5 एक्सिस सीएनसी कैसे सेटअप समय कम करता है और पार्ट सटीकता में सुधार करता है

एकल-सेटअप मशीनिंग के माध्यम से सेटअप समय में कमी

एकल-सेटअप मशीनिंग के माध्यम से सेटअप समय में कमी की समझ

था 5 अक्ष सीएनसी मशीनें भागों को लगातार पुनः स्थापित करने की आवश्यकता के बिना एकल सेटअप मशीनीकरण की अनुमति दें। HWacheon एशिया के उद्योग डेटा के अनुसार, जिन भागों को पुरानी सीएनसी प्रणालियों पर सामान्यतया तीन या चार अलग-अलग सेटअप की आवश्यकता होती थी, अब इस उन्नत तकनीक का उपयोग करके केवल एक ही बार में मशीन किया जा सकता है। लाभ भी काफी महत्वपूर्ण हैं। सेटअप से संबंधित त्रुटियाँ लगभग 37 प्रतिशत तक घट जाती हैं और 2023 की मशीनरी दक्षता रिपोर्ट के अनुसार कटौती के बीच बंद रहने का समय लगभग आधा हो जाता है। यह क्या संभव बनाता है? खैर, ऑपरेटर इन मशीनों के साथ एकीकृत निर्देशांक प्रणालियों और विशेष फिक्सचर का उपयोग करके काम करते हैं जो मशीनीकरण प्रक्रिया के हर चरण के दौरान भाग को सही स्थिति में बनाए रखते हैं। ऐसी एकरूपता के कारण ही बहुत सी दुकानें प्रारंभिक निवेश लागत के बावजूद इस पर जाने का फैसला कर रही हैं।

5-एक्सिस मशीनीकरण में कम सेटअप और तेज टर्नअराउंड

जब निर्माता अपनी 5-अक्ष यंत्रीकरण प्रक्रियाओं पर SMED विधि लागू करते हैं, तो वे अधिकांश अनुप्रयोगों में कई घंटों के लंबे सेटअप समय को मात्र लगभग 15 मिनट तक कम कर देते हैं। वास्तविक चमत्कार इन फ्लाई पर उपकरण पथ में बदलाव के माध्यम से होता है, जो मशीनों को बिना किसी के द्वारा हर बार सभी चीजों को मैन्युअल रूप से समायोजित किए बिना विभिन्न कार्यों के बीच आसानी से स्थानांतरित होने की अनुमति देता है। उदाहरण के लिए एयरोस्पेस इम्पेलर कांटूरिंग लें। जो पहले पाँच अलग-अलग सेटअप में किया जाता था, अब एक ही बार में किया जा सकता है, जो पारंपरिक विधियों की तुलना में कुल उत्पादन समय को काफी कम कर देता है।

केस अध्ययन: परिशुद्ध निर्माण में दक्षता में वृद्धि

शेनझेन स्थित एक एयरोस्पेस निर्माता ने 47 कार्यस्थलों पर 5-अक्ष एकल सेटअप प्रोटोकॉल लागू किए, जिससे प्राप्त हुआ:

इस 12-महीने के पहल के माध्यम से कुल परियोजना लीड टाइम में 19% की कमी आई, जबकि प्रथम बार उत्पादन दर 98.2% तक सुधर गई (2024 लीन निर्माण ऑडिट)।

उन्नत टूलपाथ नियंत्रण के साथ उच्चतर भाग-यथार्थता प्राप्त करना

उन्नत टूलपाथ नियंत्रण का उपयोग करके भाग-यथार्थता में सुधार

5-अक्षीय सीएनसी मशीनों की नवीनतम पीढ़ी उपकरण मार्गों को अनुकूलित करने की अपनी क्षमता के कारण अद्भुत सटीकता के स्तर तक पहुँच सकती है। ये मशीनें संचालन के दौरान कटिंग कोणों को लगातार समायोजित करती हैं और फीड दरों में बदलाव करती हैं ताकि कटिंग उपकरण कार्यपृष्ठ के साथ उचित ढंग से जुड़ा रहे। इस दृष्टिकोण से पारंपरिक 3-अक्षीय प्रणालियों में होने वाली स्थिति निर्धारण की त्रुटियों को खत्म किया जाता है और वाइब्रेशन जो मशीनिंग विचलन का कारण बनते हैं, लगभग 60 प्रतिशत तक कम हो जाते हैं, जैसा कि पिछले वर्ष के उद्योग रिपोर्टों में बताया गया है। प्रणाली अंतर्निर्मित सेंसरों से डेटा लेकर और विभिन्न सामग्रियों के तनाव के तहत प्रतिक्रिया का विश्लेषण करके इन उपकरण मार्गों की लगातार पुनः गणना करती रहती है। उदाहरण के लिए एयरोस्पेस निर्माण में, आकृति समानांतर मिलिंग तकनीक टरबाइन ब्लेड में स्थिर आयाम बनाए रखने में मदद करती है। पार्श्व कटिंग बलों को कम करके निर्माता मशीनिंग के बाद किसी अतिरिक्त फिनिशिंग चरण की आवश्यकता के बिना प्लस या माइनस 0.002 मिलीमीटर से भी कम सहिष्णुता तक पहुँच सकते हैं।

