৫ অক্ষ সিএনসি কীভাবে সেটআপের সময় কমায় এবং পার্টের নির্ভুলতা উন্নত করে

একক সেটআপ মেশিনিংয়ের মাধ্যমে সেটআপ সময় হ্রাস করা

একক সেটআপ মেশিনিংয়ের মাধ্যমে সেটআপ সময় হ্রাস বোঝা

The 5 অক্ষ সিএনসি মেশিন অংশগুলিকে নিরন্তরভাবে পুনঃস্থাপন করার প্রয়োজন ছাড়াই একক সেটআপ মেশিনিং-এর অনুমতি দেয়। HWacheon Asia-এর শিল্প তথ্য অনুসারে, পুরানো CNC সিস্টেমগুলিতে যে অংশগুলি সাধারণত তিন বা চারটি আলাদা সেটআপ নেয়, এখন এই উন্নত প্রযুক্তি ব্যবহার করে মাত্র একবারেই মেশিন করা যায়। এর সুবিধাগুলিও উল্লেখযোগ্য। মেশিন দক্ষতা প্রতিবেদন, 2023 অনুসারে, সেটআপ-সংক্রান্ত ত্রুটি প্রায় 37 শতাংশ কমে যায় এবং কাটার মধ্যে বিরতির সময় প্রায় অর্ধেক হয়ে যায়। এটা কীভাবে সম্ভব হয়? ভালো কথা, অপারেটররা এই মেশিনগুলির সাথে ঐক্যবদ্ধ স্থানাঙ্ক ব্যবস্থা এবং বিশেষ ফিক্সচার ব্যবহার করে কাজ করেন যা মেশিনিং প্রক্রিয়ার প্রতিটি পর্যায়ে অংশটিকে সঠিক অবস্থানে রাখে। এই ধরনের সামঞ্জস্যের কারণেই অনেক কারখানা প্রাথমিক বিনিয়োগের খরচ সত্ত্বেও এই প্রযুক্তিতে রূপান্তরিত হচ্ছে।

5-অক্ষ মেশিনিং-এ কম সেটআপ এবং দ্রুত পাল্টানো

যখন উৎপাদকরা তাদের 5-অক্ষ মেশিনিং প্রক্রিয়াতে SMED পদ্ধতি প্রয়োগ করেন, তখন তারা অধিকাংশ অ্যাপ্লিকেশনের ক্ষেত্রে ঘণ্টার পর ঘণ্টা ধরে চলা সেটআপ পরিবর্তনকে মাত্র 15 মিনিটের কাছাকাছি কমিয়ে ফেলেন। আসল ম্যাজিকটি ঘটে এই ফ্লাই-এর উপর টুল পাথ টুইকগুলির মাধ্যমে, যা মেশিনগুলিকে প্রতিবার ম্যানুয়ালি সবকিছু সামঞ্জস্য করার প্রয়োজন ছাড়াই বিভিন্ন কাজের মধ্যে নিরবচ্ছিন্নভাবে স্থানান্তরিত হতে দেয়। উদাহরণস্বরূপ, এয়ারোস্পেস ইমপেলার কনট্যুরিং নিন। যা আগে পাঁচটি আলাদা সেটআপ নিয়ে কাজ করত, এখন তা এক নজরে করা যায়, যা ঐতিহ্যবাহী পদ্ধতির তুলনায় মোট উৎপাদন সময়কে ব্যাপকভাবে কমিয়ে দেয়।

কেস স্টাডি: নির্ভুল উৎপাদনে দক্ষতা লাভ

শেনজেন-ভিত্তিক একটি এয়ারোস্পেস উৎপাদক 47টি কর্মস্থলে 5-অক্ষ একক সেটআপ প্রোটোকল বাস্তবায়ন করেছে, যা অর্জন করেছে:

এই 12-মাসের উদ্যোগটি মোট প্রকল্পের লিড টাইম 19% কমিয়েছে এবং প্রথম পাস আউটপুট হার 98.2%-এ উন্নীত করেছে (2024 লিন ম্যানুফ্যাকচারিং অডিট)।

