सीएनसी मशीन की मूल बातें के लिए एक संक्षिप्त गाइड

सीएनसी मशीन क्या है?

A सीएनसी मशीन एक संख्यात्मक नियंत्रण मशीन उपकरण है जिसमें ऑन बोर्ड कंप्यूटर की अतिरिक्त सुविधा है। कंप्यूटर को मशीन नियंत्रण इकाई (MCU) कहा जाता है। किसी भाग को बनाने के लिए आवश्यक संख्यात्मक डेटा को प्रोग्राम के रूप में मशीन को प्रदान किया जाता है। प्रोग्राम को मशीन को चलाने वाले मोटर्स में इनपुट के लिए उपयुक्त विद्युत संकेतों में अनुवादित किया जाता है।

मशीन फ्रेम बेड सीएनसी मशीन की यांत्रिक संरचना है, और यह मुख्य ड्राइव सिस्टम, फीड ड्राइव सिस्टम, बेड, वर्कबेंच और सहायक गति उपकरणों, हाइड्रोलिक और वायवीय प्रणालियों, स्नेहन प्रणालियों, शीतलन उपकरणों, चिप हटाने, सुरक्षा प्रणालियों और अन्य भागों से भी बना है। लेकिन संख्यात्मक नियंत्रण की आवश्यकताओं को पूरा करने और मशीन टूल के प्रदर्शन को पूर्ण रूप से निभाने के लिए, इसमें समग्र लेआउट, उपस्थिति, ट्रांसमिशन सिस्टम की संरचना, टूल सिस्टम और ऑपरेटिंग प्रदर्शन में बड़े बदलाव हुए हैं। सीएनसी मशीनों के यांत्रिक भागों में बेड, बॉक्स, कॉलम, गाइड रेल, वर्कटेबल, स्पिंडल, फीड मैकेनिज्म, टूल एक्सचेंज मैकेनिज्म शामिल हैं।

सीएनसी मशीन कैसे काम करती है?

सीएनसी मशीनें डिजिटल प्रोग्राम नियंत्रण की तकनीक को साकार करने के लिए कंप्यूटर का उपयोग करती हैं। यह तकनीक डिवाइस के मूवमेंट ट्रैक के अनुक्रमिक लॉजिक कंट्रोल फ़ंक्शन और पहले से संग्रहीत नियंत्रण कार्यक्रम के अनुसार परिधीयों के संचालन को निष्पादित करने के लिए कंप्यूटर का उपयोग करती है। चूंकि कंप्यूटर का उपयोग हार्डवेयर लॉजिक सर्किट से बने मूल संख्यात्मक नियंत्रण डिवाइस को बदलने के लिए किया जाता है, इसलिए इनपुट ऑपरेशन निर्देशों के भंडारण, प्रसंस्करण, गणना, तार्किक निर्णय और अन्य नियंत्रण कार्यों को कंप्यूटर सॉफ़्टवेयर द्वारा महसूस किया जा सकता है, और प्रसंस्करण द्वारा उत्पन्न सूक्ष्म निर्देशों को प्रेषित किया जा सकता है। सीएनसी मशीन को चलाने के लिए मोटर या हाइड्रोलिक एक्ट्यूएटर को सर्वो ड्राइव डिवाइस पर चलाएं।

सीएनसी मशीन चलाने के लिए आप निम्नलिखित चरणों का पालन कर सकते हैं:

चरण 1. मशीनी भाग के ड्राइंग और प्रक्रिया योजना के अनुसार, उपकरण के आंदोलन पथ, प्रसंस्करण प्रक्रिया, प्रक्रिया मापदंडों और काटने की मात्रा को निर्देश रूप में प्रोग्राम करने के लिए निर्दिष्ट कोड और प्रोग्राम प्रारूप का उपयोग करें जिसे सीएनसी सिस्टम द्वारा पहचाना जा सकता है, अर्थात प्रसंस्करण कार्यक्रम लिखना है।