5-अक्षीय समकालिक कांटूरिंग कैसे सतह की परिष्कृतता और आयामी स्थिरता में सुधार करती है

समकालिक 5-अक्ष गति इम्पेलर्स या मेडिकल इम्प्लांट जैसी जटिल सतहों के साथ उपकरण के निर्बाध संपर्क को सक्षम करती है। एक 2024 के अध्ययन में 3-अक्ष स्तरबद्ध कलाकृतियों की तुलना में सतह की खुरदरापन में 38% की कमी (Ra ≤ 0.4 μm) दर्शाई गई। निरंतर कटिंग गति ऊष्मा के जमाव को भी कम करती है, जिससे एल्युमीनियम और टाइटेनियम मिश्र धातुओं में तापीय विरूपण रोका जाता है।

सॉफ्टवेयर एकीकरण 5-axis cnc machining वास्तविक समय में सटीकता सुधार के लिए

बॉबकैड जैसे CAM सॉफ्टवेयर प्लेटफॉर्म, जिनमें अनुकूली टूलपाथ सुविधाएं होती हैं, वास्तव में मशीन चलते समय त्रुटियों को सुधार सकते हैं, उत्पादन के दौरान ली गई वास्तविक समय की माप के कारण। उदाहरण के लिए, उन जटिल ऑटोमोटिव इंजेक्शन मोल्ड नौकरियों पर काम करते समय, निर्माताओं ने रिपोर्ट की है कि बस इसलिए कि ये प्रणाली संचालन के दौरान टूल के घिसने पर स्वचालित रूप से भरपाई कर देती है, अपशिष्ट सामग्री में लगभग आधा कमी आई है। फ्लाई पर समायोजन करने की क्षमता अधिकांश कटिंग ऑपरेशन को लगभग पूरे मशीनिंग प्रक्रिया के दौरान उसी स्थान पर रखती है, जहां उन्हें होना चाहिए, ऐसा उद्योग मानक दिखाते हैं कि विभिन्न दुकानों में लगभग 9 में से 10 बार होता है।

5-एक्सिस सीएनसी के तुलनात्मक लाभ 3 और 4 एक्सिस सिस्टम की तुलना में

5-axis cnc machining जटिल ज्यामिति प्रसंस्करण में 3 और 4 एक्सिस की तुलना में लाभ

पांच-अक्षीय सीएनसी मशीनें जेट इंजन के भागों या शल्य उपकरणों के लिए आवश्यक आकृतियों जैसे जटिल आकार बनाने के मामले में कुछ विशेष प्रदान करती हैं। नियमित तीन-अक्षीय मशीनें केवल X, Y, और Z तलों पर सीधी रेखाओं के साथ चल सकती हैं। लेकिन पांच-अक्षीय मशीनों में A और B घूर्णन अक्ष भी होते हैं जो कटिंग उपकरणों को बेहतर स्थितियों से काम करने की अनुमति देते हैं। निर्माण के दौरान लगातार वस्तुओं को उलटने की आवश्यकता नहीं रहती। पिछले वर्ष की प्रिसिजन मशीनिंग रिपोर्ट के उद्योग डेटा के अनुसार, पारंपरिक तीन-अक्षीय दुकानों में इन बार-बार सेटअप परिवर्तनों के कारण लगभग 30 प्रतिशत उत्पादन में देरी होती है।

एयरोस्पेस निर्माताओं ने 4-अक्षीय विकल्पों की तुलना में 48% तक फिक्सचर लागत में कमी की, ईंधन नोजल घटकों को एक ही संचालन में मशीन करके।

