मशीनिंग सटीकता पर मशीनिंग भत्ते का प्रभाव!

मशीनीकृत उत्पादों के लिए गुणवत्ता आवश्यकताओं में निरंतर सुधार के साथ, लोगों ने उत्पाद की गुणवत्ता में सुधार के तरीकों और उपायों की खोज में बहुत समय और ऊर्जा का निवेश किया है। हालाँकि, उन्होंने मशीनिंग प्रक्रिया में उत्पाद की गुणवत्ता पर मशीनिंग भत्ते के प्रभाव को नजरअंदाज कर दिया है, यह मानते हुए कि मशीनिंग प्रक्रिया के दौरान केवल भत्ते होने से उत्पाद की गुणवत्ता पर महत्वपूर्ण प्रभाव नहीं पड़ेगा। यांत्रिक उत्पादों की वास्तविक मशीनिंग प्रक्रिया में, यह पाया गया कि भागों के मशीनिंग भत्ते का आकार सीधे उत्पादों की गुणवत्ता को प्रभावित करता है।
यदि मशीनिंग भत्ता बहुत छोटा है, तो पिछली मशीनिंग प्रक्रिया के दौरान अवशिष्ट आकार और स्थिति त्रुटियों और सतह दोषों को खत्म करना मुश्किल है; हालाँकि, अत्यधिक मशीनिंग भत्ता न केवल यांत्रिक प्रसंस्करण के कार्यभार को बढ़ाता है, बल्कि सामग्री, उपकरण और ऊर्जा की खपत को भी बढ़ाता है। अधिक गंभीरता से, मशीनिंग प्रक्रिया के दौरान बड़ी मात्रा में मशीनिंग भत्ते में कटौती से उत्पन्न गर्मी भागों के विरूपण का कारण बन सकती है, भागों की मशीनिंग की कठिनाई को बढ़ा सकती है और उत्पाद की गुणवत्ता को प्रभावित कर सकती है। इसलिए, भागों के मशीनिंग भत्ते को सख्ती से नियंत्रित करना आवश्यक है।
एक
मशीनिंग भत्ते की अवधारणा
मशीनिंग भत्ता मशीनिंग प्रक्रिया के दौरान मशीनिंग सतह से काटी गई धातु की परत की मोटाई को संदर्भित करता है। मशीनिंग भत्ते को प्रक्रिया मशीनिंग भत्ते और कुल मशीनिंग भत्ते में विभाजित किया जा सकता है। प्रक्रिया मशीनिंग भत्ता एक ही प्रक्रिया में सतह पर काटी गई धातु की परत की मोटाई को संदर्भित करता है, जो आसन्न प्रक्रियाओं के बीच आयामों में अंतर पर निर्भर करता है। कुल मशीनिंग भत्ता एक भाग से तैयार उत्पाद तक की पूरी मशीनिंग प्रक्रिया के दौरान एक निश्चित सतह से निकाली गई धातु की परत की कुल मोटाई को संदर्भित करता है, जो कि उसी सतह के रिक्त स्थान के आकार और के आकार के बीच का अंतर है। भाग। कुल मशीनिंग भत्ता प्रत्येक प्रक्रिया के लिए मशीनिंग भत्ते के योग के बराबर है।
कच्चे माल के निर्माण और विभिन्न प्रक्रिया आयामों में अपरिहार्य त्रुटियों के कारण, कुल मशीनिंग भत्ता और प्रक्रिया मशीनिंग भत्ता दोनों परिवर्तनशील मान हैं, जिसके परिणामस्वरूप न्यूनतम और अधिकतम मशीनिंग भत्ते होते हैं। मशीनिंग भत्ता और सहनशीलता चित्र 1 में दिखाई गई है। चित्र में, न्यूनतम मशीनिंग भत्ता पिछली प्रक्रिया के न्यूनतम प्रक्रिया आकार और वर्तमान प्रक्रिया के अधिकतम प्रक्रिया आकार के बीच का अंतर है; अधिकतम मशीनिंग भत्ता पिछली प्रक्रिया के अधिकतम प्रक्रिया आकार और वर्तमान प्रक्रिया के न्यूनतम प्रक्रिया आकार के बीच अंतर को संदर्भित करता है। किसी प्रक्रिया के मशीनिंग भत्ते में भिन्नता की सीमा (अधिकतम और न्यूनतम मशीनिंग भत्ते के बीच का अंतर) पिछली प्रक्रिया और वर्तमान प्रक्रिया की आयामी सहनशीलता के योग के बराबर है। प्रक्रिया आयामों के लिए सहिष्णुता क्षेत्र आम तौर पर शरीर में प्रवेश करने वाले हिस्से की दिशा में निर्दिष्ट होता है। शाफ्ट भागों के लिए, मूल आकार अधिकतम प्रक्रिया आकार है, जबकि छेद के लिए, यह न्यूनतम प्रक्रिया आकार है।