चरण 2. प्रोग्राम किए गए प्रसंस्करण प्रोग्राम को सीएनसी डिवाइस में इनपुट करें।

चरण 3. सीएनसी डिवाइस इनपुट प्रोग्राम (कोड) को डीकोड और प्रोसेस करता है, और मशीन टूल के प्रत्येक भाग की गति को नियंत्रित करने के लिए प्रत्येक समन्वय अक्ष के सर्वो ड्राइव डिवाइस और सहायक फ़ंक्शन नियंत्रण डिवाइस को संबंधित नियंत्रण संकेत भेजता है।

चरण 4. आंदोलन प्रक्रिया में, सीएनसी प्रणाली को किसी भी समय सीएनसी मशीन की समन्वय अक्ष स्थिति, यात्रा स्विच की स्थिति आदि का पता लगाने की आवश्यकता होती है, और एक योग्य भाग संसाधित होने तक अगली कार्रवाई निर्धारित करने के लिए कार्यक्रम की आवश्यकताओं के साथ इसकी तुलना करना पड़ता है।

चरण 5. ऑपरेटर किसी भी समय सीएनसी मशीन की प्रसंस्करण स्थितियों और कार्य स्थिति का निरीक्षण और जांच कर सकता है। यदि आवश्यक हो, तो मशीन टूल के सुरक्षित और विश्वसनीय संचालन को सुनिश्चित करने के लिए सीएनसी मशीन क्रिया और प्रसंस्करण कार्यक्रम को समायोजित करना आवश्यक है।

कार्तीय समन्वय प्रणाली

लगभग हर वह चीज़ जो पारंपरिक मशीन टूल पर बनाई जा सकती है, उसे कंप्यूटर न्यूमेरिकल कंट्रोल मशीन टूल पर भी बनाया जा सकता है, जिसके कई फ़ायदे हैं। किसी उत्पाद के उत्पादन में इस्तेमाल की जाने वाली मशीन टूल मूवमेंट 2 बुनियादी प्रकार की होती हैं: पॉइंट-टू-पॉइंट (सीधी-रेखा मूवमेंट) और निरंतर पथ (समोच्च मूवमेंट)।

कार्टेशियन, या आयताकार निर्देशांक प्रणाली, फ्रांसीसी गणितज्ञ और दार्शनिक रेने डेसकार्टेस द्वारा विकसित की गई थी। इस प्रणाली के साथ, किसी भी विशिष्ट बिंदु को तीन लंबवत अक्षों के अनुदिश किसी भी अन्य बिंदु से गणितीय रूप से वर्णित किया जा सकता है। यह अवधारणा मशीन टूल्स पर पूरी तरह से लागू होती है क्योंकि इनका निर्माण आम तौर पर गति के तीन अक्षों (X, Y, Z) और एक घूर्णन अक्ष पर आधारित होता है। एक साधारण ऊर्ध्वाधर मिलिंग मशीन में, X अक्ष टेबल की क्षैतिज गति (दाएँ या बाएँ) होती है, Y अक्ष टेबल की अनुप्रस्थ गति (स्तंभ की ओर या उससे दूर) होती है, और Z अक्ष नी या स्पिंडल की ऊर्ध्वाधर गति होती है। सीएनसी प्रणालियाँ आयताकार निर्देशांकों के उपयोग पर बहुत अधिक निर्भर करती हैं क्योंकि प्रोग्रामर किसी कार्य पर प्रत्येक बिंदु को सटीक रूप से निर्धारित कर सकता है। जब किसी वर्कपीस पर बिंदुओं को निर्धारित किया जाता है, तो दो सीधी प्रतिच्छेदी रेखाओं का उपयोग किया जाता है, एक ऊर्ध्वाधर और एक क्षैतिज। ये रेखाएँ एक दूसरे के समकोण पर होनी चाहिए, और जिस बिंदु पर वे एक दूसरे को काटती हैं उसे मूल बिंदु या शून्य बिंदु कहा जाता है (चित्र 1)।