भाग की प्रतिशतता में 5-axis cnc machining बनाम 3 और 4 अक्ष प्रणालियों

5-अक्ष CNC प्रणालियाँ इन कठोर ±0.005 mm सहिष्णुताओं तक पहुँच सकती हैं क्योंकि वे प्रक्रिया भर में कार्यपृष्ठ के विरुद्ध कटिंग उपकरण को स्थिर कोण पर बनाए रखती हैं। यह उन क्षेत्रों में बहुत महत्वपूर्ण है जहाँ सटीकता सब कुछ होती है, जैसे ऑप्टिकल घटक निर्माण। पुरानी 3-अक्ष तकनीकों पर वापस जाने का अर्थ है लगातार रुकना और भागों को हिलाना, और हर बार ऐसा होने पर छोटी संरेखण समस्याएँ जमा हो जाती हैं। हम बस एक सेटअप परिवर्तन के बाद 0.02 mm तक की संभावित त्रुटियों के जमाव की बात कर रहे हैं। हालाँकि, 5-अक्ष मशीनिंग की खास बात यह है कि यह चरणबद्ध तरीके के बजाय एक साथ उपकरण पथ को संभालती है। परिणाम? संचालन के दौरान उपकरणों का बहुत कम झुकाव या विकृति होना। पिछले साल Advanced Manufacturing Journal में प्रकाशित एक अध्ययन के अनुसार, इस दृष्टिकोण से सतहें 4-अक्ष मशीनों की तुलना में 62 प्रतिशत अधिक चिकनी होती हैं जो क्रमिक रूप से काम करती हैं।

कार्यप्रवाह अनुकूलन और उद्योग अनुप्रयोग

सुधारित दक्षता के लिए 5-अक्षीय सीएनसी नियोजन और कार्यप्रवाह अनुकूलन

5 अक्षीय सीएनसी मशीन क्रांति के कारण कारखाने पहले जो कई चरण थे, उन्हें स्मार्ट टूल पाथ नियोजन के बल पर एक सुचारु कार्यप्रवाह में जोड़ सकते हैं। जब इंजीनियर शुरुआत में ही किसी भाग की जटिलता और उपयोग किए जा रहे सामग्री के प्रकार पर विचार करते हैं, तो पिछले साल की प्रिसिजन मशीनिंग रिपोर्ट के अनुसार, वे उस थकाऊ मैनुअल पुनःस्थापन कार्य को लगभग 70 प्रतिशत तक कम कर देते हैं। आजकल आधुनिक सीएएम सॉफ्टवेयर अधिकांश कार्य स्वयं कर लेता है, जो सर्वोत्तम कटिंग क्रम का निर्धारण करता है ताकि मशीन कटिंग के बिना बस घूमने में कम समय बिताएं, और महंगी टूल क्रैश से भी बचा जा सके। स्थिति 0.005 मिमी के भीतर पूरे समय के लिए पूर्णतः स्थिर बनी रहती है। उदाहरण के लिए एयरोस्पेस कंपनियों को लें। उन्होंने लंबे 14 घंटे के विंग रिब कार्य को केवल नौ घंटे में सिमटा दिया है, जो बिना किसी की निगरानी के रात में चलता है, ऐसा बेहतर परतदार टूल पाथ के कारण हुआ है जो हर कोण को कुशलता से कवर करता है।

ऑटोमोटिव प्रोटोटाइपिंग में मशीनीकरण समय और सेटअप दक्षता में कमी का प्रभाव

ऑटोमोटिव प्रोटोटाइपिंग की बात आने पर, 5-अक्षीय सीएनसी सिस्टम ने ब्रेक कैलिपर्स को मशीन करने में लगने वाले समय को कम करने में वास्तविक अंतर ला दिया है। जो पहले प्रति इकाई लगभग 18 घंटे लेता था, अब केवल 12 घंटे और आधे से थोड़ा अधिक समय में पूरा हो जाता है। ये मशीन एक साथ सात महत्वपूर्ण सतहों पर काम कर सकती हैं, जिससे पहले की तरह सेटअप परिवर्तन की आवश्यकता कम हो जाती है। उत्पादन चक्र के दौरान पाँच बार सेटअप बदलने के बजाय, अब निर्माताओं को प्रति बैच केवल एक बार सेटअप बदलने की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, ये मशीन एल्युमीनियम या कंपोजिट सामग्री के साथ काम करते समय ±0.02 मिमी की उल्लेखनीय सटीकता प्राप्त करती हैं। हाल ही में 2024 में प्रकाशित शोध को देखें तो, जिन टीमों ने 5-अक्षीय कार्यप्रवाह पर स्विच किया, उनके डाई कास्ट मोल्ड के लीड टाइम में लगभग एक तिहाई की कमी आई। इसी समय, सतह परिष्करण में भी काफी सुधार हुआ, जो पारंपरिक 4-अक्षीय विधियों की तुलना में लगभग 41% सुधार दर्शाता है। इस तरह की दक्षता इन उन्नत प्रणालियों को किसी भी गंभीर ऑटोमोटिव विकास परियोजना के लिए विचार करने योग्य बनाती है।

