सीएनसी मशीनमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या फिनिशिंग टूल्सबद्दलच्या भीतीचे खंडन करणे

घर्षण तंत्रज्ञानातील नवीन प्रगतीमुळे मशीनिंग सेंटर ऑपरेटरना पृष्ठभाग परिष्करण (सरफेस फिनिशिंग) आणि इतर मशीनिंग क्रिया एकाच वेळी करणे शक्य होते, ज्यामुळे चक्रवेळ कमी होते, गुणवत्ता सुधारते आणि ऑफलाइन फिनिशिंगवर लागणारा वेळ व पैसा वाचतो. घर्षण फिनिशिंग साधने (टूल्स) सीएनसी मशीनच्या रोटरी टेबल किंवा टूलहोल्डर प्रणालीमध्ये सहजपणे समाविष्ट केली जातात.
जरी कंत्राटी मशीन शॉप्स वाढत्या प्रमाणात ही साधने निवडत असले तरी, महागड्या सीएनसी मशीनिंग सेंटर्समध्ये अपघर्षक वापरण्याबद्दल चिंता व्यक्त केली जात आहे. ही समस्या अनेकदा या सामान्य समजुतीतून उद्भवते की, "अपघर्षक" (जसे की सँडपेपर) मोठ्या प्रमाणात बारीक कण आणि कचरा बाहेर टाकतात, ज्यामुळे कूलिंग लाईन्स बंद होऊ शकतात किंवा उघड्या स्लाईडवेज किंवा बेअरिंग्जचे नुकसान होऊ शकते. या चिंता बहुतांशी निराधार आहेत.
“ही यंत्रे खूप महाग आणि अत्यंत अचूक आहेत,” असे डेल्टा मशीन कंपनी, एलएलसीचे अध्यक्ष जानोस हाराझी म्हणाले. ही कंपनी एक मशीन शॉप आहे, जी टायटॅनियम, निकेल मिश्रधातू, स्टेनलेस स्टील, ॲल्युमिनियम, प्लॅस्टिक आणि इतर विशेष मिश्रधातूंपासून गुंतागुंतीचे, अत्यंत काटेकोर भाग तयार करण्यात माहिर आहे. “मी असे काहीही करणार नाही, ज्यामुळे उपकरणांच्या अचूकतेशी किंवा टिकाऊपणाशी तडजोड होईल.”
लोक अनेकदा चुकून असा समज करून घेतात की “अपघर्षक” आणि “ग्राइंडिंग मटेरियल” या एकच गोष्टी आहेत. तथापि, अपघर्षक आणि आक्रमकपणे मटेरियल काढण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या अपघर्षक फिनिशिंग टूल्समध्ये फरक करणे आवश्यक आहे. फिनिशिंग टूल्स वापरादरम्यान अक्षरशः कोणतेही अपघर्षक कण तयार करत नाहीत, आणि तयार होणाऱ्या अपघर्षक कणांचे प्रमाण हे मशीनिंग प्रक्रियेदरम्यान निर्माण होणाऱ्या मेटल चिप्स, ग्राइंडिंग डस्ट आणि टूलच्या झिजेच्या प्रमाणाएवढेच असते.
अगदी कमी प्रमाणात सूक्ष्म कण तयार झाले तरी, अपघर्षक साधनांसाठीच्या गाळण प्रक्रिया (फिल्ट्रेशन) आवश्यकता मशिनिंगसाठीच्या आवश्यकतांसारख्याच असतात. फिल्ट्रा सिस्टीम्सचे जेफ ब्रूक्स म्हणतात की, कोणताही सूक्ष्म कण एका स्वस्त बॅग किंवा कार्ट्रिज गाळण प्रणालीद्वारे सहजपणे काढता येतो. फिल्ट्रा सिस्टीम्स ही एक कंपनी आहे जी औद्योगिक गाळण प्रणालींमध्ये विशेषज्ञ आहे, ज्यामध्ये सीएनसी मशीनसाठीच्या कूलंट गाळण प्रक्रियेचाही समावेश आहे.
वुल्फ्राम मॅन्युफॅक्चरिंगचे गुणवत्ता व्यवस्थापक, टिम युरानो म्हणाले की, अपघर्षक साधने वापरण्याशी संबंधित कोणताही अतिरिक्त गाळण खर्च इतका नगण्य आहे की तो "विचारात घेण्यासारखा नाही, कारण गाळण प्रणाली स्वतःच मशीनिंग प्रक्रियेदरम्यान निर्माण होणाऱ्या शीतलक (कूलंट) मधील सूक्ष्म कण काढून टाकण्यासाठी असते."
