यहां सीएनसी पार्ट टॉलरेंस के बारे में तथ्य दिए गए हैं

1 परिचय

क्या आपके साथ ऐसा हुआ है कि कुछ हिस्से अनुचित तरीके से फिट किए गए थे या बहुत कम गुणवत्ता वाले थे? ग़लत सीएनसी भाग सहनशीलता औसत त्रुटियाँ न केवल महँगी होती हैं बल्कि उन्हें सुधारने में भी काफी समय लगता है। हालाँकि, इन समस्याओं को हल किया जा सकता है और सही सहनशीलता को समझने और उपयोग करके बेहतर कार्यक्षमता और फिट प्राप्त की जा सकती है।

पारंपरिक विनिर्माण भाग सहनशीलता को आदर्श आकार आकार से स्वीकार्य भिन्नता के रूप में परिभाषित किया गया है। सही सहनशीलता यह सुनिश्चित करती है कि भागों को सही तरीके से इकट्ठा किया गया है, काम तेज हो गया है, दोषों की संख्या कम हो गई है और अंतिम उत्पादों की प्रभावशीलता में सुधार हुआ है।

इस लेख में आप विभिन्न के बारे में जानेंगे सीएनसी मशीनिंग भाग सहनशीलता जैसे कि आयामी, ज्यामितीय और सतह खत्म सहनशीलता जो आपके मशीनिंग प्रोजेक्ट को प्रभावित करती हैं।

2. सीएनसी पार्ट टॉलरेंस के प्रकार

सीएनसी मशीनिंग में सहनशीलता आकार की अनुमेय सीमा है। सरल शब्दों में, यह स्वीकार्य आकारों की एक श्रृंखला है। सरल शब्दों में, यह स्वीकार्य आकारों की एक श्रृंखला है। ये विनिर्देश सख्त मापदंडों को परिभाषित करते हैं जिनके अनुसार किसी भाग की एक विशेषता को आवश्यकतानुसार कार्य करने और डिज़ाइन आवश्यकताओं के अनुरूप डिज़ाइन किया जाना चाहिए। किसी उत्पाद के निर्माण और उसके अनुप्रयोग के लिए आयामों, ज्यामिति और सतह की फिनिश के प्रति सहिष्णुता महत्वपूर्ण है। अब, आइए प्रत्येक प्रकार के बारे में गहराई से जानें।

2.1. आयामी सहनशीलता

सहनशीलता निम्नलिखित श्रेणियों की हैं; ज्यामितीय सहनशीलता और आयामी सहनशीलता। उत्तरार्द्ध लंबाई, चौड़ाई, ऊंचाई और उत्पाद व्यास जैसी विशेषताओं के आकार से स्वीकार्य विचलन की चिंता करता है। ये मुख्यतः अधिकतम मान और न्यूनतम मान के रूप में होते हैं। दूसरे शब्दों में, उस सीमा को निर्दिष्ट करता है जिसके भीतर सुविधा का वास्तविक माप आना चाहिए।

● रैखिक आयाम: इनमें वर्कपीस के रैखिक आयामों से जुड़े भत्ते शामिल हैं, उदाहरण के लिए, लंबाई और व्यास। उदाहरण के लिए एक छेद व्यास में, 10 मिमी + 0.05 मिमी की सहनशीलता का मतलब है कि छेद 10 मिमी से कम नहीं होना चाहिए और 10.05 मिमी जितना बड़ा हो सकता है।

● कोणीय आयाम: एक दूसरे के बारे में दो सतहों की स्थिति जैसे कि ± 0.5° की सहनशीलता के साथ दो सतहों के बीच 90°।

● वृत्ताकारता और वृत्ताकार अपवाह: छेद या बेलनाकार सतहों जैसे अनुप्रयोगों में फिट और संचालन के लिए गोलाई नियंत्रण की आवश्यकता होती है।

इसलिए, संयोजन प्रक्रियाओं में, भागों और विशेषताओं के सहसंबंध के साथ संरेखित करने और फिट होने के लिए सही आयामी सहनशीलता होनी चाहिए। आयामों के कड़े नियंत्रण का मतलब है कि घटकों को आगे समायोजन की आवश्यकता के बिना आवश्यक कार्यात्मक मंजूरी होनी चाहिए।

