सीएनसी मशीन टूल्स के प्रमुख भागों के लिए परिशुद्धता स्तर और मशीनिंग सटीकता आवश्यकताओं का गहन विश्लेषण
आधुनिक विनिर्माण में, सीएनसी मशीन टूल्स अपनी उच्च परिशुद्धता, उच्च दक्षता और उच्च स्वचालन स्तर के कारण विभिन्न परिशुद्धता पुर्जों के उत्पादन के लिए मुख्य उपकरण बन गए हैं। सीएनसी मशीन टूल्स की सटीकता का स्तर सीधे तौर पर उनके द्वारा संसाधित किए जा सकने वाले पुर्जों की गुणवत्ता और जटिलता को निर्धारित करता है, और विशिष्ट पुर्जों के प्रमुख भागों के लिए मशीनिंग सटीकता की आवश्यकताएं सीएनसी मशीन टूल्स के चयन में निर्णायक भूमिका निभाती हैं।
सीएनसी मशीन टूल्स को उनके उपयोग के आधार पर विभिन्न प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है, जिनमें सरल, पूर्णतः कार्यात्मक, अति-परिशुद्धता आदि शामिल हैं। प्रत्येक प्रकार सटीकता के विभिन्न स्तर प्राप्त कर सकता है। सरल सीएनसी मशीन टूल्स का उपयोग अभी भी कुछ खराद और मिलिंग मशीनों में किया जाता है, जिनका न्यूनतम गति विभेदन 0.01 मिमी होता है, और गति और मशीनिंग सटीकता आमतौर पर (0.03-0.05) मिमी से अधिक होती है। इस प्रकार के मशीन टूल्स अपेक्षाकृत कम परिशुद्धता आवश्यकताओं वाले कुछ मशीनिंग कार्यों के लिए उपयुक्त होते हैं।
अल्ट्रा-प्रिसिशन सीएनसी मशीन टूल्स मुख्य रूप से विशेष मशीनिंग क्षेत्रों में उपयोग किए जाते हैं, और उनकी सटीकता 0.001 मिमी से भी नीचे आश्चर्यजनक स्तर तक पहुँच सकती है। यह अल्ट्रा-हाई प्रिसिशन मशीन टूल अत्यंत सटीक पुर्जों का निर्माण कर सकता है, जो एयरोस्पेस और चिकित्सा उपकरणों जैसे उच्च-परिशुद्धता और अत्याधुनिक उद्योगों की सख्त आवश्यकताओं को पूरा करता है।
उद्देश्य के आधार पर वर्गीकरण के अलावा, सीएनसी मशीन टूल्स को सटीकता के आधार पर साधारण और सटीक प्रकारों में भी वर्गीकृत किया जा सकता है। सीएनसी मशीन टूल्स की सटीकता का परीक्षण करते समय, इसमें आमतौर पर 20-30 आइटम शामिल होते हैं। हालाँकि, सबसे अधिक प्रतिनिधि और विशिष्ट आइटम मुख्य रूप से एकल अक्ष स्थिति सटीकता, एकल अक्ष पुनरावृत्त स्थिति सटीकता, और दो या अधिक जुड़े हुए मशीनिंग अक्षों द्वारा उत्पादित परीक्षण टुकड़े की गोलाई शामिल हैं।
एकल अक्ष स्थिति सटीकता, अक्ष स्ट्रोक के भीतर किसी भी बिंदु की स्थिति निर्धारित करते समय त्रुटि सीमा को संदर्भित करती है, और यह एक प्रमुख संकेतक है जो सीधे मशीन टूल की मशीनिंग सटीकता क्षमता को दर्शाता है। वर्तमान में, दुनिया भर के देशों में इस संकेतक के नियमों, परिभाषाओं, मापन विधियों और डेटा प्रोसेसिंग विधियों में कुछ अंतर हैं। विभिन्न प्रकार के सीएनसी मशीन टूल्स के लिए नमूना डेटा की शुरूआत में, सामान्य मानकों में अमेरिकी मानक (NAS), अमेरिकन मशीन टूल मैन्युफैक्चरर्स एसोसिएशन के अनुशंसित मानक, जर्मन मानक (VDI), जापानी मानक (JIS), अंतर्राष्ट्रीय मानकीकरण संगठन (ISO), और चीन का राष्ट्रीय मानक (GB) शामिल हैं।
यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि इन मानकों में से, जापानी मानक सबसे कम निर्दिष्ट करता है। मापन विधि स्थिर डेटा के एकल सेट पर आधारित होती है, और फिर त्रुटि मान को ± मान लेकर आधे से संपीड़ित किया जाता है। इसलिए, जापानी मानक मापन विधियों का उपयोग करके मापी गई स्थिति सटीकता अक्सर अन्य मानकों का उपयोग करके मापे गए परिणामों की तुलना में दोगुने से अधिक भिन्न होती है। हालांकि, अन्य मानक, हालांकि डेटा प्रोसेसिंग में भिन्न हैं, सभी माप और स्थिति सटीकता का विश्लेषण करने के लिए त्रुटि सांख्यिकी के नियम का पालन करते हैं। इसका मतलब यह है कि सीएनसी मशीन टूल के नियंत्रणीय अक्ष स्ट्रोक में एक निश्चित स्थिति बिंदु त्रुटि के लिए, इसे मशीन टूल के दीर्घकालिक उपयोग के दौरान हजारों पोजिशनिंग समय की त्रुटि स्थिति को प्रतिबिंबित करना चाहिए। हालांकि, वास्तविक मापन में, स्थितियों में सीमाओं के कारण, केवल सीमित संख्या में माप किए जा सकते हैं
एकल अक्ष पुनरावृत्त स्थिति निर्धारण सटीकता, अक्ष के प्रत्येक गतिशील घटक की व्यापक सटीकता को व्यापक रूप से दर्शाती है, विशेष रूप से स्ट्रोक के भीतर किसी भी स्थिति बिंदु पर अक्ष की स्थिति स्थिरता को दर्शाने के लिए, जो अत्यंत महत्वपूर्ण है। यह मापने का एक बुनियादी संकेतक है कि क्या अक्ष स्थिर और विश्वसनीय रूप से कार्य कर सकता है। आधुनिक सीएनसी प्रणालियों में, सॉफ़्टवेयर में आमतौर पर समृद्ध त्रुटि क्षतिपूर्ति फ़ंक्शन होते हैं, जो फ़ीड ट्रांसमिशन श्रृंखला पर प्रत्येक लिंक की सिस्टम त्रुटियों की स्थिर रूप से क्षतिपूर्ति कर सकते हैं।
उदाहरण के लिए, संचरण श्रृंखला में प्रत्येक कड़ी की निकासी, प्रत्यास्थ विरूपण और संपर्क कठोरता, कार्यक्षेत्र के भार आकार, गति दूरी की लंबाई और गति स्थिति निर्धारण की गति जैसे कारकों के आधार पर अलग-अलग तात्कालिक गति प्रदर्शित करेगी। कुछ खुले-लूप और अर्ध-बंद-लूप फ़ीड सर्वो प्रणालियों में, घटकों को मापने के बाद यांत्रिक चालक घटक विभिन्न आकस्मिक कारकों से प्रभावित होंगे, जिसके परिणामस्वरूप महत्वपूर्ण यादृच्छिक त्रुटियाँ होंगी। उदाहरण के लिए, बॉल स्क्रू का तापीय विस्तार कार्यक्षेत्र की वास्तविक स्थिति में विचलन का कारण बन सकता है।
सीएनसी मशीन टूल्स के सटीकता प्रदर्शन का व्यापक मूल्यांकन करने के लिए, ऊपर उल्लिखित एकल अक्ष सटीकता संकेतकों के अलावा, बहु-अक्ष लिंकेज मशीनिंग की सटीकता का मूल्यांकन करना भी महत्वपूर्ण है। बेलनाकार सतहों की मिलिंग या स्थानिक सर्पिल खांचे (धागे) की मिलिंग की सटीकता एक ऐसा संकेतक है जो सीएनसी अक्षों (दो या तीन अक्षों) की सर्वो अनुगमन गति विशेषताओं और मशीन टूल्स में सीएनसी प्रणालियों के प्रक्षेप कार्य का व्यापक मूल्यांकन कर सकता है। निर्णय लेने की सामान्य विधि मशीनी बेलनाकार सतह की गोलाई को मापना है।
