सीएनसी मशीन टूल्सच्या प्रमुख भागांसाठी अचूकता पातळी आणि मशीनिंग अचूकतेच्या आवश्यकतांचे सखोल विश्लेषण
आधुनिक उत्पादनात, सीएनसी मशीन टूल्स त्यांच्या उच्च अचूकतेसह, उच्च कार्यक्षमता आणि उच्च प्रमाणात ऑटोमेशनसह विविध अचूक भागांच्या निर्मितीसाठी मुख्य उपकरणे बनली आहेत. सीएनसी मशीन टूल्सची अचूकता पातळी थेट ते प्रक्रिया करू शकणाऱ्या भागांची गुणवत्ता आणि जटिलता ठरवते आणि सीएनसी मशीन टूल्सच्या निवडीमध्ये सामान्य भागांच्या प्रमुख भागांसाठी मशीनिंग अचूकता आवश्यकता निर्णायक भूमिका बजावतात.
सीएनसी मशीन टूल्स त्यांच्या वापराच्या आधारावर विविध प्रकारांमध्ये वर्गीकृत केले जाऊ शकतात, ज्यामध्ये साधे, पूर्णपणे कार्यक्षम, अल्ट्रा प्रिसिजन इत्यादींचा समावेश आहे. प्रत्येक प्रकार अचूकतेच्या वेगवेगळ्या पातळी साध्य करू शकतो. काही लेथ आणि मिलिंग मशीनमध्ये साधे सीएनसी मशीन टूल्स अजूनही वापरले जातात, ज्यांचे किमान मोशन रिझोल्यूशन 0.01 मिमी असते आणि गती आणि मशीनिंग अचूकता सहसा (0.03-0.05) मिमीपेक्षा जास्त असते. या प्रकारचे मशीन टूल तुलनेने कमी अचूकता आवश्यकता असलेल्या काही मशीनिंग कामांसाठी योग्य आहे.
अल्ट्रा प्रिसिजन सीएनसी मशीन टूल्स प्रामुख्याने विशेष मशीनिंग क्षेत्रात वापरली जातात आणि त्यांची अचूकता ०.००१ मिमी पेक्षा कमी आश्चर्यकारक पातळीपर्यंत पोहोचू शकते. हे अल्ट्रा-हाय प्रिसिजन मशीन टूल अत्यंत अचूक भाग तयार करू शकते, जे एरोस्पेस आणि वैद्यकीय उपकरणे यांसारख्या उच्च-परिशुद्धता आणि अत्याधुनिक उद्योगांच्या कठोर आवश्यकता पूर्ण करते.
उद्देशानुसार वर्गीकरणाव्यतिरिक्त, सीएनसी मशीन टूल्सचे वर्गीकरण अचूकतेवर आधारित सामान्य आणि अचूक प्रकारांमध्ये देखील केले जाऊ शकते. सीएनसी मशीन टूल्सची अचूकता तपासताना, त्यात सहसा २०-३० आयटम समाविष्ट असतात. तथापि, सर्वात प्रतिनिधी आणि वैशिष्ट्यपूर्ण आयटममध्ये प्रामुख्याने सिंगल अक्ष पोझिशनिंग अचूकता, सिंगल अक्ष पुनरावृत्ती पोझिशनिंग अचूकता आणि दोन किंवा अधिक लिंक्ड मशीनिंग अक्षांद्वारे उत्पादित चाचणी तुकड्याची गोलाकारता समाविष्ट असते.
सिंगल अक्ष पोझिशनिंग अचूकता म्हणजे अक्ष स्ट्रोकमध्ये कोणताही बिंदू ठेवताना त्रुटी श्रेणी होय आणि ते मशीन टूलची मशीनिंग अचूकता थेट प्रतिबिंबित करणारे एक प्रमुख सूचक आहे. सध्या, जगभरातील देशांमध्ये या निर्देशकाच्या नियमांमध्ये, व्याख्यांमध्ये, मापन पद्धतींमध्ये आणि डेटा प्रोसेसिंग पद्धतींमध्ये काही फरक आहेत. विविध प्रकारच्या सीएनसी मशीन टूल्ससाठी नमुना डेटा सादर करताना, सामान्य मानकांमध्ये अमेरिकन स्टँडर्ड (NAS), अमेरिकन मशीन टूल मॅन्युफॅक्चरर्स असोसिएशनचे शिफारस केलेले मानके, जर्मन स्टँडर्ड (VDI), जपानी स्टँडर्ड (JIS), इंटरनॅशनल ऑर्गनायझेशन फॉर स्टँडर्डायझेशन (ISO) आणि चीनचे नॅशनल स्टँडर्ड (GB) यांचा समावेश आहे.