प्रवृत्ति विश्लेषण: आधुनिक एयरोस्पेस घटकों में उत्पादन गति और अग्रिम समय में कमी

एयरोस्पेस उद्योग में टरबाइन ब्लेड के उत्पादन की गति में बड़ी सुधार देखा जा रहा है, जो पुराने 4-अक्ष दृष्टिकोण की तुलना में 5-अक्ष CNC मशीनिंग तकनीक के कारण है। निर्माता 5-अक्ष उन्नत प्रणाली पर स्विच करने से उत्पादन समय में लगभग दो तिहाई की कमी आने की सूचना देते हैं। ऐसा क्या संभव बनाता है? कई प्रमुख नवाचार इसमें अग्रणी हैं। सबसे पहले, स्मार्ट रफिंग एल्गोरिदम हैं जो भागों से बड़ी मात्रा में सामग्री निकालने में लगने वाले समय को लगभग एक चौथाई तक कम कर देते हैं। फिर हमारे पास गतिशील औजार विक्षेपण क्षतिपूर्ति (डायनामिक टूल डिफ्लेक्शन कंपेंसेशन) है जो स्क्रैप दर को मात्र 1.2% पर अत्यंत कम बनाए रखती है। और वास्तविक मशीनिंग प्रक्रिया के दौरान स्वचालित माप के बारे में मत भूलें, जो पूरा होने के बाद गुणवत्ता आश्वासन कार्य में लगभग आधे समय की बचत करता है। वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोगों पर नजर डालें, तो टाइटेनियम इम्पेलर बनाने वाली कंपनियों ने AS9100D मानकों पर समझौता किए बिना अपने लीड टाइम को नाटकीय रूप से 22 दिनों से घटाकर केवल 9 दिन कर दिया है। इससे कुल चक्र समय में लगभग 60% का सुधार हुआ है, जो सिर्फ इसलिए है क्योंकि 5-अक्ष कार्यप्रवाह जटिल निर्माण कार्यों को कितना बेहतर ढंग से संभालता है।

सामान्य प्रश्न: 5-axis cnc machining

सिंगल-सेटअप मशीनिंग क्या है?

सिंगल-सेटअप मशीनिंग का तात्पर्य एक ही सेटअप में किसी पुर्जे की मशीनिंग को पूरा करने से है, बजाय कई सेटअप के, जिससे पुर्जों को बार-बार पुनः स्थापित करने से संबंधित समय और संभावित त्रुटियों में काफी कमी आती है।

5-एक्सिस मशीनिंग सेटअप समय में सुधार कैसे करता है?

5-एक्सिस मशीनिंग जटिल ज्यामिति को एक ही सेटअप में मशीन करने की अपनी क्षमता के कारण सेटअप में बदलाव कम करता है, जिससे सेटअप में लगने वाले समय में कमी आती है और समग्र दक्षता में वृद्धि होती है।

3-एक्सिस और 4-एक्सिस सिस्टम की तुलना में 5-एक्सिस सीएनसी के क्या फायदे हैं?

प्राथमिक लाभों में बढ़ी हुई परिशुद्धता, सेटअप समय में कमी, जटिल ज्यामिति पर काम करने की क्षमता और त्रुटि दर में कमी शामिल है।

5-एक्सिस मशीनिंग के कुछ वास्तविक अनुप्रयोग क्या हैं?

5-एक्सिस सीएनसी मशीनिंग का उपयोग अक्सर एयरोस्पेस, ऑटोमोटिव प्रोटोटाइपिंग और टरबाइन ब्लेड, इम्पेलर और मेडिकल इम्प्लांट जैसे जटिल पुर्जे बनाने के लिए सटीक निर्माण जैसे उद्योगों में किया जाता है।