सीएनसी मशीन टूल्स की ट्रायल कटिंग में, तिरछी चौकोर चतुर्भुज मशीनिंग विधि से मिलिंग भी निर्णय लेने का एक प्रभावी तरीका है, जिसका उपयोग रैखिक प्रक्षेप गति में दो नियंत्रणीय अक्षों की सटीकता का मूल्यांकन करने के लिए किया जा सकता है। इस ट्रायल कटिंग के दौरान, सटीक मशीनिंग के लिए प्रयुक्त एंड मिल को मशीन टूल के स्पिंडल पर स्थापित किया जाता है, और कार्यक्षेत्र पर रखे गोलाकार नमूने की मिलिंग की जाती है। छोटे और मध्यम आकार के मशीन टूल्स के लिए, आमतौर पर ¥200 से ¥300 की सीमा के भीतर गोलाकार नमूने चुने जाते हैं। मिलिंग पूरी करने के बाद, नमूने को गोलाई परीक्षक पर रखें और उसकी मशीनी सतह की गोलाई मापें।
मशीनिंग परिणामों का अवलोकन और विश्लेषण करके, मशीन टूल्स की सटीकता और प्रदर्शन के बारे में कई महत्वपूर्ण जानकारी प्राप्त की जा सकती है। यदि मिल्ड बेलनाकार सतह पर स्पष्ट मिलिंग कटर कंपन पैटर्न हैं, तो यह मशीन टूल की अस्थिर प्रक्षेप गति को दर्शाता है; यदि मिलिंग द्वारा उत्पादित गोलाई में एक महत्वपूर्ण अण्डाकार त्रुटि है, तो यह इंगित करता है कि प्रक्षेप गति के लिए दो नियंत्रणीय अक्ष प्रणालियों के लाभ मेल नहीं खाते हैं; एक गोलाकार सतह पर, यदि उन बिंदुओं पर स्टॉप मार्क हैं जहां प्रत्येक नियंत्रणीय अक्ष दिशा बदलता है (यानी, निरंतर काटने की गति में, यदि फ़ीड गति एक निश्चित स्थिति पर रुक जाती है, तो उपकरण मशीनिंग सतह पर धातु काटने के निशान का एक छोटा सा खंड बना देगा), यह इंगित करता है कि अक्ष के आगे और पीछे की मंजूरी को ठीक से समायोजित नहीं किया गया है।
सीएनसी मशीन टूल्स की सटीकता का आकलन एक जटिल और कठिन प्रक्रिया है, और कुछ के लिए तो मशीनिंग पूरी होने के बाद भी सटीक मूल्यांकन की आवश्यकता होती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि मशीन टूल्स की सटीकता कई कारकों के संयोजन से प्रभावित होती है, जिनमें मशीन टूल्स का संरचनात्मक डिज़ाइन, घटकों की निर्माण सटीकता, असेंबली गुणवत्ता, नियंत्रण प्रणालियों का प्रदर्शन और मशीनिंग प्रक्रिया के दौरान पर्यावरणीय परिस्थितियाँ शामिल हैं।
मशीन टूल्स के संरचनात्मक डिज़ाइन के संदर्भ में, एक उचित संरचनात्मक लेआउट और कठोर डिज़ाइन मशीनिंग प्रक्रिया के दौरान कंपन और विरूपण को प्रभावी ढंग से कम कर सकता है, जिससे मशीनिंग सटीकता में सुधार होता है। उदाहरण के लिए, उच्च-शक्ति वाली बेड सामग्री, अनुकूलित कॉलम और क्रॉसबीम संरचनाओं आदि का उपयोग मशीन टूल्स की समग्र स्थिरता को बढ़ाने में मदद कर सकता है।
घटकों की निर्माण सटीकता भी मशीन टूल्स की सटीकता में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। बॉल स्क्रू, लीनियर गाइड और स्पिंडल जैसे प्रमुख घटकों की सटीकता मशीन टूल के प्रत्येक गति अक्ष की गति सटीकता को सीधे निर्धारित करती है। उच्च गुणवत्ता वाले बॉल स्क्रू सटीक रैखिक गति सुनिश्चित करते हैं, जबकि उच्च-परिशुद्धता वाले लीनियर गाइड सुचारू मार्गदर्शन प्रदान करते हैं।
