हाई-स्पीड मशीनिंग क्या है?

निर्भर करता है कि आप किससे पूछते हैं।

कुछ लोग इसे एक विपणन शब्द की तरह मानते हैं {{0}स्पेक शीट पर "हाई{1}स्पीड" चिपका देते हैं और अधिक शुल्क लेते हैं। अन्य लोग सटीक आरपीएम सीमा के बारे में गरमागरम बहस में पड़ जाते हैं। उपयोगी उत्तर कहीं बीच में है।

उच्च गति मशीनिंग, या एचएसएम, का आम तौर पर मतलब किसी दी गई सामग्री के लिए सामान्य मानी जाने वाली गति से पांच से दस गुना तेज गति से काटना है। लेकिन जैसे-जैसे उपकरण और मशीनों में सुधार होता है, "सामान्य" बदलता रहता है, इसलिए परिभाषा भी इसके साथ चलती रहती है। बीस साल पहले, 8,000 आरपीएम तेज़ था। अब प्रवेश स्तर के वीएमसी बिना प्रयास किए ही सफल हो गए हैं।

सॉलोमन बात

एचएसएम के बारे में लगभग हर लेख में कार्ल सॉलोमन और उनके 1931 के जर्मन पेटेंट का उल्लेख है। यहां संक्षिप्त संस्करण है: उन्होंने कुछ परीक्षणों में 16,500 मीटर/मिनट तक की समयावधि के लिए हास्यास्पद गति से हेलिकल मिलों के साथ एल्यूमीनियम काटने के प्रयोग चलाए और पाया कि तापमान में कटौती हमेशा के लिए बढ़ती नहीं रहती है। यह कुछ महत्वपूर्ण गति पर चरम पर होता है, फिर जैसे-जैसे आप तेजी से आगे बढ़ते हैं, गिरता जाता है।

यह क्यों मायने रखता है? क्योंकि यह एक ऐसी व्यवस्था का सुझाव देता है जहां तेजी से काटने से वास्तव में वर्कपीस में कम गर्मी उत्पन्न होती है। और ऐसे किसी भी मशीनिंग हिस्से के लिए जो थर्मल विरूपण को सहन नहीं कर सकता है {{1}पतली दीवारें, कड़ी सहनशीलता, जटिल ज्यामिति {{2}यह एक बड़ी बात है।

गर्मी कहाँ जाती है?

कम से कम पाठ्यपुस्तकों के अनुसार, उच्च काटने की गति पर क्या होता है: चिप इतनी तेज़ी से बनती है और निकल जाती है कि यह अधिकांश काटने वाली गर्मी को अपने साथ ले जाती है। कुछ स्रोत 90% या 95% जैसी संख्याएँ बताते हैं। ईमानदारी से कहें तो, इसे सटीक रूप से मापना कठिन है, और प्रतिशत सामग्री, उपकरण ज्यामिति, शीतलक और अन्य चर के समूह पर निर्भर करता है।

क्या देखना आसान है: उचित एचएसएम मापदंडों पर, चिप्स गर्म निकलते हैं {{0}कभी-कभी स्टील पर नीले या भूरे रंग का हो जाता है {{1}जबकि भाग स्वयं अपेक्षाकृत ठंडा रहता है। आप इसे महसूस कर सकते हैं. टेस्ट कट चलाएं, मशीन बंद करें, वर्कपीस को छूएं। यह आपको नहीं जलाएगा, भले ही चिप्स जला दें।

मोल्ड कार्य के लिए, यह मायने रखता है क्योंकि गुहाओं में सभी प्रकार की विशेषताएं होती हैं जो गर्मी से नफरत करती हैं। पतली पसलियाँ. गहरी जेबें. लगभग बिना किसी ड्राफ्ट वाली दीवारें। इन्हें परंपरागत रूप से मशीन में डालें और काटने के दौरान ये बड़े हो जाते हैं, फिर ठंडे होने पर सिकुड़ जाते हैं और आपके आयाम वहीं समाप्त हो जाते हैं, जिनका आपने इरादा नहीं किया था। उन्हें एचएसएम स्थितियों में मशीनीकृत करें और वे पूरे समय अधिक आयामी रूप से स्थिर रहते हैं।

