सीएनसी मशीन पर एल्युमीनियम की मशीनिंग के लिए पैरामीटर्स का चयन कैसे करें

एल्यूमीनियम की सीएनसी मशीनिंग अपने लचीलेपन और तेज सेवा के कारण विनिर्माण उद्योगों में दुनिया भर में व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली सेवाओं में से एक है। मशीनिंग संचालन को कार्यान्वित करते समय सही मापदंडों का चयन सर्वोत्तम परिणाम लाता है।

यह लेख एल्युमीनियम मशीनिंग विधियों, सामग्री चयन और आपके सीएनसी प्रदर्शन में सुधार के बुनियादी सिद्धांतों पर चर्चा करेगा। उन पहलुओं का ज्ञान उपकरण स्थायित्व, सतह खत्म और उत्पादकता पर सकारात्मक प्रभाव डाल सकता है।

हल्के वजन, उच्च संक्षारण प्रतिरोध और वजन अनुपात समाधान के लिए उच्च शक्ति जैसे गुणों के कारण एल्यूमीनियम का व्यापक रूप से विभिन्न अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है। फिर भी, एल्युमीनियम की मशीन बनाना बहुत आसान नहीं है। वही गुण जो एल्युमीनियम को इतना उपयोगी बनाते हैं, अत्यधिक विशिष्ट मशीनिंग चुनौतियों, जैसे गर्मी और चिप्स, का कारण भी बनते हैं।

यह मार्गदर्शिका आपको एल्युमीनियम की मशीनिंग के दौरान आने वाली सभी चुनौतियों से निपटने के लिए सर्वोत्तम उपकरणों के साथ मदद करेगी।

सही एल्यूमीनियम मिश्र धातु का चयन करना

उपयुक्त एल्यूमीनियम मिश्र धातु का चयन सफल सीएनसी मशीनिंग की नींव है। विभिन्न मिश्र धातुओं में अलग-अलग गुण होते हैं जो मशीनिंग प्रक्रिया को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित कर सकते हैं।

सीएनसी के लिए सामान्य एल्यूमीनियम मिश्र धातु

एल्यूमीनियम मिश्र धातु का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है सीएनसी मशीनिंग एल्यूमीनियम में शामिल हैं:

• 6061 एल्यूमिनियम: इसमें अच्छे यांत्रिक गुण हैं और इसे आसानी से वेल्ड किया जा सकता है और इसके उच्च शक्ति-से-वजन अनुपात के कारण यह संरचनात्मक उद्देश्यों के लिए उपयुक्त है, और इसमें अच्छा संक्षारण प्रतिरोध है।

• 7075 एल्यूमिनियम: यह विशिष्ट सामग्री उच्च शक्ति मिश्र धातु है, जिसका उपयोग एयरोस्पेस उद्योगों में किया जाता है। इसमें वजन के अनुपात में ताकत अधिक है लेकिन वेल्ड करने की क्षमता 6061 से थोड़ी कम है।

• 2024 एल्युमीनियम: अपनी थकान शक्ति और उच्च शक्ति के लिए लोकप्रिय, यह मिश्र धातु अपने उत्पादन के लिए एयरोस्पेस उद्योग में है। लेकिन हर बार सटीक परिणाम प्राप्त करने के लिए उचित मशीनिंग विधियों का उपयोग करना संभव है।

कहने का तात्पर्य यह है कि इनमें से प्रत्येक मिश्रधातु में मशीनिंग के लिए कुछ विशेषताएं हैं। उदाहरण के लिए, हालांकि 6061 को रिज़ॉल्यूशन को रोकना और बेहतर बनाना आसान है, 7075 को ओवरहीटिंग और टूल घिसाव से बचने के लिए फ़ीड दर, काटने की गति जैसे अन्य मापदंडों पर बहुत अधिक ध्यान देने की आवश्यकता है।

