சीएன்சீ மில்லிங் இயந்திரம் பல்வேறு பொருள்களுடன் பணியாற்ற முடியுமா?

பொருள் பண்புகள் சீஎன்சீ மில்லிங் செயல்படுத்தக்கூடியதன்மையை எவ்வாறு தீர்மானிக்கின்றன?

கடினத்தன்மை, வெப்பக் கடத்துத்திறன் மற்றும் இழுவைத்தன்மை: செயலாக்கத்தின் முக்கிய இயக்கு காரணிகள்

பொருள்கள் எவ்வாறு நடத்தை புரிகின்றன என்பது, CNC மில்லிங் செயல்முறையின் போது நிகழும் நிகழ்வுகளை மிக அதிகமாகப் பாதிக்கிறது; இங்கு மூன்று முக்கிய காரணிகள் செயல்படுகின்றன. முதலில், விருப்பத்திற்குரிய கடினத்தன்மையைப் பார்ப்போம். இது ராக்வெல் (Rockwell) அளவீட்டு முறை போன்றவற்றைப் பயன்படுத்தி அளவிடப்படுகிறது; இது வெட்டும் போது எவ்வளவு விசை பயன்படுத்தப்பட வேண்டும் என்பதையும், கருவிகள் எவ்வளவு விரைவாக தேய்ந்து போகும் என்பதையும் மிக அதிகமாகப் பாதிக்கிறது. உதாரணமாக, கருவிகளுக்கான எஃகு அல்லது இன்கோனெல் (Inconel) போன்ற கடினமான கலவைகளை வெட்டும்போது, கருவிகள் விரைவில் தவறுதல் ஏற்படாமல் இருக்க மெதுவான பீட் வீதங்கள், குறைந்த வெட்டு வேகங்கள் மற்றும் சிறப்பு கருவிகள் தேவைப்படுகின்றன. அடுத்து, வெப்பக் கடத்துத்திறன் உள்ளது. அலுமினியம் போன்ற வெப்பத்தை நன்றாகக் கடத்தும் உலோகங்கள், வெட்டும் பகுதியிலிருந்து வெப்பத்தை மிக திறமையாக வெளியேற்றுகின்றன; இதனால் பொருளை விரைவாக அகற்ற முடிகிறது. ஆனால், டைட்டானியம் போன்ற குறைந்த வெப்பக் கடத்துத்திறன் கொண்ட பொருள்கள், வெப்பத்தை வேலை செய்யும் பொருளிலேயே சிக்க வைத்து, அது வடிவம் மாறுதல் அல்லது வேலை செய்யும் போது கடினமாதல் (work hardening) ஏற்படுவதற்கு வாய்ப்பளிக்கின்றன — இதைத் தடுக்க, மிக வலுவான குளிரூட்டும் நடவடிக்கைகள் தேவைப்படுகின்றன. மேலும், செறிவுத்தன்மை (ductility) என்பதும் முக்கியமானது, ஏனெனில் இது வெட்டும் போது சிப்ஸ் (chips) எவ்வாறு உருவாகின்றன என்பதை நிர்ணயிக்கிறது. தாமிரம் அல்லது அலுமினியம் போன்ற அதிக செறிவுத்தன்மை கொண்ட பொருள்கள், நீண்ட, இழையுருவான சிப்ஸ்களை உருவாக்குகின்றன; இவை இயந்திரத்தில் சிக்கிக்கொள்ளாமல் இருக்க, சிறந்த சிப்ஸ் அகற்றும் முறைகள் தேவைப்படுகின்றன. மாறாக, பிரிட்டிள் (brittle) பொருள்கள் குறுகிய, கூரிய சிப்ஸ்களாக உடைந்து விழுகின்றன; இவை வெட்டும் கருவிகளை எதிர்பார்த்ததைவிட விரைவாக தேய்த்துவிடுகின்றன. இந்த மூன்று பண்புகளும் ஒன்றாகச் சேர்ந்து, தொழில் துறையில் பலராலும் "இயந்திரத்தில் செயல்படுத்தும் திறனின் மும்மூர்த்தி" (machinability triad) என அழைக்கப்படுகின்றன. இவற்றிற்கு இடையே சமநிலை இல்லாத நிலையில் — எ.கா., மிகவும் கடினமானதும், வெப்பத்தை நன்றாகக் கடத்தாததுமான பொருள் — இயந்திரத்தின் செயல்பாட்டு அளவுகளை (machining parameters) சுருக்கமாக மாற்ற வேண்டியிருக்கும்; இதனால் துல்லியத்தை பராமரித்துக்கொள்ள முடியும், மேலும் உற்பத்தி தொடர்ந்து முன்னேறும்.

