मल्टी-एक्सिस सीएनसी मशीनिंग में सही प्रकार की मशीन का चयन सबसे महत्वपूर्ण निर्णयों में से एक है। यह प्रक्रिया की समग्र क्षमताओं, संभावित डिज़ाइनों और समग्र लागतों को निर्धारित करता है। 3-अक्ष बनाम 4-अक्ष बनाम 5-अक्ष सीएनसी मशीनिंग एक लोकप्रिय बहस है और सही उत्तर परियोजना की आवश्यकताओं पर निर्भर करता है।
यह मार्गदर्शिका मल्टी-एक्सिस सीएनसी मशीनिंग की बुनियादी बातों पर एक नज़र डालेगी और सही विकल्प बनाने में सहायता के लिए 3-एक्सिस, 4-एक्सिस और 5-एक्सिस सीएनसी मशीनिंग की तुलना करेगी।
3-एक्सिस मशीनिंग का परिचय
स्पिंडल X, Y और Z दिशाओं में रैखिक रूप से घूमता है और वर्कपीस को ऐसे फिक्स्चर की आवश्यकता होती है जो इसे एक विमान में रखते हैं। आधुनिक मशीनों में अनेक विमानों पर संचालन का विकल्प संभव है। लेकिन उन्हें विशेष फिक्स्चर की आवश्यकता होती है जिन्हें बनाना थोड़ा महंगा होता है और इसमें काफी समय भी लगता है।
हालाँकि, 3-अक्ष सीएनसी क्या कर सकते हैं इसकी कुछ सीमाएँ भी हैं। 3-अक्ष सीएनसी की सापेक्ष कीमतों के बावजूद, कई सुविधाएं या तो आर्थिक रूप से अव्यवहार्य हैं, या बिल्कुल असंभव हैं। उदाहरण के लिए, 3-अक्ष मशीनें कोणीय विशेषताएं या XYZ समन्वय प्रणाली पर मौजूद कोई भी चीज़ नहीं बना सकती हैं।
इसके विपरीत, 3-अक्ष मशीनें अंडरकट सुविधाएँ बना सकती हैं। हालाँकि, उन्हें टी-स्लॉट और डोवेटेल कटर जैसे कई पूर्व-आवश्यकताओं और विशेष कटरों की आवश्यकता होती है। इन आवश्यकताओं को पूरा करने से कभी-कभी कीमतें आसमान छू सकती हैं और कभी-कभी 4-अक्ष या 5-अक्ष सीएनसी मिलिंग समाधान चुनना अधिक व्यवहार्य हो जाता है।
4-एक्सिस मशीनिंग का परिचय
4-अक्ष मशीनिंग अपने 3-अक्ष समकक्षों की तुलना में अधिक उन्नत है। XYZ विमानों में काटने के उपकरण की गति के अलावा, वे वर्कपीस को Z-अक्ष पर भी घूमने की अनुमति देते हैं। ऐसा करने का मतलब है कि 4-अक्ष मिलिंग अद्वितीय फिक्स्चर या काटने के उपकरण जैसी किसी विशेष आवश्यकता के बिना 4 तरफ से काम कर सकती है।
जैसा कि पहले कहा गया है, इन मशीनों पर अतिरिक्त अक्ष उन्हें कुछ मामलों के लिए अधिक आर्थिक रूप से व्यवहार्य बनाता है जहां 3-अक्ष मशीनें काम कर सकती हैं, लेकिन विशेष आवश्यकताओं के साथ। 3-अक्ष पर सही फिक्स्चर और काटने के उपकरण बनाने के लिए आवश्यक अतिरिक्त लागत 4-अक्ष और 3-अक्ष मशीनों के बीच कुल लागत अंतर से अधिक है। जिससे वे कुछ परियोजनाओं के लिए अधिक व्यवहार्य विकल्प बन गए हैं।
