I. सीएनसी मिलिंग मशीनमध्ये क्लाइंब मिलिंग आणि पारंपारिक मिलिंगची तत्त्वे आणि प्रभाव पाडणारे घटक
(अ) क्लाइंब मिलिंगची तत्त्वे आणि संबंधित प्रभाव
सीएनसी मिलिंग मशीनच्या मशीनिंग प्रक्रियेदरम्यान, क्लाइंब मिलिंग ही एक विशिष्ट मिलिंग पद्धत आहे. जेव्हा मिलिंग कटर वर्कपीसला स्पर्श करतो त्या भागाची फिरण्याची दिशा वर्कपीसच्या फीड दिशेसारखीच असते, तेव्हा त्याला क्लाइंब मिलिंग म्हणतात. ही मिलिंग पद्धत मिलिंग मशीनच्या यांत्रिक संरचना वैशिष्ट्यांशी जवळून संबंधित आहे, विशेषतः नट आणि स्क्रूमधील क्लिअरन्सशी. क्लाइंब मिलिंगच्या बाबतीत, क्षैतिज मिलिंग घटक बल बदलेल आणि स्क्रू आणि नटमध्ये क्लिअरन्स असल्याने, यामुळे वर्कटेबल आणि स्क्रू डावीकडे आणि उजवीकडे हलतील. ही नियतकालिक हालचाल क्लाइंब मिलिंगला भेडसावणारी एक महत्त्वाची समस्या आहे, ज्यामुळे वर्कटेबलची हालचाल अत्यंत अस्थिर होते. या अस्थिर हालचालीमुळे कटिंग टूलला होणारे नुकसान स्पष्ट आहे आणि कटिंग टूलच्या दातांना नुकसान करणे सोपे आहे.
सीएनसी मिलिंग मशीनच्या मशीनिंग प्रक्रियेदरम्यान, क्लाइंब मिलिंग ही एक विशिष्ट मिलिंग पद्धत आहे. जेव्हा मिलिंग कटर वर्कपीसला स्पर्श करतो त्या भागाची फिरण्याची दिशा वर्कपीसच्या फीड दिशेसारखीच असते, तेव्हा त्याला क्लाइंब मिलिंग म्हणतात. ही मिलिंग पद्धत मिलिंग मशीनच्या यांत्रिक संरचना वैशिष्ट्यांशी जवळून संबंधित आहे, विशेषतः नट आणि स्क्रूमधील क्लिअरन्सशी. क्लाइंब मिलिंगच्या बाबतीत, क्षैतिज मिलिंग घटक बल बदलेल आणि स्क्रू आणि नटमध्ये क्लिअरन्स असल्याने, यामुळे वर्कटेबल आणि स्क्रू डावीकडे आणि उजवीकडे हलतील. ही नियतकालिक हालचाल क्लाइंब मिलिंगला भेडसावणारी एक महत्त्वाची समस्या आहे, ज्यामुळे वर्कटेबलची हालचाल अत्यंत अस्थिर होते. या अस्थिर हालचालीमुळे कटिंग टूलला होणारे नुकसान स्पष्ट आहे आणि कटिंग टूलच्या दातांना नुकसान करणे सोपे आहे.
तथापि, क्लाइंब मिलिंगचे देखील काही वेगळे फायदे आहेत. क्लाइंब मिलिंग दरम्यान उभ्या मिलिंग घटकाच्या बलाची दिशा म्हणजे वर्कपीसला वर्कटेबलवर दाबणे. या प्रकरणात, कटिंग टूलच्या दात आणि मशीन केलेल्या पृष्ठभागामधील सरकणे आणि घर्षण घटना तुलनेने लहान असतात. मशीनिंग प्रक्रियेसाठी हे खूप महत्वाचे आहे. प्रथम, कटिंग टूलच्या दातांचा झीज कमी करणे फायदेशीर आहे. कटिंग टूलच्या दातांचा झीज कमी केल्याने कटिंग टूलचे सेवा आयुष्य वाढवता येते, ज्यामुळे मशीनिंग खर्च कमी होतो. दुसरे म्हणजे, हे तुलनेने कमी घर्षण कामाच्या कडक होण्याच्या घटनेला कमी करू शकते. कामाच्या कडक होण्यामुळे वर्कपीस मटेरियलची कडकपणा वाढेल, जी त्यानंतरच्या मशीनिंग प्रक्रियेसाठी अनुकूल नाही. कामाच्या कडक होण्यामुळे वर्कपीसची मशीनिंग गुणवत्ता सुनिश्चित होण्यास मदत होते. याव्यतिरिक्त, क्लाइंब मिलिंग पृष्ठभागाची खडबडीतपणा देखील कमी करू शकते, ज्यामुळे मशीन केलेल्या वर्कपीसची पृष्ठभाग गुळगुळीत होते, जे पृष्ठभागाच्या गुणवत्तेसाठी उच्च आवश्यकता असलेल्या वर्कपीस मशीनिंगसाठी खूप फायदेशीर आहे.
