एक ऊर्ध्वाधर मशीनिंग केंद्र का चयन कैसे करें
शक्ति, गति, सटीकता
प्रत्येक मेटलवर्किंग ऑपरेशन का उद्देश्य जितनी जल्दी हो सके सहिष्णुता के भीतर धातु को हटाना है। हर दुकान के लिए मुद्दा यह परिभाषित करना है कि वीएमसी के लिए कितनी धातु हटाने, कितनी जल्दी और क्या सहनशीलता की आवश्यकता है। वीएमसी की शक्ति, गति और सटीकता को प्रभावित करने वाले कई परस्पर संबंधित कारक हैं, लेकिन तीन मूल बातें स्पिंडल ड्राइव सिस्टम, मशीन ऑपरेटिंग सिस्टम (कंप्यूटर संख्यात्मक नियंत्रण), और अक्ष ड्राइव सिस्टम शामिल हैं। स्पिंडल ड्राइव सिस्टम धातु को हटाने के लिए काटने के उपकरण को शक्ति प्रदान करता है। नियंत्रण या "मशीन ऑपरेटिंग सिस्टम" वीएमसी का मस्तिष्क है और मशीन गति का समन्वय करता है। अक्ष ड्राइव सिस्टम "सवारी" है। वीएमसी की गति कितनी चिकनी है और यह उन हिस्सों में कैसे अनुवाद करता है जो स्वीकार्य सतह खत्म गुणवत्ता के साथ लगातार सटीक हैं? "सवारी" या अक्ष ड्राइव सिस्टम की गुणवत्ता फ्रेम के निर्माण और एक्स-वाई-जेड वे सिस्टम का एक कार्य है। यह मशीन का हार्डवेयर है और यह कठोरता, कंपन भिगोना क्षमता और साइड थ्रस्ट के प्रतिरोध को निर्धारित करता है। यह इन तीन महत्वपूर्ण क्षेत्रों (शक्ति, गति, सटीकता) के बीच संतुलन है जिसे आपको अपने पैसे के लिए सर्वोत्तम खरीद प्राप्त करने के लिए अपनी दुकान की जरूरतों के खिलाफ मूल्यांकन करना चाहिए।भौतिक
आपके VMC के लिए बुनियादी आवश्यकताएं, जैसे स्पिंडल आरपीएम, लो स्पीड टॉर्क और हाई स्पीड हॉर्सपावर उन सामग्रियों द्वारा स्थापित की जाती हैं जिन्हें आप मशीन करते हैं। उदाहरण के लिए, नरम सामग्री को परिष्करण के लिए उच्च गति की आवश्यकता होती है, जबकि कठोर सामग्री को कम गति वाले टोक़ की आवश्यकता होती है, साथ ही साइड थ्रस्ट के प्रभाव को कम करने के लिए कठोरता भी होती है।निम्नलिखित आमतौर पर उपयोग की जाने वाली सामग्रियों की एक सूची है जो संबंधित मशीन आवश्यकताओं और उस आवश्यकता को पूरा करने वाली सुविधा या सुविधाओं से मेल खाती है।
उत्पादन की मात्रा
हम सभी सहमत हो सकते हैं कि थ्रूपुट महत्वपूर्ण है। लेकिन प्रोटोटाइप और शॉर्ट रन के थ्रूपुट के लिए लंबे उत्पादन रन की तुलना में अलग-अलग विशेषताओं की आवश्यकता होती है। यदि आप प्रोटोटाइप मशीनिंग कर रहे हैं, तो कुछ भी जो सेटअप को तेज़ और आसान बनाता है, वह महत्वपूर्ण होने जा रहा है: प्रोग्राम संपादन, कार्य लिफाफे से नियंत्रण तक पहुंच, टेबल की ऊंचाई और थर्मल स्थिरता के लिए एक शीतलन प्रणाली। यदि वीएमसी लंबे उत्पादन रन या समर्पित उत्पादन रन के लिए है, तो स्वचालित लोडिंग और चिप हटाने आपकी सूची में उच्च होने जा रहे हैं।
गुण
गुणवत्ता नियंत्रण, एनकोडर, तरीके प्रणाली, निर्माण और कठोरता का एक कार्य है। नियंत्रण सटीक होना चाहिए और समय-समय पर कैलिब्रेट किया जाना चाहिए। कई अलग-अलग प्रकार के एन्कोडर उपलब्ध हैं, जिनमें रोटरी एनकोडर, ग्लास स्केल और लेजर स्केल शामिल हैं। वे उच्च गति पर उत्तरोत्तर उच्च सटीकता प्रदान करते हैं।एक अन्य मुद्दा तरीके प्रणाली है, जो कठोरता, कंपन भिगोना और भारी मशीनिंग संचालन के दौरान साइड थ्रस्ट का सामना करने की क्षमता को प्रभावित करता है।
मशीनिंग संचालन