इसके अलावा, 4-अक्ष मिलिंग का एक अन्य महत्वपूर्ण पहलू समग्र गुणवत्ता है। चूंकि ये मशीनें एक साथ 4 तरफ से काम कर सकती हैं, इसलिए फिक्स्चर पर वर्कपीस को दोबारा लगाने की जरूरत नहीं है। जिससे मानवीय त्रुटि की संभावना कम हो जाएगी और समग्र सटीकता में सुधार होगा।
आज, दो प्रकार की 4-अक्ष सीएनसी मशीनिंग हैं; निरंतर और अनुक्रमण।
निरंतर मशीनिंग काटने के उपकरण और वर्कपीस को एक ही समय में चलने की अनुमति देती है। इसका मतलब यह है कि मशीन घूमते समय सामग्री को काट सकती है। जिससे जटिल चाप और हेलिक्स जैसी आकृतियाँ बनाना मशीन के लिए बहुत आसान हो जाता है।
दूसरी ओर, इंडेक्सिंग मशीनिंग चरणों में काम करती है। एक बार जब वर्कपीस Z-प्लेन के चारों ओर घूमना शुरू कर देता है तो काटने का उपकरण बंद हो जाता है। इसका मतलब यह है कि अनुक्रमण मशीनों में समान क्षमताएं नहीं होती हैं क्योंकि वे जटिल आर्क और आकार नहीं बना सकती हैं। एकमात्र लाभ यह तथ्य है कि वर्कपीस को अब किसी विशेष फिक्स्चर की आवश्यकता के बिना 4 अलग-अलग पक्षों पर मशीनीकृत किया जा सकता है जो 3-अक्ष मशीन में आवश्यक हैं।
5-एक्सिस मशीनिंग का परिचय
5-अक्ष मशीनिंग चीजों को एक कदम आगे ले जाती है और दो विमानों पर घूमने की अनुमति देती है। काटने के उपकरण की तीन दिशाओं में चलने की क्षमता के साथ यह बहु-अक्ष रोटेशन दो अभिन्न गुण हैं जो इन मशीनों के लिए सबसे जटिल कार्यों को संभालना संभव बनाते हैं।
बाज़ार में दो प्रकार की 5-अक्ष सीएनसी मशीनिंग उपलब्ध हैं। 3+2-अक्ष मशीनिंग और निरंतर 5-अक्ष मशीनिंग। दोनों सभी स्तरों पर काम करते हैं लेकिन पहले वाले की सीमाएं और कार्य सिद्धांत एक इंडेक्सिंग 4-अक्ष मशीन के समान हैं।
3+2 अक्ष सीएनसी मशीनिंग रोटेशन को एक दूसरे से स्वतंत्र होने की अनुमति देती है लेकिन एक ही समय में दोनों समन्वय विमानों के उपयोग को प्रतिबंधित करती है। इसके विपरीत, निरंतर 5-अक्ष मशीनिंग ऐसे प्रतिबंधों के साथ नहीं आती है। जिससे बेहतर नियंत्रण और सबसे जटिल ज्यामिति को आसानी से मशीनीकृत करने की क्षमता मिलती है।
3, 4, 5 एक्सिस सीएनसी मशीनिंग के बीच मुख्य अंतर
सीएनसी मशीनिंग के प्रकार की जटिलताओं और सीमाओं को समझना प्रक्रिया की लागत, समय और गुणवत्ता के बीच सर्वोत्तम संतुलन सुनिश्चित करने के लिए अभिन्न अंग है।
जैसा कि पहले कहा गया है, फिक्स्चर और प्रक्रियाओं से संबंधित जटिलताओं के कारण कई परियोजनाएं अन्यथा किफायती 3-अक्ष मिलिंग पर अधिक महंगी होंगी। इसी तरह, हर एक परियोजना के लिए 5-अक्ष मिलिंग का चयन करना मशीन गन के साथ तिलचट्टे से मुकाबला करने का पर्याय होगा। प्रभावशाली नहीं लगता, है ना?
