सीएनसी लेथ की मशीनिंग सटीकता के लिए प्रभावित करने वाले कारकों और सुधार विधियों का विश्लेषण

वर्तमान में, समकालीन यांत्रिक उद्योग उत्पादन में, सीएनसी खराद प्रौद्योगिकी ने अपने उत्कृष्ट प्रदर्शन के कारण बड़ी संख्या में उपयोगकर्ताओं से मान्यता प्राप्त की है। इसी समय, उपयोगकर्ताओं की मांगें बढ़ रही हैं, और वर्कपीस की मशीनिंग सटीकता की आवश्यकताएं भी बढ़ रही हैं। विशेष रूप से हाल के वर्षों में, प्रौद्योगिकी के उदय ने उच्च परिशुद्धता उपकरण विनिर्माण प्रौद्योगिकी के बड़े पैमाने पर औद्योगिक उत्पादन को प्रेरित किया है, और बड़ी संख्या में सीएनसी खराद मशीनिंग त्रुटियों को भी जन्म दिया है। इन समस्याओं के उभरने से सीएनसी खराद प्रौद्योगिकी के अनुप्रयोग के लिए बड़ी चुनौतियाँ पैदा हो गई हैं।
यांत्रिक उत्पादन में अपरिहार्य समस्या त्रुटि है, और त्रुटि का प्रभावी समाधान (या कमी) सीएनसी मशीनिंग में प्रमुख तकनीकी कार्यों में से एक है। क्योंकि सीएनसी मशीनिंग प्रक्रिया में कई कारक त्रुटियां पैदा कर सकते हैं, जो सीधे मशीनीकृत भागों की सटीकता और गुणवत्ता को प्रभावित करते हैं। इसलिए, सीएनसी खराद वर्कपीस की मशीनिंग सटीकता में सुधार करने के लिए, यांत्रिक प्रसंस्करण की वास्तविक आवश्यकताओं के आधार पर प्रभावशाली कारकों का प्रभावी ढंग से विश्लेषण करना और त्रुटियों को नियंत्रित करने के लिए कुछ उपाय करना आवश्यक है।
1. सीएनसी खराद की अवधारणा का परिचय
1.1 सीएनसी लेथ के सामान्य वर्गीकरण और संरचनाएं
बाजार अर्थव्यवस्था के उदय ने सीएनसी खराद प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी के व्यापक अनुप्रयोग को प्रेरित किया है, जिसे विभिन्न नियंत्रण सिद्धांतों के अनुसार तीन श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: ① साधारण सीएनसी खराद प्रसंस्करण; ② प्वाइंट नियंत्रण सीएनसी खराद मशीनिंग; ③ अन्य सीएनसी खराद प्रसंस्करण।
विशिष्ट यांत्रिक प्रसंस्करण अनुप्रयोगों में, सीएनसी मशीनिंग तकनीक का उपयोग आम तौर पर जटिल और उच्च-गुणवत्ता वाले डिज़ाइन बनाने के लिए किया जाता है, जो उच्च मानक वर्कपीस के लिए उपयोगकर्ताओं की प्रसंस्करण आवश्यकताओं को पूरा कर सकता है। एक सामान्य सीएनसी खराद में निम्नलिखित भाग होते हैं:
① खराद नियंत्रण प्रणाली, जिसे कॉन्फ़िगरेशन मशीनिंग मशीन के रूप में भी जाना जाता है, मुख्य रूप से खराद को नियंत्रित करने के लिए उपयोग किया जाता है;
② लेथ सर्वो ड्राइव सिस्टम मुख्य रूप से ड्राइविंग कार्य को पूरा करता है, और सीएनसी मशीन टूल कार्यकर्ता नियंत्रण के माध्यम से वर्कपीस उत्पादन के ड्राइविंग ऑपरेशन को पूरा करता है;
③ सहायक मशीनिंग प्रणाली, सीएनसी मशीनिंग समर्थन के लिए गणितीय गणना, ड्राइंग और अन्य सहायक कार्य प्रदान करती है;
④ लेथ के लिए सीएनसी प्रोग्रामिंग सिस्टम एक सॉफ्टवेयर एप्लिकेशन सिस्टम या कोड है जिसका उपयोग लेथ को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है। इस प्रणाली के अनुप्रयोग से वर्कपीस के स्वचालित प्रसंस्करण की सुविधा मिल सकती है।
1.2 प्रदर्शन संकेतक और विशेषताएं