2.2. ज्यामितीय सहनशीलता

ज्यामितीय सहिष्णुता में किसी भाग की विशेषताओं के आकार, अभिविन्यास, स्थिति और समग्र गुणवत्ता का नियंत्रण शामिल होता है। जबकि आयामी सहनशीलता माप से संबंधित है, ज्यामितीय सहनशीलता सुविधाओं के रूप और अभिविन्यास को नियंत्रित करने के लिए स्थापित की गई थी।

प्रपत्र सहनशीलता: 

ये किसी विशेषता के रूप से संबंधित स्वीकार्य सहनशीलता को परिभाषित करते हैं।

● समतलता: यह किसी सतह को सील करते समय या दो घटकों को जोड़ते समय सतह को दूसरे के साथ समतलीय के रूप में परिभाषित करता है।

● सीधापन: यह निर्धारित करता है कि कोई रेखा सीधी होने से कितनी दूर हो सकती है। यह शाफ्ट और किनारों जैसी सुविधाओं के लिए उपयोगी है।

● परिपत्रता: किसी उत्पाद के कई गोलाकार या बेलनाकार खंडों में एक वास्तविक सर्कल के लिए स्वीकार्य सहनशीलता निर्दिष्ट करता है।

अभिमुखीकरण सहनशीलता:

ये दो विशेषताओं के बीच कोण या अभिविन्यास की सहनशीलता को परिभाषित करते हैं।

● लंबवतता: यह यह जांचने में मदद करता है कि सतह दूसरे के लंबवत है।

● समांतरता: यह बताते हुए दो बिंदुओं या किनारों का वर्णन करता है कि दो सतहें कुल लंबाई में एक दूसरे के समानांतर हैं।

● कोणीयता: एक ज्यामितीय तत्व जो दो विमानों के सापेक्ष अभिविन्यास को नियंत्रित करता है जिनका उद्देश्य आसन्न या समानांतर होना नहीं है।

स्थान सहनशीलता: 

ये किसी संदर्भ बिंदु या रेखा से किसी विशेषता के अनुमेय विचलन की मात्रा को संदर्भित करते हैं।

● स्थिति सहनशीलता: किसी विशेषता को स्थापित करने के लिए उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए, किसी अक्ष या बिंदु से संबंधित छेद का केंद्र। ये असेंबलियों, घटकों, या हिस्सों के फिट होने की पुष्टि करने के लिए आवश्यक हैं जैसा कि उन्हें होना चाहिए।

● एकाग्रता: दो वृत्ताकार तत्वों के एक दूसरे के साथ संकेंद्रित होने की दिशा को परिभाषित करता है।

रनआउट सहनशीलता:

रनआउट उस मात्रा का माप है जिसके द्वारा एक घूमने वाला भाग गोलाकार या सीधे से भटक जाता है। विशेष रूप से, यह शाफ्ट या पहियों जैसे हिस्सों के लिए महत्वपूर्ण है, जो बदले में घूमते हैं, और जहां छेद की सांद्रता महत्वपूर्ण है।

2.3. सतही फ़िनिश सहनशीलता

सतह खत्म सहनशीलता सीएनसी भाग की सतह की गुणवत्ता निर्धारित करती है, और बनावट, चिकनाई और खुरदरापन का संकेत देती है। ये सहनशीलता उन हिस्सों के लिए महत्वपूर्ण हैं, जिनके लिए सीधे फिट या बल फिट की आवश्यकता होती है, जैसे कि संभोग और सतहों को रगड़ना। इसके अलावा, जहां कार्यात्मक आवश्यकताओं की उपस्थिति के लिए कड़ी सहनशीलता की आवश्यकता होती है जैसे कि घिसे हुए या जंग लगे भागों में।

● रा (खुरदरापन औसत): रा सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला सतह बनावट पैरामीटर है। इसे सतह प्रोफ़ाइल की चोटी से घाटी की ऊंचाई के अंकगणितीय माध्य मान के रूप में परिभाषित किया गया है। कम रा मान को प्राथमिकता दी जाती है क्योंकि इसका मतलब है कि सतह में कम खुरदरापन है।