ஏன் சிப் உருவாக்கம், கருவியின் தேய்வு மற்றும் வெப்ப விலகல் ஆகியவை பொருள்கள் வாரியாக மாறுபடுகின்றன?

சிப்ஸ் எவ்வாறு உருவாகின்றன, கருவிகள் எவ்வாறு தேய்ந்து போகின்றன, மற்றும் வெப்பம் எவ்வாறு செயல்படுகிறது என்பன போன்றவை—இவை அனைத்தும் வெவ்வேறு பொருள்களுக்கு இடையே மிக முக்கியமாக, சிறிதளவு மட்டுமல்ல, முற்றிலும் வேறுபட்ட முறையில் மாறுகின்றன. முதலில், வளையக்கூடிய உலோகங்களை எடுத்துக்கொள்ளலாம்—அவை நீண்ட, சுருண்ட சிப்ஸ்களை உருவாக்கும் போக்குடையவை; இவை கருவிகளின் கால்வாய்களில் (flutes) மிகவும் சிக்கிக்கொள்ளும், ஆனால் இவற்றை இயக்குநர்கள் வேகமாக அகற்றாவிட்டால் பிரச்சனை ஏற்படும். மறுபுறம், உடையக்கூடிய கலவைகள் (brittle composites) முற்றிலும் வேறு விதமான நிகழ்வுகளை ஏற்படுத்துகின்றன—அவை தூள் போன்ற சிறிய துகள்களாக உடைந்து, அவற்றை சிறப்பு கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகள் மற்றும் திறமையான வடிகட்டும் அமைப்புகள் தேவைப்படுகின்றன. கருவிகளின் தேய்வு பற்றிய விஷயத்தில், பொருளின் தேய்வு ஏற்படுத்தும் தன்மை (abrasiveness) அடிப்படையில் மிகப்பெரிய வேறுபாடுகள் உள்ளன. கார்பன் ஃபைபர் கலவைகள் (carbon fiber composites), அவற்றின் உறுதியான வலுவூட்டும் ஃபைபர்கள் காரணமாக, அலுமினியத்தை விட வெட்டும் ஓரங்களை சுமார் பாதி வேகத்தில் தேய்த்து விடுகின்றன. நிக்கல்-அடிப்படையிலான சூப்பர் அலாய்கள் (nickel-based superalloys), அவற்றின் கடினமான இடைஉலோக சேர்மங்கள் (hard intermetallic compounds) காரணமாக ‘நாட்ச் வியர்’ (notch wear) எனப்படும் ஒரு வகை தேய்வை ஏற்படுத்துகின்றன. வெப்ப மேலாண்மை சிக்கல்களும் வெப்பக் கடத்துத்திறன் (thermal conductivity) வேறுபாடுகளிலிருந்து நேரடியாக வருகின்றன. கடத்துத்திறன் குறைவான சூப்பர் அலாய்கள், வெட்டும் இடத்திலேயே வெப்பத்தைச் சிக்க வைத்து, பணியின் விறைப்பு (work hardening) மோசமாக ஆகும்படி செய்கின்றன; இதனால் தொழிற்சாலைகள் அதிக அழுத்தத்தில் குளிரூட்டும் திரவங்களை (high pressure coolant systems) பயன்படுத்த வேண்டியிருக்கின்றன. இவ்வாறான பொருள்-சிறப்பு சவால்களைக் கருத்தில் கொண்டு, தயாரிப்பாளர்கள் தங்கள் அணுகுமுறைகளை மாற்றிக்கொள்ள வேண்டியிருக்கின்றன. CFRP பாகங்களுக்கு PCD பூசப்பட்ட கருவிகள் (PCD coated tools) சிறப்பாக செயல்படுகின்றன. அலுமினியம் செயலாக்கத்திற்கு குறைந்த அளவு திரவ எண்ணெய் பயன்பாடு (minimum quantity lubrication techniques) நல்லது. டைட்டானியம் செயலாக்கத்திற்கு கிரையோஜெனிக் குளிரூட்டும் முறைகள் (cryogenic cooling methods) தேவைப்படுகின்றன. மேலும், தெர்மோபிளாஸ்டிக்குகளை (thermoplastics) செயலாக்கும்போது, மிகவும் கூர்மையான வெட்டும் வடிவமைப்புகளுடன் கிளைம் மில்லிங் (climb milling) பயன்படுத்துவது மிக முக்கியமானது. இவ்வாறு தனிப்பயனாக்கப்பட்ட தீர்வுகள், துல்லியமான அளவுகளை பராமரிப்பதற்கும், மேற்பரப்புகளின் தரத்தை பராமரிப்பதற்கும், பல்வேறு தயாரிப்பு சூழல்களில் நீண்டகாலத்திற்கு செலவுகளை மிச்சப்படுத்துவதற்கும் உதவுகின்றன.