असेंबली गुणवत्ता भी मशीन टूल्स की सटीकता को प्रभावित करने वाला एक महत्वपूर्ण कारक है। मशीन टूल्स की असेंबली प्रक्रिया में, विभिन्न घटकों के बीच फिटिंग सटीकता, समांतरता और ऊर्ध्वाधरता जैसे मापदंडों को कड़ाई से नियंत्रित करना आवश्यक है ताकि संचालन के दौरान मशीन टूल्स के गतिशील भागों के बीच सटीक गति संबंध सुनिश्चित किया जा सके।
मशीन टूल्स के सटीक नियंत्रण के लिए नियंत्रण प्रणाली का प्रदर्शन अत्यंत महत्वपूर्ण है। उन्नत सीएनसी प्रणालियाँ अधिक सटीक स्थिति नियंत्रण, गति नियंत्रण और प्रक्षेप संचालन प्राप्त कर सकती हैं, जिससे मशीन टूल्स की मशीनिंग सटीकता में सुधार होता है। साथ ही, सीएनसी प्रणाली का त्रुटि क्षतिपूर्ति कार्य मशीन टूल्स की विभिन्न त्रुटियों के लिए वास्तविक समय में क्षतिपूर्ति प्रदान कर सकता है, जिससे मशीनिंग सटीकता में और सुधार होता है।
मशीनिंग प्रक्रिया के दौरान पर्यावरणीय परिस्थितियाँ भी मशीन टूल की सटीकता को प्रभावित कर सकती हैं। तापमान और आर्द्रता में परिवर्तन मशीन टूल घटकों के ऊष्मीय विस्तार और संकुचन का कारण बन सकते हैं, जिससे मशीनिंग सटीकता प्रभावित होती है। इसलिए, उच्च-सटीक मशीनिंग स्थितियों में, आमतौर पर मशीनिंग वातावरण को सख्ती से नियंत्रित करना और स्थिर तापमान और आर्द्रता बनाए रखना आवश्यक होता है।
संक्षेप में, सीएनसी मशीन टूल्स की सटीकता एक व्यापक संकेतक है जो कई कारकों की परस्पर क्रिया से प्रभावित होती है। सीएनसी मशीन टूल चुनते समय, पुर्जों की मशीनिंग सटीकता आवश्यकताओं के आधार पर, मशीन टूल के प्रकार, सटीकता स्तर, तकनीकी मापदंडों, साथ ही निर्माता की प्रतिष्ठा और बिक्री के बाद की सेवा जैसे कारकों पर विचार करना आवश्यक है। साथ ही, मशीन टूल के उपयोग के दौरान, समस्याओं की शीघ्र पहचान और समाधान के लिए नियमित सटीकता परीक्षण और रखरखाव किया जाना चाहिए, यह सुनिश्चित करते हुए कि मशीन टूल हमेशा अच्छी सटीकता बनाए रखे और उच्च-गुणवत्ता वाले पुर्जों के उत्पादन की विश्वसनीय गारंटी प्रदान करे।
प्रौद्योगिकी की निरंतर प्रगति और विनिर्माण के तीव्र विकास के साथ, सीएनसी मशीन टूल्स की सटीकता की आवश्यकताएं भी लगातार बढ़ रही हैं। सीएनसी मशीन टूल्स निर्माता लगातार शोध और नवाचार कर रहे हैं, मशीन टूल्स की सटीकता और प्रदर्शन में सुधार के लिए अधिक उन्नत तकनीकों और प्रक्रियाओं को अपना रहे हैं। साथ ही, प्रासंगिक उद्योग मानकों और विशिष्टताओं में भी लगातार सुधार किया जा रहा है, जिससे सीएनसी मशीन टूल्स की सटीकता मूल्यांकन और गुणवत्ता नियंत्रण के लिए एक अधिक वैज्ञानिक और एकीकृत आधार प्रदान किया जा रहा है।
भविष्य में, सीएनसी मशीन टूल्स उच्च परिशुद्धता, दक्षता और स्वचालन की ओर विकसित होंगे, जो विनिर्माण उद्योग के परिवर्तन और उन्नयन के लिए मज़बूत समर्थन प्रदान करेंगे। विनिर्माण उद्यमों के लिए, सीएनसी मशीन टूल्स की परिशुद्धता विशेषताओं की गहरी समझ, सीएनसी मशीन टूल्स का उचित चयन और उपयोग, उत्पाद की गुणवत्ता में सुधार और बाज़ार में प्रतिस्पर्धात्मकता बढ़ाने की कुंजी होगी।