मिश्र धातु-विशिष्ट मशीनिंग संबंधी विचार

विभिन्न एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं की विशेषताओं के बारे में ज्ञान आपको उपयोग करने के लिए उपयुक्त एल्यूमीनियम सीएनसी उपकरण और आपकी मशीन पर सेट करने के लिए सही मापदंडों के बारे में मार्गदर्शन करेगा। उदाहरण के लिए, 7075 एल्युमीनियम की तुलना में 6061 एल्युमीनियम की मशीन बनाना आसान है जो अधिक गर्मी पैदा करता है और इसलिए कम काटने की गति और फ़ीड का लाभ देता है। ये गुण आपकी मशीनिंग रणनीति निर्धारित करते हैं, और मिश्र धातु का चयन इसकी अनुप्रयोग आवश्यकताओं पर निर्भर होना चाहिए।

एल्युमीनियम के लिए प्रमुख सीएनसी मशीनिंग पैरामीटर

सीएनसी मशीनिंग कई प्रमुख कारकों पर आधारित है, जो मशीनिंग प्रक्रिया की उत्पादकता और उत्पादित उत्पाद की विशेषताओं को निर्धारित करते हैं। ये हैं कटिंग स्पीड, स्पिंडल स्पीड, फीड रेट, कट की गहराई, प्लंज रेट, चिप लोड और अन्य। योजना के अनुसार सही परिणाम प्राप्त करने के लिए इन मापदंडों का ज्ञान महत्वपूर्ण है।

1. काटने की गति

काटने की गति को उस गति के रूप में परिभाषित किया जा सकता है जिस पर काटने के उपकरण को सामग्री में डाला जाता है, जिसे आम तौर पर फीट प्रति मिनट या मीटर प्रति मिनट में व्यक्त किया जाता है। यह पैरामीटर सीधे सामग्री हटाने की दर और कार्य टुकड़े की फिनिश विशेषता को प्रभावित करता है।

एक इष्टतम काटने की गति उपकरण जीवन और प्रेस और उपकरणों की उत्पादकता को अनुकूलित करती है। उच्च गति गर्मी पैदा कर सकती है जो काटने वाले उपकरण के लिए खराब है और कम गति के लिए खराब मशीनेबिलिटी और सतह फिनिश है। काटने की गति (Cs) की गणना करने का सूत्र है:

सीएस = π एक्स डी एक्स एन

कहाँ:

π = 3.14

डी = वर्कपीस व्यास

n = आरपीएम में स्पिंडल गति

2. फीड दर

फ़ीड दर उस दूरी को संदर्भित करती है जिसके माध्यम से काटने का उपकरण एक स्पिंडल क्रांति के दौरान वर्कपीस में प्रवेश करता है, जिससे सतह की फिनिश, उपकरण स्थायित्व और मशीनिंग की दर प्रभावित होती है। इसे आम तौर पर इंच प्रति मिनट (आईपीएम) या मिलीमीटर प्रति मिनट (एमएम/मिनट) में परिभाषित किया जाता है।

फ़ीड दर, टिन और बाहरी सामग्री हटाने की दर और उपकरण खराब होने की दर को नियंत्रित किया जाता है। इन स्थितियों के कारण फ़ीड दर बढ़ने पर उपकरण बहुत तेज़ी से खराब हो जाते हैं जबकि फ़ीड दर कम होने पर बहुत अधिक समय लगता है।

फ़ीड दर (F) का सूत्र है:

एफ=एफ×एन

कहाँ:

एफ = टूल शिफ्ट प्रति क्रांति (मिमी/रेव में मापा गया)

n = स्पिंडल गति (आरपीएम में मापी गई)

सही फ़ीड दर का निर्धारण

वास्तव में फ़ीड दर का मूल्य सामग्री के प्रकार, उपकरण की स्थिति, मशीन की उपलब्ध हॉर्स पावर, फिनिश की गुणवत्ता और उपकरण के जीवन के आधार पर होता है।