சிஏன்சி மில்லிங்கில் உள்ள உலோகங்கள்: அலுமினியம் முதல் சூப்பர் அலாய்கள் வரை

அலுமினியம் அலாய்கள்: அதிவேக திறன் மற்றும் குறைந்த டூல் சுமை

திறம்பட CNC மில்லிங் செயல்பாடுகளை மேற்கொள்ளும்போது, அலுமினியம் கலவைகள் முன்னணியில் உள்ள பொருள் தேர்வாக விளங்குகின்றன. இவை எடைக்கு ஏற்றவாறு குறைந்த எடை, குறிப்பிடத்தக்க வலிமை மற்றும் சிறப்பான இயந்திர செயல்பாடு ஆகியவற்றின் சிறந்த கலவையை வழங்குகின்றன. இவற்றின் விறைப்பு வரம்பு பொதுவாக 60 முதல் 95 HB வரை இருக்கும்; இது அவற்றின் வெப்பக் கடத்துத்திறன் (சுமார் 120–235 W/m·K) உடன் இணைந்து, மென்மையான எஃகுடன் ஒப்பிடும்போது மூன்று மடங்கு வேகத்தில் வெட்டுதலை அனுமதிக்கிறது. மேலும், இந்த அமைப்பு கருவிகள் மிகையாக சுமையிடப்படுவதைத் தடுக்கிறது மற்றும் இயந்திரத்தில் வெப்பம் சேர்வதைக் குறைக்கிறது. 6061 T6 மற்றும் 7075 T6 போன்ற தரங்கள் மிகவும் மென்மையான மேற்பரப்புகளை, சில சமயங்களில் 1.6 மைக்ரோமீட்டர் Ra முடிவை விடக் குறைவாக, உருவாக்குகின்றன, மேலும் வெட்டுக் கருவிகளில் மிகக் குறைந்த தேய்மானத்தையே ஏற்படுத்துகின்றன. எனவே, விமான கட்டமைப்புகளுக்கான பாகங்கள், மருத்துவ கருவிகளுக்கான கவர்ச்சி அலகுகள் அல்லது நுகர்வோர் மின்னணு சாதனங்களுக்கான பாதுகாப்பு அடைக்கலங்கள் தயாரிக்கும்போது தயாரிப்பாளர்கள் பெரும்பாலும் இந்தப் பொருள்களை நாடுகின்றனர். மேலும் ஒரு குறிப்பிடத்தக்க நன்மை என்னவென்றால், இவை தீப்பொறிகளை உருவாக்காத பண்புடன், காப்பு எதிர்ப்புத் தன்மையையும் கொண்டுள்ளன; இது கார்கள், படகுகள் மற்றும் தீப்பொறிகள் ஆபத்தானவையாக இருக்கக்கூடிய சூழல்களில் பயன்படுத்துவதற்கு ஏற்றவையாக உள்ளன. தூய அலுமினியம் கட்டமைப்பு பயன்பாடுகளுக்கு போதுமான வலிமையைக் கொண்டிருக்கவில்லை; ஆனால் மெக்னீசியம், சிலிக்கன் மற்றும் தாமிரம் போன்ற கூறுகளைச் சேர்ப்பதன் மூலம், அவற்றின் இயந்திரத்தில் செயல்படுத்தும் எளிமையை பாதிக்காமல், வலிமையான மற்றும் நிலையான பொருள்களை உருவாக்க முடிகிறது. இந்த சமநிலை துல்லியமான தயாரிப்பு தேவைப்படும் பெரும் அளவிலான உற்பத்தி ஓட்டங்களுக்கு அலுமினியம் கலவைகளை குறிப்பிடத்தக்க அளவில் ஆக்கிவிடுகிறது.