कम से कम यही सिद्धांत है. वास्तविक परिणाम कई कारकों पर निर्भर करते हैं। मैंने देखा है कि दुकानें एचएसएम उपकरणों में निवेश करती हैं और फिर भी थर्मल समस्याओं से जूझती हैं क्योंकि उनकी कार्यप्रणाली पर्याप्त कठोर नहीं थी, या उन्होंने अपनी काटने की रणनीतियों, या एक दर्जन अन्य चीजों को समायोजित नहीं किया था।

टूलींग भाग के लिए कोई भी भुगतान नहीं करना चाहता

आप नियमित टूल धारकों के साथ एचएसएम नहीं कर सकते। यहीं पर दुकानें मुसीबत में पड़ जाती हैं, {{1}वे उच्च गति वाली स्पिंडल खरीदती हैं और अपने मौजूदा CAT40 या BT30 टूलींग का उपयोग करने का प्रयास करती हैं।

 

भौतिकी समस्या

 

समस्या केन्द्रापसारक बल है. 15,000 या 20,000 आरपीएम पर, स्पिंडल बोर केन्द्रापसारक लोडिंग से फैलता है। एक ठोस टूल शैंक उसी तरह विस्तारित नहीं होता है। टेपर फिट ढीला हो जाता है। रनआउट ऊपर चला जाता है. अचानक आपकी महँगी उच्च-स्पीड स्पिंडल आपकी पुरानी मशीन से भी खराब परिणाम दे रही है।

फिक्स एचएसके {{0}एक जर्मन डिज़ाइन (होहल {{1}शाफ्ट -केगेल, खोखला टेपर शैंक) है जो 90 के दशक के मध्य में एक आईएसओ मानक बन गया। खोखला निर्माण टांग को धुरी के साथ विस्तारित होने देता है, और यह टेपर और चेहरे दोनों से एक साथ संपर्क करता है। जैसे-जैसे गति बढ़ती है, क्लैम्पिंग बल नीचे की बजाय ऊपर जाता है।

जो बात आपको पहले से कोई नहीं बताता: एचएसके पर स्विच करने का मतलब है आपके पूरे टूल क्रिब को बदलना। प्रत्येक धारक, प्रत्येक कोलेट, प्रत्येक एक्सटेंशन। प्लस आर्बर, प्लस प्रीसेटर्स यदि वे संगत नहीं हैं। यह तेजी से जुड़ता है। और फिर आपको ऐसे लोगों की ज़रूरत है जो जानते हों कि एचएसके टूलींग को ठीक से कैसे संभालना है, यह स्टीप टेपर सामान की तुलना में अधिक सटीक है।

प्रोग्रामिंग आधी लड़ाई है

यदि टूलपाथ लगातार मंदी को मजबूर करता है तो उच्च गति वाले स्पिंडल कुछ भी हासिल नहीं करते हैं। यह शायद एचएसएम क्षमता खरीदने और वास्तव में इसका उपयोग करने के बीच सबसे बड़ा अंतर है।

पुराने {{0}स्कूल मोल्ड प्रोग्रामिंग ने अनुमानित वक्रों के लिए हजारों छोटे रेखा खंड उत्पन्न किए। नियंत्रकों ने इन्हें एक-एक करके संसाधित किया। पारंपरिक फ़ीड में, ठीक है। एचएसएम फ़ीड पर, नियंत्रण कायम नहीं रह पाता। मशीन धीमी होती है, गति पकड़ती है, गति बढ़ाती है, फिर धीमी हो जाती है। आपको सतह पर झटकेदार गति और गवाह के निशान मिलते हैं।