दो
मशीनिंग सटीकता पर मशीनिंग भत्ते के प्रभाव का विश्लेषण
2.1 मशीनिंग सटीकता पर अत्यधिक मशीनिंग भत्ते का प्रभाव
मशीनिंग प्रक्रिया के दौरान, हिस्से अनिवार्य रूप से काटने वाली गर्मी उत्पन्न करेंगे, जिनमें से कुछ को लोहे के चिप्स और काटने वाले तरल पदार्थ द्वारा दूर ले जाया जाता है, कुछ को उपकरण में स्थानांतरित किया जाता है, और कुछ को वर्कपीस में प्रेषित किया जाता है, जिससे भागों का तापमान बढ़ जाता है। तापमान का मशीनिंग भत्ते के आकार से गहरा संबंध है। बड़े मशीनिंग भत्ते के साथ, रफ मशीनिंग का समय अनिवार्य रूप से लंबा हो जाएगा, और काटने की मात्रा भी उचित रूप से बढ़ जाएगी, जिसके परिणामस्वरूप काटने की गर्मी में लगातार वृद्धि होगी और भाग के तापमान में लगातार वृद्धि होगी। भागों के तापमान में वृद्धि से होने वाली सबसे बड़ी क्षति भागों की विकृति है, विशेष रूप से उन सामग्रियों के लिए जो तापमान परिवर्तन के प्रति संवेदनशील हैं (जैसे स्टेनलेस स्टील), जिसका अधिक प्रभाव पड़ता है। इसके अलावा, यह थर्मल विरूपण पूरी प्रसंस्करण प्रक्रिया के दौरान चलता है, जिससे प्रसंस्करण की कठिनाई बढ़ जाती है और उत्पाद की गुणवत्ता प्रभावित होती है।
उदाहरण के लिए, स्क्रू रॉड जैसे पतले शाफ्ट भागों को संसाधित करते समय, एक क्लिप एक शीर्ष मशीनिंग विधि के उपयोग के कारण, लंबाई दिशा में स्वतंत्रता की डिग्री सीमित होती है। यदि वर्कपीस का तापमान बहुत अधिक है, तो थर्मल विस्तार होगा। जब लंबाई की दिशा में विस्तार बाधित होता है, तो वर्कपीस अनिवार्य रूप से तनाव के कारण झुकने वाली विकृति से गुजरेगा, जो बाद में प्रसंस्करण में बड़ी परेशानी लाता है। गर्म करने के बाद वर्कपीस का झुकने वाला विरूपण आरेख चित्र 2 में दिखाया गया है। यदि इस बिंदु पर प्रसंस्करण जारी रहता है, तो उभरे हुए हिस्से को तैयार उत्पाद तक संसाधित किया जाएगा। कमरे के तापमान तक ठंडा होने के बाद, भाग तनाव के तहत रिवर्स विरूपण से गुजरेगा, जिससे स्थिति संबंधी त्रुटियां होंगी और गुणवत्ता प्रभावित होगी। कमरे के तापमान के बाद वर्कपीस का झुकने वाला विरूपण आरेख चित्र 3 में दिखाया गया है। व्यास की दिशा के विस्तार के बाद, बढ़े हुए हिस्से को काट दिया जाएगा, और वर्कपीस के ठंडा होने के बाद, बेलनाकारता और आयामी त्रुटियां होंगी। सटीक पेंच पीसने के दौरान, वर्कपीस का थर्मल विरूपण भी पिच त्रुटियों का कारण बन सकता है।

2.2 मशीनिंग सटीकता पर छोटे मशीनिंग भत्ते का प्रभाव
भागों का मशीनिंग भत्ता बहुत बड़ा या बहुत छोटा नहीं हो सकता। यदि मशीनिंग भत्ता बहुत छोटा है, तो यह पिछली प्रक्रिया में अवशिष्ट ज्यामितीय सहनशीलता और सतह दोषों को समाप्त नहीं कर सकता है, जिससे उत्पाद की गुणवत्ता प्रभावित होती है। भागों की मशीनिंग गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए, प्रत्येक प्रक्रिया के लिए छोड़ा गया न्यूनतम मशीनिंग भत्ता पिछली प्रक्रिया के लिए न्यूनतम मशीनिंग भत्ते की बुनियादी आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए। एक निश्चित हिस्से के आंतरिक छेद के लिए न्यूनतम मशीनिंग भत्ता बनाने वाले कारकों का योजनाबद्ध आरेख चित्र 4 में दिखाया गया है। चित्र 4 ए) एक आंतरिक छेद के साथ मशीनीकृत किए जाने वाले हिस्से को दिखाता है। यदि पिछली प्रक्रिया के दौरान