● Rz (प्रोफ़ाइल की औसत अधिकतम ऊंचाई): Rz एक विशेष लंबाई के साथ अधिकतम शिखर और न्यूनतम घाटी के बीच पूर्ण अंतर का माध्य है। यह सतह की खुरदरापन का बेहतर अंदाज़ा देता है।

● आरटी (प्रोफ़ाइल की कुल ऊंचाई): आरटी एक नमूना लंबाई में कुल ऊंचाई को संदर्भित करता है, जो सतह खुरदरापन के उच्चतम शिखर और निम्नतम गर्त का प्रतिनिधित्व करता है।

कम घर्षण और न्यूनतम सतह घर्षण संपर्क के लिए बेहतर सतह खुरदरापन वांछनीय है। जबकि चिपकने वाले संपर्कों जैसे अनुप्रयोगों के लिए खराब सतह खुरदरापन को प्राथमिकता दी जा सकती है, जिन्हें बेहतर पकड़ की आवश्यकता होती है। सतह की फिनिशिंग भाग के क्षरण और थकान व्यवहार को भी प्रभावित कर सकती है। ये दोनों एयरोस्पेस और ऑटोमोटिव उद्योगों जैसे उद्योगों के लिए महत्वपूर्ण हैं।

3. परिशुद्धता सीएनसी मशीनिंग सहनशीलता पर विचार 

यहां सामान्य पैरामीटर हैं जो सीएनसी मशीनिंग सहनशीलता को प्रभावित करते हैं;

3.1. सामग्री चयन

किसी विशिष्ट हिस्से के लिए सामग्री का चयन यह निर्धारित करता है कि किस आसानी से उस हिस्से को आवश्यक सहनशीलता के साथ मशीनीकृत किया जा सकता है। स्टील या एल्युमीनियम जैसी कुछ सामग्रियों को प्लास्टिक और कंपोजिट जैसी अन्य सामग्रियों की तुलना में अच्छी सहनशीलता के साथ मशीनीकृत करके मूल्यवान उत्पाद बनाना आसान होता है। क्योंकि वे तापमान परिवर्तन के साथ फूलने या सिकुड़ने लगते हैं।

3.2. मशीन की क्षमताएँ

सीएनसी मशीन की सटीकता एक प्राथमिक कारक है। मशीन में उच्च परिशुद्धता सख्त सहनशीलता प्राप्त करने की अनुमति देती है। इस प्रकार, कुछ समय में परीक्षण और समायोजित किए गए उपकरणों का उपयोग करना महत्वपूर्ण है।

3.3. उपकरण घिसाव और अंशांकन

उपकरण खराब हो जाने के कारण आवश्यक सहनशीलता बनाए नहीं रखी जा सकती। इस कारण से, उपकरणों का नियमित रूप से निरीक्षण और अंशांकन किया जाना चाहिए क्योंकि लंबे समय तक उपयोग करने पर ये आयाम बदल सकते हैं।

4. विशिष्ट सहनशीलता मानक

आइए कुछ प्राथमिक सीएनसी सहिष्णुता मानकों का पता लगाएं;

4.1. उद्योग मानक

आईएसओ, एएसएमई और डीआईएन सीएनसी भागों के लिए कुछ सहिष्णुता मानक हैं। निर्माताओं को कुछ मानक सहनशीलताएं पूरी करनी होंगी। उदाहरण के लिए, आईएसओ 2768 औद्योगिक उत्पादों के लिए सामान्य सहनशीलता मानक हैं और इंजीनियरिंग में आयामों और ज्यामितीय अनुपातों के लिए सहनशीलता निर्दिष्ट करते हैं।

