सीएनसी मशीन क्या है?

सीएनसी मशीनिंग एक विनिर्माण प्रक्रिया है जिसमें पूर्व-प्रोग्राम किया गया कंप्यूटर सॉफ़्टवेयर फ़ैक्टरी उपकरणों और मशीनरी की गति को नियंत्रित करता है। इस प्रक्रिया का उपयोग ग्राइंडर और लेथ से लेकर मिल और राउटर तक, कई जटिल मशीनों को नियंत्रित करने के लिए किया जा सकता है। सीएनसी मशीनिंग के साथ, त्रि-आयामी कटिंग कार्य एक ही निर्देश में पूरे किए जा सकते हैं।

"कंप्यूटर न्यूमेरिकल कंट्रोल" का संक्षिप्त रूप, सीएनसी प्रक्रिया मैन्युअल नियंत्रण की सीमाओं के विपरीत काम करती है और इस प्रकार उनका स्थान लेती है, जहाँ लीवर, बटन और पहियों के माध्यम से मशीनिंग उपकरणों को निर्देश देने और मार्गदर्शन करने के लिए सक्रिय ऑपरेटरों की आवश्यकता होती है। देखने वाले को, एक सीएनसी प्रणाली कंप्यूटर घटकों के एक सामान्य सेट जैसी लग सकती है, लेकिन सीएनसी मशीनिंग में प्रयुक्त सॉफ़्टवेयर प्रोग्राम और कंसोल इसे अन्य सभी प्रकार की संगणनाओं से अलग करते हैं।

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सीएनसी मशीनिंग कैसे काम करती है?

जब सी.एन.सी. प्रणाली सक्रिय होती है, तो वांछित कट्स को सॉफ्टवेयर में प्रोग्राम किया जाता है और संबंधित उपकरणों और मशीनरी को निर्देशित किया जाता है, जो निर्दिष्ट आयामी कार्यों को पूरा करते हैं, बिल्कुल एक रोबोट की तरह।

सीएनसी प्रोग्रामिंग में, संख्यात्मक प्रणाली के भीतर कोड जनरेटर अक्सर यह मान लेता है कि तंत्र दोषरहित है, भले ही त्रुटियों की संभावना हो, जो तब और भी बढ़ जाती है जब सीएनसी मशीन को एक साथ एक से अधिक दिशाओं में काटने के लिए निर्देशित किया जाता है। संख्यात्मक नियंत्रण प्रणाली में किसी उपकरण का स्थान इनपुट की एक श्रृंखला द्वारा निर्धारित होता है जिसे पार्ट प्रोग्राम कहा जाता है।

संख्यात्मक नियंत्रण मशीनों में, प्रोग्राम पंच कार्ड के माध्यम से इनपुट किए जाते हैं। इसके विपरीत, सीएनसी मशीनों के प्रोग्राम छोटे कीबोर्ड के माध्यम से कंप्यूटरों में भेजे जाते हैं। सीएनसी प्रोग्रामिंग कंप्यूटर की मेमोरी में संग्रहीत होती है। कोड स्वयं प्रोग्रामर द्वारा लिखा और संपादित किया जाता है। इसलिए, सीएनसी सिस्टम कहीं अधिक व्यापक कम्प्यूटेशनल क्षमता प्रदान करते हैं। सबसे अच्छी बात यह है कि सीएनसी सिस्टम किसी भी तरह से स्थिर नहीं होते, क्योंकि संशोधित कोड के माध्यम से पहले से मौजूद प्रोग्रामों में नए प्रॉम्प्ट जोड़े जा सकते हैं।

सीएनसी मशीन प्रोग्रामिंग

सीएनसी में, मशीनों का संचालन संख्यात्मक नियंत्रण के माध्यम से होता है, जिसमें किसी वस्तु को नियंत्रित करने के लिए एक सॉफ़्टवेयर प्रोग्राम निर्दिष्ट किया जाता है। सीएनसी मशीनिंग के पीछे की भाषा को वैकल्पिक रूप से जी-कोड कहा जाता है, और इसे संबंधित मशीन के विभिन्न व्यवहारों, जैसे गति, फ़ीड दर और समन्वय को नियंत्रित करने के लिए लिखा जाता है।