ஸ்டெயின்லெஸ் ஸ்டீல், டைட்டானியம் மற்றும் இன்கோனெல்: வலிமை, வெப்ப எதிர்ப்பு மற்றும் CNC மில்லிங் செலவு ஆகியவற்றில் வரையறுக்கப்பட்ட தியாகங்கள்

ஸ்டெயின்லெஸ் ஸ்டீல் (304 மற்றும் 316 போன்றவை), டைட்டானியம் கலவைகள் – குறிப்பாக Ti-6Al-4V – மற்றும் இன்கொனெல் 718 உள்ளிட்ட நிக்கல்-அடிப்படையிலான சூப்பர் அலாய்கள் போன்ற பொருட்கள், அவற்றின் சிறந்த செயல்திறன் பண்புகளுக்கு ஏற்றவாறு இன்றைய இயந்திர வேலைகளை அதிகமாக சிரமமாக்குகின்றன. ஸ்டெயின்லெஸ் ஸ்டீல் வெப்பத்திற்கு எதிராகவும் துரு எதிர்ப்புத்தன்மையுடனும் வலிமையை பராமரிக்கும் தன்மையில் முன்னணியில் உள்ளது; இருப்பினும், மில்லிங் செயல்பாடுகளின் போது இது பொதுவாக வேலை விறைப்படுதல் (work hardening) அடைகிறது. இதன் விளைவாக, இயந்திர வேலை செய்பவர்கள் மிகவும் விறைப்பான அமைப்புகளையும், சிறந்த வடிவமைப்புடன் கூர்மையான கருவிகளையும், நிலையான ஊட்ட வேகங்களையும் பயன்படுத்த வேண்டும் – இதனால் கருவியின் வளைவு (tool deflection) மற்றும் அச்சரியமூட்டும் ஓரங்களில் உருவாகும் சிறிய உடைந்த துகள்கள் (edge chips) தடுக்கப்படுகின்றன. டைட்டானியம் அதன் சிறந்த வலிமை-எடை விகிதத்திற்கு பிறகும் மற்றொரு தொகுப்பு சிரமங்களை ஏற்படுத்துகிறது. அதன் மிகக் குறைந்த வெப்பக் கடத்துத்திறன் (தோராயமாக 7 W/mK) காரணமாக குறிப்பிட்ட பகுதிகளில் வெப்பம் சேர்ந்து, கருவிகளின் தீவிர தேய்வையும், சரியாக கட்டுப்படுத்தப்படாவிட்டால் பாகங்களின் வளைவையும் ஏற்படுத்துகிறது. இங்கு கார்பைட் கருவிகள், அதிக அழுத்தத்தில் செலுத்தப்படும் குளிர்விப்பான் (high pressure coolant) மற்றும் பொதுவாக மெதுவான வெட்டு வேகங்கள் அவசியமாகின்றன. இன்கொனெல் இதை இன்னும் மேலும் சிரமமாக்குகிறது. அதன் அதிக கடினத்தன்மை, உயர் வெப்பநிலைகளில் வலிமையை பராமரிக்கும் திறன் மற்றும் வேதியியல் எதிர்ப்புத்தன்மை ஆகியவை கருவிகளின் விரைவான தேய்வை, கொடூரமான பள்ளத்தன்மை தேய்வு (notch wear) வடிவங்களை உருவாக்குகின்றன, மேலும் அலுமினியத்தை விட வெட்டு வேகங்களை தோராயமாக 60% வரை குறைக்க வேண்டியுள்ளது. இதன் விளைவாக, டைட்டானியம் மற்றும் இன்கொனெல் பாகங்களின் இயந்திர வேலை செய்யும் செலவுகள் குறிப்பிடத்தக்க அளவில் அதிகரிக்கின்றன. இந்த பொருட்களிலிருந்து தயாரிக்கப்படும் பாகங்கள் பொதுவாக அலுமினியம் பாகங்களை விட 3 முதல் 5 மடங்கு வரை விலையுடையவை; சில சமயங்களில் அதிக சிக்கலான வடிவமைப்புகளுக்கு 4 முதல் 8 மடங்கு வரை விலை அதிகரிக்கலாம். இதனால், பல்வேறு பொருட்களுக்கு இடையே தேர்வு செய்வது ஒரு உண்மையான வணிக முடிவாகிறது – இதில் பொறியாளர்கள் பாகத்தின் செயல்பாட்டுத் தேவைகளையும், அதை உற்பத்தி செய்வதற்கான உண்மையான செலவையும் ஒப்பிட்டு மதிப்பீடு செய்ய வேண்டும்.