4.2. सहनशीलता ग्रेड

सहिष्णुता ग्रेड में IT0, IT1 और IT2 शामिल हैं जो सटीकता के एक विशिष्ट स्तर तक सहिष्णुता की डिग्री का वर्णन करते हैं। इन तीन सहनशीलताओं में से, IT0 अधिक सटीक है, लेकिन इसे उचित लागत पर प्राप्त नहीं किया जा सकता है। उत्पाद के ग्रेड के आधार पर, आवश्यक आकार को एक विशेष सहनशीलता द्वारा समायोजित किया जा सकता है।

5. विभिन्न उद्योगों में सहनशीलता 

यहां सामान्य उद्योग हैं जो सही पार्ट फिट और असेंबली के लिए सीएनसी मशीनिंग सहनशीलता का उपयोग करते हैं;

5.1. एयरोस्पेस

एयरोस्पेस भागों से छोटी सहनशीलता (±0.002 मिमी या बेहतर की सीमा में) को पूरा करने की उम्मीद की जाती है। छोटे विचलन घातक होते हैं, विशेषकर टरबाइन ब्लेड जैसे भागों में।

5.2. ऑटोमोटिव

ऑटोमोटिव सहनशीलता विशेष भाग के अनुप्रयोग पर निर्भर करती है। ±0.1 मिमी की उच्च प्रदर्शन सहनशीलता वाले घटकों का उपयोग किया जा सकता है जबकि बॉडी पैनल जैसे कम ज़ोरदार हिस्सों को थोड़ी बड़ी सहनशीलता की अनुमति दी जा सकती है।

5.3. चिकित्सा

प्रत्यारोपण और शल्य चिकित्सा उपकरणों जैसे चिकित्सा घटकों में और भी अधिक सहनशीलता स्तर की मांग होनी चाहिए; लगभग ± 0.01मिमी. चूँकि इनका उपयोग आमतौर पर अत्यधिक संवेदनशील चिकित्सा कार्यों को करने के लिए किया जाता है।

5.4. इलेक्ट्रानिक्स

कनेक्टर और सर्किट बोर्ड जैसे इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों में, फिट और इंटरफ़ेस आयाम अक्सर ±0.02 मिमी से ± 0.1 मिमी की सटीकता सहनशीलता के साथ निर्दिष्ट किए जाते हैं।

सामान्य उदाहरण:

एयरोस्पेस टरबाइन ब्लेड को उच्च परिशुद्धता, आयामी सटीकता और 0.01 मिमी की ज्यामिति की आवश्यकता होती है। सुरक्षा और कार्यक्षमता में अंतर के कारण ऑटोमोटिव बॉडी पार्ट्स को 0.2 मिमी की सहनशीलता के लिए बनाया जा सकता है।

6. सीएनसी पार्ट सहनशीलता को प्रभावित करने वाले कारक

सामान्य कारकों में शामिल हैं;

6.1. भाग ज्यामिति का प्रभाव

ज्यामिति कड़ी सहनशीलता में भूमिका निभाने के एक बड़े पहलू में योगदान करती है। यही कारण है कि पतली दीवार वाले हिस्से, गहरे छेद या अन्य छोटी विशेषताओं का सटीक उत्पादन करना मुश्किल होता है। डिज़ाइनरों को ऐसी सुविधाओं को शामिल करने से बचना चाहिए जिन्हें मशीन में लगाना मुश्किल हो या विरूपण की संभावना हो। यह ध्यान रखना दिलचस्प है कि सरल, सममित डिज़ाइन लागू करने से अधिक स्थिर सहनशीलता प्राप्त हो सकती है।

6.2. मशीनिस्टों के साथ सहयोग

डिजाइनरों को सलाह दी जाती है कि वे डिजाइन चरण से ही मशीनिस्टों से परामर्श लें ताकि उन्हें यह जानने में मदद मिल सके कि किसी हिस्से का निर्माण निर्दिष्ट सहनशीलता सीमा के भीतर किया जा सकता है या नहीं। विनिर्माण क्षमता (डीएफएम) के लिए डिजाइन को संबोधित करने के लिए विनिर्माण में आवश्यक मशीनिंग प्रक्रिया, सामग्री चयन और उपकरणों के मुद्दों पर खुले तौर पर विचार करना उपयोगी है। इसके अलावा, यह व्यय के महत्वपूर्ण स्रोत बनने से पहले संभावित मुद्दों की पहचान करने की अनुमति देता है।

7. टॉलरेंस स्टैक-अप क्या है?

