આત્યંતિક ચોકસાઇ મશીનિંગ

જ્યારે મોટાભાગના લોકો 'એક્સ્ટ્રીમ પ્રિસિઝન મશીનિંગ' સાંભળે છે, ત્યારે તેઓ તરત જ ચુસ્ત સહિષ્ણુતા વિશે વિચારે છે. તમે જાણો છો, ડ્રોઇંગ પર ±0.001 અથવા તો ±0.0002 કૉલઆઉટ. તે તેનો ભાગ છે, પરંતુ તે વ્યાખ્યાયિત કરવા માટેનો સરળ ભાગ છે. વાસ્તવિક પડકાર, તે ભાગ જે દુકાનને અલગ કરે છે જે તેને સતત ડિલિવરી કરી શકે તેમાંથી કરવાનો દાવો કરી શકે છે, તે અમૂર્તમાં રહે છે. તે 8-કલાકની દોડમાં મશીન ટૂલની થર્મલ સ્થિરતામાં છે, 17-4 PH સ્ટેનલેસના બેચમાં માઇક્રો-વૈવિધ્ય છે, અને જ્યારે તમે તે અંતિમ અંતિમ પાસ પછી આખરે તેને અનક્લેમ્પ કરો છો ત્યારે ભાગ વિકૃત થાય છે. ઘણી બધી દુકાનો, ખાસ કરીને ઉચ્ચ-સહિષ્ણુતાના કામ માટે નવી, મશીનના સ્પેક્સ પર ફિક્સ થાય છે - રેખીય ભીંગડા, લેસર કેલિબ્રેશન રિપોર્ટ્સ. તે માત્ર પ્રવેશ ટિકિટ છે. મશીન ઇન્સ્ટોલ થયા પછી વાસ્તવિક કામ શરૂ થાય છે.

ફાઉન્ડેશન: સ્પિન્ડલ વળે તે પહેલાં તે શરૂ થાય છે

તમે હાઇ-સ્પીડ સ્પિન્ડલને અસ્થિર પાયા પર બોલ્ટ કરી શકતા નથી અને ચમત્કારોની અપેક્ષા રાખી શકો છો. મેં આ ખૂબ જ શરૂઆતમાં શીખ્યા. અમારી પાસે પ્રવાહી નિયંત્રણ સિસ્ટમ માટે નિકલ-આધારિત એલોય ઘટક પર માઇક્રો-મિલિંગ સુવિધાઓની આવશ્યકતા ધરાવતા પ્રોજેક્ટ હતા. પ્રિન્ટમાં સપાટીની પૂર્ણાહુતિ અને સ્થિતિની સહિષ્ણુતાની માંગ કરવામાં આવી હતી જે પ્રમાણિકપણે, ડરાવી દેતી હતી. અમારી પાસે સક્ષમ 5-અક્ષ મિલ હતી, પરંતુ અમે બેચમાં ત્રીજા કે ચોથા ભાગમાં અસંગત પરિણામો મેળવતા રહ્યા. સ્ક્રેપના દરો અમને મારતા હતા.

આ સફળતા ફીડ્સ અને ઝડપને બદલવાથી આવી નથી. તે ભોંયતળિયે જોઈને આવ્યો. મશીન પ્રમાણભૂત ફેક્ટરી સ્લેબ પર હતું, પરંતુ તે લોડિંગ ખાડીના દરવાજા પાસે હતું. ફોર્કલિફ્ટ જે મિનિટે દોડે છે, અથવા જ્યારે HVAC સિસ્ટમ ચાલુ થઈ ત્યારે પણ, અમે એક ધ્રુજારી જોશું-લગભગ અગોચર, પરંતુ ચકાસણી પર સહેજ બકબકના નિશાન અથવા પરિમાણીય ડ્રિફ્ટ તરીકે બતાવવા માટે પૂરતું છે. અમે તે મશીન માટે સમર્પિત, આઇસોલેટેડ ફાઉન્ડેશન બ્લોક ઇન્સ્ટોલ કરવાનું સમાપ્ત કર્યું, તેને ફેક્ટરીના બાકીના ફ્લોરમાંથી ડીકપલિંગ કર્યું. તે એક ખર્ચાળ, વિક્ષેપજનક પ્રક્રિયા હતી, પરંતુ તે ચલને દૂર કરવાનો તે એકમાત્ર રસ્તો હતો. કે ની unglamorous બાજુ છે આત્યંતિક ચોકસાઇ મશીનિંગ: ક્યારેક સૌથી નિર્ણાયક પરિબળ કોંક્રિટ છે.