উন্নত টুলপাথ নিয়ন্ত্রণের মাধ্যমে উচ্চতর অংশের নির্ভুলতা অর্জন

উন্নত টুলপাথ নিয়ন্ত্রণ ব্যবহার করে অংশের নির্ভুলতা উন্নত করা

5-অক্ষীয় সিএনসি মেশিনের সর্বশেষ প্রজন্ম তাদের টুল পাথগুলি অনুকূলিত করার ক্ষমতার জন্য অবিশ্বাস্য স্তরের নির্ভুলতায় পৌঁছাতে পারে। এই মেশিনগুলি কাজ চলাকালীন কাটিং কোণগুলি ধ্রুব করে এবং ফিড হার সামঞ্জস্য করে কাটিং টুলটিকে কাজের টুকরোর সাথে সঠিকভাবে জড়িত রাখে। গত বছরের শিল্প প্রতিবেদন অনুযায়ী, এই পদ্ধতি ঐতিহ্যবাহী 3-অক্ষীয় সিস্টেমগুলিকে বিরক্ত করা সেই অপ্রীতিকর পজিশনিং ত্রুটিগুলি দূর করে এবং মেশিনিং বিচ্যুতির কারণে কম্পন প্রায় 60 শতাংশ কমিয়ে দেয়। সিস্টেমটি অন্তর্নির্মিত সেন্সরগুলি থেকে তথ্য ব্যবহার করে এবং বিভিন্ন উপকরণগুলি চাপের অধীনে কীভাবে প্রতিক্রিয়া জানায় তা বিশ্লেষণ করে এই টুল পাথগুলি চলমান অবস্থায় পুনরায় গণনা করে চলে। উদাহরণস্বরূপ, এয়ারোস্পেস উৎপাদনে, কনট্যুর সমান্তরাল মিলিং পদ্ধতি টারবাইন ব্লেডগুলিতে স্থিতিশীল মাত্রা বজায় রাখতে সাহায্য করে। পার্শ্বীয় কাটিং বল কমিয়ে, উৎপাদকরা মেশিনিংয়ের পরে কোনও অতিরিক্ত ফিনিশিং পদক্ষেপ ছাড়াই প্লাস বা মাইনাস 0.002 মিলিমিটারের চেয়ে কম সহনশীলতায় পৌঁছাতে পারে।

৫-অক্ষ একযোগে কনট্যুরিং কীভাবে পৃষ্ঠের সমাপ্তি এবং মাত্রার স্থিতিশীলতা উন্নত করে

একযোগে ৫-অক্ষ চলন ইমপেলার বা মেডিকেল ইমপ্লান্টের মতো জটিল পৃষ্ঠের সাথে অবিচ্ছিন্ন টুল যোগাযোগ সক্ষম করে। ২০২৪ সালের একটি গবেষণায় ৩-অক্ষ স্টেয়ার-স্টেপিং আর্টিফ্যাক্টের তুলনায় পৃষ্ঠের কর্কশতা ৩৮% হ্রাস (Ra ≤ 0.4 μm) দেখানো হয়েছে। অবিচ্ছিন্ন কাটিং গতি তাপের সঞ্চয় কমায়, অ্যালুমিনিয়াম এবং টাইটানিয়াম খাদগুলিতে তাপীয় বিকৃতি প্রতিরোধ করে।

সফটওয়্যার একীভূতকরণ 5-অক্ষ CNC মেশিনিং বাস্তব সময়ে নির্ভুলতা সংশোধনের জন্য

ববক্যাডের মতো ক্যাম সফটওয়্যার প্ল্যাটফর্মগুলি তাদের অ্যাডাপটিভ টুলপাথ বৈশিষ্ট্যের জন্য উৎপাদনের সময় নেওয়া রিয়েল-টাইম পরিমাপের ধন্যবাদে মেশিন চলাকালীন ত্রুটিগুলি আসলে সংশোধন করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, জটিল অটোমোটিভ ইনজেকশন ছাঁচের কাজগুলির উপর কাজ করার সময়, উত্পাদনকারীরা প্রায় অর্ধেক পর্যন্ত বর্জ্য উপকরণ কমিয়েছেন কেবলমাত্র এই কারণে যে এই সিস্টেমগুলি অপারেশনের সময় যন্ত্রপাতি ক্ষয় হওয়া শুরু করলে স্বয়ংক্রিয়ভাবে ক্ষতিপূরণ করে। ফ্লাইয়ের উপর সমন্বয় করার ক্ষমতা প্রায় সমস্ত মেশিনিং প্রক্রিয়া জুড়ে বেশিরভাগ কাটিং অপারেশনকে তাদের প্রয়োজনীয় অবস্থানে রাখে, যা শিল্প মানগুলি দেখায় যে বিভিন্ন দোকানগুলিতে প্রায় 9 এর 10 বার ঘটে।