हे लक्षात घेतले पाहिजे की क्लाइंब मिलिंगच्या वापराला काही सशर्त मर्यादा आहेत. जेव्हा वर्कटेबलच्या स्क्रू आणि नटमधील क्लिअरन्स 0.03 मिमी पेक्षा कमी समायोजित केला जाऊ शकतो, तेव्हा क्लाइंब मिलिंगचे फायदे अधिक चांगल्या प्रकारे वापरता येतात कारण यावेळी हालचालीची समस्या प्रभावीपणे नियंत्रित केली जाऊ शकते. याव्यतिरिक्त, पातळ आणि लांब वर्कपीस मिलिंग करताना, क्लाइंब मिलिंग देखील एक चांगला पर्याय आहे. मशीनिंग प्रक्रियेदरम्यान पातळ आणि लांब वर्कपीसना अधिक स्थिर मशीनिंग परिस्थितीची आवश्यकता असते. क्लाइंब मिलिंगचा उभ्या घटक बल वर्कपीस दुरुस्त करण्यास आणि मशीनिंग प्रक्रियेदरम्यान विकृतीसारख्या समस्या कमी करण्यास मदत करतो.
(ब) पारंपारिक दळणाची तत्त्वे आणि संबंधित प्रभाव
पारंपारिक मिलिंग हे क्लाइंब मिलिंगच्या विरुद्ध आहे. जेव्हा मिलिंग कटर वर्कपीसला ज्या भागाशी संपर्क साधतो त्या भागाची फिरण्याची दिशा वर्कपीसच्या फीड 方向 पेक्षा वेगळी असते, तेव्हा त्याला पारंपारिक मिलिंग म्हणतात. पारंपारिक मिलिंग दरम्यान, उभ्या मिलिंग घटकाच्या बलाची दिशा वर्कपीस उचलण्यासाठी असते, ज्यामुळे कटिंग टूलच्या दात आणि मशीन केलेल्या पृष्ठभागामधील सरकण्याचे अंतर वाढते आणि घर्षण वाढते. हे तुलनेने मोठे घर्षण कटिंग टूलचा पोशाख वाढवणे आणि मशीन केलेल्या पृष्ठभागाच्या वर्क हार्डनिंगची घटना अधिक गंभीर करणे यासारख्या समस्यांची मालिका आणेल. मशीन केलेल्या पृष्ठभागाच्या वर्क हार्डनिंगमुळे पृष्ठभागाची कडकपणा वाढेल, सामग्रीची कडकपणा कमी होईल आणि त्यानंतरच्या मशीनिंग प्रक्रियेच्या अचूकतेवर आणि पृष्ठभागाच्या गुणवत्तेवर परिणाम होऊ शकतो.
पारंपारिक मिलिंग हे क्लाइंब मिलिंगच्या विरुद्ध आहे. जेव्हा मिलिंग कटर वर्कपीसला ज्या भागाशी संपर्क साधतो त्या भागाची फिरण्याची दिशा वर्कपीसच्या फीड 方向 पेक्षा वेगळी असते, तेव्हा त्याला पारंपारिक मिलिंग म्हणतात. पारंपारिक मिलिंग दरम्यान, उभ्या मिलिंग घटकाच्या बलाची दिशा वर्कपीस उचलण्यासाठी असते, ज्यामुळे कटिंग टूलच्या दात आणि मशीन केलेल्या पृष्ठभागामधील सरकण्याचे अंतर वाढते आणि घर्षण वाढते. हे तुलनेने मोठे घर्षण कटिंग टूलचा पोशाख वाढवणे आणि मशीन केलेल्या पृष्ठभागाच्या वर्क हार्डनिंगची घटना अधिक गंभीर करणे यासारख्या समस्यांची मालिका आणेल. मशीन केलेल्या पृष्ठभागाच्या वर्क हार्डनिंगमुळे पृष्ठभागाची कडकपणा वाढेल, सामग्रीची कडकपणा कमी होईल आणि त्यानंतरच्या मशीनिंग प्रक्रियेच्या अचूकतेवर आणि पृष्ठभागाच्या गुणवत्तेवर परिणाम होऊ शकतो.
