सीएनसी वर्टिकल मशीनिंग सेंटर
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सीएनसी मशीन टूलिंग के सिद्धांत: एक गहन नज़र

May 11, 2023

सीएनसी मशीनें आजकल मशीनों को इतनी पहचान मिल रही है कि आप समेत हर कोई हैरान और प्रभावित हो रहा है। पहले इंसान ने कभी सपने में भी नहीं सोचा होगा कि दुनिया कभी इतने डिजिटल युग में पहुँच जाएगी जहाँ मशीनें इतनी गतिशील हो जाएँगी कि वे सीएनसी मशीनिंग की तरह काम कर सकेंगी।

आइए, इस बहुमुखी और क्रांतिकारी आविष्कार पर आश्चर्य करने के बजाय, गहराई से विचार करें।

सीएनसी मशीनों का परिचय: एक शुरुआती मार्गदर्शिका

आइए, इस बहुमुखी और क्रांतिकारी आविष्कार पर आश्चर्य करने के बजाय, गहराई से विचार करें।

सीएनसी क्या है?

सीएनसी का मतलब है "कंप्यूटर संख्यात्मक नियंत्रणमशीनिंग आधुनिक मनुष्य की आवश्यकता बन गई है और इस आधुनिक युग में लगभग हर विनिर्माण इकाई में इसका उपयोग किया गया है।

यह न केवल इसकी विश्वसनीयता है जिसने इसे विनिर्माण उद्योगों के लिए इतना महत्वपूर्ण बना दिया है, बल्कि यह इसकी बहुमुखी प्रतिभा है जिसने इसे इतना महत्वपूर्ण बना दिया है।

यह कहना गलत नहीं होगा कि सीएनसी मशीनिंग ने विनिर्माण प्रक्रियाओं में सदियों से प्रयुक्त मैन्युअल रूप से संचालित मशीनों को पीछे छोड़ दिया है।

ऐतिहासिक विकास

15वीं शताब्दी में, सीएनसी मशीनिंग निर्माण की दिशा में पहला कदम उठाया गया। शुरुआत में, एमआईटी के कंप्यूटरों को इस तरह तैयार और डिज़ाइन किया गया कि वे दिए गए इनपुट निर्देशों के अनुसार पंच टेप का उत्पादन शुरू कर सकें।

1952 में एमआईटी द्वारा एक उपयुक्त पहली सीएनसी मशीन विकसित की गई और फिर उसे कार्यशील बनाया गया।

सीएनसी मशीन क्या काम करती है, और सीएनसी मशीन का उपयोग कैसे करें?

ये जटिल मशीनें हैं जो कंप्यूटर सिस्टम द्वारा नियंत्रित और संचालित होती हैं, और निरंतर सटीकता, दक्षता और तीव्रता प्रदान करती हैं। इस मशीनरी ने अपने आविष्कार और क्रांति के कुछ ही वर्षों में लगभग असंभव कार्यों और प्रक्रियाओं को संभव बना दिया है।

इन मशीनों में विविधता ही वह कारण है जिससे एक सामान्य प्रश्न समझ में आता है कि, सीएनसी मशीन क्या है?

सामान्यतः, सी.एन.सी. मशीनें ऐसी प्रक्रियाओं का उपयोग करती हैं, जिनमें कंप्यूटर-चालित उपकरणों का उपयोग ठोस धातु से विशिष्ट आकार और आकृति में उत्पाद डिजाइन करने और निर्माण करने के लिए किया जाता है।

क्या आप इस प्रक्रिया को गहराई से जानने और शुरू से अंत तक प्रक्रिया में क्या होता है, इसकी गहरी समझ पाने के लिए उत्सुक हैं? आइए, इस पर गहराई से विचार करें और सीएनसी मशीनों के प्रकार, उनके संपूर्ण कार्यों, उनके टूलिंग और प्रयुक्त सिद्धांतों के बारे में जानने के लिए आगे पढ़ें, और समझें कि सीएनसी मशीनों का उपयोग किस लिए किया जाता है।

सीएनसी मशीन कार्य प्रक्रिया

उन यांत्रिक प्रक्रियाओं और मैनुअल मशीनों के विपरीत, जो या तो संख्यात्मक थे या मैन्युअल रूप से नियंत्रित थे, सीएनसी मशीनिंग एक प्रकार की विनिर्माण प्रक्रिया है जो अपने संचालन को निष्पादित करने के लिए कम्प्यूटरीकृत नियंत्रण की उपलब्धता का लाभ उठाती है और प्रसंस्करण, काटने के टूलींग के साथ हेरफेर के लिए स्टॉक सामग्री को अनुकूलित डिजाइन और भागों में एक विशेष आकार देने के लिए भी।

