5-अक्ष मशीनिंग कैसे संचालन को कम करती है और शुद्धता में सुधार करती है

5-अक्ष मशीनिंग के साथ कई सेटअप को समाप्त करना 5-अक्ष मशीनिंग

समझना 5-अक्ष मशीनिंग प्रक्रिया और कार्यप्रवाह पर इसका प्रभाव

पांच-अक्षीय सीएनसी मशीनें काटने वाले उपकरणों को एक समय में सभी पांच अक्षों के साथ स्वतंत्र रूप से चलाने की अनुमति देती हैं, जिसका अर्थ है कि वे लगभग हर संभावित दिशा से भागों तक पहुंच सकती हैं। मशीन को बीच के काम से रोकना और मैन्युअल रूप से स्थितियों को समायोजित करना अब आवश्यक नहीं है, जिसमें पहले संचालन बंद करना, सब कुछ फिर से स्थापित करना और संभावित गलत संरेखण समस्याओं से निपटना शामिल था। पुरानी तीन-अक्षीय प्रणालियों की तुलना में एक ही सेटअप में सब कुछ रखने से उन त्रासद व्यवधानों में लगभग 63 प्रतिशत की कमी आती है। पिछले साल की मशीनिंग रिपोर्ट इसकी पुष्टि करती हैं, जो जटिल घटक बनाने वाली दुकानों के लिए काफी समय बचाने के प्रमाण दिखाती हैं।

एकीकृत स्थिति के माध्यम से सेटअप समय और संचालन की संख्या में कमी

पुराने स्कूल की 3-अक्ष मशीनिंग में आमतौर पर एक जटिल भाग के सभी पक्षों तक पहुंचने के लिए कई सेटअप की आवश्यकता होती है। हम बात कर रहे हैं कि वास्तव में जटिल घटकों के लिए कहीं से 4 से 6 सेटअप तक की आवश्यकता होती है। और हर बार जब वे रुकते हैं और पुनः स्थिति निर्धारित करते हैं, तो लगभग 30 से 45 मिनट व्यर्थ हो जाते हैं, जिसमें वास्तव में धातु काटना नहीं होता। जब किसी एयरोस्पेस भाग जैसी चीज़ बनाते हैं तो यह समय जल्दी ही जुड़कर लगभग 165 मिनट तक पहुंच जाता है, जो केवल सेटअप में ही खो जाता है। अब 5-अक्ष मशीनों के साथ क्या होता है, इस पर एक नज़र डालें। ये शानदार मशीनें अधिकांश भागों को केवल 1 या 2 सेटअप में संभाल सकती हैं, जिससे बर्बाद हुए समय में कमी आती है और कुल मिलाकर लगभग एक घंटा रह जाता है। यह जादू उन निर्मित स्थिति निर्धारण प्रणालियों से आता है जो आवश्यकता के अनुसार स्वचालित रूप से कोण को समायोजित करती हैं। यह मशीनरी ऑपरेटरों को उन पेचीदा वक्रों और अजीब कोणों के लिए रुके बिना जारी रखने की अनुमति देता है। एक प्रमुख एयरोस्पेस कंपनी को ही सबूत के रूप में लें। उन्होंने टर्बाइन ब्लेड्स के लिए पांच अलग-अलग सेटअप की आवश्यकता से घटकर केवल एक ही सेटअप कर लिया। परिणाम? उनके समग्र उत्पादन समय में भारी 37% की कमी।

कैसे 5-अक्षीय सीएनसी में स्वचालन संक्रमण के दौरान मानव त्रुटि को कम करता है

जब श्रमिक मैन्युअल रूप से भागों की स्थिति निर्धारित करते हैं, तो वे प्रत्येक आठ सेटअप में लगभग एक बार संरेखण समस्याएं उत्पन्न करते हैं, यह आंकड़ा पिछले वर्ष मशीनरी एफिशिएंसी रिपोर्ट के उद्योग आंकड़ों से प्राप्त हुआ है। पांच अक्षीय मशीनें इन समस्याओं को कम कर देती हैं क्योंकि वे औजार पथ परिवर्तनों को संभालती हैं और स्वचालित रूप से कार्य-वस्तुओं को घुमाती हैं। अधिकांश आधुनिक प्रणालियों में टक्कर का पता लगाने की सुविधाएं होती हैं जो सभी अक्षों पर सब कुछ चिकनी गति के साथ चलाती रहती हैं। कुछ निर्माताओं ने बताया है कि उन्होंने उन क्षेत्रों में लगभग 30% तक अपशिष्ट को कम किया है, जहां सटीकता सबसे अधिक महत्वपूर्ण है, जैसे चिकित्सा उपकरण बनाने के समय। जबकि स्वचालित प्रक्रियाएं निश्चित रूप से सटीकता में वृद्धि करती हैं, फिर भी ऑपरेटर्स के लिए कुछ सीखने की अवधि शामिल होती है, जिन्हें एक सेटअप पर ध्यान केंद्रित करने के बजाय कई मशीनों को एक साथ संचालित करने की आवश्यकता होती है।