तथापि, पारंपारिक मिलिंगचे स्वतःचे फायदे देखील आहेत. पारंपारिक मिलिंग दरम्यान क्षैतिज मिलिंग घटक बलाची दिशा वर्कपीसच्या फीड हालचाली दिशेच्या विरुद्ध असते. हे वैशिष्ट्य स्क्रू आणि नटला घट्ट बसण्यास मदत करते. या प्रकरणात, वर्कटेबलची हालचाल तुलनेने स्थिर असते. कास्टिंग आणि फोर्जिंगसारख्या असमान कडकपणासह वर्कपीस मिलिंग करताना, जिथे पृष्ठभागावर कडक कातडे असू शकतात आणि इतर जटिल परिस्थिती असू शकतात, पारंपारिक मिलिंगची स्थिरता कटिंग टूलच्या दातांचा झीज कमी करू शकते. कारण अशा वर्कपीस मशीनिंग करताना, कटिंग टूलला तुलनेने मोठ्या कटिंग फोर्स आणि जटिल कटिंग परिस्थितींचा सामना करावा लागतो. जर वर्कटेबलची हालचाल अस्थिर असेल, तर ते कटिंग टूलचे नुकसान वाढवेल आणि पारंपारिक मिलिंग ही परिस्थिती काही प्रमाणात कमी करू शकते.
II. सीएनसी मिलिंग मशीनमध्ये क्लाइंब मिलिंग आणि पारंपारिक मिलिंगच्या वैशिष्ट्यांचे तपशीलवार विश्लेषण
(अ) क्लाइंब मिलिंगच्या वैशिष्ट्यांचे सखोल विश्लेषण
- कटिंग जाडी आणि कटिंग प्रक्रियेत बदल
क्लाइंब मिलिंग दरम्यान, कटिंग टूलच्या प्रत्येक दाताची कटिंग जाडी हळूहळू लहान ते मोठ्या होत जाण्याचा नमुना दर्शवते. जेव्हा कटिंग टूलचा दात फक्त वर्कपीसला स्पर्श करतो तेव्हा कटिंग जाडी शून्य असते. याचा अर्थ असा की कटिंग टूलचा दात सुरुवातीच्या टप्प्यात कटिंग टूलच्या मागील दाताने सोडलेल्या कटिंग पृष्ठभागावर सरकतो. जेव्हा कटिंग टूलचा दात या कटिंग पृष्ठभागावर विशिष्ट अंतरावर सरकतो आणि कटिंग जाडी एका विशिष्ट मूल्यापर्यंत पोहोचते तेव्हाच कटिंग टूलचा दात खरोखर कटिंग सुरू करतो. कटिंग जाडी बदलण्याची ही पद्धत पारंपारिक मिलिंगपेक्षा लक्षणीयरीत्या वेगळी आहे. त्याच कटिंग परिस्थितीत, कटिंगची ही अनोखी सुरुवातीची पद्धत कटिंग टूलच्या पोशाखावर महत्त्वपूर्ण प्रभाव पाडते. कटिंग टूलच्या दाताला कटिंग सुरू करण्यापूर्वी स्लाइडिंग प्रक्रिया असल्याने, कटिंग टूलच्या कटिंग एजवर होणारा परिणाम तुलनेने कमी असतो, जो कटिंग टूलचे संरक्षण करण्यासाठी फायदेशीर आहे. - कटिंग पाथ आणि टूल वेअर