टॉलरेंस स्टैक-अप एक असेंबली में एक साथ जोड़े गए प्रत्येक घटक की संयुक्त, या संचित, सहनशीलता है। विशेष रूप से, इस दृष्टिकोण का उपयोग तब किया जाता है जब व्यक्तिगत सहिष्णुता मूल्यों वाले विभिन्न घटकों को एक साथ जोड़ा जाता है। क्योंकि संचयी अंतर ऑफसेट और खराबी पैदा कर सकता है। उदाहरण के लिए, असेंबली में प्रत्येक भाग में ±0.1 मिमी सहनशीलता हो सकती है, लेकिन अंतिम परिणाम ±0.3 मिमी या अधिक हो सकता है।

8. असेंबली में त्रुटियों को कैसे कम करें

स्टैक-अप सहनशीलता को कम करने के लिए, डिजाइनरों को उन महत्वपूर्ण आयामों पर ध्यान केंद्रित करना चाहिए जिनका असेंबली के कामकाज पर प्रभाव पड़ता है। सबसे खराब स्थिति वाली सहनशीलता का उपयोग करके या महत्वपूर्ण विशेषताओं पर चुनिंदा सख्त सहनशीलता नियंत्रण का उपयोग करके प्रभावों को कम किया जा सकता है। इसके अलावा, सेल्फ-लोकेटिंग होल या एलाइनमेंट पिन जैसी सुविधाएं भी असेंबली में स्थितीय त्रुटियों को कम कर सकती हैं।

9. सीएनसी सहनशीलता के तकनीकी और नवीन पहलू

आज की सीएनसी मशीनें सटीक या निकट सहनशीलता प्राप्त करने के लिए बेहतर नियंत्रण और सटीक प्रणाली प्रदान करती हैं। उदाहरण के लिए, मल्टी-एक्सिस सीएनसी मशीनें जटिल भागों के सटीक निर्माण की अनुमति देती हैं, यदि एक एकल अक्ष का उपयोग किया जाता है तो यह अपेक्षा से कहीं अधिक है। सीएनसी सॉफ्टवेयर भी समान रूप से योगदान देता है। सीएडी/सीएएम सिस्टम जैसे उपकरण वांछित सहनशीलता प्राप्त करने के लिए सिमुलेशन और टूल पथ निर्माण को सक्षम करते हैं।

10. निर्माण उद्योग और परिशुद्धता माप उपकरण में स्वचालन

स्वचालन ने उत्पादन में बढ़ी हुई सहनशीलता प्राप्त करने की संभावना में काफी सुधार किया है। रोबोटिक हथियार और अन्य कम्प्यूटरीकृत सीएनसी मशीनें त्रुटियों को कम करती हैं और बार-बार उपयोग के लिए ऑपरेशन को अधिक सटीक बनाती हैं। इन उपकरणों में लेजर स्कैनर और समन्वय मापने वाली मशीनें (सीएमएम) शामिल हैं। ये संचार की सुविधा के लिए वास्तविक समय में पार्ट फीचर आयामों पर फीडबैक प्रदान करते हैं जो पुष्टि करते हैं कि आगे की प्रक्रिया के लिए अन्य स्टेशनों पर भेजे जाने से पहले पार्ट आवश्यक सहनशीलता के भीतर है या नहीं।

11. सीएनसी पार्ट टॉलरेंस: चुनौतियाँ और समाधान

हालाँकि, निकट सहनशीलता हासिल करना चुनौतीपूर्ण है। सामग्री में भिन्नता, उपकरण या मशीन का क्षरण और तापमान जैसे पर्यावरणीय कारकों जैसे मुद्दों के कारण। जटिल ज्यामितियाँ भी समस्याग्रस्त हो सकती हैं और साथ ही बहु-भागीय असेंबलियाँ भी हो सकती हैं जहाँ कुल सहनशीलता अंतिम फिट तक जुड़ जाती है।

