4-अक्ष और 5-अक्ष सीएनसी मशीनिंग क्या है?

जब सटीक मशीनिंग की बात आती है, तो आपने शायद CNC ​​मशीनों के बारे में सुना होगा। ये आपको अत्यधिक सटीक और लगभग-करीब सहनीय भागों का उत्पादन करने की अनुमति देते हैं। इसके अलावा, ये मशीनें मानक 3-अक्ष मशीनों की तुलना में बेहतर लचीलापन प्रदान करती हैं। हालाँकि, उनके परिचालन सिद्धांतों और महत्व को स्पष्ट करने की आवश्यकता है।

चौथी घूर्णन गति के कार्यान्वयन से 4-अक्ष सीएनसी मशीन मानक 3-अक्ष प्रणालियों की क्षमताओं से आगे बढ़ जाती है। यह ऑपरेशन के दौरान वर्कपीस को घुमाता है ताकि आप बिना भौतिक पुन: स्थिति के विभिन्न पक्षों तक पहुँच सकें। विभिन्न चेहरों पर छेद और खांचे 4-अक्ष प्रणाली का उपयोग करके व्यावहारिक अनुप्रयोग पाते हैं।

दूसरी ओर, 5-अक्ष सीएनसी मशीन मशीन की गति के लिए एक अतिरिक्त नियंत्रण अक्ष को लागू करके 4-अक्ष सीएनसी से आगे बढ़ती है। पूरक अक्ष कटिंग टूल को विभिन्न दिशाओं से भागों तक पहुँचने की अनुमति देता है। इसलिए यह एयरोस्पेस और चिकित्सा उपकरण उद्योगों में कड़े सहनशीलता के साथ जटिल आकार बनाने के लिए आवश्यक साबित होता है। इसके अलावा, आप एक ही ऑपरेशन के भीतर प्रोटोटाइप पार्ट्स, विस्तृत फीचर घटक बना सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप समय की बचत और कम त्रुटि दर दोनों होती है। आइए इन विकल्पों को व्यापक दृष्टिकोण से देखें।

4-एक्सिस मशीनिंग क्या है?

उन्नत 4-अक्ष सीएनसी तकनीक ने एक अतिरिक्त अक्ष के कारण पारंपरिक 3-अक्ष मशीनिंग को पीछे छोड़ दिया है। 3-अक्ष मशीन में काम करने वाला एक उपकरण बाएं-दाएं गति के लिए एक्स-अक्ष के माध्यम से और आगे-पीछे की गति के लिए वाई-अक्ष और ऊपर-नीचे की गति के लिए जेड-अक्ष के माध्यम से गति निष्पादित करता है। जबकि, एक 4-अक्ष सीएनसी मशीन अपने संचालन में "ए-अक्ष" के रूप में जानी जाने वाली एक अतिरिक्त अक्ष को शामिल करती है।

वर्कपीस A-अक्ष फ़ंक्शन के माध्यम से X-अक्ष के चारों ओर घूमता है जो इसे मैनुअल/ऑपरेटर के हस्तक्षेप के बिना विभिन्न भाग पक्षों तक पहुँचने की अनुमति देता है। मशीन पर एक एकल सेटअप मशीनिस्ट को इस घूर्णन सुविधा के माध्यम से कई भाग चेहरों तक पहुँचने में सक्षम बनाता है, जो सटीकता और परिचालन गति दोनों को बढ़ाता है।

सभी लाभों के अलावा, 4-अक्ष सीएनसी मशीन स्वचालित रूप से सटीक स्थिति में भाग संचालित करती है। यह सुविधाओं के बीच सेटअप परिवर्तन के लिए मैन्युअल स्टॉपेज को रोकता है। सेटअप प्रक्रिया में कम समय लगता है, और उत्पादन की गति में सुधार होता है, जिसका अर्थ है कि ऐसी मशीन मध्यम-जटिलता वाले भागों पर सबसे अच्छा काम करती है।

4-एक्सिस सीएनसी मशीनिंग के लाभ

यहां 4-अक्ष सीएनसी मशीनों के सामान्य लाभ हैं;

जटिल भागों के लिए तेज़ उत्पादन

4-अक्ष सीएनसी मशीन की घूर्णन क्षमता स्वचालित रूप से कई-तरफ़ा भागों जैसे कि शीर्ष, नीचे और साइड छेद वाले ब्रैकेट को मशीन कर सकती है। 4-अक्ष सीएनसी मशीन के माध्यम से भाग घुमाव मैन्युअल फ़्लिपिंग की तुलना में तेज़ी से काम करता है क्योंकि आपको स्थिति बदलने के लिए प्रक्रिया को बाधित करने की आवश्यकता नहीं होती है। यह 1000 से अधिक भागों को तेज़ी से पूरा करने की अनुमति देता है, जिससे कुल उत्पादन समय कम हो जाता है।

