विस्तृत व्याख्या के साथ CNC मशीनिंग प्रोग्रामिंग क्या है l CNC मशीन क्या है l CNC गति नियंत्रण l CNC सुरक्षा अभ्यास l CNC मशीन निर्देशांक l मशीन जीरो पॉइंट l

23/01/202323/01/2023 पर Rathod Sunil द्वारा प्रकाशित

सीएनसी मशीन क्या है

सीएनसी: कम्प्यूटरीकृत न्यूमेरिकल कंट्रोल (कंप्यूटर + न्यूमेरिकल कंट्रोल)

• संख्यात्मक नियंत्रण एक प्रोग्रामेबल ऑटोमेशन है जिसमें प्रक्रिया को संख्याओं, अक्षरों और प्रतीकों द्वारा नियंत्रित किया जाता है।
• सीएनसी मशीनिंग विनिर्माण क्षेत्र में उपयोग की जाने वाली एक प्रक्रिया है जिसमें कंप्यूटर का उपयोग मशीन टूल्स जैसे लैथ, मिल और ग्राइंडर को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है।

CNC मशीनिंग क्यों आवश्यक है

• 2डी या 3डी में जटिल घुमावदार ज्यामिति का निर्माण यांत्रिक साधनों द्वारा बेहद महंगा था, जिसके लिए आमतौर पर नियंत्रण कटर गतियों के लिए जटिल जिग्स की आवश्यकता होती थी।
• उच्च पुनरावर्तनीयता और परिशुद्धता के साथ मशीनिंग घटक।
• मशीनिंग कार्यों को मानव रहित किया।
• उत्पादन योजना में सुधार और उत्पादकता बढ़ाने के लिए।
• वैश्विक बाजार में जीवित रहने के लिए सीएनसी मशीनों को निकट सहनशीलता हासिल करनी होगी।

सीएनसी मशीन

इस कोर्स को अधिकतम सीखने के लिए ऑक्सनार्ड, सीए के हास ऑटोमेशन, इंक द्वारा बनाई गई सीएनसी मशीनों पर ध्यान केंद्रित किया गया है। अध्याय 5 सीएनसी प्रोग्रामिंग लैंग्वेज और 6 सीएनसी ऑपरेशन विशेष रूप से हास नियंत्रण के लिए लिखे गए हैं। हास मशीनों को निम्नलिखित कारणों से हाइलाइट किया गया है:

• विनिर्माण उदयोग। हास ऑटोमेशन पश्चिमी दुनिया का सबसे बड़ा मशीन टूल बिल्डर है।
• हास ने कॉलेजों, विश्वविद्यालयों और तकनीकी स्कूलों को कई मशीनें दान या संपन्न की हैं, इसलिए उनके शैक्षणिक संस्थानों में पाए जाने की संभावना है।
• सभी हास मशीनें समान नियंत्रण का उपयोग करती हैं, समान रूप से काम करती हैं, और उद्योग मानक प्रोग्रामिंग का उपयोग करती हैं। जो सीखा जाता है वह आसानी से अन्य मेक या मॉडल मशीनों में स्थानांतरित हो जाता है।
• हास विशेष रूप से इंजीनियरिंग, प्रोटोटाइप, चिकित्सा, आभूषण और आला के लिए डिज़ाइन की गई सीएनसी मशीनों के कई छोटे पदचिह्न बनाता है।

सीएनसी सुरक्षा अभ्यास

पहली बार CNC प्रोग्राम चलाते समय इन अतिरिक्त सावधानियों का उपयोग करें:

• मशीन को धीमा करने के लिए मशीन रैपिड और फीड ओवरराइड नियंत्रणों का उपयोग करें।
• क्रैश होने का एक प्रमुख कारण सेटिंग टूल या फिक्सचर गलत तरीके से ऑफ़सेट करना है। कार्यक्रम की शुरुआत में चालों पर विशेष ध्यान दें और उपकरण बदलने के तुरंत बाद जब उपकरण भाग की ओर बढ़ता है। जब तक टूल कटिंग डेप्थ पर न हो, तब तक प्रोग्राम के माध्यम से एक लाइन आगे बढ़ाने के लिए सिंगल-ब्लॉक मोड का उपयोग करें।
• मशीन पर हाथ रखकर या आपातकालीन स्टॉप बटन के पास बने रहें।
• मुसीबत के पहले संकेत पर मशीन की गति रोकें।

