सीएनसी मशीन कैसे काम करती है?

कंप्यूटर न्यूमेरिकल कंट्रोल (सीएनसी) मशीनों ने आधुनिक निर्माण में जटिल और सटीक घटकों के निर्माण की प्रक्रिया को बदल दिया है।

ये परिष्कृत चमत्कार उल्लेखनीय सटीकता के साथ कच्चे माल को तैयार उत्पादों में बदलने के लिए स्वचालन, उन्नत प्रोग्रामिंग और सटीक इंजीनियरिंग की शक्ति को जोड़ते हैं। इस तकनीकी सफलता का पता लगाने के लिए तैयार हो जाइए क्योंकि हम आपको सीएनसी मशीनों की यात्रा के बारे में बताते हैं। इस लेख में, हम जटिल तंत्रों को उजागर करेंगे, प्रोग्रामिंग जादू में तल्लीन होंगे, और इन आकर्षक मशीनों के संचालन में शामिल सटीक कदमों को उजागर करेंगे।

एक सीएनसी मशीन क्या है?

कंप्यूटर न्यूमेरिकल कंट्रोल (सीएनसी) मशीनें ऑटोमेशन में एक छलांग का प्रतिनिधित्व करती हैं, जो कंप्यूटर सिस्टम द्वारा सटीक निर्देशों के पूर्व-प्रोग्राम किए गए सेटों को क्रियान्वित करती हैं, पारंपरिक मशीनरी के विपरीत, जो हाथ के पहिये, लीवर, या कैम के माध्यम से पूरी तरह से यांत्रिक स्वचालन पर निर्भर करती है। सीएनसी मशीनें विनिर्माण प्रक्रिया में क्रांति लाने के लिए प्रौद्योगिकी की शक्ति का परिचय देती हैं। ये उन्नत मशीनें विभिन्न उद्योगों में बढ़ी हुई दक्षता, सटीकता और बहुमुखी प्रतिभा की पेशकश करते हुए कंप्यूटर प्रवीणता और यांत्रिक परिशुद्धता के संलयन का प्रतीक हैं।

सीएनसी मशीन के मूल घटक

1. इनपुट डिवाइस

सीएनसी मशीन अपने संचालन के लिए पार्ट प्रोग्राम इनपुट करने के लिए विशिष्ट उपकरणों पर निर्भर करती है। आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले इनपुट उपकरणों में फ्लैश डिस्क, कॉम्पैक्ट डिस्क, पंच टेप रीडर, मैग्नेटिक टेप रीडर और विभिन्न आधुनिक डेटा ट्रांसफर घटक शामिल हैं। यह देखते हुए कि सीएनसी प्रणाली एक विशेष नियंत्रण प्रणाली के मार्गदर्शन में काम करती है, पूर्व-प्रोग्राम किए गए डेटा और नामित प्रणाली के बीच प्रभावी समन्वय महत्वपूर्ण है। यह सहज एकीकरण और तुल्यकालन सुनिश्चित करता है, जिससे सीएनसी मशीन सटीक और कुशलता से कार्यों को निष्पादित कर सके।

2. मशीनिंग घटक

इस उन्नत प्रणाली में उल्लेखनीय सटीकता है और यह अंतिम उत्पादों के निर्माण को सक्षम बनाता है। इसमें मशीनिंग घटकों को नियंत्रित करने वाले काटने वाले स्पिंडल और नियंत्रण प्रणाली दोनों शामिल हैं। सीएनसी मशीन भागों के एक अभिन्न तत्व के रूप में, प्रसंस्करण इकाई पूर्व-क्रमादेशित कंप्यूटर-एडेड कंट्रोल लॉजिक के अनुसार संचालित होती है।