सीएनसी खराद की अंतर्निहित विशेषताएं उन्हें जटिल वर्कपीस और कुछ विशेष स्पेयर पार्ट्स के प्रसंस्करण के लिए अधिक उपयुक्त बनाती हैं। इसके अद्वितीय प्रदर्शन संकेतक वर्कपीस के स्वचालित (अर्ध-स्वचालित) प्रसंस्करण को सक्षम कर सकते हैं, जिससे मशीनिंग दक्षता में प्रभावी ढंग से सुधार हो सकता है। इस बीच, स्वचालन प्रौद्योगिकी के अनुप्रयोग के कारण, सीएनसी खराद की आंतरिक प्रणाली संरचना अधिक जटिल हो जाती है। एक बार समस्याएँ उत्पन्न होने पर, रखरखाव और मरम्मत की कठिनाई अपेक्षाकृत अधिक होती है, जिससे संबंधित कार्यों को करने के लिए पेशेवर कर्मियों की आवश्यकता होती है।
सीएनसी खराद का नियंत्रण सीएनसी प्रोग्रामिंग के माध्यम से प्राप्त किया जाता है, और प्रोग्रामिंग सिस्टम खराद के लिए विशिष्ट मशीनिंग चरण निर्धारित कर सकता है, जो सीएनसी खराद की प्रमुख विशेषताओं में से एक है।
सीएनसी प्रोग्रामिंग तकनीक वर्कपीस को चलाने के लिए सर्वो सिस्टम (ज्यादातर मशीन भाषा) भाषा उपकरणों का उपयोग करती है। श्रमिक खराद प्रणाली के संकेतों के अनुसार संचालन और प्रक्रिया करते हैं, जिससे उन्हें भारी शारीरिक श्रम से मुक्ति मिलती है, प्रसंस्करण दक्षता और गुणवत्ता में काफी सुधार होता है, और श्रमिकों की कार्य सामग्री और तीव्रता को सरल बनाया जाता है।
हालाँकि, जबकि सीएनसी लेथ वर्कपीस की मशीनिंग सटीकता में सुधार कर सकते हैं, निवेश लागत की आवश्यकताएं भी काफी बढ़ गई हैं। वर्कपीस की परिशुद्धता गुणांक और गुणवत्ता की आवश्यकताएं जितनी अधिक होंगी, इसकी मशीनिंग प्रक्रिया में उपयोग की जाने वाली सीएनसी खराद अनुप्रयोग प्रणाली उतनी ही जटिल होगी, और तकनीशियनों और ऑपरेटरों के लिए पेशेवर आवश्यकताएं उतनी ही मजबूत होंगी। सीधे शब्दों में कहें तो, वर्कपीस की गुणवत्ता सीएनसी मशीनिंग की लागत से सीधे आनुपातिक है।
2. सीएनसी खराद की सटीकता को प्रभावित करने वाले कारक
लोगों की जीवन-यापन की जरूरतों में वृद्धि के कारण यांत्रिक उद्योग में वर्कपीस या हस्तशिल्प की मांग बढ़ गई है। विभिन्न उद्योगों की विकास प्रक्रिया में घटकों का उपयोग और अद्यतनीकरण अपरिहार्य है। व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, सीएनसी खराद घटकों की सटीक मशीनिंग को नियंत्रित करने के लिए संख्याओं और पाठ का उपयोग करते हैं। मैन्युअल विनिर्माण में त्रुटियों और त्रुटियों के नकारात्मक प्रभाव को प्रभावी ढंग से कम करते हुए, वे त्रुटि गुणांक को कम कर सकते हैं और उत्पादों की मशीनिंग सटीकता को बढ़ा सकते हैं। सीएनसी खराद के विशिष्ट संचालन चरण चित्र 1 में दिखाए गए हैं।

 

 

चित्र 1 सीएनसी खराद के संचालन चरण

 

हालाँकि, एक निश्चित प्रकार के एकल छोटे बैच वर्कपीस के (अर्ध स्वचालित) स्वचालित प्रसंस्करण के लिए, इसके जटिल आकार और उच्च परिशुद्धता गुणांक आवश्यकताओं के कारण, प्रसंस्करण प्रभाव आदर्श नहीं है, और सटीकता में सुधार के लिए अभी भी बहुत जगह है और तकनीकी। सीएनसी खराद की मशीनिंग सटीकता को प्रभावित करने वाले मुख्य कारक इस प्रकार हैं:
2.1 सर्वो कारकों का प्रभाव