पारंपारिक मिलिंगच्या तुलनेत, क्लाइंब मिलिंग दरम्यान कटिंग टूलचे दात वर्कपीसवर जाण्याचा मार्ग लहान असतो. कारण क्लाइंब मिलिंगची कटिंग पद्धत कटिंग टूल आणि वर्कपीसमधील संपर्क मार्ग अधिक थेट बनवते. अशा परिस्थितीत, समान कटिंग परिस्थितीत, क्लाइंब मिलिंग वापरताना कटिंग टूलचा झीज तुलनेने कमी असतो. तथापि, हे लक्षात घेतले पाहिजे की क्लाइंब मिलिंग सर्व वर्कपीससाठी योग्य नाही. कटिंग टूलचे दात प्रत्येक वेळी वर्कपीसच्या पृष्ठभागावरून कापण्यास सुरुवात करतात, जर वर्कपीसच्या पृष्ठभागावर कडक त्वचा असेल, जसे की काही वर्कपीस कास्टिंग किंवा फोर्जिंग केल्यानंतर, तर क्लाइंब मिलिंग योग्य नाही. हार्ड स्किनची कडकपणा तुलनेने जास्त असल्याने, त्याचा कटिंग टूलच्या दातांवर तुलनेने मोठा परिणाम होईल, कटिंग टूलचा झीज वाढेल आणि कटिंग टूलचे नुकसान देखील होऊ शकते. - विकृती कमी करणे आणि वीज वापर कमी करणे
क्लाइंब मिलिंग दरम्यान सरासरी कटिंग जाडी मोठी असते, ज्यामुळे कटिंग डिफॉर्मेशन तुलनेने लहान होते. लहान कटिंग डिफॉर्मेशन म्हणजे कटिंग प्रक्रियेदरम्यान वर्कपीस मटेरियलचा ताण आणि ताण वितरण अधिक एकसमान असते, ज्यामुळे स्थानिक ताण एकाग्रतेमुळे होणाऱ्या मशीनिंग समस्या कमी होतात. त्याच वेळी, पारंपारिक मिलिंगच्या तुलनेत, क्लाइंब मिलिंगचा वीज वापर कमी असतो. कारण क्लाइंब मिलिंग दरम्यान कटिंग टूल आणि वर्कपीस दरम्यान कटिंग फोर्सचे वितरण अधिक वाजवी असते, ज्यामुळे अनावश्यक ऊर्जा नुकसान कमी होते आणि मशीनिंग कार्यक्षमता सुधारते. मोठ्या प्रमाणात उत्पादन किंवा ऊर्जा वापराच्या आवश्यकता असलेल्या मशीनिंग वातावरणात, क्लाइंब मिलिंगचे हे वैशिष्ट्य महत्त्वाचे आर्थिक महत्त्व आहे.
(ब) पारंपारिक मिलिंगच्या वैशिष्ट्यांचे सखोल विश्लेषण
- वर्कटेबल हालचालीची स्थिरता
पारंपारिक मिलिंग दरम्यान, मिलिंग कटरने वर्कपीसवर लावलेल्या क्षैतिज कटिंग फोर्सची दिशा वर्कपीसच्या फीड हालचाली दिशेच्या विरुद्ध असल्याने, वर्कटेबलचा स्क्रू आणि नट नेहमी धाग्याच्या एका बाजूला जवळचा संपर्क ठेवू शकतात. हे वैशिष्ट्य वर्कटेबलच्या हालचालीची सापेक्ष स्थिरता सुनिश्चित करते. मशीनिंग प्रक्रियेदरम्यान, वर्कटेबलची स्थिर हालचाल ही मशीनिंग अचूकता सुनिश्चित करणाऱ्या प्रमुख घटकांपैकी एक आहे. क्लाइंब मिलिंगच्या तुलनेत, क्लाइंब मिलिंग दरम्यान, क्षैतिज मिलिंग फोर्सची दिशा वर्कपीसच्या फीड हालचाली दिशेसारखीच असल्याने, जेव्हा वर्कपीसवरील कटिंग टूलच्या दातांनी लावलेला बल तुलनेने मोठा असतो, तेव्हा वर्कटेबलच्या स्क्रू आणि नटमधील क्लिअरन्सच्या अस्तित्वामुळे, वर्कटेबल वर आणि खाली सरकेल. ही हालचाल केवळ कटिंग प्रक्रियेच्या स्थिरतेमध्ये व्यत्यय आणत नाही, वर्कपीसच्या मशीनिंग गुणवत्तेवर परिणाम करते, परंतु कटिंग टूलला गंभीरपणे नुकसान देखील करू शकते. म्हणून, मशीनिंग अचूकतेसाठी उच्च आवश्यकता आणि टूल संरक्षणासाठी कठोर आवश्यकता असलेल्या काही मशीनिंग परिस्थितींमध्ये, पारंपारिक मिलिंगचा स्थिरता फायदा त्याला अधिक योग्य पर्याय बनवतो. - मशीन केलेल्या पृष्ठभागाची गुणवत्ता
