे आणि घट्ट करणे हा एक महत्त्वाचा उपाय आहे. दरम्यान, कनेक्शनची विश्वासार्हता वाढविण्यासाठी अँटी-लूज नट्स किंवा थ्रेड लॉकिंग एजंट्सचा वापर केला जाऊ शकतो.

 

बॉल स्क्रू बेअरिंग्ज किंवा नट्सचा झीज: मशीनिंग सेंटरमध्ये अचूक हालचाल साध्य करण्यासाठी बॉल स्क्रू हा एक महत्त्वाचा घटक आहे आणि त्याच्या बेअरिंग्ज किंवा नट्सचा झीज स्क्रूच्या ट्रान्समिशन अचूकतेवर परिणाम करेल. जसजशी झीज तीव्र होईल तसतसे स्क्रूचे क्लिअरन्स हळूहळू वाढत जाईल, ज्यामुळे हालचाल प्रक्रियेदरम्यान टूल अनियमितपणे हलेल. उदाहरणार्थ, अक्षीय कटिंग दरम्यान, स्क्रू नटच्या झीजमुळे टूलची अक्षीय दिशेने स्थिती चुकीची होईल, ज्यामुळे मशीन केलेल्या भागाच्या लांबीमध्ये मितीय त्रुटी निर्माण होतील. ही झीज कमी करण्यासाठी, स्क्रूचे चांगले स्नेहन सुनिश्चित केले पाहिजे आणि स्नेहन ग्रीस नियमितपणे बदलले पाहिजे. दरम्यान, बॉल स्क्रूचे नियमित अचूक शोध घेतले पाहिजे आणि जेव्हा झीज परवानगीयोग्य श्रेणीपेक्षा जास्त असेल तेव्हा बेअरिंग्ज किंवा नट्स वेळेवर बदलले पाहिजेत.

 

स्क्रू आणि नटमध्ये अपुरे स्नेहन: अपुरे स्नेहन स्क्रू आणि नटमधील घर्षण वाढवेल, ज्यामुळे घटकांचा झीज वाढेलच, शिवाय असमान हालचाल प्रतिकार देखील होईल आणि मशीनिंग अचूकतेवर परिणाम होईल. मशीनिंग प्रक्रियेदरम्यान, रेंगाळण्याची घटना घडू शकते, म्हणजेच, कमी वेगाने हालचाल करताना टूलमध्ये अधूनमधून विराम आणि उडी येतील, ज्यामुळे मशीन केलेल्या पृष्ठभागाची गुणवत्ता खराब होईल आणि मितीय अचूकतेची हमी देणे कठीण होईल. मशीन टूलच्या ऑपरेशन मॅन्युअलनुसार, स्क्रू आणि नट चांगल्या स्नेहन स्थितीत आहेत याची खात्री करण्यासाठी स्नेहन ग्रीस किंवा स्नेहन तेल नियमितपणे तपासले पाहिजे आणि पूरक केले पाहिजे. दरम्यान, स्नेहन प्रभाव सुधारण्यासाठी आणि घर्षण कमी करण्यासाठी उच्च-कार्यक्षमता असलेले स्नेहन उत्पादने निवडली जाऊ शकतात.

 

विद्युत पैलू
सर्वो मोटर बिघाड: सर्वो मोटर बिघाड झाल्यास टूलच्या मोशन कंट्रोलवर थेट परिणाम होईल. उदाहरणार्थ, मोटर वाइंडिंगच्या शॉर्ट सर्किट किंवा ओपन सर्किटमुळे मोटर सामान्यपणे काम करू शकणार नाही किंवा अस्थिर आउटपुट टॉर्क असेल, ज्यामुळे टूल पूर्वनिर्धारित मार्गानुसार हालचाल करू शकणार नाही आणि परिणामी मितीय त्रुटी निर्माण होतील. याव्यतिरिक्त, मोटरच्या एन्कोडर बिघाडामुळे पोझिशन फीडबॅक सिग्नलच्या अचूकतेवर परिणाम होईल, ज्यामुळे मशीन टूल कंट्रोल सिस्टम टूलची स्थिती अचूकपणे नियंत्रित करू शकणार नाही. सर्वो मोटरची नियमित देखभाल केली पाहिजे, ज्यामध्ये मोटरचे इलेक्ट्रिकल पॅरामीटर्स तपासणे, मोटरचा कूलिंग फॅन साफ ​​करणे आणि एन्कोडरची कार्यरत स्थिती शोधणे इत्यादींचा समावेश आहे, जेणेकरून संभाव्य फॉल्ट धोके वेळेवर शोधता येतील आणि दूर करता येतील.