निस्संदेह सीएनसी मशीनिंग प्रक्रिया, मशीनिंग प्रक्रिया के सिद्धांत का आधार लगभग पूरे समय एक जैसा ही रहता है।

फिर भी, सीएनसी मशीनिंग कई तरह के ऑपरेशन प्रदान करती है जो अपनी क्षमताओं और उन्नत प्रसंस्करण में भिन्न होते हैं। आइए एक बुनियादी सीएनसी मशीनिंग प्रक्रिया पर नज़र डालें और जानें कि सीएनसी इतनी सटीकता से कैसे काम करता है।

1. सीएडी डोडेल का डिजाइन

यह प्रक्रिया एक 3D ठोस भाग या द्वि-आयामी CAD डिज़ाइन वेक्टर बनाने से शुरू होती है। यह सॉफ़्टवेयर डिज़ाइनर और ऑपरेटरों को एक ऐसा मॉडल बनाने में मदद करता है जो उत्पाद या किसी विशिष्ट भाग के निर्माण के लिए ज्यामिति, डिज़ाइन और आयामों सहित विशिष्ट तकनीकी विशिष्टताओं को प्रतिबिंबित कर सकता है।

कंप्यूटर न्यूमेरिक कंट्रोल मशीनों की टूलिंग और क्षमताएं डिज़ाइन से लेकर निर्मित उत्पादों तक पर प्रतिबंध लगाने में भिन्न होती हैं

इसके अलावा, उत्पादों को नियंत्रित टूलींग डिजाइन, सटीक मशीनिंग और मशीनों की कार्य धारण क्षमता के साथ निर्मित किया जाता है, जो ज्यादातर आकार समावेशन, मोटाई और सीएनसी मशीन प्रक्रिया द्वारा बनाए गए अंतिम उत्पाद में आवश्यक आंतरिक क्षमताओं का आकलन करने से लेकर होते हैं।

2. CAD फ़ाइल का रूपांतरण

यहां प्रारूपित डिजाइन को चलाने के लिए एक प्रोग्राम की आवश्यकता होती है, जिसमें आम तौर पर कंप्यूटर-सहायता प्राप्त विनिर्माण सॉफ्टवेयर शामिल होता है, ताकि यह वांछित ज्यामिति को सटीक रूप से निकाल सके और इसे डिजिटल प्रोग्रामिंग कोड में निष्पादित कर सके।

यह अंततः मशीन को निर्देश देगा और उत्पादों के अनुकूलित डिजाइन या भागों का उत्पादन करने के लिए विभिन्न टूलींग प्रक्रियाओं का मार्गदर्शन करेगा।

3. मशीन का सेटअप

ऑपरेटर को इसे चलाना सीखना होगा सीएनसी संचालन मशीन तैयार करने से लेकर ऑपरेशन को क्रियान्वित करने तक, प्रभावी ढंग से।

इस चरण में कई संभावनाएं शामिल हैं, जिसमें काम के बाद मशीनरी स्पिंडल पर या सीधे मशीन में या यहां तक ​​कि मशीन वाइस में भी बन्धन शामिल है, साथ ही आवश्यक टूलिंग के लगाव के साथ, मुख्य रूप से एंड मिल्स और ड्रिल बिट्स को ध्यान में रखा जाता है, ताकि मशीन को सही ढंग से स्थापित किया जा सके।

4. मशीनिंग कार्यों का निष्पादन

सीएनसी मशीनों को निर्देशों की आवश्यकता होती है जिन्हें उचित समय के भीतर वितरित किया जाना चाहिए सीएनसी कार्यक्रम.

यह प्रोग्राम, उपकरणों की क्रियाओं के निर्देश के लिए आवश्यक आदेशों का पर्याप्त सेट रखता है, साथ ही एकीकृत कंप्यूटर मशीन की नियंत्रित गतिविधियों को भी नियंत्रित करता है, ताकि उसका उचित संचालन सुनिश्चित हो सके और मशीन टूलिंग को सही ढंग से संचालित किया जा सके।

इससे इन ऑपरेटिंग मशीनों का निष्पादन बहुत सुविधाजनक हो जाता है, और सीएनसी मशीनिंग प्रक्रियाएं घर में ही की जाती हैं।

यह मूल प्रसंस्करण एक समान बना हुआ है, लेकिन विभिन्न प्रकार की सी.एन.सी. मशीनें समय के साथ लगातार विकसित हो रही हैं, तथा डिजिटल युग की ओर अग्रसर हो रही हैं।