3. मशीन कंट्रोल यूनिट

CNC प्रणाली महत्वपूर्ण महत्व का एक निर्णायक तर्क नियंत्रण कक्ष है जिसमें एक डाटा प्रोसेसिंग यूनिट (DPU) और एक कंट्रोल लूप यूनिट (CLU) शामिल है। DPU तत्व कार्यक्रमों को कुशलतापूर्वक प्राप्त करने और समझने के उद्देश्य से कार्य करता है। मशीन भाषा में अनुवादित होने के बाद, डीपीयू पर स्थित इंटरपोलेटर, काटने वाले स्पिंडल की सटीक स्थिति की गणना करता है। एक बार व्याख्या किए जाने के बाद, डिकोड किए गए डेटा को विद्युत संकेतों के रूप में सीएलयू में प्रेषित किया जाता है। इसके बाद, रिले किए गए संकेतों के आधार पर डिवाइस के मशीनिंग घटकों को गति में सेट किया जाता है।

4. मशीन टूल

प्रत्येक सीएनसी मशीन टूल एक स्लाइडिंग टेबल और एक धुरी दोनों से सुसज्जित है, जो सामूहिक रूप से स्थिति और गति के नियमन की देखरेख करते हैं। मशीन तालिका X और Y कुल्हाड़ियों के नियंत्रण में काम करती है, क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर दिशाओं में इसकी गति का निर्धारण करती है। इसके विपरीत, धुरी को Z अक्ष द्वारा नियंत्रित किया जाता है, जो ऊर्ध्वाधर अक्ष के साथ अपनी गति को निर्देशित करता है।

5. ड्राइविंग सिस्टम

सीएनसी मशीन की ड्राइविंग प्रणाली में एम्पलीफायर सर्किट, ड्राइव मोटर्स और बॉल लीड स्क्रू शामिल हैं। MCU (माइक्रोकंट्रोलर यूनिट) एम्पलीफायर सर्किट के लिए प्रत्येक अक्ष की स्थिति और गति के बारे में संकेत प्रसारित करता है। इसके बाद, ड्राइव मोटर्स को सक्रिय करने के लिए नियंत्रण संकेतों को बढ़ाया जाता है। ये सक्रिय ड्राइव मोटर्स, बदले में, बॉल लीड स्क्रू के रोटेशन की शुरुआत करते हैं, जिससे मशीन टेबल की स्थिति को समायोजित किया जाता है।

6. प्रतिक्रिया प्रणाली

इस प्रणाली में ट्रांसड्यूसर शामिल हैं जो सेंसर के रूप में काम करते हैं, जिन्हें आमतौर पर मापने की प्रणाली के रूप में संदर्भित किया जाता है। इस प्रणाली के भीतर, किसी भी समय काटने के उपकरण की सटीक स्थिति और गति की लगातार निगरानी करने के लिए स्थिति और गति ट्रांसड्यूसर कार्यरत हैं। MCU इन ट्रांसड्यूसर से संकेत प्राप्त करता है और नियंत्रण संकेतों को उत्पन्न करने के लिए संदर्भ और प्रतिक्रिया संकेतों के बीच असमानता का उपयोग करता है। इष्टतम सटीकता और प्रदर्शन सुनिश्चित करने, स्थिति और गति में किसी भी त्रुटि को सुधारने में ये नियंत्रण संकेत सहायक होते हैं।

6. डिस्प्ले यूनिट

एक मॉनिटर सीएनसी मशीन के प्रोग्राम, कमांड और अन्य प्रासंगिक डेटा दिखाता है।

तो, सीएनसी मशीन कैसे काम करती है? 

कम्प्यूटर न्यूमेरिकल कंट्रोल मशीनिंग प्रक्रिया आवश्यक भागों को डिजाइन करने वाले सीएडी सॉफ्टवेयर से शुरू होती है। यह 3डी मॉडल अंतिम उत्पाद के आवश्यक आयामों और गुणों की गणना के लिए आधार के रूप में कार्य करता है। जबकि कुछ सीएडी सॉफ्टवेयर पैकेजों में सीएडी-सीएएम समाधान शामिल हैं, अन्य को नामित सीएएम सॉफ्टवेयर के उपयोग की आवश्यकता होती है। यदि एक ही उत्पाद परिवार से CAD और CAM सॉफ़्टवेयर का उपयोग किया जाता है, तो किसी फ़ाइल अनुवाद की आवश्यकता नहीं होती है। हालाँकि, यदि विभिन्न सॉफ़्टवेयर का उपयोग कर रहे हैं, तो आगे बढ़ने के लिए CAD फ़ाइल को आयात करना होगा।