 

ग्रेटिंग स्केलमधील घाण: ग्रेटिंग स्केल हा मशीनिंग सेंटरमध्ये वापरला जाणारा एक महत्त्वाचा सेन्सर आहे जो टूलची स्थिती आणि हालचाल विस्थापन मोजण्यासाठी वापरला जातो. जर ग्रेटिंग स्केलमध्ये घाण असेल तर ते ग्रेटिंग स्केलच्या रीडिंगच्या अचूकतेवर परिणाम करेल, ज्यामुळे मशीन टूल कंट्रोल सिस्टमला चुकीची स्थिती माहिती मिळेल आणि परिणामी मशीनिंग मितीय विचलन होईल. उदाहरणार्थ, उच्च-परिशुद्धता होल सिस्टम मशीनिंग करताना, ग्रेटिंग स्केलच्या त्रुटीमुळे, छिद्रांची स्थिती अचूकता सहनशीलतेपेक्षा जास्त असू शकते. ग्रेटिंग स्केलची नियमित स्वच्छता आणि देखभाल केली पाहिजे, विशेष स्वच्छता साधने आणि क्लीनर वापरून आणि ग्रेटिंग स्केलला नुकसान होऊ नये म्हणून योग्य ऑपरेशन प्रक्रियांचे पालन केले पाहिजे.

 

सर्वो अॅम्प्लिफायर बिघाड: सर्वो अॅम्प्लिफायरचे कार्य म्हणजे नियंत्रण प्रणालीद्वारे जारी केलेल्या कमांड सिग्नलला वाढवणे आणि नंतर सर्वो मोटरला कामावर आणणे. जेव्हा सर्वो अॅम्प्लिफायर बिघडते, जसे की पॉवर ट्यूब खराब होते किंवा अॅम्प्लिफायर फॅक्टर असामान्य असतो, तेव्हा ते सर्वो मोटरला अस्थिरपणे चालवण्यास भाग पाडते, ज्यामुळे मशीनिंग अचूकतेवर परिणाम होतो. उदाहरणार्थ, यामुळे मोटरचा वेग चढ-उतार होऊ शकतो, ज्यामुळे कटिंग प्रक्रियेदरम्यान टूलचा फीड रेट असमान होऊ शकतो, मशीन केलेल्या भागाची पृष्ठभागाची खडबडीतपणा वाढू शकते आणि मितीय अचूकता कमी होऊ शकते. एक परिपूर्ण मशीन टूल इलेक्ट्रिकल फॉल्ट डिटेक्शन आणि रिपेअर मेकॅनिझम स्थापित केले पाहिजे आणि सर्वो अॅम्प्लिफायर सारख्या इलेक्ट्रिकल घटकांच्या दोषांचे वेळेवर निदान आणि दुरुस्ती करण्यासाठी व्यावसायिक इलेक्ट्रिकल रिपेअर कर्मचारी सुसज्ज असले पाहिजेत.

 

IV. निष्कर्ष
मशीनिंग सेंटर्सच्या मशीनिंग मितीय अचूकतेवर परिणाम करणारे अनेक घटक आहेत. मशीनिंग प्रक्रिया, प्रोग्रामिंगमधील संख्यात्मक गणना, कटिंग घटक आणि टूल सेटिंग यासारखे टाळता येण्याजोगे घटक प्रक्रिया योजना ऑप्टिमाइझ करून, प्रोग्रामिंग पातळी सुधारून, कटिंग पॅरामीटर्स योग्यरित्या निवडून आणि अचूकपणे सेट करून प्रभावीपणे नियंत्रित केले जाऊ शकतात. वर्कपीस कूलिंग डिफॉर्मेशन आणि मशीन टूलची स्थिरता यासारखे अप्रतिरोधक घटक, जरी पूर्णपणे काढून टाकणे कठीण असले तरी, शीतलक वापर, नियमित देखभाल आणि मशीन टूलची दोष शोधणे आणि दुरुस्ती यासारख्या वाजवी प्रक्रिया उपायांचा वापर करून मशीनिंग अचूकतेवर त्यांचा प्रभाव कमी केला जाऊ शकतो. प्रत्यक्ष उत्पादन प्रक्रियेत, मशीनिंग सेंटर्सच्या ऑपरेटर आणि तांत्रिक व्यवस्थापकांनी हे प्रभाव पाडणारे घटक पूर्णपणे समजून घेतले पाहिजेत आणि मशीनिंग सेंटर्सच्या मशीनिंग मितीय अचूकतेत सतत सुधारणा करण्यासाठी, उत्पादनाची गुणवत्ता आवश्यकता पूर्ण करते याची खात्री करण्यासाठी आणि उपक्रमांची बाजारातील स्पर्धात्मकता वाढविण्यासाठी प्रतिबंध आणि नियंत्रणासाठी लक्ष्यित उपाययोजना केल्या पाहिजेत.