विभिन्न प्रकार की सीएनसी मशीनें

तकनीकी उन्नति ने एनालॉग कंप्यूटरों को डिजिटल कंप्यूटरों में परिवर्तित करके संचालन तंत्र में विविधता ला दी है।

जहां तक ​​विनिर्माण उद्योग का सवाल है, इससे सीएनसी मशीनिंग की प्रक्रियाओं में वृद्धि और विकास हुआ।

आज मौजूद ज़्यादातर सीएनसी मशीनें पूरी तरह से इलेक्ट्रॉनिक हैं। इनमें सबसे आम हैं होल पंचिंग, अल्ट्रासोनिक वेल्डिंग और लेज़र कटिंग, और सबसे ज़्यादा इस्तेमाल की जाने वाली मशीनें हैं सीएनसी प्रसंस्करण प्रणालियाँ.

1. सीएनसी खराद

उचित और मार्गदर्शक औज़ारों की मदद से, टुकड़ों को एक विशिष्ट गोलाकार दिशा में काटा जाता है। मुख्य रूप से सटीकता पर ध्यान केंद्रित किया जाता है, और सीएनसी कार्य प्रौद्योगिकी, प्रेरित कट उच्च तीव्रता और अधिक सटीकता से बनाया जाता है।

इस तकनीक से कई और जटिल डिज़ाइन तैयार होते हैं जिन्हें निर्माण मशीनों के पहले से उपलब्ध मैनुअल संस्करणों का उपयोग करके बनाना लगभग असंभव है। जी-कोड प्रोग्रामिंग भाषा या विशिष्ट स्वामित्व कोड खराद मशीनों को निर्देशित करने का एक उपकरण हो सकता है, लेकिन अधिकांश मशीनों में X और Y अक्ष मौजूद होते हैं।

2. सीएनसी मिल्स

अक्षर-आधारित और संख्या-आधारित संकेतों द्वारा प्रोग्राम किए गए प्रोग्राम टुकड़ों को अलग-अलग दूरियों पर मार्गदर्शन करते हैं या सीएनसी मिलों को अद्वितीय बनाने में सक्षम होते हैं।

मार्गदर्शन के लिए प्रयुक्त प्रोग्रामिंग एक विशिष्ट भाषा हो सकती है जिसे डेवलपर्स या निर्माताओं के लिए प्रेरित किया जा सकता है, या यह केवल जी-कोड भी हो सकता है।

जहाँ तक प्राथमिक मिलों का प्रश्न है, वे मुख्यतः xy और Z या तीन अक्षों वाली प्रणाली से बनी होती हैं। फिर भी, आज के युग में मौजूद आधुनिक मिल में तीन अतिरिक्त अक्षों को समायोजित किया जा सकता है।

3. प्लाज्मा कटर

इन कटरों में, सामग्री को काटने के लिए प्लाज़्मा टॉर्च का इस्तेमाल किया जाता है। शुरुआत में, यह प्रक्रिया धातु सामग्री तक ही सीमित थी, लेकिन अब इसे अन्य सतहों के लिए भी संशोधित किया गया है।

पदार्थ को काटने के लिए आवश्यक ऊष्मा और गति उत्पन्न करने हेतु इस प्रक्रिया के मूल में प्लाज़्मा का निर्माण कहीं अधिक महत्वपूर्ण है। इस उद्देश्य के लिए, विद्युत चाप और संपीड़ित गैस के समान संयोजन का उपयोग किया जाता है।

4. सीएनसी लेजर कटर

ताप-आधारित, संपर्क-रहित मशीनिंग ऑपरेशन कोर, वर्कपीस की धातु पर एक अत्यधिक तीव्र लेज़र किरण केंद्रित करता है। यह उसे पिघलाकर आवश्यक आकार में काट देता है। इसमें एक सीएनसी-मशीनीकृत टूलिंग लेज़र कटर का उपयोग किया गया है जिसमें एक लेज़र हेड, एक नोजल और फोकस करने के लिए एक लेंस होता है।

जब संपीड़ित गैस नोजल के माध्यम से प्रवाहित होती है, तो लेजर किरण उत्सर्जित होती है, जो फोकसिंग लेंस को ठंडा कर देती है, जो अंततः वाष्पीकृत धातु को हटाने के परिणामस्वरूप उत्पन्न होती है।

इन मशीनों का उपयोग मुख्यतः उन इंजीनियरों द्वारा किया जाता है जो विशिष्ट प्रयोजनों के लिए सामग्रियों को सटीकता से काटने के लिए काम करते हैं।