एक नियम के रूप में, नरम प्रकृति की सामग्रियों के साथ काम करने से उच्च फ़ीड दरों के उपयोग की अनुमति मिलती है, जबकि एल्यूमीनियम और तांबे जैसी सामग्री जो उच्च कठोरता की होती हैं, उन्हें गुणवत्ता बनाए रखते हुए उपकरण को अधिक घिसाव से बचाने के लिए फ़ीड की कम दरों पर उपयोग किया जाना चाहिए। ऊपर।

3. कटौती की गहराई

कट की गहराई एक बार में निकाली गई सामग्री की मोटाई को इंगित करती है, जो आमतौर पर सामग्री के प्रकार और मशीन की क्षमताओं के आधार पर 0.5 से 2 मिलीमीटर तक होती है। विशिष्ट गहराई मानकीकृत नहीं है लेकिन सामग्री गुणों और उपकरण क्षमताओं के आधार पर चुनी जानी चाहिए।

कट की गहराई के लिए दिशानिर्देश

• नरम सामग्री (उदाहरण के लिए, एल्यूमिनियम): गहराई अधिक (1-2 मिमी) हो सकती है।

• कठोर सामग्री (जैसे, स्टील): गहराई कम (0.5-1 मिमी) होनी चाहिए।

4. स्पिंडल स्पीड (आरपीएम)

स्पिंडल गति काटने वाले उपकरण या वर्कपीस की घूर्णी गति है, जिसे क्रांति प्रति मिनट (आरपीएम) में मापा जाता है। यह काटने की दक्षता, उपकरण जीवन और सतह खत्म गुणवत्ता में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। स्पिंडल गति को मशीनीकृत की जा रही सामग्री के अनुसार समायोजित किया जाना चाहिए।

स्पिंडल गति की गणना

स्पिंडल गति (एन) का सूत्र है:

n=Cs×1000 / π×d

कहाँ:

• सीएस = काटने की गति (एम/मिनट)

• डी = वर्कपीस व्यास (मिमी)

5. एसएफएम/सरफेस फीट प्रति मिनट

सरफेस फीट प्रति मिनट (एसएफएम) वर्कपीस की सतह पर काटने की गति को मापता है और काटने की दक्षता और सतह की गुणवत्ता को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करता है। एसएफएम का सूत्र है:

एसएफएम= π× डी × आरपीएम / 12

कहाँ:

डी = वर्कपीस व्यास (इंच)

आरपीएम = स्पिंडल गति (प्रति मिनट क्रांतियाँ)

6. डुबकी दर

प्लंज दर वह गति है जिस पर काटने का उपकरण सामग्री में लंबवत चलता है, आमतौर पर इंच प्रति मिनट (आईपीएम) या मिलीमीटर प्रति मिनट (एमएम/मिनट) में मापा जाता है। एक अच्छी तरह से अनुकूलित प्लंज दर काटने के उपकरण पर घिसाव को कम करती है और मशीनिंग दक्षता को बढ़ाती है। प्लंज दर का सूत्र है:

प्लंज रेट = फ़ीड प्रति दांत बांसुरी की संख्या स्पिंडल स्पीड

7. चिप लोड

चिप लोड से तात्पर्य एक पास के दौरान प्रत्येक कटिंग एज द्वारा हटाई गई सामग्री से है। उपकरण के स्वास्थ्य, सतह की गुणवत्ता और मशीनिंग दक्षता के लिए इष्टतम चिप लोड बनाए रखना आवश्यक है। सही चिप लोड सामग्री के प्रकार, काटने के उपकरण की स्थिति और मशीन क्षमताओं सहित कई कारकों को संतुलित करता है।

चिप लोड को संतुलित करना

• सामग्री प्रकार: नरम सामग्री आमतौर पर उच्च चिप लोड की अनुमति देती है।

• काटने का उपकरण: उच्च गुणवत्ता वाले उपकरण बड़े चिप लोड को संभाल सकते हैं।

• मशीन की शक्ति: अधिक शक्तिशाली मशीनें सटीकता से समझौता किए बिना उच्च चिप लोड को समायोजित कर सकती हैं।

