मल्टी-एक्सिस सीएनसी मशीनिंग में सही प्रकार की मशीन का चयन सबसे महत्वपूर्ण निर्णयों में से एक है। यह प्रक्रिया की समग्र क्षमताओं, संभव 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 बहु-अक्षीय सीएनसी मशीनिंग की मूल बातों पर एक नज़र डालेगी और सही विकल्प बनाने में सहायता के लिए 3-अक्षीय, 4-अक्षीय और 5-अक्षीय सीएनसी मशीनिंग की तुलना करेगी।
3-अक्ष 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 तल में रखते हैं। आधुनिक मशीनों में कई तलों पर काम करने का विकल्प संभव है। लेकिन उन्हें विशेष फिक्स्चर की आवश्यकता होती है जिन्हें बनाना थोड़ा महंगा होता है और इसमें बहुत 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 सुविधाएँ या तो आर्थिक रूप से अव्यवहारिक हैं, या बस असंभव हैं। उदाहरण के लिए, 3-अक्ष मशीनें कोणीय सुविधाएँ या XYZ निर्देशांक प्रणाली पर कुछ भी नहीं बना सकती हैं।
इसके विपरीत, 3-अक्ष मशीनें अंडरकट सुविधाएँ बना सकती हैं। हालाँकि, उन्हें कई पूर्व-आवश्यकताओं और टी-स्लॉट और डोवेटेल कटर जैसे विशेष कटर 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 का विकल्प चुनना अधिक व्यवहार्य हो जाता है।
4-अक्ष मशीनिंग का परिचय
4-अक्ष मशीनिंग अपने 3-अक्ष समकक्षों की तुलना में अधिक उन्नत है। XYZ प्लेन में कटिंग टूल 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 बिना किसी विशेष आवश्यकता जैसे कि अद्वितीय फिक्स्चर या कटिंग टूल के 4 पक्षों पर काम कर सकती है।
जैसा कि पहले बताया 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 कटिंग टूल बनाने के लिए आवश्यक अतिरिक्त लागत 4-अक्ष और 3-अक्ष मशीनों के बीच समग्र लागत अंतर से अधिक है। इस प्रकार वे कुछ परियोजनाओं के लिए अधिक व्यवहार्य विकल्प बन जाते हैं।
इसके अलावा, 4-अक्ष मिलिंग का एक और महत्वपूर्ण पहलू समग्र गुणवत्ता है। चूंकि ये मशीनें एक साथ 4 तरफ़ काम कर सकती हैं, इसलिए फिक्स्चर पर वर्कपीस को फिर से लगाने की ज़रूरत नहीं होती। जिससे मानवीय त्रुटि की संभावना कम हो जाती है और समग्र सटीकता में सुधार होता है।
आज, 4-अक्ष सीएनसी मशीनिंग के दो प्रकार हैं; सतत और अनुक्रमण।
निरंतर मशीनिंग से कटिंग टूल और वर्कपीस एक ही समय में चलते रहते हैं। इसका मतलब है कि मशीन घूमते हुए भी 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 कटिंग टूल बंद हो जाता है। इसका मतलब है कि इंडेक्सिंग मशीनों में समान क्षमताएँ नहीं होती हैं क्योंकि वे जटिल चाप और आकृतियाँ नहीं बना सकती हैं। एकमात्र लाभ यह है कि अब वर्कपीस को 4 अलग-अलग तरफ़ से मशीन किया जा सकता है, बिना किसी विशेष फिक्स्चर की आवश्यकता के जो 3-अक्ष मशीन में आवश्यक हैं।
5-अक्ष मशीनिंग का परिचय
5-अक्ष मशीनिंग चीजों को एक कदम आगे ले जाती है और दो विमानों पर घुमाव की अनुमति देती है। यह बहु-अक्ष घुमाव और काटने वाले उपकरण की तीन दिशाओं में घूमने की क्षमता दो अभिन्न गुण हैं जो इन मशीनों के लिए सबसे जटिल कामों को संभालना संभव बनाते हैं।
बाजार में दो तरह की 5-अक्षीय सीएनसी मशीनिंग उपलब्ध हैं। 3+2-अक्षीय मशीनिंग और निरंतर 5-अक्षीय मशीनिंग। दोनों ही सभी विमानों में काम करते हैं, लेकिन पहले वाले में इंडेक्सिंग 4-अक्षीय मशीन के समान ही सीमाएँ और कार्य सिद्धांत 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 सुविधाजनक रूप से मशीन करने की क्षमता मिलती है।
3, 4, 5 एक्सिस सीएनसी मशीनिंग के बीच मुख्य अंतर
सीएनसी मशीनिंग 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 बताया गया है, फिक्स्चर और प्रक्रियाओं से जुड़ी जटिलताओं के कारण कई प्रोजेक्ट अन्यथा किफायती 3-अक्ष मिलिंग पर अधिक महंगे होंगे। इसी तरह, हर एक प्रोजेक्ट के लिए केवल 5-अक्ष मिलिंग का विकल्प चुनना मशीन गन से कॉकरोचों से लड़ने जैसा होगा। प्रभावी नहीं लगता, है न?