मूलतः, सीएनसी मशीनिंग मशीन टूल्स के कार्यों की गति और स्थिति को पूर्व-प्रोग्राम करना और उन्हें सॉफ्टवेयर के माध्यम से दोहराए जाने वाले, पूर्वानुमानित चक्रों में चलाना संभव बनाती है, और यह सब मानव ऑपरेटरों की न्यूनतम भागीदारी के साथ होता है। इन क्षमताओं के कारण, इस प्रक्रिया को विनिर्माण क्षेत्र के सभी क्षेत्रों में अपनाया गया है और यह धातु और प्लास्टिक उत्पादन के क्षेत्रों में विशेष रूप से महत्वपूर्ण है।

शुरुआत में, एक 2D या 3D CAD ड्राइंग तैयार की जाती है, जिसे फिर CNC सिस्टम के लिए कंप्यूटर कोड में अनुवादित किया जाता है। प्रोग्राम इनपुट होने के बाद, ऑपरेटर यह सुनिश्चित करने के लिए इसका परीक्षण करता है कि कोडिंग में कोई गलती न हो।

ओपन/क्लोज्ड-लूप मशीनिंग सिस्टम

स्थिति नियंत्रण एक खुले-लूप या बंद-लूप प्रणाली के माध्यम से निर्धारित किया जाता है। पहले वाले में, नियंत्रक और मोटर के बीच सिग्नलिंग एक ही दिशा में चलती है। बंद-लूप प्रणाली में, नियंत्रक फीडबैक प्राप्त करने में सक्षम होता है, जिससे त्रुटि सुधार संभव हो जाता है। इस प्रकार, एक बंद-लूप प्रणाली वेग और स्थिति में अनियमितताओं को ठीक कर सकती है।

सीएनसी मशीनिंग में, गति आमतौर पर X और Y अक्षों पर निर्देशित होती है। उपकरण को स्टेपर या सर्वो मोटर्स द्वारा स्थितिबद्ध और निर्देशित किया जाता है, जो G-कोड द्वारा निर्धारित सटीक गति को दोहराते हैं। यदि बल और गति न्यूनतम हैं, तो प्रक्रिया को ओपन-लूप नियंत्रण के माध्यम से चलाया जा सकता है। बाकी सभी चीज़ों के लिए, धातुकर्म जैसे औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक गति, स्थिरता और सटीकता सुनिश्चित करने के लिए क्लोज्ड-लूप नियंत्रण आवश्यक है।

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सीएनसी मशीनिंग पूरी तरह से स्वचालित है

आज के सीएनसी प्रोटोकॉल में, पूर्व-प्रोग्राम किए गए सॉफ़्टवेयर के माध्यम से पुर्जों का उत्पादन अधिकांशतः स्वचालित होता है। किसी दिए गए पुर्जे के आयाम कंप्यूटर-सहायता प्राप्त डिज़ाइन (CAD) सॉफ़्टवेयर द्वारा निर्धारित किए जाते हैं और फिर कंप्यूटर-सहायता प्राप्त निर्माण (CAM) सॉफ़्टवेयर द्वारा वास्तविक तैयार उत्पाद में परिवर्तित किए जाते हैं।

किसी भी कार्य-वस्तु के लिए विभिन्न प्रकार के मशीन टूल्स, जैसे ड्रिल और कटर, की आवश्यकता हो सकती है। इन आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, आजकल की कई मशीनें कई अलग-अलग कार्यों को एक ही सेल में संयोजित करती हैं। वैकल्पिक रूप से, एक इंस्टॉलेशन में कई मशीनें और रोबोटिक हाथों का एक सेट हो सकता है जो पुर्जों को एक अनुप्रयोग से दूसरे अनुप्रयोग में स्थानांतरित करते हैं, लेकिन सब कुछ एक ही प्रोग्राम द्वारा नियंत्रित होता है। सेटअप चाहे जो भी हो, सीएनसी प्रक्रिया पुर्जों के उत्पादन में एकरूपता प्रदान करती है जिसे मैन्युअल रूप से दोहराना मुश्किल, यदि असंभव नहीं, तो होगा।