આ તે છે જ્યાં ભૌતિક વિજ્ઞાનમાં અનુભવ બિન-વાટાઘાટ કરી શકાય તેવું બની જાય છે. Inconel અથવા cobalt-chrome જેવા વિશિષ્ટ એલોય સાથે કામ કરવું એ માત્ર સખત ટૂલિંગનો ઉપયોગ કરવા વિશે જ નથી. જ્યારે તમે સામગ્રીને દૂર કરવાનું શરૂ કરો છો ત્યારે કાસ્ટિંગ અથવા ફોર્જિંગ પ્રક્રિયામાંથી સામગ્રીનો શેષ તણાવ કેવી રીતે પ્રતિક્રિયા કરશે તે સમજવા વિશે છે. આંતરિક તાણ ફરીથી સંતુલિત થતાં મશીનમાંથી ઉતર્યાના દિવસો પછી મેં સુંદર રીતે મશિન કરેલા ભાગોને તૂટેલા જોયા છે. હવે, અમે ઘણીવાર પ્રક્રિયાના મધ્યમાં તણાવ-રાહતના પગલાંનો સમાવેશ કરીએ છીએ, અથવા અનુમાનિત, નિયંત્રિત હલનચલન માટે પરવાનગી આપવા માટે ફિક્સરિંગની રચના પણ કરીએ છીએ. તે મેટલની મેમરી અને ટૂલપાથ વચ્ચેનો નૃત્ય છે.

ટૂલિંગ પેરાડોક્સ: જ્યારે ધારક કટર કરતા વધુ મહત્વ ધરાવે છે

ચોકસાઇ વિશે કોઈપણ મશીનિસ્ટ સાથે વાત કરો, અને વાતચીત ઝડપથી ટૂલિંગ તરફ વળે છે. પરંતુ ત્યાં એક સામાન્ય મુશ્કેલી છે: કટીંગ ટૂલમાં જ વધુ રોકાણ કરવું જ્યારે અપસ્ટ્રીમ દરેક વસ્તુની અવગણના કરવી. સ્પિન્ડલ અને કટીંગ ધાર વચ્ચેનું જોડાણ સંભવિત ભૂલની સાંકળ છે. પ્રીમિયમ, સબ-માઈક્રોન ટોલરન્સ એન્ડ મિલ નકામું છે જો તે પહેરેલા કોલેટમાં અથવા નબળા ટેપર સંપર્ક ધરાવતા ધારકમાં બેઠી હોય.

અમે વર્ષો પહેલા ઉચ્ચ-ચોકસાઇવાળા, થર્મલી સ્થિર ટૂલ ધારકોને પ્રમાણિત કર્યા હતા. રનઆઉટ અને પુનરાવર્તિતતામાં તફાવત તરત જ સ્પષ્ટ હતો, ખાસ કરીને અંતિમ કામગીરીમાં. પરંતુ સૌથી મોટો પાઠ મેનેજમેન્ટનો હતો. અમારે ટૂલિંગ સિસ્ટમ માટે જ કડક કેલિબ્રેશન અને મેઇન્ટેનન્સ શેડ્યૂલનો અમલ કરવો પડ્યો. તે એક સેટ નથી અને તે સંપત્તિ ભૂલી જાઓ. દુકાનમાં તાપમાનમાં ફેરફાર, નાની અસરો પણ ધારકની એકાગ્રતાને અસર કરી શકે છે. હવે, ધારક રનઆઉટને તપાસવું અને દસ્તાવેજીકરણ કરવું એ ઇન્સર્ટ બદલવા જેટલું જ નિયમિત છે.