संचालन में स्थिरता

ए-अक्ष पर आधारित वर्कपीस रोटेशन उपकरण को हर ऑपरेशन के लिए समान कोणीय स्थिति को दोहराने की अनुमति देता है। ऑटोमोटिव विनिर्माण में इंजन ब्लॉकों के सटीक उत्पादन के लिए इस सेटअप की आवश्यकता होती है। 4-अक्ष मशीन का उपयोग करके उत्पादित प्रत्येक टुकड़ा पूरे बैच उत्पादन में इसके सुसंगत संचालन के कारण सटीक रूप से मेल खाएगा।

कम श्रम लागत

4-अक्ष मशीन की जटिल कार्यों को स्वतंत्र रूप से निष्पादित करने की क्षमता अतिरिक्त सेटअप प्रक्रियाओं की आवश्यकता को समाप्त करती है। सेटअप प्रक्रिया एक व्यक्ति को मशीन में भागों की स्थिति बनाए रखने और सिस्टम को बाकी ऑपरेशन पूरा करने की अनुमति देती है। यह दृष्टिकोण कर्मचारी लागतों से जुड़े खर्चों को कम करता है जबकि उन गलतियों से बचता है जो कभी-कभी सामग्रियों के साथ बार-बार मैन्युअल संपर्क से होती हैं।

कम उपकरण परिवर्तन और पुनःस्थिति

उपकरण परिवर्तन और भाग पुनःस्थापन प्रक्रिया पारंपरिक 3-अक्ष मशीन संचालन को अक्सर बाधित करती है। 4-अक्ष मशीन प्रणाली को कम सेटअप रुकावटों की आवश्यकता होती है क्योंकि यह भाग रोटेशन को सक्षम बनाता है। यह सुविधा उन भागों के निर्माण के लिए महत्वपूर्ण हो जाती है जिनके तत्व अलग-अलग दिशाओं में स्थित होते हैं, जैसे कि ब्रैकेट और टर्बाइन ब्लेड, जब उपकरण को विभिन्न विमानों में निर्बाध संचालन की आवश्यकता होती है।

4-एक्सिस सीएनसी मशीनिंग कब चुनें?

किसी भाग के विभिन्न भागों में फैली हुई अनेक विशेषताओं के लिए 4-अक्षीय CNC मशीनिंग की आवश्यकता होती है। क्योंकि यह भागों को स्वचालित रूप से घुमाने देता है, जबकि मैन्युअल फ़्लिपिंग की आवश्यकता को समाप्त करता है।

4-अक्ष सीएनसी मशीनिंग तकनीक मध्यम रूप से चुनौतीपूर्ण भागों पर सर्वोत्तम परिणाम प्रदान करती है जो मानक मिलिंग प्रक्रियाओं की सीमाओं से परे हैं। प्लेटों और संरचनात्मक घटकों और सरल ऑटोमोटिव भागों का कुशल उत्पादन 4-अक्ष मशीन का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है।

पार्ट बैचों के उत्पादन में तेज़ी लाना तब संभव हो जाता है जब 4-अक्ष मशीन कई सतहों की एकल-सेटअप प्रसंस्करण करती है। यह उन उद्योगों के लिए विशेष रूप से मूल्यवान है जिन्हें तेज़ी से बाज़ार में लॉन्च करने की ज़रूरत होती है।

तो, कुल मिलाकर, 4-अक्ष मशीन का उपयोग उच्च परिशुद्धता की आवश्यकता वाले नाजुक भागों को संसाधित करते समय हैंडलिंग गलतियों को कम करता है।

5-अक्ष सीएनसी मशीनिंग क्या है?

5-अक्ष सीएनसी मशीन 3-अक्ष प्रणालियों से परे दो अतिरिक्त गति अक्षों को जोड़कर सटीक विनिर्माण को आगे बढ़ाती है। एक मानक 3-अक्ष मशीन X, Y और Z दिशाओं के बीच उपकरण गति को सक्षम करती है, जो बाएं-दाएं, आगे-पीछे और ऊपर-नीचे कार्य करती है। अतिरिक्त 5-अक्ष मशीन A और B नामक दो विशेष अक्षों को लागू करती है, जो परिचालन नियंत्रण और लचीलेपन को अधिकतम करती है।

बी-अक्ष वाई-अक्ष के चारों ओर घूमने की अनुमति देता है, जबकि ए-अक्ष एक्स-अक्ष के चारों ओर घूमता है। अतिरिक्त गति क्षमताओं के कारण मशीनों के लिए जटिल आकार और विशेषताएं संभव हो जाती हैं। इसके अलावा, यह कई सेटअप या भाग की पुनः स्थिति की आवश्यकता को समाप्त करता है।

5-एक्सिस सीएनसी मशीनिंग के लाभ

यहां 5-अक्ष सीएनसी मशीनों के सामान्य लाभ हैं;

जटिल ज्यामिति को मशीन करने की क्षमता

5-अक्ष सीएनसी मशीनिंग सिस्टम उपकरण को भाग की हर उपलब्ध स्थिति में ले जाने में सक्षम बनाता है, जिससे यह जटिल आकृतियों के निर्माण के लिए एकदम सही है। एयरोस्पेस घटकों और ऑटोमोटिव भागों को 5-अक्ष सीएनसी से बहुत लाभ होता है क्योंकि उनके जटिल डिजाइनों में ऐसी विशेषताएं शामिल होती हैं जो मानक 3 और 4-अक्ष सीएनसी मशीनों के माध्यम से प्राप्त नहीं की जा सकती हैं।