सीएनसी उपकरण के प्रकार

सीएनसी मिलिंग मशीन के लिए उपकरण प्रकार और कॉन्फ़िगरेशन की एक विस्तृत श्रृंखला उपलब्ध है। हर प्रकार, भिन्नता और उपयोग पर चर्चा करना इस पाठ्यक्रम के दायरे से बाहर है। यह अध्याय प्रोटोटाइप और अल्पावधि उत्पादन मशीनिंग के लिए सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले उपकरणों का परिचय देता है। कोई भी उपकरण आपूर्ति कैटलो कई अन्य को सूचीबद्ध करेगा।

• एंड मिल्स (फ्लैट, बॉल, बुल और चम्फर)
• फेस मिल
• कॉर्नर राउंडिंग टूल
• स्लॉट उपकरण
• स्पॉट-सेंटर ड्रिल
• घूमा ड्रिल
• नल
• बांट

1. एंड मिल्स (फ्लैट, बॉल, बुल और चम्फर)

मिलिंग टूल्स में फ्लैट, बॉल, बुल नोज़ और चम्फर शामिल हैं। फ्लैट नोज मिल्स का इस्तेमाल 2डी कॉन्टूर्स और पॉकेट्स की मिलिंग के लिए किया जाता है। 3डी मिलिंग के लिए बॉल नोज मिल का उपयोग किया जाता है। बुल नोज एंड मिल्स का कोना त्रिज्या होता है। वे दीवार के तल पर पट्टिका बनाने के लिए उपयोग किए जाते हैं। क्योंकि वे एक एंड मिल की तुलना में अधिक मजबूत होते हैं इसलिए उन्हें कभी-कभी रफिंग ऑपरेशंस के लिए भी इस्तेमाल किया जाता है। चाम्फर मिलों में एक चम्फर या डिबरर भागों को बनाने के लिए इस्तेमाल की जाने वाली नाक होती है।

2. फेस मिल

एक फेस मिल में कटिंग इन्सर्ट होते हैं जो खराब होने पर बदल दिए जाते हैं। वे कठोर हैं, आठ या अधिक काटने वाले किनारों तक हो सकते हैं, और सामग्री को जल्दी से निकाल सकते हैं। वे अक्सर पहले मशीनिंग ऑपरेशन के लिए उपयोग किए जाते हैं ताकि जल्दी से भाग पर एक सपाट समाप्त चेहरा बनाया जा सके।

3. कॉर्नर रेडियस टूल

कॉर्नर रेडियस जिसे कॉर्नर राउंड टूल भी कहा जाता है, का उपयोग भाग के बाहरी कोने पर फ़िलेट लगाने के लिए किया जाता है।

4. स्लॉट मिल / स्लॉटिंग सॉ

स्लॉट मिल में साइड मिलिंग कटर, स्लिटिंग आरी और वुड्रूफ़ कीसेट कटर शामिल हैं। स्लिटिंग आरी और साइड मिलिंग कटर एक विशेष आर्बर पर लगाए जाते हैं। वुड्रूफ़ कटर सिंगल पीस टूल हैं जिनका उपयोग स्लॉट और अंडरकट बनाने के लिए किया जाता है जिन्हें एक मानक टूल होल्डर में रखा जा सकता है।

5. छेद बनाने के उपकरण

1. कैंटर-स्पॉट ड्रिल

कैंटर स्पॉटिंग ड्रिल्स छोटे होते हैं और बहुत कठोर ड्रिल्स का उपयोग भाग के चेहरे पर शंकु बनाने के लिए किया जाता है। क्योंकि वे तीक्ष्ण बिंदु पर आते हैं और झुकने का विरोध करते हैं, वे छेद का सटीक पता लगाते हैं। शंकु बाद की ड्रिल को डगमगाने से रोकने में मदद करता है और यह सुनिश्चित करता है कि ड्रिल ठीक से स्थित है और ड्रिल सीधे नीचे है। मशीन स्क्रू के लिए शंक्वाकार चेहरा बनाने के लिए काउंटरसिंक ड्रिल का उपयोग किया जाता है।