यही कारण है कि 3-अक्ष, 4-अक्ष और 5-अक्ष मशीनिंग के बीच मुख्य अंतर को समझना आवश्यक है। ऐसा करने से यह सुनिश्चित हो सकता है कि आवश्यक गुणवत्ता मानकों पर कोई समझौता किए बिना किसी विशेष परियोजना के लिए सर्वोत्तम प्रकार की मशीन का चयन किया गया है।
यहां सीएनसी मशीनिंग के प्रकारों के बीच 5 मुख्य अंतर दिए गए हैं।
काम के सिद्धांत
सभी सीएनसी मशीनिंग का कार्य सिद्धांत समान है। कंप्यूटर द्वारा निर्देशित कटिंग टूल सामग्री को हटाने के लिए वर्कपीस के चारों ओर घूमता है। इसके अलावा, सभी सीएनसी मशीनें वर्कपीस के सापेक्ष उपकरण की गति को समझने के लिए या तो एम-कोड या जी-कोड का उपयोग करती हैं।
अंतर विभिन्न विमानों के चारों ओर घूमने की अतिरिक्त क्षमता में आता है। 4-अक्ष और 5-अक्ष दोनों सीएनसी मिलिंग अलग-अलग निर्देशांक के बारे में घूमने की अनुमति देती है और इस गुणवत्ता के परिणामस्वरूप सापेक्ष आसानी से अधिक जटिल आकृतियों का निर्माण होता है।
परिशुद्धता एवं सटीकता
सीएनसी मशीनिंग अपनी सटीकता और कम सहनशीलता के लिए जानी जाती है। हालाँकि, सीएनसी का प्रकार उत्पाद की अंतिम सहनशीलता को प्रभावित करता है। 3-अक्ष सीएनसी, हालांकि बहुत सटीक है, वर्कपीस की लगातार पुनः स्थिति के कारण यादृच्छिक त्रुटियों की अधिक संभावना होगी। अधिकांश अनुप्रयोगों के लिए, त्रुटि की यह संभावना नगण्य है। हालाँकि, एयरोस्पेस और ऑटोमोबाइल अनुप्रयोगों से संबंधित संवेदनशील अनुप्रयोगों के लिए, सबसे छोटा विचलन भी समस्याएं पैदा कर सकता है।
4-अक्ष और 5-अक्ष दोनों सीएनसी मशीनिंग में वह समस्या नहीं है क्योंकि उन्हें किसी पुनर्स्थापन की आवश्यकता नहीं है। वे एक ही फिक्स्चर पर कई विमानों को काटने की अनुमति देते हैं। इसके अलावा, यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि यह 3-अक्ष मशीनिंग की गुणवत्ता में विसंगति का एकमात्र स्रोत है। इसके अलावा, परिशुद्धता और सटीकता के मामले में समग्र गुणवत्ता समान रहती है।
अनुप्रयोग
उद्योग-व्यापी अनुप्रयोग के बजाय, सीएनसी के प्रकार में अंतर उत्पाद की प्रकृति से संबंधित है। उदाहरण के लिए, 3-अक्ष, 4-अक्ष और 5-अक्ष मिलिंग उत्पादों के बीच अंतर उद्योग के बजाय डिजाइन की समग्र जटिलता पर आधारित होगा।
एयरोस्पेस क्षेत्र के लिए एक सरल भाग को 3-अक्ष मशीन पर विकसित किया जा सकता है, जबकि किसी अन्य क्षेत्र के लिए जटिल हिस्से को 4-अक्ष या 5-अक्ष मशीन के उपयोग की आवश्यकता हो सकती है।
लागत
लागत 3, 4, और 5-अक्ष सीएनसी मिलिंग के बीच प्राथमिक अंतर में से एक है। 3-अक्ष मशीनें खरीदना और रखरखाव करना स्वाभाविक रूप से अधिक किफायती हैं। हालाँकि, उनका उपयोग करने का खर्च फिक्स्चर और ऑपरेटरों की उपलब्धता जैसे कारकों पर निर्भर करता है। जबकि 4-अक्ष और 5-अक्ष मशीनों के मामले में ऑपरेटरों पर किए गए खर्च समान रहते हैं, फिक्स्चर अभी भी खर्चों का एक महत्वपूर्ण हिस्सा लेते हैं।