துல்லிய CNC மில்லிங் க்கான பிளாஸ்டிக்குகள் மற்றும் கலவைகள்

தெர்மோபிளாஸ்டிக்ஸ் (ABS, நைலான், PEEK): உருகும் வெப்பநிலைகள் மற்றும் மேற்பரப்பு முடிவுகளை மேலாண்மை செய்தல்

தெர்மோபிளாஸ்டிக்ஸுடன் பணியாற்றுவது என்பது இந்த பொருள்கள் குறைந்த உருகுநிலையைக் கொண்டிருப்பதாலும், சூடாகும்போது சற்று நீட்சியடைவதாலும், வெப்பநிலை மாற்றங்களுக்கு வலுவாக வினைபுரிவதாலும் CNC முறைகளை சரிசெய்வதை நிர்பந்திக்கிறது. உதாரணமாக ABS ஐ எடுத்துக்கொள்ளலாம் — இது போதுமான வலிமையைக் கொண்டிருந்தாலும், இயந்திரங்களில் நன்றாக வேலை செய்கிறது. இருப்பினும், இயக்குநர்கள் பீட் விகிதங்களைக் கட்டுப்பாட்டில் வைத்திருக்க வேண்டும், மேலும் ஆழமற்ற வெட்டுகளை மட்டுமே செய்ய வேண்டும்; அத்தகைய கட்டுப்பாடுகள் இல்லையெனில், பொருள் கருவியைச் சுற்றியும், ஓரங்களிலும் ஒட்டிக்கொள்ளும் மற்றும் பிளவுபடும் போக்கைக் காட்டும். நைலான் மெதுவாக தேய்ந்து போவதில் வித்தியாசமானது, இது பற்றுகள் அல்லது புஷிங்கள் போன்று தொடர்ந்து ஒன்றுடன் ஒன்று உராயும் பாகங்களுக்கு மிகவும் ஏற்றது. ஆனால் இதற்கு ஒரு குறைபாடு உண்டு — நைலான் காற்றிலிருந்து ஈரப்பதத்தை உறிஞ்சும் தன்மை கொண்டது; எனவே அதை செயலாக்குவதற்கு முன் வழக்கமாக 80°C சுமார் 4–6 மணி நேரம் உலர்த்த வேண்டும், இது வெட்டும்போது அது விரிவடைவதையோ வளைவதையோ தடுக்கும். உயர் செயல்திறன் PEEK போன்ற பொருள்களைக் கையாளும்போது, இது 250°C வரையிலான வெப்பநிலைகளை உருகாமல் தாங்கக்கூடியது, ஆனால் மில்லிங் செயல்முறை குறிப்பிடத்தக்க அளவு வெப்பத்தை உருவாக்கும். இந்த சிக்கலைச் சமாளிக்க, பெரும்பாலான தொழிற்சாலைகள் திரவ குளிரூட்டிகளுக்கு பதிலாக காற்று குளிரூட்டிகளைப் பயன்படுத்துகின்றன, சாதாரண கருவிகளுக்கு பதிலாக கார்பைட் கருவிகளை தேர்வு செய்கின்றன, மேலும் ஸ்பிண்டிள் சுழற்சியை சுமார் 15,000 RPM வரை கட்டுப்படுத்துகின்றன. 1.6 மைக்ரான் Ra-க்கு கீழே மிகவும் மென்மையான மேற்பரப்பு முடிவுகளைப் பெற, கூர்மையான, நன்றாக பாலிஷ் செய்யப்பட்ட வெட்டுக் கருவிகள் தேவைப்படும். கிளைம்ப் மில்லிங் (climb milling) பொதுவாக பர்ர்கள் (burrs) உருவாகுவதைக் குறைக்கிறது, மேலும் பல இயந்திர வல்லுநர்கள் பொதுவான குளிரூட்டிகள் பிளாஸ்டிக் மேற்பரப்புகளைச் சேதப்படுத்துவதோ பொருளில் சிறிய பிளவுகளை உருவாக்குவதோ சாதாரணமாக இருப்பதால், குறைந்த அளவு அல்லது முற்றிலும் குளிரூட்டியைப் பயன்படுத்தாமல் இருப்பதையே விரும்புகின்றனர்.