कंप्यूटर-एडेड मैन्युफैक्चरिंग सॉफ्टवेयर संपूर्ण निर्माण प्रक्रिया के लिए मॉडल तैयार करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। प्रारंभ में, यह किसी भी त्रुटि को पहचानने और सुधारने के लिए मॉडल की गहन जांच करता है।इसके बाद, यह एक सीएनसी (कंप्यूटर न्यूमेरिकल कंट्रोल) प्रोग्राम बनाता है जो भौतिक भाग के निर्माण के लिए एक खाका के रूप में कार्य करता है। इस कार्यक्रम में निर्देशांक की एक श्रृंखला शामिल है जो निर्माण प्रक्रिया के दौरान कटिंग हेड का मार्गदर्शन करती है। तीसरे चरण में काटने की गति, वोल्टेज, RPM (प्रति मिनट क्रांतियाँ), और बहुत कुछ सहित उपयुक्त मापदंडों के चयन पर जोर दिया गया है।

ये पैरामीटर भाग की ज्यामिति और उपलब्ध मशीनरी और टूलींग के आधार पर निर्धारित किए जाते हैं। अंतिम चरण में कच्चे माल के संबंध में भागों के लिए इष्टतम नेस्टिंग का निर्धारण करने वाला सॉफ़्टवेयर शामिल है, जिसमें कचरे को कम करने के लिए अभिविन्यास और प्लेसमेंट की जाँच करना शामिल है। इस जानकारी की गणना करने के बाद, इसका एम-कोड और जी-कोड में अनुवाद किया जाता है, जो मशीन-पठनीय निर्देश हैं जो मशीनरी को योजना को निष्पादित करने की अनुमति देते हैं।

सीएनसी मशीनिंग क्या है?

सीएनसी मशीनिंग

इस प्रक्रिया को आमतौर पर घटिया निर्माण के रूप में जाना जाता है, और इसका कारण यह है कि सामग्री को जोड़ने के बजाय समाप्त कर दिया जाता है। सीएनसी मशीनिंग प्रक्रिया एक ठोस ब्लॉक के रूप में एक सामग्री के साथ शुरू होती है जिसे रिक्त कहा जाता है। सीएनसी मशीन हाई-स्पीड कटर का उपयोग करके अतिरिक्त सामग्री को हटा देती है। यह वांछित तैयार उत्पाद में रिक्त को आकार और आकार देता है। सीएनसी मशीनिंग में मिलिंग, टर्निंग, ग्राइंडिंग, रूटिंग, ड्रिलिंग और बहुत कुछ सहित कई स्वचालित प्रक्रियाएं शामिल हैं।

1. मिलिंग

पिसाई एक काटने के उपकरण के रोटेशन की विशेषता एक ऑपरेशन है। चूंकि मिलिंग टूल वर्कपीस के साथ इंटरैक्ट करता है, यह कुशलतापूर्वक चिप्स को हटा देता है, जिससे सामग्री को आकार मिलता है। यह बहुमुखी निर्माण विधि असाधारण सटीकता और सटीक सहनशीलता प्रदान करती है, जिससे यह विभिन्न सामग्रियों के लिए उपयुक्त हो जाती है। इसके अलावा, मिलिंग अपनी तेजी के लिए जाना जाता है, जिससे कुशल उत्पादन समय की अनुमति मिलती है। मिलिंग के महत्वपूर्ण लाभों में से एक इसकी जटिल और जटिल भागों को बनाने की क्षमता है, जिससे निर्माताओं को उनकी उत्पादन प्रक्रियाओं में जबरदस्त लचीलापन और बहुमुखी प्रतिभा मिलती है। मिलिंग सीएनसी मशीनों के उदाहरण हैं;