छेद की धुरी O{2}}O1 संदर्भ अक्ष OO से विचलित हो जाती है, और एक स्थितीय त्रुटि n होती है, और एक बेलनाकार त्रुटि p होती है (जैसे टेपर, दीर्घवृत्त, आदि) और आंतरिक छेद में सतह खुरदरापन त्रुटि एच (जैसा कि चित्र 4 बी में दिखाया गया है), तो बोरिंग से पहले स्थितीय सहिष्णुता को खत्म करने के लिए, बोरिंग अनुक्रम के एक तरफ न्यूनतम मशीनिंग भत्ते में उपरोक्त त्रुटियों और दोषों के मान शामिल होने चाहिए। बोरिंग प्रक्रिया के दौरान वर्कपीस की अपरिहार्य स्थापना त्रुटि को ध्यान में रखते हुए, यानी वर्कपीस स्थापना के बाद मूल छेद अक्ष OO और रोटेशन अक्ष O '-O' के बीच त्रुटि ई (जैसा कि चित्र 4c में दिखाया गया है), साथ ही आयामी सहिष्णुता टी बोरिंग प्रक्रिया के दौरान, इस प्रक्रिया का न्यूनतम मशीनिंग भत्ता z निम्नानुसार व्यक्त किया जा सकता है:
Z, T/2+h+p+n+e से अधिक या उसके बराबर (एकल पक्ष भत्ता)

चित्र 4 न्यूनतम मशीनिंग भत्ते के संरचना कारकों का आरेख
उपरोक्त त्रुटियों के मान और अभिव्यक्तियाँ विभिन्न भागों और प्रक्रियाओं के लिए भिन्न-भिन्न होती हैं। किसी प्रक्रिया के प्रसंस्करण भत्ते का निर्धारण करते समय, इसे अलग तरीके से व्यवहार किया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, पतले शाफ्ट झुकने और विरूपण से ग्रस्त हैं, और बसबार की सीधी-रेखा त्रुटि व्यास आयामों की सहनशीलता सीमा से अधिक हो गई है। प्रक्रिया का मशीनिंग भत्ता उचित रूप से बढ़ाया जाना चाहिए; ऐसी प्रक्रियाओं के लिए जो मशीनिंग सतह का पता लगाने के लिए फ्लोटिंग कटर और अन्य उपकरणों का उपयोग करती हैं, इंस्टॉलेशन त्रुटि ई के प्रभाव को नजरअंदाज किया जा सकता है, और प्रक्रिया के मशीनिंग भत्ते को तदनुसार कम किया जा सकता है; मुख्य रूप से सतह खुरदरापन को कम करने के लिए उपयोग की जाने वाली कुछ सटीक मशीनिंग प्रक्रियाओं के लिए, प्रक्रिया में मशीनिंग भत्ते का आकार केवल सतह खुरदरापन से संबंधित है।
तीन
मशीनिंग भत्ते का उचित चयन
3.1 भागों की मशीनिंग भत्ते के लिए सिद्धांत
भागों के लिए मशीनिंग भत्ते का चयन भागों में प्रयुक्त सामग्री, आकार, सटीकता स्तर और मशीनिंग विधि से निकटता से संबंधित है, और विशिष्ट स्थिति पर निर्भर करता है। भागों के मशीनिंग भत्ते का निर्धारण करते समय, निम्नलिखित सिद्धांतों का पालन किया जाना चाहिए:
(1) मशीनिंग समय को कम करने और भागों की मशीनिंग लागत को कम करने के लिए न्यूनतम मशीनिंग भत्ते का उपयोग किया जाना चाहिए।
(2) पर्याप्त मशीनिंग भत्ता छोड़ा जाना चाहिए, विशेषकर अंतिम प्रक्रिया के लिए। मशीनिंग भत्ते को ड्राइंग पर निर्दिष्ट सटीकता और सतह खुरदरापन सुनिश्चित करना चाहिए।
(3) मशीनिंग भत्ते का निर्धारण करते समय, भागों के ताप उपचार के कारण होने वाली विकृति पर विचार किया जाना चाहिए, अन्यथा इसके परिणामस्वरूप स्क्रैप हो सकता है।
(4) मशीनिंग भत्ते का निर्धारण करते समय, मशीनिंग विधि और उपकरण के साथ-साथ मशीनिंग प्रक्रिया के दौरान होने वाली संभावित विकृति पर भी विचार किया जाना चाहिए।
(5) मशीनिंग भत्ता निर्धारित करते समय, मशीनीकृत भागों के आकार पर विचार किया जाना चाहिए। भाग जितना बड़ा होगा, मशीनिंग भत्ता उतना ही अधिक होगा। जैसे-जैसे भागों का आकार बढ़ता है, काटने वाले बलों, आंतरिक तनाव आदि के कारण होने वाली विकृति की संभावना भी बढ़ जाती है।