भाग सटीकता और सतह गुणवत्ता में सुधार

5-अक्ष मशीनिंग जटिल ज्यामिति के साथ निरंतर उपकरण संलग्नता को सक्षम करके सटीक विनिर्माण को बढ़ाती है। यह क्षमता ऑपरेटर हस्तक्षेप को न्यूनतम करती है जबकि ±0.005 मिमी सहनशीलता को बनाए रखती है, जो टर्बाइन ब्लेड या ऑर्थोपेडिक इम्प्लांट जैसे एयरोस्पेस और मेडिकल घटकों के लिए महत्वपूर्ण है।

जटिल ज्यामिति में सुधारित सटीकता और पुन:उत्पाद्यता

3-अक्ष मशीनों के विपरीत जिन्हें पुनः स्थापित करने की आवश्यकता होती है, 5-अक्ष प्रणाली कंटूरिंग संचालन के दौरान इष्टतम काटने के कोण को बनाए रखती है। एक हेलिकल टूलपाथ एक सेटअप में टर्बाइन ब्लेड के एयरफोइल को मशीन कर सकता है—मल्टी-स्टेज प्रक्रियाओं की तुलना में आयामी भिन्नताओं को 18% तक कम करके।

सुधारित टूलपाथ नियंत्रण के माध्यम से कसे हुए सहनशीलता की प्राप्ति

उन्नत सीएएम सॉफ्टवेयर विक्षेपण को रोकने के लिए उपकरण अभिविन्यास का अनुकूलन करता है, विशेष रूप से गहरे-पॉकेट मिलिंग में। उपकरण को घुमावदार सतहों के लंबवत रखकर, 5-अक्ष प्रणाली चाप में जीवा त्रुटियों को 32% तक कम कर देती है जबकि उत्पादन बैचों में सतह की गुणवत्ता को सुनिश्चित करती है।

डेटा अंतर्दृष्टि: 3-अक्ष तंत्रों की तुलना में सतह की खत्म करने में 40% तक सुधार

यौगिक कोणों पर आदर्श चिप लोड और कटिंग गति को बनाए रखने की क्षमता उपकरण के निशान और पोस्ट-प्रोसेसिंग की आवश्यकताओं को कम करती है। ऑटोमोटिव निर्माता 5-अक्ष मशीन की गई ट्रांसमिशन हाउसिंग के लिए Ra (रफनेस औसत) मान 0.8 μm से नीचे दर्ज करते हैं—जो सामान्य 3-अक्ष परिणामों की तुलना में 40% बेहतर है।

अधिक कुशलता के लिए विनिर्माण परिचालन का समामेलन

5-अक्ष तंत्रों में टर्निंग और मिलिंग परिचालन का एकीकरण

नवीनतम 5-अक्ष मशीनिंग सेटअप टर्निंग और मिलिंग कार्यों को एक साथ लाते हैं, जिससे दुकानों को मशीनों को स्विच किए बिना कई ऑपरेशन चलाने की अनुमति मिलती है। अब लेथ और मिल्स के बीच आगे-पीछे के हिस्सों को ले जाने की आवश्यकता नहीं है, जिसके परिणामस्वरूप संरेखण समस्याएं कम हो जाती हैं। मशीनरी ट्रेंड्स की अपनी 2024 की रिपोर्ट में हाल के उद्योग डेटा के अनुसार, इस सेटअप से संरेखण समस्याएं लगभग 30 प्रतिशत तक कम हो जाती हैं। उन कठिन भागों के लिए जिन्हें घूर्णन और सीधे कटिंग पथ दोनों की आवश्यकता होती है, यह सिस्टम एक ही क्लैंप में सब कुछ संभाल लेता है। इससे समय और धन बचता है और पारंपरिक निर्माण प्रक्रियाओं के दौरान भागों को बहुत अधिक संसाधित किए जाने पर होने वाली त्रुटियों से बचा जा सकता है।