पारंपारिक मिलिंग दरम्यान, कटिंग टूलच्या दात आणि वर्कपीसमधील घर्षण तुलनेने मोठे असते, जे पारंपारिक मिलिंगचे एक प्रमुख वैशिष्ट्य आहे. तुलनेने मोठ्या घर्षणामुळे मशीन केलेल्या पृष्ठभागाची वर्क हार्डनिंग घटना अधिक गंभीर होईल. मशीन केलेल्या पृष्ठभागाचे वर्क हार्डनिंग पृष्ठभागाची कडकपणा वाढवेल, सामग्रीची कडकपणा कमी करेल आणि त्यानंतरच्या मशीनिंग प्रक्रियेची अचूकता आणि पृष्ठभागाची गुणवत्ता प्रभावित करू शकेल. उदाहरणार्थ, काही वर्कपीस मशीनिंगमध्ये ज्यांना नंतर ग्राइंडिंग किंवा उच्च-परिशुद्धता असेंब्लीची आवश्यकता असते, पारंपारिक मिलिंग नंतर थंड-कठोर पृष्ठभागाला मशीनिंग आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी थंड-कठोर थर काढून टाकण्यासाठी अतिरिक्त उपचार प्रक्रियांची आवश्यकता असू शकते. तथापि, काही विशिष्ट प्रकरणांमध्ये, जसे की जेव्हा वर्कपीसच्या पृष्ठभागाच्या कडकपणासाठी विशिष्ट आवश्यकता असते किंवा त्यानंतरची मशीनिंग प्रक्रिया पृष्ठभागाच्या थंड-कठोर थरासाठी संवेदनशील नसते, तेव्हा पारंपारिक मिलिंगचे हे वैशिष्ट्य देखील वापरले जाऊ शकते.
III. प्रत्यक्ष मशीनिंगमध्ये क्लाइंब मिलिंग आणि पारंपारिक मिलिंगची निवड रणनीती
प्रत्यक्ष सीएनसी मिलिंग मशीन मशीनिंगमध्ये, क्लाइंब मिलिंग किंवा पारंपारिक मिलिंग निवडताना अनेक घटकांचा सर्वसमावेशक विचार करणे आवश्यक आहे. प्रथम, वर्कपीसच्या सामग्रीच्या वैशिष्ट्यांचा विचार करणे आवश्यक आहे. जर वर्कपीस मटेरियलची कडकपणा तुलनेने जास्त असेल आणि पृष्ठभागावर कडक त्वचा असेल, जसे की काही कास्टिंग आणि फोर्जिंग, तर पारंपारिक मिलिंग हा एक चांगला पर्याय असू शकतो कारण पारंपारिक मिलिंग कटिंग टूलचा झीज काही प्रमाणात कमी करू शकते आणि मशीनिंग प्रक्रियेची स्थिरता सुनिश्चित करू शकते. तथापि, जर वर्कपीस मटेरियलची कडकपणा एकसमान असेल आणि पृष्ठभागाच्या गुणवत्तेसाठी उच्च आवश्यकता असेल, जसे की काही अचूक यांत्रिक भागांच्या मशीनिंगमध्ये, क्लाइंब मिलिंगचे अधिक फायदे आहेत. ते प्रभावीपणे पृष्ठभागाची खडबडीतपणा कमी करू शकते आणि वर्कपीसची पृष्ठभागाची गुणवत्ता सुधारू शकते.