3.2 मशीनिंग भत्ता निर्धारित करने की विधि
3.2.1 अनुभवजन्य अनुमान विधि
प्रक्रिया कर्मियों के डिजाइन अनुभव या समान भागों के साथ तुलना के आधार पर मशीनिंग भत्ता निर्धारित करने के लिए अनुभवजन्य अनुमान पद्धति का उपयोग आमतौर पर उत्पादन अभ्यास में किया जाता है। उदाहरण के लिए, निर्माणाधीन जहाजों में पतवार स्टॉक, पतवार पिन, मध्यवर्ती शाफ्ट और स्टर्न शाफ्ट के लिए मशीनिंग भत्ता प्रक्रिया कर्मियों के डिजाइन अनुभव के वर्षों के आधार पर निर्धारित किया जाता है। वर्कपीस के महत्व और फोर्जिंग ब्लैंक पर बड़ी मात्रा और उच्च तनाव जैसे कारकों के प्रभाव को ध्यान में रखते हुए, बाहरी सर्कल के रफ टर्निंग के बाद 6 मिमी का एक सटीक मशीनिंग भत्ता छोड़ा जाता है, सेमी के बाद 3 मिमी का एक सटीक मशीनिंग भत्ता छोड़ा जाता है। सटीक मोड़, और सटीक मोड़ के बाद 1 मिमी का पीस भत्ता छोड़ दिया जाता है। अपर्याप्त प्रसंस्करण भत्ते के कारण अपशिष्ट उत्पादन को रोकने के लिए, अनुभवजन्य अनुमान विधि आम तौर पर बड़े प्रसंस्करण भत्ते का अनुमान लगाती है। इस विधि का उपयोग आमतौर पर एकल टुकड़े छोटे बैच उत्पादन के लिए किया जाता है।
3.2.2 टेबल लुकअप सुधार विधि
लुकअप टेबल सुधार विधि उत्पादन अभ्यास और प्रायोगिक अनुसंधान से संचित डेटा के आधार पर मशीनिंग भत्ते को निर्धारित करने की एक विधि है, जिसे एक तालिका में संकलित किया जाता है और वास्तविक मशीनिंग स्थितियों के साथ संयोजन में संशोधित किया जाता है। इस पद्धति का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। असर वाले हिस्सों को खुरदरा मोड़ने के बाद बाहरी घेरे को सटीक रूप से मोड़ने और पीसने के लिए मशीनिंग भत्ते क्रमशः तालिका 1 और तालिका 2 में दिखाए गए हैं।
3.2.3 विश्लेषण एवं गणना पद्धति
विश्लेषणात्मक गणना विधि प्रयोगात्मक डेटा और गणना सूत्रों के आधार पर मशीनिंग भत्ते को प्रभावित करने वाले विभिन्न कारकों का विश्लेषण और व्यापक गणना करके मशीनिंग भत्ता निर्धारित करने की एक विधि है। इस विधि द्वारा निर्धारित प्रसंस्करण भत्ता सटीक और आर्थिक रूप से उचित दोनों है, लेकिन इसके लिए व्यापक जानकारी के संचय की आवश्यकता होती है, जो उपरोक्त दो विधियों की तरह सरल और सहज नहीं है। इसलिए, यह विधि वर्तमान में कम लागू होती है।
चार
उपसंहार
वास्तविक उत्पादन में, इस तथ्य के कारण कि कई भागों के रिक्त स्थान की उत्पादन विधि अस्थायी रूप से निर्धारित की जाती है, उदाहरण के लिए, केन्द्रापसारक कास्टिंग द्वारा डाली गई स्टेनलेस स्टील आस्तीन को स्टील प्लेट कॉइल में बदल दिया जाता है और वेल्ड किया जाता है; कूलर का अंतिम कवर, मोटर का आधार और गियरबॉक्स के सैंडब्लास्टिंग भागों को वेल्डेड भागों से बदल दिया जाता है। इन भागों की उत्पादन प्रक्रिया में कई अनिश्चित कारक हैं, और उनके आकार की त्रुटियों का अनुमान लगाना मुश्किल है। इसलिए, इन भागों के मशीनिंग भत्ते को निर्धारित करने के लिए इस आलेख में पेश की गई तीन विधियां लागू नहीं हैं, और केवल वास्तविक उत्पादन प्रक्रिया में लचीले ढंग से महारत हासिल की जा सकती हैं।
तालिका 1: रफ टर्निंग और सटीक टर्निंग के बाद शाफ्ट भागों के बाहरी सर्कल के लिए मशीनिंग भत्ता, मिमी

तालिका 2 एक्सिस पार्ट्स के बाहरी सर्किलों को पीसने के लिए मशीनिंग भत्ता मिमी