गेल्या आठ वर्षांपासून, वुल्फ्राम मॅन्युफॅक्चरिंगने क्रॉस-होल डिबरिंग आणि सरफेस फिनिशिंगसाठी आपल्या सर्व सीएनसी मशीनमध्ये फ्लेक्स-होन समाविष्ट केले आहे. लॉस एंजेलिसमधील ब्रश रिसर्च मॅन्युफॅक्चरिंग (बीआरएम) च्या फ्लेक्स-होनमध्ये, लवचिक फिलामेंट्सना कायमस्वरूपी जोडलेले लहान अपघर्षक मणी असतात, ज्यामुळे ते जटिल पृष्ठभाग तयार करणे, डिबरिंग आणि कडा गुळगुळीत करण्यासाठी एक लवचिक, कमी किमतीचे साधन बनते.
क्रॉस-ड्रिल्ड छिद्रे आणि अंडरकट, स्लॉट, रिसेस किंवा अंतर्गत बोअर यांसारख्या पोहोचण्यास कठीण असलेल्या इतर भागांमधून बर्स आणि तीक्ष्ण कडा काढून टाकणे आवश्यक आहे. बर्स अपूर्णपणे काढल्यामुळे महत्त्वाच्या द्रव, वंगण आणि वायू मार्गांमध्ये अडथळे किंवा खळबळ निर्माण होऊ शकते.
"पोर्ट इंटरसेक्शनची संख्या आणि छिद्रांच्या आकारानुसार, एका भागासाठी आम्ही दोन किंवा तीन वेगवेगळ्या आकारांचे फ्लेक्स-होन्स वापरू शकतो," असे उरानो स्पष्ट करतात.
फ्लेक्स-होन्स हे टूलिंग टर्नटेबलमध्ये जोडले गेले आहे आणि वर्कशॉपमधील काही सर्वात सामान्य भागांवर त्याचा दररोज, अनेकदा तासातून अनेक वेळा, वापर केला जातो.
"कूलंटमध्ये जाणाऱ्या इतर कणांच्या तुलनेत फ्लेक्स-होनमधून बाहेर पडणाऱ्या अपघर्षक कणांचे प्रमाण नगण्य आहे," असे युरानो स्पष्ट करतात.
कार्बाइड ड्रिल आणि एंड मिल सारख्या कटिंग टूल्समधूनही चिप्स तयार होतात, ज्यांना कूलंटमधून फिल्टर करून वेगळे करणे आवश्यक असते, असे कॅलिफोर्नियातील ऑरेंज काउंटी येथील ऑरेंज व्हाइसचे संस्थापक एरिक सन म्हणतात.
“काही मशीन शॉप्स असे म्हणू शकतात की, ‘आम्ही आमच्या प्रक्रियेत अपघर्षक वापरत नाही, त्यामुळे माझी यंत्रे पूर्णपणे कण-मुक्त आहेत.’ पण ते खरे नाही. कटिंग टूल्ससुद्धा झिजतात आणि कार्बाइडचे तुकडे तुटून कूलंटमध्ये जाऊ शकतात,” असे श्री. सन म्हणाले.
जरी ऑरेंज व्हाइस ही एक कंत्राटी उत्पादक कंपनी असली तरी, ती प्रामुख्याने ॲल्युमिनियम, स्टील आणि कास्ट आयर्नसह सीएनसी मशीनसाठी व्हाइस आणि क्विक-चेंज पार्ट्स बनवते. ही कंपनी चार मोरी सेकी NHX4000 हाय-स्पीड हॉरिझॉन्टल मशीनिंग सेंटर्स आणि दोन व्हर्टिकल मशीनिंग सेंटर्स चालवते.
श्री. सन यांच्या मते, अनेक व्हाईस हे निवडकपणे कठीण केलेल्या पृष्ठभागासह कास्ट आयर्नचे बनलेले असतात. कठीण केलेल्या पृष्ठभागासारखाच परिणाम साधण्यासाठी, ऑरेंज व्हाईसने ब्रश रिसर्चचा नॅमपॉवर अ‍ॅब्रेसिव्ह डिस्क ब्रश वापरला.