11.1. व्यावहारिक समाधान

सीएनसी पार्ट टॉलरेंस सटीकता में सुधार करने के लिए, निर्माता यह कर सकते हैं:

● सस्ती स्थानीय मशीनों के बजाय सर्वोत्तम, सुव्यवस्थित और कुशल मशीनरी का उपयोग करें।

● संबंधित माप उपकरणों का चयन सावधानी से किया जाना चाहिए।

● टूल पथ और कटिंग रणनीतियों का चयन करें जो टूल विक्षेपण को कम या समाप्त करते हैं।

● उच्च तकनीकी सीएनसी प्रौद्योगिकियों और सिमुलेशन और अनुकूलन सॉफ्टवेयर को लागू करें।

● नियमित गुणवत्ता निरीक्षण करें और प्रतिक्रियाओं को उत्पादन प्रक्रिया में शामिल करें।

12. सही सहनशीलता कैसे प्राप्त करें

सीएनसी मशीनिंग के लिए सही सहनशीलता खोजने के लिए, इन चरणों का पालन करें:

● भाग का उद्देश्य जानें: अपने हिस्से के कार्य और इच्छित उपयोग पर विचार करें। कुछ अनुभागों को उनके निर्माण में अधिक सटीकता की आवश्यकता होती है।

● डिज़ाइन की जाँच करें: भाग के डिज़ाइन को देखें. इसे CAD फ़ाइल पर विस्तृत विवरण अवश्य रखना चाहिए।

● सामग्री पर विचार करें: कुछ सामग्रियों को दूसरों की तुलना में अधिक सहनशीलता के साथ रखा जा सकता है। तो, भौतिक गुणों और क्षमताओं पर विचार करें।

● मशीन की क्षमता जानें: काटने की सहनशीलता उपयोग की गई सीएनसी मशीन पर निर्भर करती है, विभिन्न मशीनें अलग-अलग स्तर की क्षमता प्रदान करती हैं।

● शेष लागत और परिशुद्धता: सख्त सहनशीलता की लागत अधिक होती है। तय करें कि आपको क्या चाहिए.

● परीक्षण प्रोटोटाइप: विभिन्न प्रकार के सहनशीलता स्तरों के साथ प्रोटोटाइप बनाएं ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि वे इकट्ठे होंगे और सही ढंग से काम करेंगे।

13. निष्कर्ष

कुल मिलाकर, यदि आप भिन्नता कम करते हैं, और अपने डिज़ाइन को सरल बनाते हैं, तो विनिर्माण व्यय को कम करके उत्पाद का प्रदर्शन बढ़ सकता है। सटीक भाग विनिर्देशों को प्राप्त करने के लिए, अधिक सटीक मशीनरी की आवश्यकता होती है, और इस प्रक्रिया में अधिक समय लगता है। साथ ही, अधिक सामग्री भी बर्बाद हो सकती है। इसलिए, निर्माताओं को महत्वपूर्ण आयामों पर ध्यान केंद्रित करना चाहिए और निर्णय लेना चाहिए कि प्रदर्शन के लिए सख्त सहनशीलता आवश्यक है या नहीं। साथ ही, उन्हें विनिर्माण लागत को कम करने के तरीके खोजने की जरूरत है।

14. भविष्य में सीएनसी पार्ट टॉलरेंस

आजकल सीएनसी तकनीक का विकास बढ़ गया है। इसलिए, निकट भविष्य में कड़ी सहनशीलता की उम्मीद की जा सकती है। उत्पादन प्रक्रिया में स्वचालन, एआई और मशीन लर्निंग में प्रगति को शामिल करने से बेहतर मूल्य और लागत प्रभावी उत्पाद तैयार किए जा सकते हैं। लघुकरण बढ़ रहा है, और एयरोस्पेस और चिकित्सा प्रौद्योगिकी जैसे उद्योग बेहतर सामग्रियों का उपयोग कर रहे हैं। इससे सीएनसी परिशुद्धता पर अधिक दबाव पड़ेगा। परिणामस्वरूप, सीएनसी परिशुद्धता वृद्धि और विकास का क्षेत्र बना हुआ है।