चित्र 1 प्रतिच्छेदित रेखाएं समकोण बनाती हैं और शून्य बिंदु स्थापित करती हैं।

चित्र 2 सी.एन.सी. में प्रयुक्त 3-आयामी निर्देशांक तल (अक्ष)।

3-आयामी निर्देशांक विमान चित्र 2 में दिखाए गए हैं। X और Y विमान (अक्ष) क्षैतिज हैं और क्षैतिज मशीन टेबल गति का प्रतिनिधित्व करते हैं। Z विमान या अक्ष ऊर्ध्वाधर उपकरण गति का प्रतिनिधित्व करता है। प्लस (+) और माइनस (-) चिह्न आंदोलन की धुरी के साथ शून्य बिंदु (मूल) से दिशा को इंगित करते हैं। XY अक्ष क्रॉस होने पर बनने वाले 4 चतुर्थांशों को वामावर्त दिशा में क्रमांकित किया जाता है (चित्र 3)। चतुर्थांश 1 में स्थित सभी स्थितियाँ धनात्मक (X+) और धनात्मक (Y+) होंगी। दूसरे चतुर्थांश में, सभी स्थितियाँ ऋणात्मक X (X-) और धनात्मक (Y+) होंगी। तीसरे चतुर्थांश में, सभी स्थान ऋणात्मक X (X-) और ऋणात्मक (Y-) होंगे। चौथे चतुर्थांश में, सभी स्थान धनात्मक X (X+) और ऋणात्मक Y (Y-) होंगे।

चित्र 3 X और Y अक्ष के क्रॉस होने पर बनने वाले चतुर्भुजों का उपयोग X/Y शून्य या मूल बिंदु से बिंदुओं का सटीक स्थान निर्धारित करने के लिए किया जाता है।

चित्र 3 में, बिंदु A, Y अक्ष के दाईं ओर 2 इकाई और X अक्ष से 2 इकाई ऊपर होगा। मान लें कि प्रत्येक इकाई 1.000 के बराबर है। बिंदु A का स्थान X + 2.000 और Y + 2.000 होगा। बिंदु B के लिए, स्थान X + 1.000 और Y - 2.000 होगा। CNC प्रोग्रामिंग में प्लस (+) मानों को इंगित करना आवश्यक नहीं है क्योंकि इन्हें मान लिया जाता है। हालाँकि, माइनस (-) मानों को इंगित किया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, A और B दोनों के स्थान निम्नानुसार दर्शाए जाएँगे:

ए X2.000 Y2.000

बी X1.000 वाई-2.000

एक कंप्यूटर सिस्टम मशीन से जुड़ा होता है जिसमें सेंसर और इलेक्ट्रिकल ड्राइव शामिल होते हैं। प्रोग्राम मशीन की धुरी की हरकतों को नियंत्रित करता है।

सीएनसी मशीनों के सबसे सामान्य प्रकार क्या हैं?

शुरुआती मशीन टूल्स को इस तरह से डिज़ाइन किया गया था कि ऑपरेटर नियंत्रणों को संचालित करते समय मशीन के सामने खड़ा रहता था। यह डिज़ाइन अब ज़रूरी नहीं है, क्योंकि CNC में ऑपरेटर अब मशीन टूल की हरकतों को नियंत्रित नहीं करता। पारंपरिक मशीन टूल्स पर, सामग्री को हटाने में केवल 20 प्रतिशत समय ही खर्च होता था। इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रणों के जुड़ने से, धातु को हटाने में लगने वाला वास्तविक समय 80 प्रतिशत और उससे भी ज़्यादा हो गया है। इसने कटिंग टूल को प्रत्येक मशीनिंग स्थिति में लाने के लिए आवश्यक समय की मात्रा को भी कम कर दिया है।

विभिन्न उद्योगों में 10 सबसे आम प्रकार की सीएनसी मशीनें मौजूद हैं।

1. सीएनसी मिलिंग मशीन (सीएनसी मिल्स)

2. सीएनसी रूटर मशीनें (सीएनसी रूटर)

3. सीएनसी लेजर मशीनें (लेजर कटर, लेजर एनग्रेवर्स, लेजर वेल्डर्स)

4. सीएनसी खराद मशीनें (सीएनसी खराद)

5. सीएनसी ड्रिलिंग मशीनें (सीएनसी ड्रिल्स)

6. सीएनसी बोरिंग मशीनें

7. सीएनसी ग्राइंडिंग मशीनें (सीएनसी ग्राइंडर्स)

8. इलेक्ट्रिकल डिस्चार्ज मशीन (ईडीएम)

9. सीएनसी प्लाज्मा कटिंग मशीनें (सीएनसी प्लाज्मा कटर)

10. 3D प्रिंटर