கார்பன் ஃபைபர்-வலுவூட்டப்பட்ட பாலிமர்கள் (CFRP): தேய்மானம், தூசி கட்டுப்பாடு மற்றும் அளவு துல்லியத்தை சமன் செய்தல்

CFRP ஐ CNC இயந்திரங்களில் பயன்படுத்துவதற்கு இரண்டு முக்கிய பிரச்சனைகளுக்கு ஏற்றவாறு சிறப்பு அணுகுமுறைகள் தேவைப்படுகின்றன: பொருளின் தீவிரமான இழைகள் மற்றும் அதன் கட்டமைப்பு சார்ந்த உணர்திறன். வழக்கமான கார்பைட் கருவிகள் கார்பன் இழைகளுக்கு எதிராக நீண்ட காலம் செயல்பட முடியாது; அவை அலுமினியத்தை வெட்டும் போது விட எட்டு மடங்கு வேகமாக தேய்ந்து போகின்றன. எனவே, பெரும்பாலான தொழிற்சாலைகள் முக்கியமான வேலைகளுக்கு PCD கருவிகளை அல்லது வைரம் பூசப்பட்ட கருவிகளை பயன்படுத்தத் தொடங்குகின்றன. மற்றொரு பிரச்சனை கார்பன் தூளிலிருந்து உருவாகிறது. இது மின்சாரத்தை கடத்தும் தன்மை கொண்டது மற்றும் சுவாச சிக்கல்களை ஏற்படுத்தக்கூடும்; எனவே, நல்ல தொழிற்சாலைகள் HEPA வடிகட்டிகளுடன் கூடிய வெற்றிட அமைப்புகளில் முதலீடு செய்து, அனைத்தையும் நன்றாக அடைத்து வைக்கின்றன. பலகை பிரிவு (delamination) பிரச்சனைகளை தவிர்க்க, பல இயந்திர வல்லுநர்கள் செறிவூட்டப்பட்ட ரவுட்டர் பிட்ஸ் (compression router bits) பயன்படுத்துகின்றனர், பெக் டிரில்லிங் (peck drilling) தொழில்நுட்பத்தை பயன்படுத்துகின்றனர், மேலும் அடுக்குகளுக்கு இடையிலான வலுவைக் குறைக்க வெட்டு ஆழத்தை மிகவும் குறைவாகவே வைத்திருக்கின்றனர். விண்வெளி பயன்பாடுகளுக்கான பாகங்கள் அல்லது மின்சார வாகன பேட்டரிகளுக்கான பாகங்களை தயாரிக்கும்போது, ஈரப்பதம் ரெசின்களை மென்மையாக்கி அளவுகளை மாற்றக்கூடும் என்பதால், செயலாளர்கள் பொதுவாக குளிரூட்டு திரவத்தை பயன்படுத்தாமல், வெற்றிட கிளாம்பிங் (vacuum clamping) மூலம் உலர்ந்த நிலையிலேயே வேலை செய்கின்றனர். இதன் இலக்கு பொதுவாக ±0.025 மிமீ துல்லியத்தை அடைவதும், இழை ஒழுங்கு (fiber alignment) 0.1% மாறுபாட்டுக்குள் இருப்பதுமாகும். இந்த அனைத்து முன்கூட்டியே எடுக்கப்படும் நடவடிக்கைகளும், இறுதி பொருளின் தன்மையை பாதுகாப்பதற்கும், ஊழியர்களின் பாதுகாப்பை உறுதி செய்வதற்கும், மேலும் பாகங்கள் தாங்கள் வடிவமைக்கப்பட்டபடி சரியாக செயல்படுவதை உறுதி செய்வதற்கும் உதவுகின்றன.