कम मशीन स्थानांतरण और फिक्सचर के साथ उत्पादन को सुचारु बनाना

5-अक्ष प्रणालियों के साथ काम करने वाली एयरोस्पेस कंपनियों ने टर्बाइन ब्लेड बनाते समय लगने वाले जिग्स और फिक्सचर्स की आवश्यकता में लगभग आधा कमी देखी है। इस कमी के कारण कुल मिलाकर कम सेटअप की आवश्यकता होती है, जिससे उत्पादन में लगने वाला समय और उपकरणों पर लागत दोनों कम हो जाती है। एक उदाहरण के रूप में, एक कार के पुर्जों के निर्माता ने प्रत्येक पुर्जे के उत्पादन समय में लगभग 22% की कमी करने में सफलता पाई, बस इतना कि मशीनों के बीच स्थानांतरण कम हो गया था। इस दृष्टिकोण की खास बात यह है कि लगातार क्लैम्पिंग के दौरान पुर्जों को क्षति पहुँचने से बचाया जाता है, इसके साथ ही स्थिति की सटीकता 5 माइक्रॉन या उससे बेहतर बनी रहती है। जिन दुकानों को कम टॉलरेंस के साथ निपटना पड़ता है, ऐसे सुधार उनके दैनिक संचालन में वास्तविक अंतर ला देते हैं।

प्रवृत्ति: संकरित के अपनाने की 5-अक्ष मशीनें उच्च उत्पादन दक्षता के लिए

विनिर्माण क्षेत्रों में अधिक से अधिक कंपनियां हाइब्रिड 5-अक्ष तंत्रों की ओर रुख कर रही हैं, जो पारंपरिक मशीनिंग के साथ-साथ भागों को बनाने के लिए एडिटिव विनिर्माण क्षमताओं को जोड़ती हैं, जिनके लिए न्यूनतम पोस्ट-प्रोसेसिंग की आवश्यकता होती है। ये एकीकृत मंच किसी घटक को पूरा करने के लिए आवश्यक चरणों की संख्या को कम कर देते हैं, कभी-कभी पहले की तुलना में 40% कम। एक चिकित्सा उपकरण फर्म के एक वास्तविक जीवन के मामले के अध्ययन से यह भी पता चलता है कि ये तंत्र कैसे धन बचा सकते हैं - जब उनकी मशीनें स्वचालित रूप से उपकरण परिवर्तन संभालने लगीं और कई के स्थान पर एकल प्रोग्रामिंग सेटअप का उपयोग करने लगीं, तो उन्हें लगभग 15% कम श्रम व्यय का सामना करना पड़ा। हालांकि, खुद को समायोजित करने वाली मशीनों की ओर बढ़ने वाली प्रवृत्ति वास्तव में दिलचस्प है। इस विकास ने बैचों के बीच उत्पादन लाइनों को चिकनी तरह से चलाने में मदद की है, हाल के आंकड़ों के अनुसार लगभग 18% तक प्रतीक्षा अवधि को कम कर दिया है। निर्माता इन सुधारों को केवल लागत प्रभावी नहीं बल्कि आधुनिक उत्पादन मांगों के साथ बने रहने के लिए आवश्यक भी पाते हैं।

सेटअप और फिक्सचर के अनुकूलन के माध्यम से लीड टाइम को कम करना

गतिशील वर्कपीस ओरिएंटेशन के माध्यम से फिक्सचर की जटिलता को न्यूनतम करना

जब हम 5-एक्सिस मशीनिंग की बात करते हैं, तो फिक्सचर की जटिलता काफी हद तक कम हो जाती है क्योंकि मशीन वास्तव में काम करते समय भाग को घुमाती है। पारंपरिक 3-एक्सिस सिस्टम को हर बार भाग की स्थिति कैसे हो, इसे बदलने के लिए विशेष फिक्सचर की आवश्यकता होती है, लेकिन ये नई मशीनें दो अतिरिक्त अक्षों में अतिरिक्त गति क्षमता रखती हैं। AMT के 2023 में किए गए कुछ अनुसंधान के अनुसार, जटिल आकृतियों के साथ निपटने पर दुकानों द्वारा लगभग 60 से 80 प्रतिशत तक फिक्सचर को समाप्त किया जा सकता है। टर्बाइन ब्लेड को एक उदाहरण के रूप में लें। पुराने उपकरणों पर इसमें लगभग बारह अलग-अलग सेटअप लगते थे, लेकिन अब निर्माता विभिन्न कोणों पर काम करने वाले सार्वभौमिक वाइस के धन्यवाद केवल एक से तीन सेटअप के साथ काम चला रहे हैं।