लेज़र कटर में, सर्वोत्तम संभव और अनुकूलित डिज़ाइन प्राप्त करने के लिए बीम और लेज़र हेड की गति को नियंत्रित करने में सीएनसी मशीनिंग महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। सीएनसी तकनीक लेज़र कटर के उपयोग को आसान, अधिक विश्वसनीय और सुरक्षित भी बनाती है।

जल जेट कटर

सीएनसी मशीनिंग में वाटर जेट कटर विशेष रूप से कठोर सामग्री, जैसे धातु या ग्रेनाइट, को काटने और उच्च दाब वाले पानी का उपयोग करने के लिए उपयोग किए जाते हैं। हालाँकि, ऐसे मामले भी हैं जहाँ पानी या तो किसी ठोस अपघर्षक पदार्थ या रेत के साथ मिला हुआ था।

कंपनियाँ इस प्रक्रिया का इस्तेमाल ज़्यादातर फ़ैक्टरी मशीनों के पुर्जों को आकार देने के लिए करती हैं। वाटर जेट एक और काम भी करता है क्योंकि यह उन सामग्रियों के लिए एक बेहतर विकल्प है जो ऊष्मा के प्रति संवेदनशील होती हैं और अन्य सीएनसी मशीनों में इस्तेमाल होने वाली तीव्र ऊष्मा प्रक्रियाओं को सहन करने में असमर्थ होती हैं।

यह एक अनूठी विशेषता है जो खनन और एयरोस्पेस उद्योगों और कुछ अन्य क्षेत्रों को इन जल जेटों पर आसानी से भरोसा करने और कुछ सामग्रियों में जटिल कटौती के लिए सफलतापूर्वक उनका उपयोग करने की अनुमति देती है, क्योंकि सामग्री की आंतरिक संपत्ति में किसी भी बदलाव की संभावना न्यूनतम होती है।

सीएनसी के लिए मशीनिंग सामग्री

कई इंजीनियरिंग सामग्रियाँ सीएनसी मशीनिंग टूलिंग प्रक्रियाओं के लिए डिज़ाइन की गई श्रेणी में फिट हो सकती हैं। इन सामग्रियों में शामिल हैं;

•लकड़ी

•कंपोजिट

•प्लास्टिक (अर्थात, नायलॉन, पीक, आदि)

•फोम

•धातु (अर्थात् स्टील मिश्र धातु, एल्युमीनियम, स्टेनलेस स्टील, आदि)।

सीएनसी टूलींग के माध्यम से विनिर्माण के लिए सबसे उपयुक्त सामग्री का चयन विनिर्देश और प्रयुक्त की जाने वाली प्रक्रिया पर निर्भर करता है।

सीएनसी मशीनिंग के लिए सामग्री के चयन के पैरामीटर

कई सामग्रियों का चयन किया जा सकता है, यह ध्यान में रखते हुए कि वे या तो मशीनिंग प्रक्रिया को झेल सकती हैं या उनमें पर्याप्त और आवश्यक तन्य शक्ति, ताप और रासायनिक प्रतिरोध, कठोरता और कतरनी शक्ति है।

कार्य के लिए सामग्री और उससे संबंधित भौतिक गुण भी इष्टतम स्थितियों को निर्धारित करने के लिए महत्वपूर्ण हैं, जैसे कि काटने की गति, कट की गहराई और काटने की फीडिंग दर।

ये शब्द विशिष्ट परिभाषा को भी संदर्भित करते हैं। जहाँ तक काटने की गति का प्रश्न है, इसे सतह पर प्रति मिनट मापा जाता है। जबकि काटने की गहराई उस गहराई का माप है जहाँ तक काटने वाला उपकरण काट सकता है, और फीड दर, जिसे इंच प्रति मिनट में मापा जाता है, इस क्षमता का माप है कि मशीन के उपकरण की ओर कार्य कितनी तेज़ी से फीड किया जा सकता है।

सीएनसी मशीनिंग के विविध अनुप्रयोग

इन मशीनों की बहुमुखी प्रतिभा सबसे अधिक आश्चर्यजनक है, क्योंकि वे जिन क्षेत्रों में काम कर सकती हैं और उनकी क्षमताएं अलग-अलग हैं।

यही कारण है कि इस प्रक्रिया में सीएनसी मशीनों का उपयोग कई उद्योगों में किया जा रहा है, जिनमें निर्माण, ऑटोमोटिव, एरो स्पेस और यहां तक ​​कि कृषि उद्योग भी शामिल हैं।