संयुक्त खोलना – काउंटरसिंक का उपयोग एक ऑपरेशन में स्क्रू क्लीयरेंस होल और काउंटरसिंक बनाने के लिए किया जाता है। कैंटर, काउंटरसिंक और संयुक्त ड्रिल के कई अलग-अलग आकार और टिप कोण हैं। सुनिश्चित करें कि काउंटरसिंक का टिप कोण मशीन स्क्रू के सम्मिलित कोण से मेल खाता है, और यह कि ड्रिल का व्यास स्क्रू हेड के व्यास से अधिक है।

2. ट्विस्ट ड्रिल

ट्विस्ट ड्रिल कई व्यास और लंबाई में उपलब्ध हैं। आमतौर पर उच्च गति वाले स्टील, कार्बाइड या कोबाल्ट से बने होते हैं, वे लंबे जीवन के लिए टाइटेनियम नाइट्राइड टिन के साथ भी लेपित हो सकते हैं। अधिकांश ट्विस्ट ड्रिल का टिप कोण 118 डिग्री है।

3. नल (Taps)

काटने वाले Taps सामग्री को दूर करके धागे बनाते हैं। Tapsको रोल करें, Taps को धातु के आकार में बनाकर धागे का निर्माण करें। फार्म Taps कोई चिप्स नहीं बनाते हैं और एल्यूमीनियम, तांबा, पीतल और प्लास्टिक सहित नरम सामग्री के लिए उपयोग किए जाते हैं। बॉटम टैप का उपयोग टैप ब्लाइंड होल के लिए किया जाता है। स्पाइरल पॉइंट टैप चिप को छेद के माध्यम से आगे और नीचे की ओर धकेलता है। Taps को सही आकार में ड्रिल किए गए छेद की आवश्यकता होती है ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि धागा ठीक से बनता है। उदाहरण के लिए, एक ¼-‐20 काटने वाले Taps के लिए 201 (#7) छेद ड्रिल करने की आवश्यकता होती है। निर्दिष्ट थ्रेड आकार और फिट के लिए सही ड्रिल आकार खोजने के लिए परिशिष्ट ए में ड्रिल चार्ट देखें।

4. रीमर

सटीक आकार के छेद और उत्कृष्ट सतह खत्म करने के लिए रीमर का उपयोग करें। रीमेड छेद आमतौर पर 0002 इंच व्यास के भीतर सटीक होते हैं। उदाहरण के लिए, ग्राउंड पिन और झाड़ियों के लिए उपयोग किए जाने वाले छेद के लिए एक रिएमर का उपयोग किया जाता है। रीमर को उपयोग से पहले एक विशिष्ट आकार के छेद को ड्रिल करने की आवश्यकता होती है। काटने की गति और फ़ीड भी महत्वपूर्ण हैं। बहुत कम या बहुत अधिक सामग्री निकालें और छेद सही आकार का नहीं होगा।

मशीन उपकरण का विन्यास (सीएनसी खराद)

खराद एक प्रकार का मशीन टूल है जो वर्कपीस को घुमाने से सामग्री को हटाता है, वर्कपीस को वांछित आकार देने के लिए सिंगल पॉइंट टूल, या टूलिंग / ड्रिलिंग बिट्स के साथ मशीनिंग की जाती है। सीएनसी खराद में आम तौर पर विभिन्न उपकरण होते हैं जैसे कि काम के टुकड़े को पकड़ने के लिए चक, काम के टुकड़े को घुमाने के लिए धुरी और उसकी मोटर, काटने के उपकरण को मशीनिंग बिंदुओं पर ले जाने के लिए सर्वो मोटर।

सीएनसी मशीन निर्देशांक

सीएनसी मशीन समन्वय प्रणाली चित्र 6 में सचित्र है। मशीन समन्वय प्रणाली के लिए नियंत्रण बिंदु को मशीन धुरी के कैंटर-फेस के रूप में परिभाषित किया गया है। मशीन समन्वय प्रणाली के लिए मूल बिंदु को मशीन होम कहा जाता है। यह मशीन स्पिंडल के कैंटर-फेस की स्थिति है जब जेड-एक्सिस पूरी तरह से पीछे हट जाता है और टेबल को बैक-लेफ्ट कॉर्नर के पास की सीमा तक ले जाया जाता है।