5-অক্ষীয় সিএনসি-এর তুলনামূলক সুবিধা 3 এবং 4 অক্ষ সিস্টেমের তুলনায়

5-অক্ষ CNC মেশিনিং জটিল জ্যামিতি প্রক্রিয়াকরণে 3 এবং 4 অক্ষের তুলনায় সুবিধা

জেট ইঞ্জিনের অংশ বা সার্জিক্যাল ডিভাইসগুলির মতো জটিল আকৃতি তৈরি করার ক্ষেত্রে পাঁচ-অক্ষ সিএনসি মেশিনগুলি কিছু বিশেষ সুবিধা দেয়। সাধারণ তিন-অক্ষ মেশিনগুলি কেবল X, Y এবং Z তলে সরল রেখা বরাবর চলতে পারে। কিন্তু পাঁচ-অক্ষ মেশিনগুলিতে A এবং B ঘূর্ণন অক্ষ রয়েছে যা কাটিং টুলগুলিকে আরও ভাল অবস্থান থেকে কাজ করতে দেয়। উৎপাদনের সময় আর জিনিসগুলি ক্রমাগত উল্টাতে হয় না। গত বছরের প্রিসিশন মেশিনিং রিপোর্টের শিল্প তথ্য অনুযায়ী, এই ধরনের পুনরাবৃত্ত সেটআপ পরিবর্তন আসলে ঐতিহ্যবাহী তিন-অক্ষ কারখানাগুলিতে উৎপাদনের 30 শতাংশ বিলম্বের কারণ হয়।

জ্বালানি নোজেল উপাদানগুলি একক অপারেশনে মেশিনিং করে 4-অক্ষ বিকল্পগুলির তুলনায় পাঁচ-অক্ষ সিস্টেম ব্যবহার করা এয়ারোস্পেস উৎপাদনকারীরা ফিক্সচারের খরচ 48% কমিয়েছে।

অংশের নির্ভুলতা 5-অক্ষ CNC মেশিনিং 3 এবং 4 অক্ষ সিস্টেমের তুলনায়

5 অক্ষ CNC সিস্টেমগুলি ±0.005 mm সহনশীলতার মধ্যে থাকতে পারে কারণ প্রক্রিয়াকরণের সময় জুড়ে কাটিয়া যন্ত্রটি কাজের টুকরার বিপরীতে স্থির কোণে রাখা হয়। যেখানে নির্ভুলতা সবকিছু, যেমন আলোকিক উপাদান উৎপাদনের ক্ষেত্রে, সেখানে এটি খুবই গুরুত্বপূর্ণ। পুরানো 3 অক্ষ পদ্ধতির দিকে ফিরে গেলে অবিরত থামতে হয় এবং অংশগুলি সরাতে হয়, এবং প্রতিবার এটি ঘটার সাথে সাথে ছোট ছোট সামঞ্জস্যের সমস্যা জমা হয়। শুধুমাত্র একটি সেটআপ পরিবর্তনের পরে 0.02 mm পর্যন্ত সম্ভাব্য ত্রুটি জমা হওয়ার কথা বলা হচ্ছে। তবে 5 অক্ষ মেশিনিং-এর বৈশিষ্ট্য হল এটি ধাপে ধাপে না গিয়ে একসঙ্গে সমস্ত টুলপাথ পরিচালনা করে। ফলাফল? অপারেশনের সময় যন্ত্রের বাঁকা বা বিকৃতি অনেক কম। গত বছর Advanced Manufacturing Journal-এ প্রকাশিত গবেষণা অনুযায়ী, এই পদ্ধতির ফলে 4 অক্ষ মেশিনগুলির তুলনায় পৃষ্ঠতল 62 শতাংশ বেশি মসৃণ হয়, যা ধাপে ধাপে কাজ করে।