नॅमपॉवर अ‍ॅब्रेसिव्ह डिस्क ब्रशेस हे फायबर-रीइन्फोर्स्ड थर्मोप्लास्टिक बॅकिंगला जोडलेल्या लवचिक नायलॉन अ‍ॅब्रेसिव्ह फायबरपासून बनवलेले असतात आणि ते सिरॅमिक व सिलिकॉन कार्बाइड अ‍ॅब्रेसिव्हचे एक अद्वितीय मिश्रण आहे. हे अ‍ॅब्रेसिव्ह फायबर लवचिक फाईल्सप्रमाणे काम करतात, भागाच्या बाह्यरेषेनुसार फिरतात, कडा आणि पृष्ठभाग स्वच्छ करतात व घासतात, ज्यामुळे जास्तीत जास्त बर्र (धातूचे बारीक कण) काढून टाकले जातात आणि पृष्ठभागाला गुळगुळीतपणा येतो. याच्या इतर सामान्य उपयोगांमध्ये कडा गुळगुळीत करणे, भाग स्वच्छ करणे आणि गंज काढणे यांचा समावेश होतो.
पृष्ठभाग परिष्करणाची (सरफेस फिनिशिंग) कामे करण्यासाठी, प्रत्येक सीएनसी मशीन टूलच्या टूल लोडिंग सिस्टीममध्ये अपघर्षक नायलॉन ब्रश बसवलेले असतात. जरी त्यात अपघर्षक कणांचाही वापर होत असला तरी, प्राध्यापक सन यांच्या मते नामपॉवर ब्रश हा "वेगळ्या प्रकारचा अपघर्षक" आहे, कारण तो मुळातच "स्वयं-धारदार" असतो. त्याची रेषीय रचना धारदार नवीन अपघर्षक कणांना कामाच्या पृष्ठभागाच्या सतत संपर्कात ठेवते आणि हळूहळू झिजून जाते, ज्यामुळे नवीन धारदार कण दिसू लागतात.
“आम्ही गेल्या सहा वर्षांपासून दररोज नॅमपॉवरचे अ‍ॅब्रेसिव्ह नायलॉन ब्रश वापरत आहोत. या काळात, महत्त्वाच्या पृष्ठभागांवर कण किंवा वाळू जमा होण्याची आम्हाला कधीही कोणतीही समस्या आली नाही,” असे श्री. सन यांनी पुढे सांगितले. “आमच्या अनुभवानुसार, अगदी कमी प्रमाणात असलेल्या वाळूमुळेही कोणतीही अडचण येत नाही.”
ग्राइंडिंग, होनिंग, लॅपिंग, सुपरफिनिशिंग आणि पॉलिशिंगसाठी वापरले जाणारे पदार्थ. उदाहरणांमध्ये गार्नेट, कार्बोरंडम, कोरंडम, सिलिकॉन कार्बाइड, क्यूबिक बोरॉन नायट्राइड आणि विविध कणांच्या आकारातील हिरा यांचा समावेश आहे.
एक असा पदार्थ ज्यामध्ये धातूंचे गुणधर्म असतात आणि जो दोन किंवा अधिक रासायनिक मूलद्रव्यांपासून बनलेला असतो, ज्यापैकी किमान एक धातू असतो.
मशीनिंग दरम्यान वर्कपीसच्या कडेवर तयार होणारा पदार्थाचा धाग्यासारखा भाग. तो सहसा टोकदार असतो. तो हँड फाईल्स, ग्राइंडिंग व्हील्स किंवा बेल्ट्स, वायर व्हील्स, अ‍ॅब्रेसिव्ह ब्रशेस, वॉटर जेटिंग किंवा इतर पद्धतींनी काढता येतो.
मशीनिंग करताना वर्कपीसच्या एका किंवा दोन्ही टोकांना आधार देण्यासाठी टेपर्ड पिन वापरल्या जातात. वर्कपीसच्या टोकावरील ड्रिल केलेल्या छिद्रामध्ये सेंटर घातले जाते. जे सेंटर वर्कपीससोबत फिरते त्याला “लाइव्ह सेंटर” म्हणतात आणि जे सेंटर वर्कपीससोबत फिरत नाही त्याला “डेड सेंटर” म्हणतात.
भाग तयार करण्यासाठी किंवा सुधारण्यासाठी मशीन टूल्ससोबत वापरण्याकरिता विशेषतः डिझाइन केलेले मायक्रोप्रोसेसर-आधारित कंट्रोलर. प्रोग्राम केलेली सीएनसी प्रणाली मशीनची सर्वो प्रणाली आणि स्पिंडल ड्राइव्ह सक्रिय करते आणि विविध मशीनिंग क्रिया नियंत्रित करते. डीएनसी (डायरेक्ट न्यूमेरिकल कंट्रोल); सीएनसी (कॉम्प्युटर न्यूमेरिकल कंट्रोल) पहा.