सीएनसी खराद के मशीनिंग संचालन में सर्वो प्रणाली मुख्य रूप से सीएनसी खराद के स्थिर संचालन के लिए जिम्मेदार है। इस प्रणाली के संचालन के तहत, सीएनसी खराद यांत्रिक शक्ति प्रदान करता है और एक समन्वित नियंत्रण कार्य करता है। ऑपरेशन प्रक्रिया के दौरान, यदि ऑपरेटर द्वारा सिस्टम को चलाने पर गति त्रुटि होती है, तो यह ट्रांसमिशन त्रुटियों और अन्य समस्याओं की एक श्रृंखला का कारण बनेगी, जिससे मशीनिंग सटीकता में त्रुटियां होंगी और वर्कपीस की अंतिम गुणवत्ता प्रभावित होगी।
2.2 गाइड रेल त्रुटियों का प्रभाव
सीएनसी लेथ के कई कार्य गाइड रेल पर किए जाते हैं, इसलिए गाइड रेल में उपकरण रखने की प्रक्रिया के दौरान प्रत्येक घटक की इष्टतम स्थिति की सटीक पुष्टि करना आवश्यक है। यदि लेथ मशीनिंग के दौरान गाइड रेल घिसाव पाया जाता है, या यदि ऑपरेटर रेल को गलत तरीके से नियंत्रित करता है, तो यह गाइड रेल त्रुटियों का कारण बन सकता है और वर्कपीस की गुणवत्ता पर नकारात्मक प्रभाव डाल सकता है।
2.3 टूल पैरामीटर्स का प्रभाव
सीएनसी लेथ टर्निंग टूल के बिना किसी भी घटक को संसाधित नहीं कर सकता है, लेकिन टर्निंग टूल से काटते समय कई यादृच्छिक समस्याएं उत्पन्न होती हैं। उदाहरण के लिए:
① टर्निंग टूल के मुख्य विचलन कोण की समस्या, जब मुख्य विचलन कोण की स्थिति ऑफसेट होती है या मुख्य विचलन कोण छोटा होता है, तो सीधे संसाधित वर्कपीस की सटीकता गुणांक को प्रभावित करेगा टूल टिप के बाहरी काटने की समस्या , वर्कपीस पर बाहरी मोड़ करते समय, उपकरण के लिए उच्च आवश्यकताएं होती हैं; एक बार जब आर्क टर्निंग टूल में थोड़ा सा विचलन होता है, तो यह सीधे वर्कपीस के मशीनिंग सटीकता गुणांक को प्रभावित करेगा। एक उचित टर्निंग प्रोग्राम लिखें और उपकरण की स्थिति को सही करने के लिए उपकरण अक्ष के विचलन का सावधानीपूर्वक विश्लेषण करें। सीएनसी खराद उपकरण के काटने वाले किनारे में एक गोलाकार त्रिज्या होती है, और मुख्य विचलन कोण और वर्कपीस के बीच ऊंचाई अंतर की समस्या भी होती है, जो सीएनसी खराद की मशीनिंग सटीकता पर एक निश्चित प्रभाव भी डाल सकती है। इसके आधार पर, वर्कपीस की मशीनिंग प्रक्रिया के दौरान उपकरण के प्रासंगिक मापदंडों को व्यापक रूप से संदर्भित करना, प्रोग्रामिंग के दौरान त्रुटि समस्या को ध्यान में रखना और पैरामीटर कारकों से संभावित त्रुटियों की घटना को कम करना आवश्यक है।
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2.4 सन्निकटन त्रुटि और पूर्णांकन त्रुटि का प्रभाव
तथाकथित सन्निकटन त्रुटि सटीक मूल्य नियंत्रण के माध्यम से भाग की मूल त्रुटि का अनुमान लगाने के लिए यांत्रिक नियंत्रण प्रोग्रामिंग में गणितीय सन्निकटन एल्गोरिदम के उपयोग को संदर्भित करती है। एक बार जब सटीक मान बहुत कम हो जाता है, तो यह वर्कपीस की सटीकता को प्रभावित करेगा। तथाकथित राउंडिंग त्रुटि स्टेपर दालों के माध्यम से आर्थिक स्टेपर मोटर सीएनसी खराद मशीनिंग में मशीनीकृत भागों के रैखिक विस्थापन के प्रभावी नियंत्रण को संदर्भित करती है। पल्स समतुल्य उत्पाद विनिर्देशों की सबसे छोटी इकाई है, जो सीधे सीएनसी खराद वर्कपीस की मशीनिंग सटीकता को प्रभावित करती है।
जब सीएनसी खराद का वर्कपीस काम करने की स्थिति में होता है, जब ऑपरेशन राउंडिंग पल्स के समतुल्य मूल्य तक पहुंच जाता है, तो राउंडिंग त्रुटियों से बचा नहीं जा सकता है। यह त्रुटि सीधे संसाधित घटकों के आकार और विशिष्टताओं को प्रभावित करती है।