কার্যপ্রবাহ অনুকূলায়ন এবং শিল্প প্রয়োগ

উন্নত দক্ষতার জন্য 5-অক্ষীয় CNC পরিকল্পনা এবং কার্যপ্রবাহ অপ্টিমাইজেশন

5 অক্ষীয় CNC মেশিনের বিপ্লবের ফলে কারখানাগুলি বুদ্ধিমান টুল পাথ পরিকল্পনার জন্য আগে একাধিক ধাপ ছিল তা একটি মসৃণ কার্যপ্রবাহে একত্রিত করতে পারে। প্রকৌশলীদের যখন কোনও অংশের জটিলতা এবং শুরু থেকে কোন ধরনের উপাদান নিয়ে কাজ করা হচ্ছে তা বিবেচনা করা হয়, তখন গত বছরের প্রিসিশন মেশিনিং রিপোর্ট অনুযায়ী তারা ঘন্টার পর ঘন্টা ধরে হাতে-কলমে পুনঃস্থাপনের কাজ প্রায় 70 শতাংশ কমিয়ে দেয়। আধুনিক CAM সফটওয়্যার আজকাল বেশিরভাগ কাজই করে ফেলে, যা কাটার ক্রম সবচেয়ে ভালো করে ঠিক করে দেয় যাতে মেশিনগুলি কাটার কাজ না করে শুধু ঘোরার জন্য কম সময় নষ্ট করে এবং ব্যয়বহুল টুল ক্র্যাশ এড়ায়। সমগ্র প্রক্রিয়াজুড়ে অবস্থান 0.005 মিমি পর্যন্ত দৃঢ় থাকে। উদাহরণস্বরূপ বিমান চলাচল সংস্থাগুলি নিন। দীর্ঘ 14 ঘন্টার ওয়িং রিব কাজগুলি মাত্র নয় ঘন্টায় নামিয়ে আনতে সক্ষম হয়েছে, যা রাতের বেলা কেউ না দেখাশোনা করেও চলে, কেবলমাত্র এই কারণে যে সমস্ত কোণ দক্ষতার সাথে কভার করার জন্য ভালো স্তরযুক্ত টুল পাথ ব্যবহার করা হয়েছে।

অটোমোটিভ প্রোটোটাইপিং-এ কম মেশিনিং সময় এবং সেটআপ দক্ষতার প্রভাব

গাড়ি তৈরির প্রথম নমুনা তৈরির ক্ষেত্রে, 5-অক্ষযুক্ত সিএনসি সিস্টেমগুলি ব্রেক ক্যালিপারগুলি মেশিন করতে যে সময় লাগে তা উল্লেখযোগ্যভাবে কমিয়ে দিয়েছে। আগে প্রতিটি ইউনিটের জন্য প্রায় 18 ঘন্টা সময় লাগত, এখন মাত্র 12 ঘন্টা ও আধেক সময়ে কাজটি শেষ হয়ে যায়। এই মেশিনগুলি একসঙ্গে সাতটি গুরুত্বপূর্ণ তলে কাজ করতে পারে, যা আগে আমাদের যে সমস্ত সেটআপ পরিবর্তনের প্রয়োজন হত তা কমিয়ে দেয়। উৎপাদন চলাকালীন পাঁচবার সেটআপ পরিবর্তনের পরিবর্তে, এখন প্রতি ব্যাচে মাত্র একবার সেটআপ পরিবর্তন করার প্রয়োজন হয়। এছাড়াও, এগুলি অ্যালুমিনিয়াম বা কম্পোজিট উপকরণ ব্যবহার করা হোক না কেন, প্লাস মাইনাস 0.02 মিমি নির্ভুলতার স্তর অর্জন করে। 2024 সালে প্রকাশিত সদ্য গবেষণা অনুযায়ী, 5-অক্ষ কার্যপ্রবাহে রূপান্তরিত দলগুলির ডাই কাস্ট ছাঁচের সীসা সময় প্রায় এক-তৃতীয়াংশ কমে গেছে। একই সঙ্গে, তলের মান অনেক বেশি সামঞ্জস্যপূর্ণ হয়ে উঠেছে, আগের ঐতিহ্যবাহী 4-অক্ষ পদ্ধতির তুলনায় প্রায় 41% উন্নতি দেখা গেছে। এই ধরনের দক্ষতা গাড়ি তৈরির যে কোনো গুরুত্বপূর্ণ উন্নয়ন প্রকল্পের জন্য এই উন্নত সিস্টেমগুলি বিবেচনা করার যোগ্য করে তোলে।

