मशीनिंग सटीकता पर मशीनिंग भत्ते का प्रभाव!

यांत्रिक प्रसंस्करण उत्पादों के लिए गुणवत्ता आवश्यकताओं के निरंतर सुधार के साथ, लोगों ने उत्पाद की गुणवत्ता में सुधार करने के तरीकों और उपायों की खोज में बहुत समय और ऊर्जा का निवेश किया है, लेकिन प्रसंस्करण प्रक्रिया के दौरान उत्पाद की गुणवत्ता पर मशीनिंग भत्ते के प्रभाव को नजरअंदाज कर दिया है, और माना है कि जब तक प्रसंस्करण के दौरान मार्जिन है, तब तक इसका उत्पाद की गुणवत्ता पर अधिक प्रभाव नहीं पड़ेगा। यांत्रिक उत्पादों के वास्तविक प्रसंस्करण में, यह पाया गया है कि भागों के मशीनिंग भत्ते का आकार सीधे उत्पाद की गुणवत्ता को प्रभावित करता है। यदि मशीनिंग भत्ता बहुत छोटा है, तो पिछली प्रक्रिया में अवशिष्ट आकार और स्थिति त्रुटियों और सतह दोषों को खत्म करना मुश्किल है; यदि भत्ता बहुत बड़ा है, तो यह न केवल यांत्रिक प्रसंस्करण के कार्यभार को बढ़ाएगा, बल्कि सामग्री, उपकरण और ऊर्जा की खपत को भी बढ़ाएगा। इससे भी गंभीर बात यह है कि प्रसंस्करण के दौरान बड़ी मात्रा में मशीनिंग भत्ते को काटने से उत्पन्न गर्मी भागों को ख़राब कर देगी, भागों को संसाधित करने की कठिनाई को बढ़ाएगी और उत्पाद की गुणवत्ता को प्रभावित करेगी। इसलिए, भागों के मशीनिंग भत्ते को सख्ती से नियंत्रित करना आवश्यक है।

1. मशीनिंग भत्ते की अवधारणा

मशीनिंग भत्ता मशीनिंग के दौरान मशीनिंग सतह से काटी गई धातु परत की मोटाई को संदर्भित करता है। मशीनिंग भत्ते को प्रक्रिया मशीनिंग भत्ता और कुल मशीनिंग भत्ता में विभाजित किया जा सकता है। प्रक्रिया मशीनिंग भत्ता एक प्रक्रिया में एक निश्चित सतह से काटी गई धातु परत की मोटाई को संदर्भित करता है, जो आसन्न प्रक्रियाओं से पहले और बाद में प्रक्रिया के आकारों के बीच अंतर पर निर्भर करता है। कुल मशीनिंग भत्ता रिक्त से तैयार उत्पाद तक पूरी मशीनिंग प्रक्रिया के दौरान एक निश्चित सतह से काटी गई धातु परत की कुल मोटाई को संदर्भित करता है, अर्थात भाग की एक ही सतह पर रिक्त आकार और भाग के आकार के बीच का अंतर। कुल मशीनिंग भत्ता प्रत्येक प्रक्रिया के मशीनिंग भत्तों के योग के बराबर होता है। चूंकि रिक्त के निर्माण और प्रत्येक प्रक्रिया के आकार में अपरिहार्य रूप से त्रुटियां होती हैं मशीनिंग भत्ता और सहनशीलता चित्र 1 में दर्शाई गई है। चित्र में, न्यूनतम मशीनिंग भत्ता पिछली प्रक्रिया के न्यूनतम प्रक्रिया आकार और वर्तमान प्रक्रिया के अधिकतम प्रक्रिया आकार के बीच का अंतर है; अधिकतम मशीनिंग भत्ता पिछली प्रक्रिया के अधिकतम प्रक्रिया आकार और वर्तमान प्रक्रिया के न्यूनतम प्रक्रिया आकार के बीच के अंतर को संदर्भित करता है। प्रक्रिया मशीनिंग भत्ते की भिन्नता की सीमा (अधिकतम मशीनिंग भत्ता और न्यूनतम मशीनिंग भत्ता के बीच का अंतर) पिछली प्रक्रिया और वर्तमान प्रक्रिया के आयाम सहनशीलता के योग के बराबर है। प्रक्रिया आयाम का सहनशीलता क्षेत्र आम तौर पर शरीर में प्रवेश करने वाले भाग की दिशा में निर्दिष्ट किया जाता है। शाफ्ट भागों के लिए, मूल आकार अधिकतम प्रक्रिया आकार है, जबकि छिद्रों के लिए यह न्यूनतम प्रक्रिया आकार है।