பல-பொருள் உற்பத்திக்கான CNC மில்லிங் அமைப்பை மேம்படுத்துதல்

ஸ்பிண்டிள் சக்தி, விறைப்பு, குளிரூட்டும் திரவ வழங்கல் மற்றும் டூலிங் மூலோபாயங்கள்

பல-பொருள் CNC மில்லிங் செயல்முறையில் தொடர்ச்சியான முடிவுகளைப் பெறுவது, செயல்படுத்தப்படும் பொருளைப் பொறுத்து நான்கு முக்கிய இயந்திர அமைப்புகளைச் சரிசெய்வதைப் பொறுத்தது. ஸ்பிண்டிள் சக்தி பொருளின் பண்புகளுக்கு ஏற்றவாறு இருக்க வேண்டும்: அலுமினியம் உயர் RPM ஸ்பிண்டிள்களுடன் (ஒரு நிமிடத்திற்கு 15,000 சுழற்சிகளுக்கு மேல்) சிறப்பாக வேலை செய்கிறது, ஆனால் அதிக டார்க் தேவையில்லை. டைட்டானியம் அல்லது இன்கோனெல் போன்ற கடினமான பொருட்களுக்கு, தயாரிப்பாளர்கள் பொதுவாக 5,000க்கு கீழ் RPM அமைப்புகளை தேர்வு செய்து, சிப்ஸ் கட்டுப்பாட்டில் இருக்கவும், வெட்டு செயல்பாடுகளின் போது கம்பனத்தைக் குறைக்கவும் அதிக டார்க் வழங்கும் அமைப்புகளைப் பயன்படுத்துகின்றனர். இயந்திரத்தின் விறைப்பும் முக்கிய வித்தியாசத்தை ஏற்படுத்துகிறது. விறைப்பான சட்டங்கள் மற்றும் திடமான ஸ்பிண்டிள் ஹவுசிங்கள் சிறந்த மேற்பரப்பு முடிவுகளையும், குறுகிய சக்தியையும் அடைய உதவுகின்றன. வலுவூட்டப்பட்ட வார்ப்பு இரும்பு கட்டமைப்புகளுடன் கட்டப்பட்ட இயந்திரங்கள், வழக்கமான அலுமினியம் பெட்டிகளுடன் ஒப்பிடும்போது கம்பனத்தை சுமார் 40% வரை குறைக்கின்றன என்பதை தொழிற்சாலைகள் கண்டறிந்துள்ளன; இது மென்மையான காம்போசிட் பொருட்கள் அல்லது மெல்லிய ஸ்டெயின்லெஸ் ஸ்டீல் பாகங்களை செயலாக்கும்போது மிகவும் முக்கியமாகிறது. கூலன்ட் பயன்பாடும் செயல்பாட்டைப் பொறுத்து மாறுபடுகிறது. PEEK பிளாஸ்டிக் மற்றும் ஸ்டெயின்லெஸ் ஸ்டீல் போன்ற பொருட்களில் வெப்ப குவிப்பைத் தடுப்பதற்கு வெள்ள கூலிங் அமைப்புகள் அவசியம்; அலுமினியம் வேலைகளுக்கு குறைந்த அளவு திரவ திரவ ஊட்டம் (MQL) போதுமானது மற்றும் பிளாஸ்டிக் பொருட்களை பாதிக்காமல் சுத்தமாக வைத்திருக்கிறது. பல்வேறு பொருட்களுக்கு கருவித் தேர்வும் மாறுபடுகிறது. ஸ்டெயின்லெஸ் ஸ்டீல் வெட்டும்போது குறுகிய கம்பனத்தைக் குறைக்க மாறும் ஹெலிக்ஸ் முடிவுகள் உதவுகின்றன; கார்பன் ஃபைபர் வலுவூட்டப்பட்ட பிளாஸ்டிக்குகளுடன் வேலை செய்யும்போது டைமண்ட் பூசப்பட்ட கருவிகள் மூன்று மடங்கு நீண்ட ஆயுளைக் கொண்டிருக்கின்றன; அலுமினியம் மற்றும் தெர்மோபிளாஸ்டிக் வேலைகளுக்கு அதிக ஹெலிக்ஸ் கோணங்களுடன் பாலிஷ் செய்யப்பட்ட கருவிகள் சிப்ஸை சிறப்பாக வெளியேற்றுகின்றன. அனைத்தும் சரியாக ஒருங்கிணைக்கப்படும்போது, வெவ்வேறு பொருட்களுக்கு இடையிலான அமைப்பு நேரம் சுமார் இரண்டு மூன்றில் ஒன்றாகக் குறைகிறது; இது முன்பு சிக்கலான பல-பொருள் செயல்முறையை, உற்பத்தி சூழல்களுக்கு உண்மையில் அளவிற்கு ஏற்றவாறு மாற்றுகிறது.