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 किसी भी विशेष परियोजना के लिए आवश्यक गुणवत्ता मापदंडों पर किसी भी तरह का समझौता किए बिना सबसे अच्छी तरह की मशीन का चयन किया जाता है।
यहां सीएनसी मशीनिंग के विभिन्न प्रकारों के बीच 5 मुख्य अंतर दिए गए हैं।
काम के सिद्धांत
सभी सीएनसी मशीनिंग का कार्य सिद्धांत एक जैसा 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 टूल की गति को समझने के लिए या तो एम-कोड या जी-कोड का उपयोग करती हैं।
अंतर अलग-अलग तलों पर घूमने की अतिरिक्त क्षमता में आता है। 4-अक्ष और 5-अक्ष दोनों सीएनसी मिलिंग अलग-अलग निर्देशांकों पर घूमने की अनुमति देते हैं और इस गुणवत्ता के परिणामस्वरूप अपेक्षाकृत आसानी से अधिक जटिल आकृतियों का निर्माण होता है।
परिशुद्धता एवं शुद्धता
सीएनसी मशीनिंग अपनी सटीकता और कम सहनशीलता के लिए जानी जाती है। हालांकि, 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 का यह मार्जिन नगण्य है। हालांकि, एयरोस्पेस और ऑटोमोबाइल अनुप्रयोगों से संबंधित संवेदनशील अनुप्रयोगों के लिए, यहां तक कि सबसे छोटा विचलन भी समस्या पैदा कर सकता है।
4-अक्ष और 5-अक्ष दोनों सीएनसी मशीनिंग में यह समस्या नहीं होती है क्योंकि उन्हें किसी भी रीपोजिशनिंग की आवश्यकता नहीं होती है। वे एक ही फिक्सचर पर कई विमानों पर 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 का अंतर उद्योग के बजाय डिजाइन की समग्र जटिलता पर आधारित होगा।
एयरोस्पेस क्षेत्र के लिए एक सरल भाग को 3-अक्षीय मशीन पर विकसित किया जा सकता है, जबकि किसी अन्य क्षेत्र के लिए किसी जटिल भाग को विकसित करने के लिए 4-अक्षीय या 5-अक्षीय मशीन की आवश्यकता हो सकती है।
लागत
3, 4 और 5-अक्ष सीएनसी मिलिंग के बीच मुख्य अंतर लागत है। 3-अक्ष मशीनें खरीदने और रखरखाव के लिए स्वाभाविक रूप से अधिक किफायती हैं। हालाँकि, उनके उपयोग 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 होने वाला खर्च समान रहता है, फिर भी फिक्स्चर खर्च का एक महत्वपूर्ण हिस्सा लेते हैं।
दूसरी ओर, 4 और 5-अक्ष मशीनिंग तकनीकी रूप से अधिक उन्नत हैं और इनमें बेहतर विशेषताएं हैं। इसलिए, वे स्वाभाविक रूप से महंगे हैं। हालांकि, वे टेबल पर बहुत सारी क्षमताएं 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 बढ़ जाती है और 4-अक्ष या 5-अक्ष मशीनिंग एक अधिक व्यवहार्य विकल्प बन जाता है।
समय सीमा
जब समग्र लीड समय की बात आती है, तो निरंतर 5-अक्ष मशीनें सर्वोत्तम समग्र परिणाम प्रदान करती हैं। वे स्टॉपेज की कमी और एकल-चरण मशीनिंग के कारण सबसे कम समय में सबसे जटिल आकृतियों को भी संसाधित कर सकते हैं।
इसके बाद सतत 4-अक्षीय मशीनें आती हैं, क्योंकि वे एक अक्ष में घूर्णन की अनुमति देती हैं तथा एक बार में केवल समतलीय कोणीय विशेषताओं को ही संभाल सकती हैं।
अंत में, 3-अक्ष सीएनसी मशीनों में सबसे लंबा लीड टाइम होता है क्योंकि कटिंग चरणों में होती है। इसके अलावा, 3-अक्ष मशीनों की सीमाओं का मतलब है कि वर्कपीस की बहुत अधिक रीपोजिशनिंग होगी, जिसके परिणामस्वरूप किसी भी प्रोजेक्ट के लिए कुल लीड टाइम में वृद्धि होगी।
3 अक्ष बनाम 4 अक्ष बनाम 5 अक्ष मिलिंग, कौन सा बेहतर है?
विनिर्माण में, कोई भी तरीका बिल्कुल बेहतर नहीं होता या एक ही उपाय सभी के लिए उपयुक्त नहीं होता। सही विकल्प परियोजना की पेचीदगियों, समग्र बजट, समय और गुणवत्ता 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 3D ज्यामिति बना सकता है, जबकि 3-अक्ष तेज़ी से और लगातार सरल टुकड़े बना सकता है।
संक्षेप में, इस सवाल का कोई जवाब नहीं है कि कौन सा विकल्प बेहतर है। कोई भी मशीनिंग विधि जो लागत, समय और परिणामों के बीच सही संतुलन प्रदान करती है, वह किसी विशेष परियोजना के लिए एक आदर्श विकल्प होगी।
और पढ़ें: सीएनसी मिलिंग बनाम सीएनसी टर्निंग: क्या 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 बहुत मदद कर सकते हैं। गुआंगशेंग किसी भी स्थिति के लिए आदर्श विनिर्माण विकल्प है क्योंकि यह अत्यंत स्थिरता के साथ सर्वश्रेष्ठ देने पर जोर देता है।
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निष्कर्ष
सभी 3, 4 और 5-अक्ष सीएनसी अलग-अलग हैं और प्रत्येक प्रकार की अपनी ताकत या कमजोरियाँ होती हैं। हालाँकि, सही विकल्प किसी प्रोजेक्ट की अनूठी 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 खोजना है। तीनों प्रकार के सीएनसी किसी विशेष प्रोजेक्ट की आवश्यकताओं के आधार पर कुछ प्रदान कर सकते हैं।
पोस्ट करने का समय: नवम्बर-29-2023