2. मशीनिंग सटीकता पर मशीनिंग भत्ते के प्रभाव का विश्लेषण

2.1 मशीनिंग सटीकता पर अत्यधिक मशीनिंग भत्ते का प्रभाव

मशीनिंग प्रक्रिया के दौरान भागों में अनिवार्य रूप से कटिंग हीट उत्पन्न होगी। इस कटिंग हीट का कुछ हिस्सा लोहे के चिप्स और कटिंग द्रव द्वारा दूर ले जाया जाता है, भाग को उपकरण में स्थानांतरित किया जाता है, और भाग को वर्कपीस में स्थानांतरित किया जाता है, जिससे भाग का तापमान बढ़ जाता है। तापमान मशीनिंग भत्ते के आकार से निकटता से संबंधित है। यदि मशीनिंग भत्ता बड़ा है, तो रफ मशीनिंग का समय अनिवार्य रूप से लंबा हो जाएगा, और कटिंग की मात्रा भी उचित रूप से बढ़ जाएगी, जिसके परिणामस्वरूप कटिंग हीट बढ़ जाएगी और भाग का तापमान बढ़ जाएगा। भाग के तापमान में वृद्धि से होने वाला सबसे बड़ा नुकसान यह है कि भाग विकृत हो जाएगा, खासकर उन सामग्रियों के लिए जो तापमान परिवर्तनों (जैसे स्टेनलेस स्टील) के प्रति संवेदनशील हैं। इसके अलावा, यह थर्मल विरूपण पूरी मशीनिंग प्रक्रिया के माध्यम से चलता है, जिससे मशीनिंग की कठिनाई बढ़ जाती है और उत्पाद की गुणवत्ता प्रभावित होती है। उदाहरण के लिए, जब स्क्रू रॉड जैसे पतले शाफ्ट वाले भागों की मशीनिंग की जाती है, तो वन-क्लैंप-वन-टॉप मशीनिंग विधि के उपयोग के कारण, लंबाई की दिशा में स्वतंत्रता की डिग्री सीमित होती है। इस समय, यदि वर्कपीस का तापमान बहुत अधिक है, तो थर्मल विस्तार होगा। जब लंबाई की दिशा में विस्तार अवरुद्ध हो जाता है, तो वर्कपीस अनिवार्य रूप से तनाव के प्रभाव के कारण झुक जाएगा और विकृत हो जाएगा, जो बाद में प्रसंस्करण के लिए बहुत परेशानी का कारण होगा। वर्कपीस गर्म होने के बाद मुड़ता है और विकृत होता है। यदि इस समय प्रसंस्करण जारी रहता है, तो तैयार उत्पाद प्राप्त होने तक उभरे हुए हिस्से को संसाधित किया जाएगा। कमरे के तापमान पर ठंडा होने के बाद, भाग तनाव में विकृत हो जाएगा, जिससे आकार और स्थिति की त्रुटियां हो सकती हैं और गुणवत्ता प्रभावित हो सकती है। कमरे के तापमान पर वर्कपीस झुक जाएगा और विकृत हो जाएगा। व्यास के फैलने के बाद, बढ़े हुए हिस्से को काट दिया जाएगा, और वर्कपीस के ठंडा होने के बाद बेलनाकारता और आकार की त्रुटियां होंगी। सटीक स्क्रू को पीसते समय, वर्कपीस का थर्मल विरूपण भी पिच त्रुटियों का कारण होगा।