एल्यूमिनियम के लिए अनुशंसित पैरामीटर

एल्युमीनियम सीएनसी मशीनिंग में सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली सामग्रियों में से एक है क्योंकि यह हल्का, मजबूत और मशीनीकृत करने में आसान है। सर्वोत्तम परिणाम प्राप्त करने के लिए, मशीनिंग के दौरान उत्पन्न गर्मी की मात्रा को कम करने के लिए काटने वाले उपकरण तेज होने चाहिए। इसके अलावा शीतलन और चिकनाई की दर काटने के उपकरण के जीवन के साथ-साथ सतह की फिनिश में जबरदस्त भूमिका निभाती है।

• स्पिंडल स्पीड: 3000-6000 आरपीएम

• काटने की गति: 600-1000 फीट प्रति मिनट (फीट/मिनट)

• फ़ीड दर: 0.002-0.005 इंच प्रति दांत (आईपीटी)

• कट की गहराई: 0.04-0.10 इंच

• सतही फिनिश: कम फ़ीड दरों के साथ संयुक्त उच्च स्पिंडल गति एक चिकनी सतह फिनिश प्राप्त करने में मदद करती है।

सीएनसी मशीनिंग एल्यूमिनियम के लिए टूलींग चयन

सीएनसी मिलिंग एल्युमीनियम प्रक्रियाओं में सही टूलींग का चुनाव महत्वपूर्ण कारकों में से एक है। टूलींग का चयन मशीनिंग या उत्पादन की पूरी प्रक्रिया और तैयार उत्पादों की समग्र गुणवत्ता को प्रभावित करता है।

एल्यूमिनियम के लिए सर्वोत्तम उपकरण सामग्री

जब एल्यूमीनियम मशीनिंग की बात आती है, तो उपकरण पर उपयोग की जाने वाली सामग्री का प्रकार बहुत अधिक प्रभाव डालता है। सामान्य सामग्रियों में शामिल हैं:

• कार्बाइड उपकरण: कार्बाइड उपकरण उनकी कठोरता या पहनने के प्रतिरोध के कारण एल्यूमीनियम मशीनिंग में लगाए जाते हैं। कम बल की आवश्यकता होने पर, वे ऊंची स्पिंडल गति को संभाल सकते हैं और एचएसएस उपकरणों की तुलना में बेहतर तैयार सतह भी प्रदान कर सकते हैं।

• एचएसएस उपकरण: एचएसएस कार्बाइड की तुलना में सस्ते हैं, हालांकि उनका प्रदर्शन उतना तेज़ नहीं हो सकता है और कार्बाइड उपकरणों की तरह लंबी अवधि का नहीं हो सकता है। लेकिन वे छोटी उत्पादन मात्रा के काम या कम गहन उपयोग के लिए उपयुक्त हो सकते हैं।

दक्षता के लिए टूल कोटिंग्स और ज्यामिति

टूल कोटिंग्स, जैसे TiN (टाइटेनियम नाइट्राइड) या TiAlN (टाइटेनियम एल्युमीनियम नाइट्राइड), घर्षण को कम करके और पहनने के प्रतिरोध में सुधार करके प्रदर्शन को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ा सकती हैं। इसके अतिरिक्त, सही टूल ज्योमेट्री का चयन करने से प्रदर्शन को अनुकूलित किया जा सकता है:

• उच्च हेलिक्स कोण: उच्च हेलिक्स कोण वाले उपकरण चिप निकासी में सुधार कर सकते हैं और उपकरण चिपकने की संभावना को कम कर सकते हैं, जो एल्यूमीनियम मशीनिंग में महत्वपूर्ण है।

• पॉलिश की गई बांसुरी: पॉलिश की गई बांसुरी के डिजाइन प्रभावी ढंग से चिप हटाने और चिप पैकिंग को रोकने में मदद करते हैं, जिससे समग्र दक्षता बढ़ती है।

सीएनसी मशीनिंग पैरामीटर्स को अनुकूलित करने के लिए सर्वोत्तम अभ्यास

यदि कोई इष्टतम उत्पादकता, उपकरण स्थायित्व और गुणवत्तापूर्ण भाग प्राप्त करना चाहता है तो सीएनसी मशीनिंग में सर्वोत्तम प्रथाओं को लागू करना महत्वपूर्ण है। विचार करने के लिए यहां कुछ रणनीतियां दी गई हैं:

अनुकूली काटने की रणनीतियाँ

अनुकूली कटिंग पैरामीटर रणनीतियाँ उपयोगकर्ता को वर्तमान स्थितियों के आधार पर मशीनिंग चरण के दौरान एक या कई लाइन के मापदंडों को संशोधित करने देती हैं। इसके अलावा, इससे प्रदर्शन भी बढ़ता है और उपकरण टूटने की संभावना कम हो जाती है, जिससे उपकरण स्थायित्व में वृद्धि होती है।

वास्तविक समय डेटा समायोजन

ऐसे अनुप्रयोगों को वांछित क्षेत्रों की निगरानी करने और शर्तों की अनुमति के अनुसार कटिंग मापदंडों में आवश्यक सुधार करने के लिए एकीकृत किया जा सकता है। तापमान नियंत्रण के माध्यम से उपकरणों की ओवरहीटिंग को समाप्त किया जा सकता है जैसा कि प्रदर्शन की निगरानी के माध्यम से देखा जा सकता है जैसे कि प्रतिस्थापन की आवश्यकता से पहले इसका उपयोग किया गया है।

सीएनसी सॉफ्टवेयर अनुकूलन

प्रत्येक मौजूदा सीएनसी मशीनरी में कंप्यूटर प्रोग्राम होते हैं जो उपयोग के अनुसार स्वचालित रूप से बुनियादी सेटिंग्स को ठीक कर सकते हैं। इन सुविधाओं के उपयोग से अंतिम उत्पादों के परीक्षण और गुणवत्ता में सुधार हो सकता है और वर्कपीस की बेहतर मशीनिंग हो सकती है।

ताप प्रबंधन तकनीकें

एल्यूमीनियम सीएनसी मशीनिंग में ताप नियंत्रण बहुत महत्वपूर्ण है। उपयुक्त काटने की गति, फ़ीड दर और शीतलक अनुप्रयोग के लिए सही दृष्टिकोण का चयन करके गर्मी के निर्माण को कम करना संभव है और इसलिए उपकरण के पार्श्व घिसाव और ग्लोब फ़िनिश की प्रवृत्ति को कम करना संभव है।

ज्यामितीय नियंत्रण के उन्नत उपकरण

उपयोग किए जाने वाले इष्टतम उपकरण ज्यामिति हैं ताकि मशीनीकृत किए जाने वाले कार्य के आधार पर प्रदर्शन और परिणाम में भी सुधार किया जा सके। मूल रूप से, एल्यूमीनियम मशीनिंग में उपयोग किए जाने वाले उपकरणों को विशेष रूप से चिप हटाने और गर्मी अपव्यय के मुद्दे को प्राथमिकता देनी चाहिए।

सीएनसी एल्यूमिनियम मशीनिंग में शीतलक और स्नेहन का उपयोग करना

गर्मी को प्रबंधित करने और उपकरण के प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए सीएनसी मशीनिंग में शीतलक और स्नेहन का उचित उपयोग महत्वपूर्ण है।

• गर्मी प्रबंधन के लिए कूलेंट का महत्व: कूलेंट मशीनिंग के दौरान गर्मी के संचय को कम करता है, उपकरण को घिसने से बचाता है और बेहतर सतह फिनिश सुनिश्चित करता है। वे चिप्स को हटाने, चिप प्रबंधन में सुधार करने में भी सहायता कर सकते हैं।

• सर्वोत्तम शीतलक पद्धतियाँ: पानी में घुलनशील शीतलक अक्सर एल्यूमीनियम मशीनिंग के लिए प्रभावी होते हैं। रासायनिक प्रतिक्रियाओं को रोकने के लिए एल्यूमीनियम के साथ संगत शीतलक का चयन करना आवश्यक है जो सामग्री या टूलींग को ख़राब कर सकता है।