दूसरी ओर, 4 और 5-अक्ष मशीनिंग तकनीकी रूप से अधिक उन्नत है और इसमें बेहतर विशेषताएं हैं। इसलिए, वे स्वाभाविक रूप से महंगे हैं। हालाँकि, वे मेज पर बहुत सारी क्षमताएँ लाते हैं और कई अनूठे मामलों में एक व्यवहार्य विकल्प हैं। उनमें से एक पर पहले ही चर्चा की जा चुकी है जहां 3-अक्ष मशीन के साथ सैद्धांतिक रूप से संभव डिज़ाइन के लिए बहुत सारे कस्टम फिक्स्चर की आवश्यकता होगी। जिससे कुल लागत में वृद्धि होगी और 4-अक्ष या 5-अक्ष मशीनिंग अधिक व्यवहार्य विकल्प बन जाएगी।
समय सीमा
जब समग्र लीड समय की बात आती है, तो निरंतर 5-अक्ष मशीनें सर्वोत्तम समग्र परिणाम प्रदान करती हैं। रुकावटों और एकल-चरण मशीनिंग की कमी के कारण वे सबसे जटिल आकृतियों को भी कम से कम समय में संसाधित कर सकते हैं।
इसके बाद निरंतर 4-अक्ष मशीनें आती हैं क्योंकि वे एक अक्ष में घूमने की अनुमति देती हैं और एक बार में केवल समतल कोणीय विशेषताओं को ही संभाल सकती हैं।
अंत में, 3-अक्ष सीएनसी मशीनों में सबसे लंबा समय होता है क्योंकि कटिंग चरणों में होती है। इसके अलावा, 3-अक्ष मशीनों की सीमाओं का मतलब है कि वर्कपीस का बहुत अधिक पुनर्स्थापन होगा, जिसके परिणामस्वरूप किसी भी परियोजना के लिए समग्र लीड समय में वृद्धि होगी।
3 एक्सिस बनाम 4 एक्सिस बनाम 5 एक्सिस मिलिंग, कौन सा बेहतर है?
विनिर्माण क्षेत्र में, बिल्कुल बेहतर विधि या सभी के लिए उपयुक्त एक समाधान जैसी कोई चीज़ नहीं है। सही विकल्प परियोजना की जटिलताओं, समग्र बजट, समय और गुणवत्ता की आवश्यकताओं पर निर्भर करता है।
3-अक्ष बनाम 4-अक्ष बनाम 5-अक्ष, सभी के अपने गुण और दोष हैं। स्वाभाविक रूप से, 5-अक्ष अधिक जटिल 3डी ज्यामिति बना सकता है, जबकि 3-अक्ष तेजी से और लगातार सरल टुकड़ों का मंथन कर सकता है।
संक्षेप में, इस प्रश्न का कोई उत्तर नहीं है कि कौन सा विकल्प बेहतर है। कोई भी मशीनिंग विधि जो लागत, समय और परिणामों के बीच सही संतुलन प्रदान करती है, किसी विशेष परियोजना के लिए एक आदर्श विकल्प होगी।
और पढ़ें: सीएनसी मिलिंग बनाम सीएनसी टर्निंग: किसे चुनना सही है
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किसी भी परियोजना या व्यवसाय के लिए, सही विनिर्माण भागीदार सफलता और विफलता के बीच का अंतर हो सकता है। विनिर्माण उत्पाद विकास प्रक्रिया का एक अभिन्न अंग है और उस चरण में सही विकल्प किसी उत्पाद को व्यवहार्य बनाने में काफी मदद कर सकते हैं। गुआंगशेंग किसी भी स्थिति के लिए आदर्श विनिर्माण विकल्प है क्योंकि यह अत्यधिक स्थिरता के साथ सर्वोत्तम प्रदान करने पर जोर देता है।
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निष्कर्ष
सभी 3, 4, और 5-अक्ष सीएनसी अलग-अलग हैं और प्रत्येक प्रकार अपनी ताकत या कमजोरियों के साथ आता है। हालाँकि, सही विकल्प किसी परियोजना की विशिष्ट आवश्यकताओं और उसकी माँगों पर निर्भर करता है। विनिर्माण में कोई सही विकल्प नहीं है. सही दृष्टिकोण गुणवत्ता, लागत और समय का सबसे इष्टतम संयोजन ढूंढना है। किसी विशेष परियोजना की आवश्यकताओं के आधार पर सभी तीन प्रकार के सीएनसी कुछ न कुछ प्रदान कर सकते हैं।
पोस्ट करने का समय: नवंबर-29-2023