શીતક હવે માત્ર ચિપ ઇવેક્યુએશન અને ઠંડક માટે નથી. સાચું માં અત્યંત ચોકસાઇ કામ, ખાસ કરીને વિદેશી એલોય સાથે, શીતકની રાસાયણિક રચના અને વિતરણ દબાણ સપાટીની અખંડિતતા અને સાધન જીવનને પણ અસર કરી શકે છે. અમારી પાસે 316L સ્ટેનલેસ ઘટક સાથેનો કેસ હતો જ્યાં અમે નિર્ણાયક સીલિંગ સપાટી પર માઇક્રોસ્કોપિક પિટિંગ મેળવતા રહ્યા. ટૂલપાથ અને ટૂલિંગ વેરીએબલ્સને થાક્યા પછી, અમે શીતક તરફ જોયું. તે બહાર આવ્યું કે થોડી બેક્ટેરિયાની વૃદ્ધિ (કંઈક જે તમે રફિંગમાં નોંધ્યું નહીં હોય) કટીંગ ઇન્ટરફેસ પરની લુબ્રિસિટીને અસર કરી રહ્યું હતું. વધુ સ્થિર, જાળવણી-સઘન શીતક પદ્ધતિ પર સ્વિચ કરવાથી તે હલ થઈ ગયું. તે આ બીજા અને ત્રીજા ક્રમની અસરો છે જે પ્રક્રિયા પર પ્રભુત્વ ધરાવે છે.

માપન એ પ્રક્રિયા છે, અંતિમ તપાસ નથી

માનસિકતામાં આ સૌથી મોટો ફેરફાર હોઈ શકે છે. પરંપરાગત મશીનિંગમાં, તમે ભાગને મશીન કરો, પછી તમે તેને માપો. આત્યંતિક ચોકસાઇવાળા કાર્યમાં, માપન સંકલિત કરવામાં આવે છે, ઘણીવાર પ્રક્રિયામાં હોય છે. ઓન-મશીન પ્રોબિંગ એ લક્ઝરી નથી; તે મશીન અથવા ભાગની થર્મલ વૃદ્ધિ માટે વળતર માટે જરૂરી છે. પરંતુ તેની પણ તેની મર્યાદા છે.

અમે અંતિમ માન્યતા માટે હાઇ-એન્ડ CMMમાં રોકાણ કર્યું હતું, પરંતુ અમને ઝડપથી સમજાયું કે તેની પર્યાવરણીય આવશ્યકતાઓ મશીનિંગ સેલની જેટલી કડક હતી. તે તેના પોતાના તાપમાન-નિયંત્રિત બિડાણમાં બેસે છે. આઘાતજનક બાબત એ કેલિબ્રેશન આર્ટિફેક્ટ હતી—જે માસ્ટર સ્ફિયરનો અમે CMM લાયક બનવા માટે ઉપયોગ કરીએ છીએ. તેના પ્રમાણિત વ્યાસમાં થર્મલ વિસ્તરણનો ગુણાંક છે. જો અમે નિર્ણાયક કેલિબ્રેશન ચાલતા પહેલા નિર્ધારિત સમયગાળા માટે ગોળાને CMM રૂમના તાપમાનને અનુરૂપ થવા ન દીધું, તો અમે સૌથી મૂળભૂત સ્તરે ભૂલ રજૂ કરી રહ્યા છીએ. તે એક નમ્ર રીમાઇન્ડર છે કે સાંકળની દરેક લિંક મહત્વપૂર્ણ છે.

કેટલીકવાર, જરૂરી સહનશીલતા સ્પર્શેન્દ્રિય CMM ની ક્ષમતાથી આગળ વધે છે. અમુક ઓપ્ટિકલ અથવા પ્રવાહી ઘટકો માટે, અમારે એવી લેબ સાથે ભાગીદારી કરવી પડી છે જે સફેદ-પ્રકાશ ઇન્ટરફેરોમીટરનો ઉપયોગ કરે છે અથવા માપન માઇક્રોસ્કોપનું સંકલન કરે છે. ઉપાય એ છે કે તમારે તમારી મેટ્રોલોજીની મર્યાદાઓ જાણવાની જરૂર છે અને તેનાથી આગળ શું છે તેની સ્પષ્ટ યોજના હોવી જોઈએ. તમે હેન્ડહેલ્ડ પ્રોફિલોમીટર વડે 0.1-માઈક્રોન Ra સરફેસ ફિનિશને પ્રમાણિત કરી શકતા નથી.