கேள்விகளுக்கு பதில்கள் பகுதி

சிஎன்சி மில்லிங் செயல்படுத்தக்கூடியதன்மையை எந்தெந்த காரணிகள் பாதிக்கின்றன?

கடினத்தன்மை, வெப்பக் கடத்துதிறன் மற்றும் இழுவிற்புத்தன்மை ஆகியவை சிஎன்சி மில்லிங் செயல்படுத்தக்கூடியதன்மையை தீர்மானிக்கும் முக்கிய காரணிகளாகும். இந்த பண்புகள் மில்லிங் செயல்முறையின் போது வெட்டு விசைகள், கருவியின் தேய்வு, வெப்ப விலக்கம் மற்றும் சிப் உருவாக்கம் ஆகியவற்றை பாதிக்கின்றன.

வெவ்வேறு பொருட்களுக்கு குறிப்பிட்ட இயந்திர செயல்முறைகள் ஏன் தேவைப்படுகின்றன?

ஒவ்வொரு பொருளும் தனித்தன்மை வாய்ந்த பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது, அவை உரசல் தன்மை, வெப்பக் கடத்துதிறன் மற்றும் கட்டமைப்பு உணர்திறன் ஆகியவை ஆகும்; இவை கருவியின் தேய்வு, வெப்ப மேலாண்மை மற்றும் இறுதி தயாரிப்பின் தரத்தை பாதிக்கின்றன. எனவே, குறிப்பிட்ட கருவிகள் மற்றும் குளிரூட்டும் முறைகள் ஆகியவற்றை உள்ளடக்கிய தனிப்பயனாக்கப்பட்ட செயல்முறைகள் சிறந்த முடிவுகளை அடைவதற்கு அவசியமாகும்.

அலுமினியம் சிஎன்சி மில்லிங்கில் எவ்வாறு நன்மை பயக்கிறது?

அலுமினியம் கலவைகள் வேகமான செயல்திறன், குறைந்த கருவி சுமை, துரு எதிர்ப்புத்தன்மை மற்றும் புகையில்லா பண்புகளை வழங்குகின்றன. இவை எளிதில் இயந்திரம் செய்யக்கூடியவை ஆகும்; எனவே துல்லியமான தயாரிப்பு தேவைகளைக் கொண்ட பெரும் அளவிலான உற்பத்தி ஓட்டங்களுக்கு இவை சிறந்தவையாகும்.

டைட்டானியம் மற்றும் இன்கோனெல் ஆகியவற்றை மில்லிங் செய்வதில் என்ன சவால்கள் உள்ளன?

இரண்டு பொருள்களும் அவற்றின் குறைந்த வெப்பக் கடத்துத்திறன் காரணமாக இயந்திரத்தில் வெட்டுதல் சவால்களை ஏற்படுத்துகின்றன, இது வெப்பம் குவிதல், கருவியின் தேய்மானம் மற்றும் பாகத்தின் வளைதல் போன்ற சிக்கல்களை ஏற்படுத்தும். எனவே, இவற்றை வெட்டுவதற்கு மெதுவான வெட்டு வேகங்கள், அதிக அழுத்தமுள்ள குளிர்விப்பு முறைகள் மற்றும் உயர் இயந்திரத்தில் வெட்டுச் செலவுகள் தேவைப்படுகின்றன.

சीएன்சி மில்லிங்கில் சிஎஃப்ஆர்பி போன்ற கலவைகளைப் பயன்படுத்துவதன் நன்மைகள் யாவை?

சிஎஃப்ஆர்பி போன்ற கலவைகள் உயர் வலிமை-எடை விகிதத்தை வழங்குகின்றன மற்றும் விமானப் பொறியியல் மற்றும் தானுந்து பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றவை. இருப்பினும், அவற்றின் தேய்மானத்தை ஏற்படுத்தும் தன்மை காரணமாக சிறப்பு கருவிகள், தூள் கட்டுப்பாட்டு நடவடிக்கைகள் மற்றும் பிரிதலைத் தடுப்பதற்கும், அளவுகளின் துல்லியத்தை உறுதிப்படுத்துவதற்கும் துல்லியமான இயந்திரத்தில் வெட்டு முறைகள் தேவைப்படுகின்றன.