वीएमसी विशेषताएं जो 3 डी आकृति के साथ एक एल्यूमीनियम मोल्ड को मशीन करने के लिए आवश्यक हैं, जैसे उच्च कार्यक्रम निष्पादन गति, स्पिंडल सांद्रता और रैंप-अप / रैंप-डाउन जरूरी नहीं कि पीतल में छेद ड्रिल करने के लिए आवश्यक समान विशेषताएं हों। यदि आप 2D भाग कर रहे हैं तो उच्च फ़ीड दर और उपकरण परिवर्तन गति महत्वपूर्ण होगी। आपको ऊर्ध्वाधर मशीनिंग केंद्र के साथ अपनी आवश्यकताओं का मिलान करना होगा।स्पिंडल ड्राइव सिस्टम
आम तौर पर, धुरी को वीएमसी का दिल माना जाता है। धुरी उपकरण रखती है और धातु काटने का संचालन करती है। स्पिंडल में लगातार रनआउट, कठोरता, रोलिंग टॉर्क, कम गर्मी उत्पादन और थर्मल स्थिरता होनी चाहिए। जितना मशीन टूल बिल्डर्स लचीलेपन को धक्का देते हैं, अधिकांश स्पिंडल दूसरों की तुलना में कुछ अनुप्रयोगों में बेहतर होते हैं। उदाहरण के लिए, एक धुरी जो उच्च गति पर एल्यूमीनियम मशीनों में कम गति, उच्च टोक़ काटने के संचालन के लिए डिज़ाइन किए गए धुरी के रूप में कम गति पर समान धातु काटने की क्षमता नहीं हो सकती है।स्पिंडल विभिन्न प्रकार की गति, टोक़ और अश्वशक्ति रेटिंग में आते हैं। सामग्री पर पहले खंड में, हमने उल्लेख किया था कि वर्कपीस सामग्री का गति, टोक़ और अश्वशक्ति पर असर पड़ता है। क्योंकि सिंगल-स्पीड वीएमसी गति, टोक़ और अश्वशक्ति रेंज को प्रतिबंधित करता है, कई वीएमसी कम गति पर टोक़ बढ़ाने के लिए दो या तीन गति के साथ गियर या बेल्ट ट्रांसमिशन का उपयोग करते हैं। लेकिन ट्रांसमिशन उच्च गति पर घर्षण का कारण बनता है, गियर ट्रांसमिशन बेल्ट ट्रांसमिशन की तुलना में अधिक घर्षण पैदा करता है। तो, उच्च गति पर, घर्षण की भरपाई के लिए स्पिंडल मोटर की अश्वशक्ति को लूट लिया जाता है। गियर वाले प्रसारण द्वारा उत्पन्न घर्षण गर्मी और कंपन में तब्दील हो जाता है जिसे थर्मल स्थिरता और कंपन को अलग करने वाली निर्माण तकनीकों के लिए शीतलन के माध्यम से नष्ट किया जाना चाहिए। ट्रांसमिशन का एक विकल्प एक इलेक्ट्रिक ट्रांसमिशन है जो दो गति रेंज बनाने के लिए दो अलग-अलग मोटर वाइंडिंग का उपयोग करता है।
विभिन्न प्रकार के स्पिंडल बीयरिंग उपलब्ध हैं, जैसे पारंपरिक रोलर, बॉल या हाइब्रिड बीयरिंग, सिरेमिक बीयरिंग, हाइड्रोस्टैटिक, वायु, चुंबकीय और संयोजन। प्रत्येक असर प्रणाली की अपनी ताकत और कमजोरियां हैं। रोलर बीयरिंग कठोर और टिकाऊ होते हैं लेकिन गर्मी उत्पन्न कर सकते हैं, जो प्रदर्शन से अलग हो जाती है। आमतौर पर, बॉल बेयरिंग कम गर्मी उत्पन्न करते हैं और रोलर बेयरिंग की तुलना में बहुत तेजी से चलते हैं, लेकिन उतने कठोर नहीं होते हैं। सिरेमिक गेंदों और स्टील दौड़ के साथ हाइब्रिड बीयरिंग पारंपरिक बॉल बेयरिंग की तुलना में तेजी से दौड़ सकते हैं क्योंकि उनके पास कम द्रव्यमान और अधिक कठोरता होती है, लेकिन दुर्घटना में विफल होने की अधिक संभावना होती है क्योंकि वे भंगुर होते हैं।
हाइड्रोस्टैटिक और हाइड्रोडायनामिक बीयरिंग एक द्रव फिल्म के साथ घूर्णन सदस्य का समर्थन करते हैं। कम गति अनुप्रयोगों में, हाइड्रोस्टैटिक बीयरिंग बहुत कठोर और घर्षण मुक्त हो सकते हैं, और उच्च गति वाले अनुप्रयोगों में या तो कठोर नहीं होते हैं या शीतलन की आवश्यकता होती है। गर्मी उत्पादन एयर बीयरिंग के साथ कोई समस्या नहीं है; हालांकि, वे कठोर नहीं हैं और अस्थिर हो सकते हैं। चुंबकीय बीयरिंगों में वायु बीयरिंगों की तुलना में बेहतर नियंत्रण विशेषताएं होती हैं, लेकिन प्रभाव से संरक्षित किया जाना चाहिए।