3. मुकाबला करने की रणनीतियों की खोज
ऐसे कई कारक हैं जो सीएनसी लेथ की मशीनिंग सटीकता को प्रभावित करते हैं, लेकिन सीएनसी लेथ की मशीनिंग प्रक्रिया में, उन्हें इन कारकों से प्रभावित नहीं किया जा सकता है और उन्हें सहन किया जाना चाहिए। त्रुटि मूल्यों को अधिक प्रभावी ढंग से कम करने और वर्कपीस उत्पादन की सटीकता में सुधार करने के लिए संबंधित मुकाबला रणनीतियों को ढूंढना और संभावित कारकों से निपटना आवश्यक है।
3.1 सर्वो विचलन का नियंत्रण
सीएनसी लेथ के लिए सर्वो सिस्टम की भूमिका सबसे महत्वपूर्ण है। यदि आप लेथ पर मशीनिंग वर्कपीस की त्रुटि को कम करना चाहते हैं और लेथ के नकारात्मक प्रभाव को कम करना चाहते हैं, तो सर्वो सिस्टम के व्यावहारिक अनुप्रयोग को बहुत महत्व देना आवश्यक है। उच्च-प्रदर्शन और कम-शक्ति वाले ड्राइविंग उपकरणों को सर्वो सिस्टम के साथ जोड़ने से खराद प्रणाली के मापदंडों को प्रभावी ढंग से अनुकूलित किया जा सकता है। इस बीच, टर्निंग प्रक्रिया में, सीधे वर्कपीस की भौतिक विशेषताओं के आधार पर गति त्रुटियों को दबाने से गति अंतराल के कारण होने वाली समस्याओं की एक श्रृंखला को कम किया जा सकता है; आर्क वर्कपीस की समोच्च मशीनिंग सटीकता में सुधार करने के लिए आर्क मशीनिंग के लिए ओपन-लूप गेन फ़ंक्शन सेट करें।
3.2 सीएनसी खराद का प्रदर्शन नियंत्रण
यांत्रिक प्रौद्योगिकी के तेजी से विकास ने सीएनसी लेथ पर महत्वपूर्ण प्रभाव डाला है, और हाल के वर्षों में, सीएनसी लेथ की मशीनिंग गुणवत्ता और दक्षता में काफी सुधार हुआ है। इस बीच, सीएनसी लेथ के प्रदर्शन के मुद्दों पर भी पेशेवरों का ध्यान बढ़ रहा है। सीएनसी लेथ के प्रदर्शन को प्रभावी ढंग से कैसे सुधारा जाए यह विशेषज्ञों के बीच दैनिक चर्चाओं में से एक बन गया है। सामान्यतया, खराद के स्वयं के प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए, इसके झुकने और मरोड़ प्रतिरोध को प्रभावी ढंग से सुधारने के लिए एक झुके हुए बिस्तर के आकार को अपनाया जा सकता है।
काटने के लिए उच्च मानकीकरण गुणांक टर्निंग टूल का उपयोग, और खराद के लिए स्वचालित टूल चेंजिंग फ़ंक्शन से सुसज्जित, प्रभावी ढंग से टर्निंग प्रभाव को अनुकूलित कर सकता है और घटकों के टर्निंग सटीकता स्तर में सुधार कर सकता है। उदाहरण के तौर पर सीएनसी खराद पर एक निश्चित अक्ष प्रकार के हिस्से की विशिष्ट मशीनिंग को लेते हुए, भाग की रफ मशीनिंग से पहले 1 मिमी उपकरण मुआवजा नियंत्रण आरक्षित किया जाता है। फिर, खराद मोड़ प्रसंस्करण के दो दौर अपनाए जाते हैं। रेडियल फ़ीड दर का पहला दौर 0.5 मिमी पर सेट किया गया है, और एक अच्छी मशीनिंग की गई है। बारीक मशीनिंग का पहला दौर पूरा होने के बाद, अभी भी 0.5 मिमी उपकरण मुआवजा बाकी है। इस समय, गहरी मशीनिंग का दूसरा दौर किया जा सकता है, जिससे उत्पाद की सटीकता में प्रभावी ढंग से सुधार होगा।
व्यावहारिक संचालन के माध्यम से, यह दिखाया गया है कि शाफ्ट वर्कपीस की सटीक त्रुटि को मशीनिंग के तीन राउंड के माध्यम से प्रभावी ढंग से नियंत्रित किया जा सकता है, रफ मशीनिंग से प्राथमिक फाइन मशीनिंग और सेकेंडरी फाइन मशीनिंग तक।
3.3 त्रुटि क्षतिपूर्ति नियंत्रण