हे लक्षात घेतले पाहिजे की या मानकांपैकी, जपानी मानक सर्वात कमी निर्दिष्ट करते. मापन पद्धत स्थिर डेटाच्या एकाच संचावर आधारित असते आणि नंतर त्रुटी मूल्य ± मूल्य घेऊन अर्ध्याने संकुचित केले जाते. म्हणून, जपानी मानक मापन पद्धती वापरून मोजली जाणारी स्थिती अचूकता इतर मानकांद्वारे मोजलेल्या निकालांच्या तुलनेत अनेकदा दुप्पटपेक्षा जास्त भिन्न असते. तथापि, इतर मानके, जरी डेटा प्रक्रियेत भिन्न असली तरी, सर्व मापन आणि स्थिती अचूकतेचे विश्लेषण करण्यासाठी त्रुटी सांख्यिकीच्या कायद्याचे पालन करतात. याचा अर्थ असा की सीएनसी मशीन टूलच्या नियंत्रित करण्यायोग्य अक्ष स्ट्रोकमध्ये विशिष्ट स्थिती बिंदू त्रुटीसाठी, ते मशीन टूलच्या दीर्घकालीन वापरादरम्यान हजारो स्थिती बिंदूंच्या त्रुटी परिस्थितीचे प्रतिबिंबित करते. तथापि, प्रत्यक्ष मापनात, परिस्थितीतील मर्यादांमुळे, फक्त मर्यादित संख्येने मोजमाप केले जाऊ शकतात (सामान्यतः 5-7 वेळा).
सिंगल अक्ष पुनरावृत्ती होणारी पोझिशनिंग अचूकता अक्षाच्या प्रत्येक हालचाल घटकाची व्यापक अचूकता प्रतिबिंबित करते, विशेषत: स्ट्रोकमधील कोणत्याही पोझिशनिंग पॉईंटवर अक्षाची पोझिशनिंग स्थिरता प्रतिबिंबित करण्यासाठी, जे खूप महत्वाचे आहे. अक्ष स्थिर आणि विश्वासार्हपणे कार्य करू शकतो की नाही हे मोजण्यासाठी हे एक मूलभूत सूचक आहे. आधुनिक सीएनसी सिस्टममध्ये, सॉफ्टवेअरमध्ये सामान्यतः समृद्ध त्रुटी भरपाई कार्ये असतात, जी फीड ट्रान्समिशन चेनवरील प्रत्येक लिंकच्या सिस्टम त्रुटींसाठी स्थिरपणे भरपाई करू शकतात.
उदाहरणार्थ, ट्रान्समिशन चेनमधील प्रत्येक लिंकची क्लिअरन्स, लवचिक विकृती आणि संपर्क कडकपणा वर्कबेंचचा लोड आकार, हालचालीच्या अंतराची लांबी आणि हालचालीच्या स्थितीचा वेग यासारख्या घटकांवर अवलंबून वेगवेगळ्या तात्काळ हालचाली प्रदर्शित करेल. काही ओपन-लूप आणि सेमी क्लोज्ड-लूप फीड सर्वो सिस्टीममध्ये, घटक मोजल्यानंतर यांत्रिक ड्रायव्हिंग घटकांवर विविध अपघाती घटकांचा परिणाम होईल, ज्यामुळे लक्षणीय यादृच्छिक त्रुटी उद्भवतील. उदाहरणार्थ, बॉल स्क्रूच्या थर्मल लांबीमुळे वर्कबेंचच्या वास्तविक स्थिती स्थितीत ड्रिफ्ट होऊ शकते.
सीएनसी मशीन टूल्सच्या अचूकतेच्या कामगिरीचे सर्वंकष मूल्यांकन करण्यासाठी, वर नमूद केलेल्या सिंगल अक्ष अचूकता निर्देशकांव्यतिरिक्त, मल्टी अक्ष लिंकेज मशीनिंगच्या अचूकतेचे मूल्यांकन करणे देखील महत्त्वाचे आहे. मिलिंग दंडगोलाकार पृष्ठभाग किंवा मिलिंग स्थानिक सर्पिल ग्रूव्ह (थ्रेड्स) ची अचूकता ही एक सूचक आहे जी सीएनसी अक्षांच्या (दोन किंवा तीन अक्ष) सर्वो फॉलोइंग मोशन वैशिष्ट्यांचे आणि मशीन टूल्समधील सीएनसी सिस्टमच्या इंटरपोलेशन फंक्शनचे सर्वसमावेशक मूल्यांकन करू शकते. निर्णय घेण्याची नेहमीची पद्धत म्हणजे मशीन केलेल्या दंडगोलाकार पृष्ठभागाची गोलाकारता मोजणे.