न्यूनतम उपकरण घिसाव

उपकरण अपने हमले के कोण में बेहतर स्थिरता प्राप्त करता है क्योंकि यह विभिन्न दिशाओं से भाग तक पहुंच सकता है। यह लंबे समय तक टिकता है क्योंकि यह कम घिसाव और टूट-फूट का अनुभव करता है, विशेष रूप से नाजुक भागों पर। जब उपकरणों को कम बार बदलने की आवश्यकता होती है तो उत्पादन व्यय और मशीन डाउनटाइम कम हो जाता है।

उच्च गुणवत्ता और सुसंगत परिणाम

5-अक्ष संचालन में पूरे मशीनिंग प्रक्रिया के दौरान पुर्जे स्थिर स्थिति बनाए रखते हैं। एकल अखंड प्रसंस्करण पूरे मशीनिंग ऑपरेशन के दौरान पूरी सतहों को लगातार परिणाम प्राप्त करने की अनुमति देता है। इस विधि से उच्च परिशुद्धता वाले क्षेत्रों की मांग होती है क्योंकि यह संरेखण समस्याओं और दोषों दोनों को कम करता है जो उपकरण की पुनः स्थिति से विकसित हो सकते हैं।

5-एक्सिस सीएनसी मशीनिंग कब चुनें: केस परिदृश्य

यहां 5-अक्ष सीएनसी मशीनिंग का उपयोग करने के लिए कुछ केस परिदृश्य दिए गए हैं;

विस्तृत विशेषताओं वाले जटिल भागों के लिए

जटिल टर्बाइन ब्लेड और मोल्ड्स के निर्माण के लिए 5-अक्ष सीएनसी मशीनिंग की आवश्यकता होती है क्योंकि यह पारंपरिक तकनीकों के मुकाबले मशीनिंग अवधि को 30-40% तक कम कर सकता है। उपकरण में विभिन्न स्थितियों से भागों तक पहुँचने की लचीलापन है, जो सेटअप आवश्यकताओं को कम करता है।

जब आपको एक ही सेटअप में कई साइड्स मशीन करने की ज़रूरत हो

5-अक्ष मशीनिंग सेटअप समय को लगभग 50-60% तक कम कर देती है। एयरोस्पेस क्षेत्र में मशीन सेटअप 3 से 5 पारंपरिक 3-अक्ष सेटअप के विकल्प के रूप में कार्य करता है, जिसके परिणामस्वरूप उत्पादन की गति और स्थिरता के स्तर में सुधार होता है।

उच्च गुणवत्ता वाली सतह खत्म करने के लिए

5-अक्षीय मशीन पर निर्मित पुर्जे सतह की ऐसी फिनिश गुणवत्ता प्राप्त कर सकते हैं जो 4-अक्षीय मशीनों पर संभव फिनिश से बेहतर हो। मशीनिंग प्रक्रिया निर्बाध उपकरण गति को सक्षम बनाती है, जो उत्पादन के दौरान उपकरण के निशान को कम करती है।

तंग सहनशीलता वाले भागों के लिए

एयरोस्पेस क्षेत्र ±0.001 इंच (0.025 मिमी) की सख्त सहनशीलता की मांग करता है। 5-अक्ष सीएनसी मशीनिंग प्रभावी रूप से पूरे समय सटीक सटीकता बनाए रख सकती है। हर सतह पर मशीनिंग करते समय भाग पुनर्संयोजन की अनुपस्थिति बेहतर आयामी स्थिरता पैदा करती है। इसलिए, यह सख्त गुणवत्ता आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए मिसलिग्न्मेंट जोखिमों को कम करता है।

चाबी छीनना

निष्कर्ष के तौर पर, 4-अक्ष और 5-अक्ष दोनों सीएनसी मशीनें परिष्कृत, सटीक घटकों को बनाने के लिए एक समाधान के रूप में काम करती हैं जो एयरोस्पेस और ऑटोमोटिव, और चिकित्सा उद्योगों में अनुप्रयोग पाते हैं। यदि भाग अत्यधिक जटिल नहीं है, और सहनशीलता की आवश्यकताएं न्यूनतम हैं, तो 4-अक्ष मशीनिंग एक इष्टतम विकल्प है।

इसके विपरीत, 5-अक्ष मशीनें अत्यधिक जटिल भागों/उत्पादों के लिए उपयुक्त हैं। इनमें केवल एक सेटअप शामिल है, प्रौद्योगिकी कई पक्षों पर मशीन बनाती है, जिससे उत्पादन समय में 25% तक की कटौती होती है, और सतह की फिनिश गुणवत्ता में सुधार होता है। हालाँकि, प्रारंभिक निवेश आमतौर पर 4-अक्ष मशीनों की तुलना में अधिक होता है। लेकिन यह आपको लंबे समय में लागत बचा सकता है। इसलिए, दो विकल्पों के बीच चुनाव भाग की जटिलता, बजट और समय सीमा पर निर्भर करता है।

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