क्लैम्पिंग आवश्यकताओं में कमी से लागत और समय बचत

सरल फिक्सचर सीधे तौर पर श्रम घंटों और सामग्री अपशिष्ट को कम करता है:

• क्लैम्पिंग समय में कमी : प्रति भाग 50-70% तेज (IMTS 2024 टूलिंग एफिशिएंसी रिपोर्ट)
• फिक्सचर लागत : अनुकूलित जिग्स से बचकर प्रति जटिल परियोजना 2,500-15,000 डॉलर बचाए गए
  सटीक घूर्णन तालिकाएं गतिशील पुनः स्थापना के दौरान 5 माइक्रोन के भीतर स्थिति सटीकता बनाए रखती हैं, ऑपरेशन के बीच मैनुअल माप चरणों को समाप्त करती हैं।

एकीकृत प्रक्रियाओं के कारण 5-अक्ष मशीनिंग के साथ नेतृत्व के समय में कमी

जब कंपनियां एक ही सेटअप में ड्रिलिंग, मिलिंग और फिनिशिंग को संयोजित करती हैं, तो आमतौर पर उनके उत्पादन चक्र में 30 से 60 प्रतिशत तक कमी आती है। एयरोस्पेस उद्योग में भी कुछ प्रभावशाली परिणाम देखने को मिले हैं। 5-अक्ष प्रणालियों में स्विच करने पर एक निर्माता ने प्रतीक्षा समय में काफी कमी देखी। उड़ानों के लिए आवश्यक उन वास्तविक रूप से महत्वपूर्ण भागों के लिए, जो पहले करीब दो सप्ताह लेता था, अब केवल थोड़ा सा एक सप्ताह में पूरा हो जाता है। और उत्पादन के दौरान उपकरणों के आसपास के मार्गों को देखने पर और भी अधिक बचत होती है। हास ऑटोमेशन द्वारा किए गए एक परीक्षण से पता चला कि इन मार्गों को अनुकूलित करने से चीजें लगभग 15 से 20 प्रतिशत तक तेज हो जाती हैं, क्योंकि मशीनें सामग्री पर काम किए बिना बिताए गए समय में कमी आती है।

सामान्य प्रश्न अनुभाग

5-अक्ष मशीनिंग क्या है?

5-अक्ष मशीनिंग कटिंग उपकरणों को एक साथ पांच विभिन्न अक्षों के साथ चलाने की अनुमति देती है, लगभग किसी भी दिशा से जटिल आकृतियों की मशीनिंग करने में सक्षम बनाती है।

5-अक्ष मशीनिंग सेटअप समय को कैसे कम करती है?

अधिकांश भागों को केवल एक या दो सेटअप में मशीन करने की अनुमति देकर, 5-अक्ष मशीनिंग मैनुअल पुनः स्थापन की आवश्यकता को काफी हद तक कम कर देती है, जिससे सेटअप समय और समग्र उत्पादन लागत कम हो जाती है।

5-अक्ष सीएनसी को अधिक सटीक क्यों माना जाता है?

5-अक्ष सीएनसी मशीनें उपकरण पथों को अनुकूलित करने और सहनशीलता बनाए रखने के लिए उन्नत सीएएम सॉफ़्टवेयर का उपयोग करती हैं, जो जटिल ज्यामिति में उच्च सटीकता और निरंतर सतह की गुणवत्ता सुनिश्चित करता है।

5-अक्ष मशीनिंग से नेतृत्व के समय पर क्या प्रभाव पड़ता है?

फिक्सचर जटिलता को न्यूनतम करके और एकल सेटअप में कई संचालन को एकीकृत करके, 5-अक्ष मशीनिंग उत्पादन नेतृत्व समय में काफी कमी करती है।