सीएनसी मशीन टूल्सच्या ट्रायल कटिंगमध्ये, तिरकस चौकोनी चार बाजूंनी मशीनिंग पद्धत मिलिंग करणे हा देखील निर्णय घेण्याचा एक प्रभावी मार्ग आहे, ज्याचा वापर रेषीय इंटरपोलेशन गतीमध्ये दोन नियंत्रित करण्यायोग्य अक्षांच्या अचूकतेचे मूल्यांकन करण्यासाठी केला जाऊ शकतो. या ट्रायल कटिंग दरम्यान, अचूक मशीनिंगसाठी वापरलेली एंड मिल मशीन टूलच्या स्पिंडलवर स्थापित केली जाते आणि वर्कबेंचवर ठेवलेला वर्तुळाकार नमुना मिल केला जातो. लहान आणि मध्यम आकाराच्या मशीन टूल्ससाठी, वर्तुळाकार नमुने सामान्यतः ¥ 200 ते ¥ 300 च्या श्रेणीत निवडले जातात. मिलिंग पूर्ण केल्यानंतर, नमुना गोलाकार परीक्षकावर ठेवा आणि त्याच्या मशीन केलेल्या पृष्ठभागाची गोलाकारता मोजा.
मशीनिंग परिणामांचे निरीक्षण आणि विश्लेषण करून, मशीन टूल्सच्या अचूकतेबद्दल आणि कामगिरीबद्दल अनेक महत्त्वाची माहिती मिळू शकते. जर मिल केलेल्या दंडगोलाकार पृष्ठभागावर स्पष्ट मिलिंग कटर कंपन नमुने असतील, तर ते मशीन टूलच्या अस्थिर इंटरपोलेशन गतीचे प्रतिबिंबित करते; जर मिलिंगद्वारे निर्माण होणाऱ्या गोलाकारतेमध्ये लक्षणीय लंबवर्तुळाकार त्रुटी असेल, तर ते सूचित करते की इंटरपोलेशन गतीसाठी दोन नियंत्रित करण्यायोग्य अक्ष प्रणालींचे फायदे जुळत नाहीत; वर्तुळाकार पृष्ठभागावर, जर प्रत्येक नियंत्रित करण्यायोग्य अक्ष दिशा बदलतो अशा बिंदूंवर थांबण्याचे चिन्ह असतील (म्हणजे, सतत कटिंग गतीमध्ये, जर फीड गती एका विशिष्ट स्थानावर थांबली तर, टूल मशीनिंग पृष्ठभागावर धातूच्या कटिंग चिन्हांचा एक छोटासा भाग तयार करेल), तर ते सूचित करते की अक्षाचे पुढे आणि उलटे क्लिअरन्स योग्यरित्या समायोजित केले गेले नाहीत.
सीएनसी मशीन टूल्सची अचूकता ठरवणे ही एक गुंतागुंतीची आणि कठीण प्रक्रिया आहे आणि काहींना मशीनिंग पूर्ण झाल्यानंतर अचूक मूल्यांकन देखील आवश्यक असते. कारण मशीन टूल्सची अचूकता विविध घटकांच्या संयोजनाने प्रभावित होते, ज्यामध्ये मशीन टूलची स्ट्रक्चरल डिझाइन, घटकांची उत्पादन अचूकता, असेंब्लीची गुणवत्ता, नियंत्रण प्रणालींची कार्यक्षमता आणि मशीनिंग प्रक्रियेदरम्यान पर्यावरणीय परिस्थिती यांचा समावेश आहे.
मशीन टूल्सच्या स्ट्रक्चरल डिझाइनच्या बाबतीत, वाजवी स्ट्रक्चरल लेआउट आणि कठोर डिझाइन मशीनिंग प्रक्रियेदरम्यान कंपन आणि विकृती प्रभावीपणे कमी करू शकते, ज्यामुळे मशीनिंग अचूकता सुधारते. उदाहरणार्थ, उच्च-शक्तीचे बेड मटेरियल, ऑप्टिमाइझ केलेले कॉलम आणि क्रॉसबीम स्ट्रक्चर्स इत्यादी वापरणे मशीन टूलची एकूण स्थिरता वाढविण्यास मदत करू शकते.
मशीन टूल्सच्या अचूकतेमध्ये घटकांची उत्पादन अचूकता देखील मूलभूत भूमिका बजावते. बॉल स्क्रू, रेषीय मार्गदर्शक आणि स्पिंडल सारख्या प्रमुख घटकांची अचूकता मशीन टूलच्या प्रत्येक गती अक्षाची गती अचूकता थेट ठरवते. उच्च दर्जाचे बॉल स्क्रू अचूक रेषीय गती सुनिश्चित करतात, तर उच्च-परिशुद्धता रेषीय मार्गदर्शक गुळगुळीत मार्गदर्शन प्रदान करतात.