मशीनिंग दरम्यान टूल/वर्कपीस इंटरफेसवरील तापमान वाढ कमी करणारा द्रव. सामान्यतः द्रव स्वरूपात, जसे की विद्राव्य किंवा रासायनिक मिश्रणे (अर्ध-कृत्रिम, कृत्रिम), परंतु संकुचित हवा किंवा इतर वायू देखील असू शकतात. पाण्यामध्ये मोठ्या प्रमाणात उष्णता शोषून घेण्याची क्षमता असल्यामुळे, त्याचा वापर कूलंट्स आणि विविध मेटलवर्किंग फ्लुइड्ससाठी वाहक म्हणून मोठ्या प्रमाणावर केला जातो. पाणी आणि मेटलवर्किंग फ्लुइडचे प्रमाण मशीनिंगच्या कार्यावर अवलंबून बदलते. कटिंग फ्लुइड; अर्ध-कृत्रिम कटिंग फ्लुइड; तेल-विद्राव्य कटिंग फ्लुइड; कृत्रिम कटिंग फ्लुइड पहा.
अनेक लहान दात असलेल्या अवजाराचा हाताने वापर करून टोकदार कोपरे आणि उंचवटे गोलाकार करणे, तसेच खरखरेपणा आणि खाच काढून टाकणे. जरी फाइलिंग सामान्यतः हाताने केले जात असले तरी, पॉवर फाइल किंवा विशेष फाइल अटॅचमेंटसह कॉन्टूर बँड सॉ वापरून लहान बॅच किंवा विशिष्ट भागांवर प्रक्रिया करताना एक मध्यवर्ती पायरी म्हणून याचा वापर केला जाऊ शकतो.
मशीनिंग प्रक्रिया ज्यामध्ये ग्राइंडिंग व्हील्स, स्टोन्स, अ‍ॅब्रेसिव्ह बेल्ट्स, अ‍ॅब्रेसिव्ह पेस्ट्स, अ‍ॅब्रेसिव्ह डिस्क्स, अ‍ॅब्रेसिव्ह्ज, स्लरीज इत्यादींच्या साहाय्याने वर्कपीसमधून मटेरियल काढले जाते. मशीनिंगचे अनेक प्रकार आहेत: सरफेस ग्राइंडिंग (सपाट आणि/किंवा चौरस पृष्ठभाग तयार करणे); सिलिंड्रिकल ग्राइंडिंग (बाह्य सिलेंडर आणि शंकू, फिलेट्स, रिसेस इत्यादींचे); सेंटरलेस ग्राइंडिंग; चॅम्फरिंग; थ्रेड आणि शेप ग्राइंडिंग; टूल शार्पनिंग; रँडम ग्राइंडिंग; लॅपिंग आणि पॉलिशिंग (अतिशय गुळगुळीत पृष्ठभाग तयार करण्यासाठी खूप बारीक ग्रिटने ग्राइंडिंग करणे); होनिंग; आणि डिस्क ग्राइंडिंग.
ड्रिलिंग, रीमिंग, टॅपिंग, मिलिंग आणि बोरिंग करू शकणारी सीएनसी मशीन. सहसा ऑटोमॅटिक टूल चेंजरने सुसज्ज असते. ऑटोमॅटिक टूल चेंजर पहा.
वर्कपीसच्या आकारमानात स्थापित मानकांपासून किमान आणि कमाल विचलन असू शकते, तरीही ते स्वीकारार्ह राहील.
वर्कपीस एका चकमध्ये घट्ट पकडला जातो, जो फेसप्लेटवर बसवलेला असतो किंवा सेंटर्समध्ये निश्चित केलेला असतो. वर्कपीस फिरत असताना, एक टूल (सहसा सिंगल-पॉइंट टूल) वर्कपीसच्या परिघावरून, टोकावरून किंवा पृष्ठभागावरून पुढे सरकवले जाते. वर्कपीस मशीनिंगच्या प्रकारांमध्ये यांचा समावेश होतो: स्ट्रेट-लाइन टर्निंग (वर्कपीसच्या परिघाभोवती कापणे); टेपर टर्निंग (शंकूला आकार देणे); स्टेप टर्निंग (एकाच वर्कपीसवर वेगवेगळ्या व्यासांचे भाग तयार करणे); चॅम्फरिंग (कडा किंवा शोल्डरला तिरकस करणे); फेसिंग (टोकाला छाटणी करणे); थ्रेडिंग (सहसा बाह्य, पण अंतर्गतही असू शकते); रफिंग (लक्षणीय धातू काढणे); आणि फिनिशिंग (अंतिम हलके काप). हे लेथ, टर्निंग सेंटर्स, चक लेथ, ऑटोमॅटिक लेथ आणि तत्सम मशीनवर केले जाऊ शकते.