लेकिन NURBS समर्थन CAM सिस्टम और मशीन नियंत्रण के बीच भिन्न होता है। और इसे सही ढंग से स्थापित करने के लिए ज्ञान की आवश्यकता होती है जो हर प्रोग्रामर के पास नहीं होता है। मैं ऐसी दुकानों को जानता हूं जो पुराने सीएएम के साथ महंगे एचएसएम उपकरण चलाती हैं, लाइन खंड टूलपाथ तैयार करती हैं, सोचती हूं कि उन्हें अपेक्षित परिणाम क्यों नहीं मिल रहे हैं।

काटने की रणनीति भी बदलती है. पारंपरिक रफिंग में धीमी गति से फीड करने पर भारी कट लगते हैं {{1}कटर को दबा दें, जोर से दबाएं। एचएसएम रफिंग उच्च फ़ीड पर हल्का रेडियल जुड़ाव लेता है। कटर लोडेड रहता है, लेकिन कभी ओवरलोड नहीं होता। बल कम रहते हैं. पतली दीवारें विक्षेपित नहीं होतीं। छोटे उपकरण टूटते नहीं.

इस अधिकार को प्राप्त करने के लिए CAM सॉफ़्टवेयर की आवश्यकता होती है जो निरंतर जुड़ाव टूलपाथ और प्रोग्रामर का समर्थन करता है जो समझते हैं कि उनका उपयोग कब करना है। मशीन लगभग आसान हिस्सा है.

साँचे की दुकानों के लिए

इनमें से कोई भी बात मायने रखती है या नहीं, यह इस बात पर निर्भर करता है कि आप क्या बना रहे हैं।

जटिल साँचे {{0}जटिल विभाजन रेखाएँ, ऑप्टिकल सतहें, पतले कोर, टाइट शट{{1}ऑफ्स-सबसे अधिक लाभ पहुँचाते हैं। आप बेंच पर फिटिंग और पॉलिशिंग में जो समय बिताते हैं, वह स्पिंडल समय में परिवर्तित हो जाता है, जो अधिक पूर्वानुमानित, अधिक दोहराने योग्य होता है। मशीन की सतह की फिनिश में इतना सुधार हो जाता है कि मैन्युअल काम काफी कम हो जाता है। ईडीएम निर्भरता कम हो जाती है क्योंकि आप उन सुविधाओं को मिल सकते हैं जिनके लिए इलेक्ट्रोड की आवश्यकता होती है।

उदार सहनशीलता के साथ सरल साँचे? भुगतान कम स्पष्ट है. पारंपरिक मशीनिंग ठीक काम कर सकती है।

अधिकांश इंजेक्शन मोल्ड का काम बीच में कहीं पड़ता है। सवाल यह नहीं है कि एचएसएम काम करता है या नहीं, यह स्थापित है। सवाल यह है कि क्या आपकी नौकरी का मिश्रण उपकरण, टूलींग, सॉफ्टवेयर और प्रशिक्षण में निवेश को उचित ठहराता है। यह हर दुकान के लिए एक अलग गणना है।

एक बात मैं कहूंगा: जिन दुकानों में वास्तविक एचएसएम क्षमता है और जिन दुकानों में वास्तविक एचएसएम क्षमता नहीं है, उनके बीच का अंतर बढ़ रहा है। लीड टाइम की उम्मीदें कड़ी होती जा रही हैं। सतही विशिष्टताओं की मांग बढ़ती जा रही है। जटिल काम वाले ग्राहक उन आपूर्तिकर्ताओं पर ध्यान केंद्रित कर रहे हैं जो वास्तव में इसे वितरित कर सकते हैं। वह दबाव आप पर लागू होता है या नहीं यह आपकी बाज़ार स्थिति पर निर्भर करता है।

इसका कोई सार्वभौमिक उत्तर नहीं है. लेकिन यदि आप जटिल काम पर उद्धरण खो रहे हैं, या आपका फिटिंग श्रम बढ़ता जा रहा है, या ग्राहक जटिल कार्यों पर तेजी से बदलाव के लिए पूछते रहते हैं, तो ये संकेत ध्यान देने योग्य हैं।