यह इन इकाइयों को कई उत्पादों का निर्माण और व्यवस्था करने में सक्षम बनाता है, जिसमें हाइड्रोलिक प्रेस और यहां तक ​​कि शाफ्ट के घटकों को सुरक्षित करना भी शामिल है।

इससे पहले, अधिक सटीक और भारी घटकों का निर्माण करना किसी चुनौती से कम नहीं था, जिसे सीएनसी मशीनिंग कार्य के साथ प्रभावी ढंग से संबोधित किया जाना था और सीएनसी मशीन को संचालित करना सीखना था।

सीएनसी मशीन का उपयोग किस लिए किया जाता है?

सीएनसी मशीनों में विश्वसनीय और अद्वितीय विनिर्देश होते हैं, और उन्हें उचित कामकाज के लिए विभिन्न घटकों और उपकरणों के प्रवाह की आवश्यकता होती है, निम्नलिखित मशीनरी के इनपुट के प्राथमिक टुकड़े हैं जो किसी न किसी तरह सीएनसी की प्रणाली के भीतर उपयोग किए जाते हैं;

•लकड़ी के राउटर

•बुर्ज पंचर्स

•फोम कटर

•3डी प्रिंटर

•कढ़ाई मशीनें

•बेलनाकार ग्राइंडर

•तार-झुकने वाली मशीनें

सीएनसी मशीन सुरक्षा: दुर्घटनाओं को रोकने के सर्वोत्तम तरीके

किसी भी मशीन को चलाते समय यह सुनिश्चित करना ज़रूरी है कि इससे ऑपरेटर और आसपास के लोगों को कोई नुकसान या क्षति न हो। किसी भी दुर्घटना से बचने के लिए कुछ सुझाव नीचे दिए गए हैं।

•टूल्स की सेटिंग्स की दोबारा जांच करें।

•उपयोग से पहले उपकरण डेटा और प्रोग्राम के बीच सहसंबंध को सत्यापित करना चाहिए।

•मशीन स्थापित करने से पहले उपकरण परीक्षण करें।

•किसी भी दरार या क्षति के मामले में मशीनरी की स्थिति की जांच करना न भूलें

•उपकरण परीक्षण से पहले उपयोग सुनिश्चित हो जाना चाहिए

•उपकरणों का उपयोग डिजाइनर या निर्माता द्वारा निर्धारित सीमा के भीतर ही किया जाना चाहिए

•मशीनरी के पुर्जों को धूल और अनावश्यक तेल से मुक्त रखें

ज्ञान प्रभावी सीएनसी मशीनिंग संचालन की कुंजी है

इसमें कोई आश्चर्य की बात नहीं है कि सीएनसी मशीन संचालन और सीएनसी टूलींग, उद्योगों और मशीनों के संचालकों दोनों के लिए क्रांतिकारी परिवर्तनकारी हैं।

लेकिन सीएनसी मशीनों के संचालन और उनके प्रोग्रामिंग के लिए, संबंधित अधिकारियों को मशीन के काम करने के तरीके और उन्हें सही तरीके से काम करने देने के तरीके की पूरी जानकारी और समझ होनी चाहिए। बुनियादी प्रक्रियाओं में, कई ऑपरेशन होते हैं, और आवश्यक उपकरणों और टूलिंग की मदद से, निर्माता और डेवलपर उन पर विचार करते हैं।

निष्कर्ष

सीएनसी मशीनिंग के विकास ने विकास के एक नए युग की शुरुआत की है, जिससे विनिर्माण प्रक्रिया अधिक विश्वसनीय, तेज़, सटीक और सटीक हो गई है। इसने अपने त्वरित, लागत-प्रभावी और सु-डिज़ाइन किए गए तंत्र के साथ स्वप्निल उत्पादों का निर्माण भी संभव बना दिया है।

इन मशीनों के ज़रिए निर्मित तैयार उत्पाद, मैन्युअल या संख्यात्मक रूप से संचालित मशीनों की तुलना में बेहतर, तैयार और उपयोग के लिए तैयार होते हैं। सीएनसी मशीनिंग और प्रोग्रामिंग के विकास के साथ, विनिर्माण उद्योग में नई तकनीक और तकनीकों का उदय हुआ है, जिससे सीएनसी प्रोग्रामिंग अधिक बहुमुखी और स्वतंत्र हो गई है।

साथ ही, यह निर्माताओं को परिशुद्धता और गुणवत्ता के लिए उन पर निर्भर बना रहा है।

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