প্রবণতা বিশ্লেষণ: আধুনিক মহাকাশযান উপাদানগুলিতে উৎপাদনের গতি এবং লিড টাইম হ্রাস

5 অক্ষীয় সিএনসি মেশিনিং প্রযুক্তির কারণে পুরানো 4 অক্ষীয় পদ্ধতির তুলনায় টারবাইন ব্লেডের উৎপাদন গতির ক্ষেত্রে বিমান শিল্পে বড় ধরনের উন্নতি হয়েছে। এই উন্নত সিস্টেমগুলিতে রূপান্তরিত হওয়ার ফলে উৎপাদনের সময় প্রায় দুই তৃতীয়াংশ কমিয়ে ফেলা হয়েছে বলে উৎপাদকদের পক্ষ থেকে জানানো হয়েছে। এটা কীভাবে সম্ভব হচ্ছে? এখানে কয়েকটি প্রধান উদ্ভাবন চোখে পড়ে। প্রথমত, এমন কয়েকটি স্মার্ট রफিং অ্যালগরিদম রয়েছে যা অংশগুলি থেকে বড় পরিমাণ উপাদান সরানোর জন্য প্রয়োজনীয় সময়কে প্রায় এক চতুর্থাংশ পর্যন্ত কমিয়ে দেয়। তারপর আছে ডাইনামিক টুল ডেফ্লেকশন কম্পেনসেশন যা খুবই কম 1.2% স্ক্র্যাপ হার বজায় রাখে। এবং আসল মেশিনিং প্রক্রিয়ার সময় স্বয়ংক্রিয় পরিমাপের কথা ভুললে চলবে না, যা সম্পন্ন হওয়ার পর প্রায় অর্ধেক গুণগত নিশ্চিতকরণের কাজ বাঁচায়। বাস্তব জীবনের প্রয়োগগুলি দেখলে, টাইটানিয়াম ইমপেলার তৈরি করা কোম্পানিগুলি AS9100D মানের কোনো আপস না করেই তাদের লিড টাইম আগের 22 দিন থেকে মাত্র 9 দিনে নামিয়ে আনতে সক্ষম হয়েছে। এটি মোট চক্র সময়ে প্রায় 60% উন্নতি নির্দেশ করে, কেবলমাত্র এই কারণে যে 5 অক্ষীয় কার্যপ্রবাহ জটিল উৎপাদন কাজগুলি কতটা ভালোভাবে পরিচালনা করে।

FAQ: 5-অক্ষ CNC মেশিনিং

একক সেটআপ মেশিনিং কী?

একক সেটআপ মেশিনিং বলতে একাধিক সেটআপের পরিবর্তে একটি অংশের মেশিনিং একটি সেটআপে সম্পন্ন করার প্রক্রিয়াকে বোঝায়, যা অংশগুলি বারবার পুনঃস্থাপনের সময় সময় এবং সম্ভাব্য ত্রুটি উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে।

৫-অক্ষ মেশিনিং সেটআপ সময় কীভাবে উন্নত করে?

৫-অক্ষ মেশিনিংয়ের জটিল জ্যামিতি একক সেটআপে মেশিন করার ক্ষমতা থাকায় এটি সেটআপ পরিবর্তনের সংখ্যা কমায়, ফলে সেটআপের জন্য প্রয়োজনীয় সময় কমে যায় এবং সামগ্রিক দক্ষতা বৃদ্ধি পায়।

৩ এবং ৪ অক্ষ সিস্টেমের তুলনায় ৫-অক্ষ সিএনসি-এর সুবিধাগুলি কী কী?

প্রধান সুবিধাগুলির মধ্যে রয়েছে নির্ভুলতা বৃদ্ধি, সেটআপের সময় হ্রাস, জটিল জ্যামিতির উপর কাজ করার ক্ষমতা এবং ত্রুটির হার কমানো।

৫-অক্ষ মেশিনিং-এর কিছু বাস্তব অ্যাপ্লিকেশন কী কী?

টারবাইন ব্লেড, ইমপেলার এবং চিকিৎসা ইমপ্লান্টের মতো জটিল অংশ তৈরি করার জন্য এয়ারোস্পেস, অটোমোটিভ প্রোটোটাইপিং এবং নির্ভুল উত্পাদন শিল্পে ৫-অক্ষ সিএনসি মেশিনিং প্রায়শই ব্যবহৃত হয়।