सीएनसी मोशन कंट्रोल

अधिकांश सीएनसी मशीनें प्रत्येक अक्ष को 0002 इंच या उससे कम पूरे मशीनिंग लिफाफे में स्थित कर सकती हैं। यह सटीकता चित्र 5 में सचित्र बंद-लूप सर्वो तंत्र के उपयोग से आंशिक रूप से प्राप्त की जाती है। मशीन नियंत्रण प्रत्येक मशीन अक्ष से जुड़ी सर्वो मोटर को नियंत्रक बोर्ड के माध्यम से एक गति संकेत भेजता है। यह सर्वो मोटर्स को टेबल या कॉलम से जुड़े बॉल स्क्रू को घुमाने का कारण बनता है, जिससे यह हिल जाता है।

अक्ष की वास्तविक स्थिति की लगातार निगरानी की जाती है और बॉल स्क्रू से जुड़े सर्वो ट्रांसमीटर से प्रतिक्रिया के साथ कमांड स्थिति की तुलना की जाती है। बॉल स्क्रू में लगभग कोई बैकलैश नहीं होता है, इसलिए जब सर्वो दिशा को उलटता है तो कमांड्ड रिवर्सिंग मोशन और टेबल की दिशा में संबंधित परिवर्तन के बीच लगभग कोई अंतराल नहीं होता है। सीएनसी नियंत्रण किसी भी मामूली बैकलैश के लिए समायोजित करने के लिए इलेक्ट्रॉनिक मुआवजे का उपयोग करता है जो मौजूद हो सकता है।

CNC खराद की कुल्हाड़ियाँ

खराद में मशीनिंग वर्कपीस के लिए आवश्यक निर्दिष्ट पदों के लिए समन्वय प्रणाली है। जैसा कि नीचे दिखाए गए लंबवत दिशा को एक्स अक्ष कहा जाता है, और क्षैतिज दिशा को जेड अक्ष कहा जाता है। X अक्ष और Z अक्ष समकोण बनाते हैं।

मशीनिंग कार्यक्रम का प्रारूप

मशीनिंग प्रोग्राम सीएनसी को यह बताने का उपाय है कि यह कैसे और किस क्रम में मशीन टूल को स्थानांतरित करता है। मशीनिंग प्रोग्राम का गठन करने वाली सीएनसी कमांड की प्राथमिक इकाई एक वर्णानुक्रमिक अक्षर और संख्यात्मक मान के संयोजन में बनाई गई है। इस प्राथमिक इकाई वर्णानुक्रमिक अक्षर + संख्यात्मक मान को शब्द कहते हैं। किसी शब्द के शीर्ष पर आने वाले वर्णानुक्रमिक अक्षर को पते पर कहा जाता है।

अनुक्रम संख्या

एन वह पता है जिसका उपयोग ऑपरेटर द्वारा प्रोग्रामर द्वारा एक निश्चित मशीनिंग सामग्री ब्लॉक को नेत्रहीन रूप से पहचानने के लिए किया जाता है। संख्यात्मक मान के साथ “एन” को अनुक्रम संख्या कहा जाता है। इस अनुक्रम संख्या का उपयोग प्रोग्राम के निष्पादन ब्लॉक के स्थान की पहचान के लिए किया जा सकता है। सीएनसी नियंत्रण की डिस्प्ले स्क्रीन सीएनसी ऑपरेशन की स्थिति दिखाती है।

जब आप कोई प्रोग्राम चलाते हैं तो वर्तमान में चल रहे ब्लॉक की क्रम संख्या डिस्प्ले पर दिखाई देगी। ध्यान दें कि स्क्रीन पर अनुक्रम संख्या निष्पादित होने के बाद भी बरकरार रहती है, इसलिए नवीनतम अनुक्रम संख्या नियंत्रण तब भी दिखाई देगा जब नियंत्रण बिना अनुक्रम संख्या (एन) के अन्य ब्लॉक चला रहा हो।

कमांड पोजीशन कैसे करें एब्सोल्यूट मोड और इंक्रीमेंटल मोड

काम के टुकड़े की मशीनिंग के लिए, उपकरण को इच्छित स्थिति में ले जाना आवश्यक है। सीएनसी कार्यक्रम में, मशीन उपकरण पर कुल्हाड़ियों को स्थानांतरित करने के लिए दोनों लक्ष्य कुल्हाड़ियों के पदनाम और कुल्हाड़ियों के गंतव्य द्वारा निर्देशित किया जाता है। पोजिशनिंग मोड दो प्रकार के होते हैं;