प्रत्यक्ष सीएनसी मिलिंग मशीन मशीनिंगमध्ये, क्लाइंब मिलिंग किंवा पारंपारिक मिलिंग निवडताना अनेक घटकांचा सर्वसमावेशक विचार करणे आवश्यक आहे. प्रथम, वर्कपीसच्या सामग्रीच्या वैशिष्ट्यांचा विचार करणे आवश्यक आहे. जर वर्कपीस मटेरियलची कडकपणा तुलनेने जास्त असेल आणि पृष्ठभागावर कडक त्वचा असेल, जसे की काही कास्टिंग आणि फोर्जिंग, तर पारंपारिक मिलिंग हा एक चांगला पर्याय असू शकतो कारण पारंपारिक मिलिंग कटिंग टूलचा झीज काही प्रमाणात कमी करू शकते आणि मशीनिंग प्रक्रियेची स्थिरता सुनिश्चित करू शकते. तथापि, जर वर्कपीस मटेरियलची कडकपणा एकसमान असेल आणि पृष्ठभागाच्या गुणवत्तेसाठी उच्च आवश्यकता असेल, जसे की काही अचूक यांत्रिक भागांच्या मशीनिंगमध्ये, क्लाइंब मिलिंगचे अधिक फायदे आहेत. ते प्रभावीपणे पृष्ठभागाची खडबडीतपणा कमी करू शकते आणि वर्कपीसची पृष्ठभागाची गुणवत्ता सुधारू शकते.
वर्कपीसचा आकार आणि आकार देखील महत्त्वाचा विचार आहे. पातळ आणि लांब वर्कपीससाठी, क्लाइंब मिलिंग मशीनिंग प्रक्रियेदरम्यान वर्कपीसचे विकृतीकरण कमी करण्यास मदत करते कारण क्लाइंब मिलिंगचा उभ्या घटकाचा बल वर्कटेबलवर वर्कपीस अधिक चांगल्या प्रकारे दाबू शकतो. जटिल आकार आणि मोठ्या आकाराच्या काही वर्कपीससाठी, वर्कटेबल हालचालीची स्थिरता आणि कटिंग टूलची झीज यांचा सर्वसमावेशक विचार करणे आवश्यक आहे. जर मशीनिंग प्रक्रियेदरम्यान वर्कटेबल हालचालीची स्थिरता तुलनेने जास्त असेल, तर पारंपारिक मिलिंग अधिक योग्य पर्याय असू शकते; जर कटिंग टूलचा झीज कमी करण्यावर आणि मशीनिंग कार्यक्षमता सुधारण्यावर अधिक लक्ष दिले गेले आणि मशीनिंग आवश्यकता पूर्ण करणाऱ्या परिस्थितीत, क्लाइंब मिलिंगचा विचार केला जाऊ शकतो.
याव्यतिरिक्त, मिलिंग मशीनची यांत्रिक कार्यक्षमता देखील क्लाइंब मिलिंग आणि पारंपारिक मिलिंगच्या निवडीवर परिणाम करेल. जर मिलिंग मशीनच्या स्क्रू आणि नटमधील क्लिअरन्स 0.03 मिमी पेक्षा कमी सारख्या तुलनेने लहान मूल्यात अचूकपणे समायोजित केले जाऊ शकते, तर क्लाइंब मिलिंगचे फायदे अधिक चांगल्या प्रकारे वापरता येतात. तथापि, जर मिलिंग मशीनची यांत्रिक अचूकता मर्यादित असेल आणि क्लिअरन्सची समस्या प्रभावीपणे नियंत्रित केली जाऊ शकत नसेल, तर वर्कटेबलच्या हालचालीमुळे मशीनिंग गुणवत्ता समस्या आणि टूलचे नुकसान टाळण्यासाठी पारंपारिक मिलिंग हा अधिक सुरक्षित पर्याय असू शकतो. शेवटी, सीएनसी मिलिंग मशीन मशीनिंगमध्ये, सर्वोत्तम मशीनिंग प्रभाव साध्य करण्यासाठी विशिष्ट मशीनिंग आवश्यकता आणि उपकरणांच्या परिस्थितीनुसार क्लाइंब मिलिंग किंवा पारंपारिक मिलिंगची योग्य मिलिंग पद्धत योग्यरित्या निवडली पाहिजे.