मशीन टूल्सच्या अचूकतेवर परिणाम करणारा असेंब्लीची गुणवत्ता देखील एक महत्त्वाचा घटक आहे. मशीन टूलच्या असेंब्ली प्रक्रियेत, ऑपरेशन दरम्यान मशीन टूलच्या हलणाऱ्या भागांमधील अचूक गती संबंध सुनिश्चित करण्यासाठी विविध घटकांमधील फिटिंग अचूकता, समांतरता आणि उभ्यापणा यासारख्या पॅरामीटर्सवर काटेकोरपणे नियंत्रण ठेवणे आवश्यक आहे.
मशीन टूल्सच्या अचूक नियंत्रणासाठी नियंत्रण प्रणालीची कार्यक्षमता महत्त्वाची आहे. प्रगत सीएनसी प्रणाली अधिक अचूक स्थिती नियंत्रण, वेग नियंत्रण आणि इंटरपोलेशन ऑपरेशन्स साध्य करू शकतात, ज्यामुळे मशीन टूल्सची मशीनिंग अचूकता सुधारते. दरम्यान, सीएनसी प्रणालीचे त्रुटी भरपाई कार्य मशीन टूलच्या विविध त्रुटींसाठी रिअल-टाइम भरपाई प्रदान करू शकते, ज्यामुळे मशीनिंग अचूकता आणखी सुधारते.
मशीनिंग प्रक्रियेदरम्यानच्या पर्यावरणीय परिस्थितीचा देखील मशीन टूलच्या अचूकतेवर परिणाम होऊ शकतो. तापमान आणि आर्द्रतेतील बदलांमुळे मशीन टूल घटकांचे थर्मल विस्तार आणि आकुंचन होऊ शकते, ज्यामुळे मशीनिंग अचूकतेवर परिणाम होतो. म्हणून, उच्च-परिशुद्धता मशीनिंग परिस्थितीत, मशीनिंग वातावरणाचे काटेकोरपणे नियंत्रण करणे आणि स्थिर तापमान आणि आर्द्रता राखणे सहसा आवश्यक असते.
थोडक्यात, सीएनसी मशीन टूल्सची अचूकता ही एक व्यापक सूचक आहे जी असंख्य घटकांच्या परस्परसंवादाने प्रभावित होते. सीएनसी मशीन टूल निवडताना, मशीन टूलचा प्रकार, अचूकता पातळी, तांत्रिक पॅरामीटर्स तसेच उत्पादकाची प्रतिष्ठा आणि विक्रीनंतरची सेवा यासारख्या घटकांचा विचार करणे आवश्यक आहे, जे भागांच्या मशीनिंग अचूकतेच्या आवश्यकतांवर आधारित आहे. त्याच वेळी, मशीन टूलच्या वापरादरम्यान, समस्या त्वरित ओळखण्यासाठी आणि सोडवण्यासाठी नियमित अचूकता चाचणी आणि देखभाल केली पाहिजे, जेणेकरून मशीन टूल नेहमीच चांगली अचूकता राखेल आणि उच्च-गुणवत्तेच्या भागांच्या उत्पादनासाठी विश्वसनीय हमी प्रदान करेल.
तंत्रज्ञानाच्या सतत प्रगतीसह आणि उत्पादनाच्या जलद विकासासह, सीएनसी मशीन टूल्सच्या अचूकतेसाठी आवश्यकता देखील सतत वाढत आहेत. सीएनसी मशीन टूल्स उत्पादक सतत संशोधन आणि नवोपक्रम करत आहेत, मशीन टूल्सची अचूकता आणि कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी अधिक प्रगत तंत्रज्ञान आणि प्रक्रियांचा अवलंब करत आहेत. त्याच वेळी, संबंधित उद्योग मानके आणि तपशील सतत सुधारले जात आहेत, जे सीएनसी मशीन टूल्सच्या अचूकता मूल्यांकन आणि गुणवत्ता नियंत्रणासाठी अधिक वैज्ञानिक आणि एकत्रित आधार प्रदान करतात.
भविष्यात, सीएनसी मशीन टूल्स उच्च अचूकता, कार्यक्षमता आणि ऑटोमेशनकडे विकसित होतील, ज्यामुळे उत्पादन उद्योगाच्या परिवर्तन आणि अपग्रेडिंगसाठी मजबूत समर्थन मिळेल. उत्पादन उद्योगांसाठी, सीएनसी मशीन टूल्सच्या अचूक वैशिष्ट्यांची सखोल समज, सीएनसी मशीन टूल्सची वाजवी निवड आणि वापर, उत्पादनाची गुणवत्ता सुधारण्यासाठी आणि बाजारातील स्पर्धात्मकता वाढवण्यासाठी गुरुकिल्ली असेल.