• निर्देशांक के साथ निर्दिष्ट गंतव्य के लिए निरपेक्ष मोड।
• पिछली स्थिति के सापेक्ष गति की निर्दिष्ट मात्रा के लिए वृद्धिशील मोड। आम तौर पर, हम ड्राइंग पर आयामों को निर्दिष्ट करने के तरीके के आधार पर सर्वोत्तम मोड चुनते हैं।
• निरपेक्ष मोड: जब गंतव्य को इसके निर्देशांक के साथ निर्दिष्ट किया जा रहा हो।
• वृद्धिशील मोड: जब गंतव्य को वर्तमान स्थिति के सापेक्ष गति की मात्रा के साथ निर्दिष्ट किया जा रहा हो।

मशीनिंग कार्यक्रम का प्रारूप

मशीनिंग प्रोग्राम के प्रारूपण में, एक या अधिक शब्द आदेश एक पंक्ति का निर्माण करते हैं। एक पंक्ति के अंत में नई पंक्ति का चिह्न सीएनसी डिस्प्ले स्क्रीन पर दिखाया गया है। मशीनिंग प्रोग्राम की एक पंक्ति को ब्लॉक कहा जाता है। मशीनिंग प्रोग्राम के अंत में % लिखें। मशीनिंग प्रोग्राम ब्लॉक द्वारा निष्पादित ब्लॉक होगा।

आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले वर्ड एड्रेस

• N-CODE: अनुक्रम संख्या का उपयोग प्रत्येक ब्लॉक को in और NC प्रोग्राम के साथ पहचानने के लिए किया जाता है और एक साधन प्रदान करता है जिसके द्वारा NC कमांड को तेजी से स्थित किया जा सकता है। यह प्रोग्राम लाइन नंबर है। प्रत्येक ब्लॉक संख्या को 5 से 10 तक बढ़ाना अच्छा अभ्यास है ताकि भविष्य में परिवर्तन की आवश्यकता होने पर अतिरिक्त ब्लॉक सम्मिलित किए जा सकें।
• G-CODE: प्रारंभिक शब्द, MCU तैयार करने के लिए संचार उपकरण के रूप में उपयोग किया जाता है। G-कोड इंगित करता है कि दिए गए नियंत्रण फ़ंक्शन जैसे G01, रैखिक प्रक्षेप, का अनुरोध किया जाना है।
• एक्स, वाई और जेड कोड: निर्देशांक। ये उपकरण की समन्वय स्थिति देते हैं।
• F-CODE: फ़ीड दर। एफ कोड मशीनिंग ऑपरेशन में फ़ीड निर्दिष्ट करता है।
• एस कोड: तकला गति। एस कोड मशीनिंग प्रक्रिया की काटने की गति को निर्दिष्ट करता है।
• टी-कोड: उपकरण चयन। T कोड निर्दिष्ट करता है कि किसी विशिष्ट ऑपरेशन में किस टूल का उपयोग किया जाना है।
• एम-कोड: विविध कार्य। एम कोड का उपयोग एनसी मशीन टूल के संचालन के एक विशेष मोड को निर्दिष्ट करने के लिए किया जाता है।
• I, J & K-CODES: वे प्रारंभ से चाप निर्देशांक के केंद्र को निर्दिष्ट करते हैं।

मशीन जीरो प्वाइंट

मशीन शून्य बिंदु को ऑपरेटर द्वारा तीन तरीकों से सेट किया जा सकता है, प्रोग्राम किए गए पूर्ण शून्य शिफ्ट द्वारा मैन्युअल रूप से, या कार्य निर्देशांक द्वारा, होल्डिंग फिक्स्चर या मशीन किए जाने वाले हिस्से के अनुरूप। मैनुअल सेटिंग ऑपरेटर वांछित भाग शून्य पर धुरी का पता लगाने के लिए MCU नियंत्रण का उपयोग कर सकता है और फिर X और Y समन्वय रजिस्टरों को कंसोल पर शून्य पर सेट कर सकता है।