અ કેસ ઇન પોઈન્ટ: કાસ્ટિંગથી ફિનિશ્ડ ભાગ સુધી

આ તે છે જ્યાં ઊભી રીતે સંકલિત અભિગમ તેનું મૂલ્ય દર્શાવે છે. જેવી કંપની લો ક્વિન્ગડાઓ કિઆંગસેન્યુઆન ટેકનોલોજી કંપની લિમિટેડ (QSY). કાસ્ટિંગ અને મશીનિંગમાં 30 વર્ષથી વધુ સમય સાથે, તેઓ આખી સફર જુએ છે. જ્યારે તમે લક્ષ્ય રાખતા હોવ આત્યંતિક ચોકસાઇ મશીનિંગ કાસ્ટ ઘટક પર, તમે મશીનિંગ સ્ટેજને ટાપુ તરીકે ગણી શકતા નથી. પ્રારંભિક કાસ્ટિંગની ગુણવત્તા અને સુસંગતતા - પછી ભલે તે તેમની વિશેષતા શેલ મોલ્ડ હોય કે રોકાણ કાસ્ટિંગ - CNC સેલમાં શું શક્ય છે તેની ટોચમર્યાદા સેટ કરે છે.

મને ડુપ્લેક્સ સ્ટેનલેસ સ્ટીલમાં જટિલ પંપ હાઉસિંગ સાથે સંકળાયેલો પ્રોજેક્ટ યાદ છે. ભાગને ચુસ્ત સપાટી પૂર્ણાહુતિ સાથે ઊંડા, ચોકસાઇ-કંટાળાજનક સિલિન્ડરોની જરૂર હતી. ફાઉન્ડ્રીએ (આ કિસ્સામાં QSY નહીં) કાસ્ટિંગ્સ વિતરિત કર્યા જે દૃષ્ટિની રીતે સુંદર દેખાતા હતા. પરંતુ મશીનિંગ દરમિયાન, અમે સખત ફોલ્લીઓ અને પ્રસંગોપાત છિદ્રાળુતાને ફટકાર્યા જેણે ખર્ચાળ કંટાળાજનક સાધનોને બરબાદ કર્યા અને લગભગ તૈયાર ભાગોને સ્ક્રેપ કર્યા. સમસ્યા કાસ્ટિંગના માઇક્રોસ્ટ્રક્ચરમાં અસંગતતા હતી. જો ફાઉન્ડ્રી પ્રક્રિયા ચોકસાઇ મશિનિંગની જરૂરિયાતો પૂરી કરવા માટે નિયંત્રિત ન હોય-શેષ તણાવ ઘટાડીને, એકસમાન કઠિનતાને સુનિશ્ચિત કરવા-મશિનિસ્ટ પહેલેથી જ હારી ગયેલી લડાઈ લડી રહ્યો છે.

QSY જેવી દુકાન, જે કાસ્ટિંગ અને આ બંનેને નિયંત્રિત કરે છે CNC મશીનિંગ એક છત હેઠળ, એક નોંધપાત્ર ફાયદો છે. તેમની મશીનિંગ ટીમો તેમની ફાઉન્ડ્રીને સીધો પ્રતિસાદ આપી શકે છે કે કેવી રીતે કાસ્ટિંગ મશીનોની બેચ. તેઓ કાસ્ટિંગ બનાવવા માટે ગેટીંગ, ઠંડક દર અથવા હીટ ટ્રીટમેન્ટને સમાયોજિત કરી શકે છે જે માત્ર પરિમાણીય રીતે સાઉન્ડ નથી, પરંતુ ઉચ્ચ ચોકસાઇ માટે મશીન કરી શકાય તેવું પણ છે. આ પ્રતિસાદ લૂપ અંતિમ ગ્રાહક માટે અદ્રશ્ય છે પરંતુ વિશ્વસનીયતા અને ખર્ચ નિયંત્રણ માટે એકદમ મહત્વપૂર્ણ છે. તે હેન્ડઓફની શ્રેણીમાંથી પ્રક્રિયાને સતત, ઑપ્ટિમાઇઝ સિસ્ટમમાં ફેરવે છે.