● सीएनसी मिलिंग कटिंग ड्रिलिंग और एनग्रेविंग वर्टिकल मशीनिंग सेंटर YS-770

● सीएनसी मशीनिंग केंद्र उत्कीर्णन मशीनिंग YS-760B

● उत्कीर्णन और मिलिंग मशीन केंद्र CNC मशीनिंग केंद्र YS-870A

● सीएनसी उत्कीर्णन और मिलिंग मशीन केंद्र YS-870B

● CNC हॉरिजॉन्टल बोरिंग मशीनिंग सेंटर YSBD-130/20T

● क्षैतिज बोरिंग मशीनिंग केंद्र CNC मशीनिंग केंद्र YSBD-130/8T

2. मुड़ना

मोड़, मिलिंग के विपरीत, एक ऑपरेशन का प्रतिनिधित्व करता है जहां काटने के उपकरण को धातु के छोटे हिस्से को हटाने के लिए घूर्णन वर्कपीस के संपर्क में लाया जाता है, जिसे आमतौर पर चिप्स या स्वारफ कहा जाता है। यह प्रक्रिया उच्च सटीकता को सक्षम करती है, मुख्य रूप से उपयुक्त सीमाओं पर लागू होने पर और सिस्टम को फिट करती है। टर्निंग बेलनाकार घटकों को आकार देने के लिए एक मूल्यवान विधि के रूप में कार्य करता है, आयामों और सतह खत्म पर सटीक नियंत्रण प्रदान करता है।

3. पीसना

सीएनसी पीसने वाली मशीनें सामग्री को खत्म करने के लिए घूर्णन पीसने वाली व्हील को नियोजित करती हैं, जिसका लक्ष्य धातु के हिस्सों के लिए उच्च परिशुद्धता खत्म करना है। प्राथमिक उद्देश्य उल्लेखनीय सटीकता के साथ असाधारण सतह गुणवत्ता प्राप्त करना है। नतीजतन, कच्चे माल से सीधे अंतिम टुकड़ा बनाने के साधन के बजाय पीसने का उपयोग आमतौर पर एक परिष्करण ऑपरेशन के रूप में किया जाता है।

4. रूटिंग

CNC राउटर और CNC मिलिंग मशीन की कार्यक्षमता में कुछ समानताएँ हैं। दोनों एक घूर्णन काटने वाले सिर को एक महत्वपूर्ण घटक के रूप में उपयोग करते हैं। हालांकि, प्राथमिक अंतर उन सामग्रियों के प्रकारों में निहित है जिन्हें वे काटने में सक्षम हैं। राउटर नरम सामग्री काटने में उत्कृष्ट हैं, धातुओं को छोड़कर, जिसके लिए अत्यधिक सटीक कटौती की आवश्यकता नहीं होती है। यह मिलिंग मशीनों की तुलना में उनके अपेक्षाकृत कम बिजली उत्पादन के कारण है। दूसरी ओर, राउटर उच्च गति का दावा करते हैं, जिससे उन्हें कम समय सीमा में भागों का निर्माण करने में मदद मिलती है।

5. ड्रिलिंग

मशीनिंग में, जब छेद उत्पादन की बात आती है तो मिलिंग उपकरण और ड्रिल के बीच अंतर होता है। जबकि मिलिंग टूल में कटिंग हेड की परिधि के चारों ओर वितरित कटिंग एज होते हैं, ड्रिल केवल छेद बनाने के लिए टूल की नोक पर निर्भर करता है। मुख्य असमानता इन उपकरणों द्वारा नियोजित काटने के तंत्र में निहित है। मिलिंग टूल में कटिंग हेड की परिधि के साथ स्थित कटिंग एज होते हैं, जबकि ड्रिल एक छेद को बोर करने के लिए टूल की नोक का उपयोग करते हैं। कंप्यूटर संख्यात्मक नियंत्रण (सीएनसी) ड्रिलिंग मशीनें प्रक्रिया को कारगर बनाने और बढ़ाने के लिए व्यापक रूप से कार्यरत हैं। ये स्वचालित प्रणालियां छेद उत्पादन में बढ़ी हुई सटीकता और लागत-प्रभावशीलता सुनिश्चित करती हैं। ड्रिलिंग सीएनसी मशीनों के उदाहरण;