2.2 मशीनिंग सटीकता पर बहुत छोटे मशीनिंग भत्ते का प्रभाव

भागों का मशीनिंग भत्ता बहुत बड़ा या बहुत छोटा नहीं होना चाहिए। यदि मशीनिंग भत्ता बहुत छोटा है, तो पिछली प्रक्रिया में अवशिष्ट ज्यामितीय सहिष्णुता और सतह दोषों को समाप्त नहीं किया जा सकता है, जिससे उत्पाद की गुणवत्ता प्रभावित होती है। भागों की मशीनिंग गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए, प्रत्येक प्रक्रिया में छोड़ा गया न्यूनतम मशीनिंग भत्ता पिछली प्रक्रिया के न्यूनतम मशीनिंग भत्ते की बुनियादी आवश्यकताओं को पूरा करने में सक्षम होना चाहिए। किसी भाग के भीतरी छिद्र का न्यूनतम मशीनिंग भत्ता उस भाग से बना होता है जिसके भीतरी छिद्र को मशीन किया जाना है। यदि छेद की धुरी संदर्भ अक्ष से विचलित हो जाती है और पिछली प्रक्रिया के दौरान स्थिति त्रुटि n होती है, और आंतरिक छिद्र में बेलनाकार त्रुटि p (जैसे शंकु, दीर्घवृत्त, आदि) और सतह खुरदरापन त्रुटि h होती है, तो बोरिंग से पहले ज्यामितीय सहिष्णुता को खत्म करने के लिए, बोरिंग प्रक्रिया के एकल-पक्षीय न्यूनतम मशीनिंग भत्ते में उपरोक्त त्रुटियों और दोषों के मान शामिल होने चाहिए। यह मानते हुए कि इस प्रक्रिया में बोरिंग के दौरान वर्कपीस में अनिवार्य रूप से स्थापना त्रुटियाँ होती हैं, अर्थात, स्थापना के बाद मूल छेद अक्ष और वर्कपीस के रोटेशन अक्ष के बीच त्रुटि e, साथ ही इस प्रक्रिया में बोरिंग के दौरान आयामी सहिष्णुता T, इस प्रक्रिया का न्यूनतम मशीनिंग भत्ता z निम्नलिखित सूत्र द्वारा व्यक्त किया जा सकता है: z ≥ T/2 + h + p + n + e (एकल-पक्ष भत्ता)

विभिन्न भागों और विभिन्न प्रक्रियाओं के लिए, उपरोक्त त्रुटियों के मूल्य और अभिव्यक्तियाँ भी अलग-अलग हैं। प्रक्रिया मशीनिंग भत्ता निर्धारित करते समय विभिन्न उपचार लागू किए जाने चाहिए। उदाहरण के लिए, पतले शाफ्ट झुकने और विरूपण के लिए प्रवण होते हैं, और जेनरेट्रिक्स सीधी रेखा त्रुटि व्यास आकार सहिष्णुता सीमा को पार कर गई है, इसलिए प्रक्रिया मशीनिंग भत्ता उचित रूप से बढ़ाया जाना चाहिए; उन प्रक्रियाओं के लिए जो मशीनिंग सतह को स्वयं स्थिति देने के लिए फ्लोटिंग कटर जैसे उपकरणों का उपयोग करते हैं, स्थापना त्रुटि ई के प्रभाव को अनदेखा किया जा सकता है, और प्रक्रिया मशीनिंग भत्ता तदनुसार कम किया जा सकता है; कुछ परिष्करण प्रक्रियाओं के लिए जो मुख्य रूप से सतह खुरदरापन को कम करने के लिए उपयोग की जाती हैं, प्रक्रिया मशीनिंग भत्ते का आकार केवल सतह खुरदरापन एच से संबंधित है।

3. मशीनिंग भत्ते का उचित चयन

भागों के लिए मशीनिंग भत्ते का चयन भागों के लिए उपयोग की जाने वाली सामग्री, आकार, सटीकता स्तर और मशीनिंग विधि से निकटता से संबंधित है, और इसे विशिष्ट स्थिति के अनुसार निर्धारित किया जाना चाहिए। भागों के लिए मशीनिंग भत्ते का निर्धारण करते समय, निम्नलिखित सिद्धांतों का पालन किया जाना चाहिए:

(1) मशीनिंग समय को कम करने और भागों की मशीनिंग लागत को कम करने के लिए न्यूनतम मशीनिंग भत्ते का उपयोग किया जाना चाहिए।

(2) पर्याप्त मशीनिंग भत्ता छोड़ा जाना चाहिए, विशेष रूप से अंतिम प्रक्रिया के लिए। मशीनिंग भत्ता ड्राइंग पर निर्दिष्ट सटीकता और सतह खुरदरापन सुनिश्चित करने में सक्षम होना चाहिए।

(3) मशीनिंग भत्ता निर्धारित करते समय, भागों के ताप उपचार के कारण होने वाली विकृति को ध्यान में रखा जाना चाहिए, अन्यथा स्क्रैप उत्पन्न हो सकता है।

(4) मशीनिंग भत्ता निर्धारित करते समय, मशीनिंग विधि और उपकरण, साथ ही मशीनिंग प्रक्रिया के दौरान होने वाली विकृति को ध्यान में रखा जाना चाहिए।

(5) मशीनिंग भत्ता निर्धारित करते समय, संसाधित किए जाने वाले भाग के आकार को ध्यान में रखा जाना चाहिए। भाग जितना बड़ा होगा, मशीनिंग भत्ता उतना ही बड़ा होगा। क्योंकि जैसे-जैसे भाग का आकार बढ़ता है, काटने वाले बल, आंतरिक तनाव आदि के कारण विरूपण की संभावना भी बढ़ जाएगी।