सीएनसी एल्युमीनियम मशीनिंग में बचने योग्य सामान्य गलतियाँ

आश्चर्य की बात यह है कि विशेषज्ञ मशीनिस्ट भी स्वयं को इस बात में फँसा हुआ पा सकते हैं कि मशीनिंग प्रक्रिया पर क्या प्रभाव पड़ेगा। यहाँ सामान्य गलतियाँ हैं जिन पर ध्यान देना चाहिए:

गलत स्पिंडल स्पीड

स्पिंडल को गलत गति से चलाने पर, उपकरण अक्सर जल जाते हैं और विफलता के अन्य शुरुआती लक्षण विकसित होते हैं। याद रखें कि आपकी स्पिंडल गति को हमेशा उस निश्चित प्रकार के एल्यूमीनियम मिश्र धातु के अनुसार समायोजित किया जाना चाहिए जिसके साथ आपको काम करना है।

अनुचित फ़ीड दरें

गलत फ़ीड दरें लागू करने से उपकरण अधिक मात्रा में घिस सकता है या सतह की फिनिश की गुणवत्ता कम हो सकती है। अच्छे परिणाम प्राप्त करने के लिए फ़ीड की दर काटने की दर के बराबर होनी चाहिए।

ख़राब चिप निकासी

खराब या अपर्याप्त चिप निकासी से चिप पैकिंग जैसी समस्याएं भी पैदा होती हैं, इसलिए खराब फिनिश और उच्च उपकरण घिसाव होता है। परिणामस्वरूप आपकी मशीनिंग रणनीति के लिए चिप्स से निपटने के लिए हमेशा एक उचित योजना रखना महत्वपूर्ण होगा।

शीतलक की उपेक्षा करना

अनुचित कूलेंट का उपयोग करने का मतलब है कि वे ज़्यादा गरम हो सकते हैं और इससे उपकरणों की शेल्फ लाइफ कम हो जाएगी। एक शीतलन तकनीक को संशोधित करें जो आपके प्रोजेक्ट की मशीनिंग स्थितियों के अनुरूप होगी।

अकुशल उपकरण पथ योजना

जब उपकरण का उचित मार्ग नियोजित नहीं होता है तो मशीनिंग में अधिक समय लगता है और उपकरण की टूट-फूट बढ़ जाती है। प्रक्रिया में सुलभ सभी उदाहरणों को ध्यान में रखने के लिए सही टूल पथ विकसित करने के लिए अधिक समय बिताने की हमेशा सलाह दी जाती है।

निष्कर्ष

एल्युमीनियम की सीएनसी मशीनिंग के सही मापदंडों को चुनने में न केवल कुछ विशिष्ट कदम शामिल होते हैं, बल्कि कई कारकों को भी ध्यान में रखा जाता है। मिश्रधातुओं का चयन और टूलींग के प्रकार, काटने की गति और फ़ीड दर जैसे सभी उपाय छोटे निर्णय होते हैं जो आपकी मशीनिंग प्रक्रिया की समग्र दक्षता को प्रभावित करते हैं। जब एल्युमीनियम मशीनिंग और शेवरॉन एल्युमीनियम सीएनसी के उपयोग की सभी बारीकियों को पूरी तरह से समझ लिया जाता है, तो कोई भी आवश्यक रूप से कम प्रयास और खर्च के साथ सर्वोत्तम रिटर्न प्राप्त करने में सक्षम होता है।

यहां मौजूद जानकारी आपको एक प्रमुख मशीनिंग मशीनरी ऑपरेटर बनने के लिए नई तकनीकों और तरीकों पर लगातार शोध करने के लिए प्रेरित करेगी, जहां भी आपको नियुक्त किया जाएगा। ऐसा इसलिए है क्योंकि काम के प्रवाह में निरंतर वृद्धि की संस्कृति को अपनाने से न केवल आपके उत्पाद की गुणवत्ता में सुधार होगा बल्कि आपके सीएनसी संचालन की स्थिरता में भी सुधार होगा।