● सर्वश्रेष्ठ CNC ड्रिलिंग और टैपिंग सेंटर मशीन YST-600

● सीएनसी ड्रिलिंग और टैपिंग मशीन YST-700

● ड्रिलिंग और टैपिंग मशीनिंग केंद्र YST-800

सीएनसी मशीनों के लाभ

1. बढ़ी हुई सटीकता

पारंपरिक मैनुअल मशीनिंग तकनीकों की तुलना में सीएनसी मशीनों में उच्च स्तर की सटीकता प्राप्त करने की क्षमता है। यह लाभ सीएनसी मशीनों के कम्प्यूटरीकृत नियंत्रण से उपजा है, जिससे उन्हें असाधारण स्थिरता के साथ सटीक आंदोलनों को निष्पादित करने में मदद मिलती है। नतीजतन, यह बढ़ गयापरिशुद्धता बेहतर गुणवत्ता वाले सामान के उत्पादन और सामग्री की बर्बादी को कम करने में योगदान करती है।

2. बढ़ी हुई कार्मिक सुरक्षा

सीएनसी मशीनें मानवीय भागीदारी से मशीनरी को अलग करती हैं, अन्यथा उत्पन्न होने वाले संभावित जोखिमों को प्रभावी ढंग से कम करती हैं। ये मशीनें स्वायत्त रूप से काम कर सकती हैं, जिससे व्यक्तियों की सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए किसी भी आकस्मिक घटना को कम किया जा सकता है। वास्तव में, आधुनिक सीएनसी मशीनों में उल्लेखनीय क्षमताएं होती हैं, जिसमें टूल को स्वचालित रूप से स्विच करने की क्षमता भी शामिल है। यहां तक कि जब डिजाइन में परिवर्तन की आवश्यकता होती है, तो उन्हें केवल सॉफ्टवेयर को संशोधित करके शुरू किया जा सकता है, जिससे मानव और मशीनरी के बीच सीधे संपर्क की आवश्यकता समाप्त हो जाती है।

3. उत्पादकता में वृद्धि

पारंपरिक मशीनिंग विधियों की तुलना में सीएनसी मशीनों की उत्पादकता अधिक होती है। वे मैन्युअल रुकावट की आवश्यकता के बिना विस्तारित अवधि के लिए लगातार काम कर सकते हैं। इसके अलावा, सीएनसी मशीनों को अक्सर एक साथ कई हिस्सों पर काम करने के लिए प्रोग्राम किया जा सकता है, जिससे समग्र उत्पादकता स्तरों में और वृद्धि होती है।

सीएनसी मशीनों का रखरखाव

उनकी जटिल और सटीक प्रकृति (0.0001 तक सटीकता के साथ) के बावजूद, सीएनसी मशीनों को सरल लेकिन महत्वपूर्ण रखरखाव प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है। इन मशीनों को कोई भी नुकसान एक महंगी त्रुटि हो सकती है जिसे कोई कार्यशाला सहन नहीं कर सकती है। जबकि रखरखाव प्रोटोकॉल की पूरी सूची लंबी और विस्तृत है, उनके उचित रखरखाव के लिए बुनियादी बातों की समीक्षा करना और समझना आवश्यक है। यहां कुछ सीएनसी रखरखाव युक्तियाँ दी गई हैं जिन पर आपको ध्यान देना चाहिए;