सीएनसी मशीनिंग का संचालन करते समय, उत्पाद त्रुटि दर पर सन्निकटन त्रुटि के प्रभाव को ध्यान में रखते हुए, वर्कपीस प्रोफ़ाइल की रूपरेखा तैयार करने, सटीकता गुणांक में सुधार करने, सन्निकटन त्रुटि को कम करने और गुणवत्ता और सटीकता गुणांक सुनिश्चित करने के लिए गणितीय गणना सूत्रों और सिद्धांतों का उपयोग करके नियंत्रण प्रणाली को उन्नत किया जाता है। अनियमित मशीनिंग प्रसंस्करण के दौरान वर्कपीस में सुधार होता है। राउंडिंग त्रुटियों के नियंत्रण को प्रारंभिक चरण में हार्डवेयर प्रोसेसिंग के माध्यम से रोका जा सकता है, या वास्तविक संचालन में अनिश्चित कारकों के प्रभाव को यथासंभव समाप्त करने के लिए सॉफ़्टवेयर प्रोसेसिंग के माध्यम से त्रुटियों की सटीकता मूल्य की भरपाई की जा सकती है।
वर्कपीस या प्रक्रियाओं के लिए जिन्हें बार-बार स्थिति की आवश्यकता होती है, माप त्रुटियों को कम करने और गहरी परिशुद्धता मशीनिंग के लिए अधिक सटीक गणना प्रदान करने के लिए सीएनसी मशीनिंग से पहले प्रभावी माप त्रुटि गणना की जानी चाहिए। यह बाद के चरण में वर्कपीस त्रुटि सटीकता सीमा के नियंत्रण की सुविधा प्रदान करता है, जिससे घटक उत्पादन दक्षता और सटीकता में प्रभावी ढंग से सुधार होता है
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3.4 खराद का रखरखाव और मरम्मत
सीएनसी खराद की मशीनिंग सटीकता के लिए अत्यधिक आवश्यकताएं होती हैं, इसलिए कार्य प्रक्रिया के दौरान खराद की वास्तविक समय की निगरानी आवश्यक है। एक बार जब कोई गलती संकेत दिखाई देता है, तो उसे तुरंत निपटाया जाना चाहिए, और संबंधित कार्य डेटा के प्रसंस्करण के सुरक्षा कारक को समायोजित और अनुकूलित किया जाना चाहिए। फीडबैक त्रुटि जानकारी के आधार पर, निश्चित-बिंदु नियंत्रण और नियंत्रण अंत का प्रबंधन किया जाना चाहिए। गाइड रेल की सटीकता की मरम्मत करते समय, लेथ गाइड रेल के स्थायित्व में सुधार करने और गाइड रेल के भौतिक कारकों के कारण होने वाली त्रुटियों को कम करने के लिए पर्यावरण के अनुकूल गाइड रेल कोटिंग्स का उपयोग करें।
साथ ही, सिस्टम की रखरखाव प्रक्रिया के दौरान, खराद की माप और मशीनिंग स्थिति सटीकता में सुधार किया जा सकता है, और वर्कपीस की गुणवत्ता पर सटीकता काटने के प्रभावों की श्रृंखला को कम किया जा सकता है।
4। निष्कर्ष
ऐसे कई कारण हैं जो वर्कपीस प्रसंस्करण के दौरान सीएनसी खराद की मशीनिंग सटीकता को प्रभावित करते हैं, और परिणामी त्रुटि प्रभाव उनके प्रभाव की अलग-अलग डिग्री के कारण भिन्न होते हैं। इसलिए, ऑपरेटरों को विशिष्ट कारणों का विश्लेषण करना चाहिए और सर्वो विचलन नियंत्रण, प्रदर्शन नियंत्रण और त्रुटि क्षतिपूर्ति नियंत्रण के माध्यम से वर्कपीस की मशीनिंग गुणवत्ता में सुधार के लिए आधार के रूप में सीएनसी खराद का उपयोग करना चाहिए। साथ ही, उन्हें संभावित समस्या संकटों के प्रभाव को खत्म करने के लिए नियमित रूप से खराद की मरम्मत और रखरखाव करना चाहिए, सीएनसी खराद के समग्र प्रदर्शन और सटीकता अनुपात में सुधार करना चाहिए, और यांत्रिक वर्कपीस की मशीनिंग सटीकता और गुणवत्ता को प्रभावी ढंग से सुनिश्चित करना चाहिए, आगे के सुधार को बढ़ावा देना चाहिए। चीन की सीएनसी खराद प्रौद्योगिकी विकास स्तर।