विभिन्न प्रकार की सीएनसी मशीनें

सबसे शुरुआती संख्यात्मक नियंत्रण मशीनें 1940 के दशक की हैं, जब पहले से मौजूद औज़ारों की गति को नियंत्रित करने के लिए मोटरों का इस्तेमाल किया गया था। जैसे-जैसे तकनीक आगे बढ़ी, एनालॉग कंप्यूटरों और अंततः डिजिटल कंप्यूटरों के ज़रिए इन मशीनों को और बेहतर बनाया गया, जिससे सीएनसी मशीनिंग का उदय हुआ।

आज के अधिकांश सीएनसी उपकरण पूरी तरह से इलेक्ट्रॉनिक हैं। कुछ अधिक सामान्य सीएनसी-संचालित प्रक्रियाओं में अल्ट्रासोनिक वेल्डिंग, होल-पंचिंग और लेज़र कटिंग शामिल हैं। सीएनसी प्रणालियों में सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली मशीनें निम्नलिखित हैं:

सीएनसी मिल्स

सीएनसी मिलें संख्या और अक्षर-आधारित संकेतों वाले प्रोग्रामों पर चलने में सक्षम हैं, जो विभिन्न दूरियों पर टुकड़ों का मार्गदर्शन करते हैं। मिल मशीन के लिए प्रयुक्त प्रोग्रामिंग जी-कोड या निर्माण टीम द्वारा विकसित किसी विशिष्ट भाषा पर आधारित हो सकती है। बुनियादी मिलों में तीन-अक्ष प्रणाली (X, Y और Z) होती है, हालाँकि अधिकांश नई मिलों में तीन अतिरिक्त अक्ष भी हो सकते हैं।

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खराद

लेथ मशीनों में, टुकड़ों को अनुक्रमणीय औज़ारों से गोलाकार दिशा में काटा जाता है। सीएनसी तकनीक में, लेथ मशीनों द्वारा की जाने वाली कटाई सटीकता और उच्च गति के साथ की जाती है। सीएनसी लेथ मशीनों का उपयोग जटिल डिज़ाइन बनाने के लिए किया जाता है जो मशीन के मैन्युअल संस्करणों पर संभव नहीं होते। कुल मिलाकर, सीएनसी-चालित मिलों और लेथ मशीनों के नियंत्रण कार्य समान होते हैं। लेथ मशीनों की तरह, लेथ मशीनों को जी-कोड या विशिष्ट स्वामित्व कोड द्वारा निर्देशित किया जा सकता है। हालाँकि, अधिकांश सीएनसी लेथ मशीनों में दो अक्ष होते हैं - X और Z।

प्लाज्मा कटर

प्लाज़्मा कटर में, सामग्री को प्लाज़्मा टॉर्च से काटा जाता है। यह प्रक्रिया मुख्यतः धातु सामग्री पर लागू होती है, लेकिन इसे अन्य सतहों पर भी इस्तेमाल किया जा सकता है। धातु को काटने के लिए आवश्यक गति और ऊष्मा उत्पन्न करने हेतु, संपीड़ित वायु गैस और विद्युत आर्क के संयोजन से प्लाज़्मा उत्पन्न किया जाता है।

इलेक्ट्रिक डिस्चार्ज मशीनें

इलेक्ट्रिक-डिस्चार्ज मशीनिंग (ईडीएम) — जिसे डाई सिंकिंग और स्पार्क मशीनिंग भी कहा जाता है — एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें विद्युतीय स्पार्क्स की मदद से वर्कपीस को विशिष्ट आकार में ढाला जाता है। ईडीएम में, दो इलेक्ट्रोडों के बीच करंट डिस्चार्ज होता है, और इससे किसी दिए गए वर्कपीस के कुछ हिस्से अलग हो जाते हैं।

जब इलेक्ट्रोड के बीच की जगह कम हो जाती है, तो विद्युत क्षेत्र परावैद्युत से अधिक तीव्र और इस प्रकार प्रबल हो जाता है। इससे दोनों इलेक्ट्रोड के बीच धारा प्रवाहित होना संभव हो जाता है। परिणामस्वरूप, प्रत्येक इलेक्ट्रोड द्वारा कार्य-वस्तु के कुछ भाग हटा दिए जाते हैं। ईडीएम के उपप्रकारों में शामिल हैं:

● वायर ईडीएम, जिसमें स्पार्क इरोजन का उपयोग इलेक्ट्रॉनिक रूप से प्रवाहकीय सामग्री से भागों को हटाने के लिए किया जाता है।
● सिंकर ईडीएम, जहां एक इलेक्ट्रोड और कार्य टुकड़े को टुकड़ा बनाने के उद्देश्य से परावैद्युत द्रव में भिगोया जाता है।

फ्लशिंग नामक प्रक्रिया में, प्रत्येक तैयार कार्य-खंड से मलबे को एक तरल परावैद्युत द्वारा दूर ले जाया जाता है, जो दो इलेक्ट्रोडों के बीच विद्युत धारा के रुक जाने पर उत्पन्न होता है, तथा इसका उद्देश्य किसी भी अतिरिक्त विद्युत आवेश को समाप्त करना होता है।

जल जेट कटर

सीएनसी मशीनिंग में, वाटर जेट ऐसे उपकरण होते हैं जो ग्रेनाइट और धातु जैसी कठोर सामग्रियों को पानी के उच्च दबाव से काटते हैं। कुछ मामलों में, पानी को रेत या किसी अन्य कठोर अपघर्षक पदार्थ के साथ मिलाया जाता है। फ़ैक्टरी मशीन के पुर्जों को अक्सर इसी प्रक्रिया के माध्यम से आकार दिया जाता है।

वाटर जेट का उपयोग उन सामग्रियों के लिए एक शीतलक विकल्प के रूप में किया जाता है जो अन्य सीएनसी मशीनों की ऊष्मा-गहन प्रक्रियाओं को सहन नहीं कर पातीं। इस प्रकार, वाटर जेट का उपयोग कई क्षेत्रों में किया जाता है, जैसे कि एयरोस्पेस और खनन उद्योग, जहाँ यह प्रक्रिया अन्य कार्यों के अलावा नक्काशी और काटने के लिए भी शक्तिशाली है। वाटर जेट कटर का उपयोग उन अनुप्रयोगों के लिए भी किया जाता है जिनमें सामग्री में बहुत जटिल कटौती की आवश्यकता होती है, क्योंकि ऊष्मा की कमी सामग्री के आंतरिक गुणों में किसी भी परिवर्तन को रोकती है जो धातु पर धातु काटने के परिणामस्वरूप हो सकता है।

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विभिन्न प्रकार की सीएनसी मशीनें

जैसा कि कई सीएनसी मशीन वीडियो प्रदर्शनों से पता चला है, इस प्रणाली का उपयोग औद्योगिक हार्डवेयर उत्पादों के लिए धातु के टुकड़ों से अत्यधिक विस्तृत कट बनाने के लिए किया जाता है। उपरोक्त मशीनों के अलावा, सीएनसी प्रणालियों में उपयोग किए जाने वाले अन्य उपकरण और घटक इस प्रकार हैं:

● कढ़ाई मशीनें
● लकड़ी के राउटर
● बुर्ज पंचर्स
● तार-झुकने वाली मशीनें
● फोम कटर
● लेजर कटर
● बेलनाकार ग्राइंडर
● 3डी प्रिंटर
● ग्लास कटर

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जब किसी कार्य-वस्तु पर विभिन्न स्तरों और कोणों पर जटिल कट लगाने की आवश्यकता हो, तो यह सब सीएनसी मशीन पर कुछ ही मिनटों में किया जा सकता है। जब तक मशीन को सही कोड के साथ प्रोग्राम किया जाता है, मशीन सॉफ्टवेयर द्वारा बताए गए चरणों का पालन करेगी। अगर सब कुछ डिज़ाइन के अनुसार कोडित है, तो प्रक्रिया पूरी होने के बाद एक विस्तृत और तकनीकी मूल्य वाला उत्पाद सामने आना चाहिए।


पोस्ट करने का समय: 31 मार्च 2021