● शीतलक 

मशीनिंग प्रक्रियाओं में टूलिंग की तीव्र गति से गर्मी उत्पन्न होती है, जिससे दोनों भागों को मशीनीकृत होने और स्वयं उपकरणों को जोखिम होता है। उचित स्तर और सांद्रता बनाए रखना शीतलक क्षति और गिरावट को रोकने के लिए महत्वपूर्ण है। अपर्याप्त शीतलक तेजी से मशीनी भागों और टूलींग को नीचा दिखा सकता है, उचित शीतलक प्रबंधन की आवश्यकता पर बल देता है।

● शीतलक तेल

स्पिंडल उच्च गति पर काम करते हैं, अक्सर 10,000 RPM से अधिक, परिणामस्वरूप गर्मी पैदा करते हैं। हालांकि, उचित शीतलन प्रणाली को लागू करके संभावित थर्मल मुद्दों को प्रभावी ढंग से कम किया जा सकता है। एक कुशल शीतलन तंत्र की उपस्थिति सुनिश्चित करके, तापमान संबंधी चुनौतियों को आसानी से टाला जा सकता है। इसके अतिरिक्त, तापमान संवेदक समय पर हस्तक्षेप और रखरखाव की अनुमति देते हुए, असामान्य स्थितियों का शीघ्र पता लगाने और अधिसूचना को सक्षम करते हैं।

● स्नेहन 

अधिकांश मशीनरी में, सुचारू संचालन सुनिश्चित करने के लिए तेल या ग्रीस का प्रयोग आवश्यक है। चलने वाले हिस्से शुष्क हो जाते हैं और अवांछनीय टूट-फूट को कम करने के लिए स्नेहन की आवश्यकता होती है। इसी तरह, सीएनसी मशीनों को हाइड्रोलिक द्रव सहित विभिन्न द्रव स्तरों को फिर से भरने की आवश्यकता होती है। हालांकि, अत्यधिक तरल पदार्थ की खपत इंगित करती है कि मशीन को ध्यान देने और जांच करने के लिए एक समस्या का सामना करना पड़ सकता है।

● सतहों को अक्सर साफ करें

यदि अनुपचारित छोड़ दिया जाए, तो दुकान की गंदगी जमा हो जाती है और समस्याएँ खड़ी कर सकती हैं। स्वच्छ और अनुकूल कार्य वातावरण बनाए रखने के लिए, सभी सतहों को नियमित रूप से पोंछना आवश्यक है; यदि उपेक्षित छोड़ दिया जाए, तो समय के साथ दुकान की गंदगी जमा हो सकती है। एक स्वच्छ और कुशल कार्यस्थल बनाए रखने के लिए सभी सतहों की व्यापक सफाई की आवश्यकता होती है, जिसमें खिड़कियां, दरवाजे, रोशनी, हैंडल और अन्य लागू क्षेत्र शामिल हैं। ऐसा करने से, दृश्यता सुनिश्चित होती है, एक अच्छी पकड़ बनी रहती है, और स्वच्छता की समग्र भावना प्राप्त होती है, जिससे इष्टतम कार्य वातावरण को बढ़ावा मिलता है।

निष्कर्ष

सीएनसी मशीनों ने अपने जटिल तंत्र, सटीक आंदोलनों और उन्नत प्रोग्रामिंग के साथ निर्माण की दुनिया में क्रांति ला दी है। प्रारंभिक डिजिटल डिज़ाइन से लेकर अंतिम उत्पाद तक, ये मशीनें पूर्ण सामंजस्य में काम करती हैं, कच्चे माल को आश्चर्यजनक सटीकता के साथ असाधारण कृतियों में बदल देती हैं। जैसा कि हम सीएनसी मशीनों के आंतरिक तंत्र में अपने अभियान का समापन करते हैं, हम प्रौद्योगिकी, सटीक इंजीनियरिंग और रचनात्मकता के मनोरम कार्यों से गुजरने का अनुमान लगाते हैं जो आधुनिक समय के निर्माण में इन मशीनों की महत्वपूर्ण भूमिका को रेखांकित करते हैं।