સ્વયંસંચાલિત વિશ્વમાં માનવ પરિબળ

મશીનો, મેટ્રોલોજી અને સામગ્રીની આ બધી ચર્ચા સાથે, પ્રોગ્રામર અને ઑપરેટરને ભૂલી જવાનું સરળ છે. પુનરાવર્તિતતા માટે ઓટોમેશન અદ્ભુત છે, પરંતુ પ્રારંભિક પ્રક્રિયા વિકાસ, પ્રથમ-સમય-યોગ્ય વ્યૂહરચના, હજુ પણ માનવીય, અનુભવ આધારિત કાર્ય છે. મેં જે શ્રેષ્ઠ યંત્રશાસ્ત્રીઓ સાથે કામ કર્યું છે તેઓ એક પ્રકારની સ્પર્શેન્દ્રિય અંતર્જ્ઞાન ધરાવે છે. તેઓ કટને સાંભળે છે, તેઓ ચિપની રચના (રંગ, આકાર, કર્લ) જુએ છે અને પ્રોબ ક્યારેય ટ્રિગર થાય તે પહેલાં તેઓ ઘણીવાર સમસ્યાનું નિદાન કરી શકે છે.

આ અંતર્જ્ઞાન નિષ્ફળ પ્રયાસોના પાયા પર બનેલ છે. અમે એકવાર ટાઇટેનિયમમાં ઊંડા સ્લોટ માટે ટ્રોકોઇડલ મિલિંગ પાથનો ઉપયોગ કરવાનો પ્રયાસ કર્યો હતો, જે પાઠ્યપુસ્તકની શ્રેષ્ઠ પદ્ધતિઓ પર આધારિત છે. તે કામ કરવું જોઈએ. પરંતુ ચોક્કસ ભૂમિતિએ એક હાર્મોનિક સ્પંદન બનાવ્યું જે આપત્તિજનક સાધનની નિષ્ફળતા તરફ દોરી ગયું. ઓપરેટરે ધ્વનિમાં સૂક્ષ્મ ફેરફાર સાંભળ્યો - એક ઉચ્ચ-આવર્તન બબડાટ - અને ચક્ર બંધ કર્યું. નિષ્ફળતાની ક્ષણ સુધી ડેટા લોગમાં કંઈપણ ચિંતાજનક દેખાતું નથી. તેના કાનમાં ખૂબ જ ખર્ચાળ વર્કપીસ સાચવવામાં આવી હતી. તે અનુભવ સમાન લક્ષણો માટે અમારી પ્રક્રિયા આયોજનમાં બેક થઈ ગયો; અમે હવે વધુ સુસંગત જોડાણ સાથે એક અલગ ટૂલપાથ વ્યૂહરચનાનો ઉપયોગ કરીએ છીએ. કોઈપણ CAM સૉફ્ટવેરના ઑપ્ટિમાઇઝેશન એલ્ગોરિધમે તે પ્રયોગમૂલક ડેટા બિંદુ વિના તે ક્રિયાપ્રતિક્રિયાની આગાહી કરી ન હોત.

તેથી, જ્યારે અમે સ્થિર નોકરીઓ માટે લાઇટ-આઉટ પ્રોડક્શન માટે દબાણ કરીએ છીએ, ત્યારે અમે અમારા વરિષ્ઠ લોકો માટે પ્રયોગ કરવા, ઝટકો કરવા અને હા, ક્યારેક ક્યારેક કંઈક તોડવા માટેના સમયનું ઉગ્રતાથી રક્ષણ કરીએ છીએ. તે માટેનું R&D બજેટ છે અત્યંત ચોકસાઇ કામ તમે તેને આઉટસોર્સ કરી શકતા નથી, અને તમે તે આપે છે તે શિક્ષણને સ્વચાલિત કરી શકતા નથી. તે આ નાની, સખત રીતે જીતેલી આંતરદૃષ્ટિનો સંચય છે જે દુકાનની સાચી ક્ષમતા બનાવે છે, જે સાધનોના રોસ્ટર પર સૂચિબદ્ધ છે તેનાથી ઘણી આગળ છે.