वाक्य-रचना
अधिकांश वीएमसी अपनी बेहतर समग्र शक्ति और कंपन भिगोना विशेषताओं और कम लागत के कारण कास्टिंग का उपयोग करते हैं। कास्टिंग में समान रूप से मोटी दीवारें होनी चाहिए क्योंकि दीवार की मोटाई में भिन्नता शीतलन और विरूपण समस्याओं का कारण बन सकती है। पतले खंड भंगुर हो सकते हैं और तनाव में होने पर विकृति का कारण बन सकते हैं।कुछ वीएमसी वेल्डमेंट का उपयोग करते हैं, जो आमतौर पर स्टील से बने होते हैं। कम मात्रा में, वेल्डमेंट की लागत कास्टिंग से कम होती है और समान आकार और वजन की कास्टिंग की तुलना में कठोर और मजबूत होती है। आम तौर पर, वेल्डमेंट कास्टिंग की तुलना में कठोर होते हैं और कम भिगोना विशेषताएं होती हैं। इसलिए, वे कम गति पर अच्छा प्रदर्शन करते हैं, लेकिन उच्च गति पर वेल्डमेंट कंपन और बकवास के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं जो किसी न किसी सतह खत्म कर सकते हैं।
नई सामग्री जो हल्की होती है, जैसे कंपोजिट, एल्यूमीनियम और टाइटेनियम, का उपयोग मशीन टूल निर्माण में भी किया जाता है। ये सामग्रियां नई उच्च प्रदर्शन मशीनों में महत्वपूर्ण लाभ प्रदान कर सकती हैं। उदाहरण के लिए, कम द्रव्यमान त्वरण और मंदी को आसान बनाता है। वजन अनुपात के साथ-साथ थर्मल स्थिरता के लिए उच्च शक्ति और कठोरता के कारण मिश्रित प्रकार की सामग्री का उपयोग बढ़ गया है।
वे सिस्टम
मशीन टूल वे सिस्टम में लोड-असर वाले घटक शामिल हैं जो स्पिंडल और टेबल का समर्थन करते हैं, साथ ही साथ उनके आंदोलन का मार्गदर्शन करते हैं। बॉक्स तरीके और रैखिक गाइड दो प्राथमिक प्रकार के तरीके सिस्टम हैं। प्रत्येक प्रणाली की अपनी सकारात्मक और नकारात्मक विशेषताएं होती हैं। दुर्भाग्य से, एक प्रकार का रास्ता प्रणाली सभी अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त नहीं है। इसलिए, जब आप मशीन टूल के लिए बाजार में होते हैं, तो आपको सिस्टम को अपने विशिष्ट एप्लिकेशन से मिलाना होगा।हमारा मानना है कि बॉक्स वे सिस्टम लंबे जीवन और कम कंपन के साथ एक वीएमसी प्रदान करते हैं, जो अधिक सटीक भागों का उत्पादन करता है। बॉक्स तरीकों की कंपन भिगोना विशेषताएं उपकरण जीवन का विस्तार करती हैं और चिकनी सतह खत्म करने में सक्षम होती हैं। यदि आपके आवेदन को उच्च सटीकता और तंग सहनशीलता के साथ कठिन सामग्रियों को मशीन करने की क्षमता की आवश्यकता है, तो बॉक्स वे सिस्टम वाला वीएमसी इष्टतम समाधान प्रदान करने की अधिक संभावना है।
रैखिक गाइड वाले वीएमसी तेजी से स्थिति प्रदान करते हैं; हालांकि, उनके पास कंपन को नम करने, साइड थ्रस्ट का सामना करने और दुर्घटनाओं से होने वाले नुकसान का विरोध करने की क्षमता कम है। यदि वीएमसी की प्रारंभिक लागत एक चिंता का विषय है, तो मशीनीकृत होने वाली सामग्री मुश्किल नहीं है, भारी खुरदरा/काटने के संचालन की आवश्यकता नहीं है और सहिष्णुता/सतह खत्म करना उतना महत्वपूर्ण नहीं है, तो रैखिक गाइड मशीनिंग केंद्र वाला एक मशीन उपकरण एक अच्छा समाधान हो सकता है।