काटने का उपकरण
ग्रेफाइट की उच्च गति मशीनिंग में, ग्रेफाइट सामग्री की कठोरता, चिप निर्माण में रुकावट और उच्च गति से काटने की विशेषताओं के प्रभाव के कारण, काटने की प्रक्रिया के दौरान प्रत्यावर्ती काटने का तनाव उत्पन्न होता है और एक निश्चित प्रभाव कंपन उत्पन्न होता है, जिससे उपकरण के खुरदरे और पार्श्व सतहों पर घिसाव होने की संभावना बढ़ जाती है और उपकरण के सेवा जीवन पर गंभीर प्रभाव पड़ता है, इसलिए ग्रेफाइट की उच्च गति मशीनिंग के लिए उपयोग किए जाने वाले उपकरण में उच्च घिसाव प्रतिरोध और प्रभाव प्रतिरोध की आवश्यकता होती है।
हीरा लेपित औजारों में उच्च कठोरता, उच्च घिसाव प्रतिरोध और कम घर्षण गुणांक जैसे गुण होते हैं। वर्तमान में, हीरा लेपित औजार ग्रेफाइट प्रसंस्करण के लिए सर्वोत्तम विकल्प हैं।
ग्रेफाइट मशीनिंग टूल्स के लिए उपयुक्त ज्यामितीय कोण का चयन करना भी आवश्यक है, जो टूल के कंपन को कम करने, मशीनिंग की गुणवत्ता में सुधार करने और टूल के घिसाव को कम करने में सहायक होता है। ग्रेफाइट काटने की क्रियाविधि पर जर्मन विद्वानों के शोध से पता चलता है कि ग्रेफाइट काटने के दौरान ग्रेफाइट का निष्कासन टूल के रेक कोण से निकटता से संबंधित है। ऋणात्मक रेक कोण पर काटने से संपीडन बल बढ़ता है, जो सामग्री के चूर्णन को बढ़ावा देने, प्रसंस्करण दक्षता में सुधार करने और बड़े आकार के ग्रेफाइट कणों के निर्माण को रोकने में लाभकारी होता है।
ग्रेफाइट की हाई-स्पीड कटिंग के लिए सामान्य टूल संरचना प्रकारों में एंड मिल, बॉल-एंड कटर और फिललेट मिलिंग कटर शामिल हैं। एंड मिल का उपयोग आमतौर पर अपेक्षाकृत सरल सतहों और आकृतियों की प्रोसेसिंग के लिए किया जाता है। बॉल-एंड मिलिंग कटर घुमावदार सतहों की प्रोसेसिंग के लिए आदर्श उपकरण हैं। फिललेट मिलिंग कटर में बॉल-एंड कटर और एंड मिल दोनों के गुण होते हैं और इनका उपयोग घुमावदार और सपाट दोनों सतहों की प्रोसेसिंग के लिए किया जा सकता है।
काटने के मापदंड
ग्रेफाइट की हाई-स्पीड कटिंग के दौरान उचित कटिंग पैरामीटर का चयन वर्कपीस की प्रोसेसिंग गुणवत्ता और दक्षता में सुधार के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है। ग्रेफाइट की हाई-स्पीड मशीनिंग की कटिंग प्रक्रिया बहुत जटिल होती है, इसलिए कटिंग पैरामीटर और प्रोसेसिंग रणनीतियों का चयन करते समय वर्कपीस की संरचना, मशीन टूल की विशेषताएं, टूल्स आदि कई कारकों पर विचार करना आवश्यक है, और यह मुख्य रूप से बड़ी संख्या में कटिंग प्रयोगों पर निर्भर करता है।
ग्रेफाइट सामग्री के लिए, रफ मशीनिंग प्रक्रिया में उच्च गति, तीव्र फीड और अधिक टूल का उपयोग करके कटिंग पैरामीटर का चयन करना आवश्यक है, जिससे मशीनिंग दक्षता में प्रभावी रूप से सुधार हो सकता है; लेकिन मशीनिंग प्रक्रिया के दौरान ग्रेफाइट में चिपिंग की संभावना होती है, विशेष रूप से किनारों आदि पर। इन स्थानों पर दांतेदार आकार बनने की संभावना होती है, इसलिए फीड गति को उचित रूप से कम किया जाना चाहिए, और अधिक टूल का उपयोग करना उपयुक्त नहीं है।
पतली दीवारों वाले ग्रेफाइट पुर्जों में किनारों और कोनों के टूटने के मुख्य कारण काटने के दौरान लगने वाला झटका, चाकू की लोच और काटने के बल में उतार-चढ़ाव हैं। काटने के बल को कम करने से चाकू की लोच कम हो सकती है, पतली दीवारों वाले ग्रेफाइट पुर्जों की सतह की गुणवत्ता में सुधार हो सकता है और कोनों के टूटने और चटकने की समस्या कम हो सकती है।
ग्रेफाइट हाई-स्पीड मशीनिंग सेंटर की स्पिंडल गति आमतौर पर अधिक होती है। यदि मशीन टूल की स्पिंडल शक्ति अनुमति देती है, तो उच्च कटिंग गति का चयन करने से कटिंग बल को प्रभावी ढंग से कम किया जा सकता है और प्रसंस्करण दक्षता में उल्लेखनीय सुधार किया जा सकता है; स्पिंडल गति का चयन करते समय, प्रति दांत फीड की मात्रा को स्पिंडल गति के अनुरूप समायोजित किया जाना चाहिए ताकि अत्यधिक तेज़ फीड और टूल की अधिक मात्रा से चिपिंग न हो। ग्रेफाइट की कटिंग आमतौर पर एक विशेष ग्रेफाइट मशीन टूल पर की जाती है, मशीन की गति आमतौर पर 3000 ~ 5000 r/min होती है और फीड गति आमतौर पर 0.5 ~ 1 मीटर/मिनट होती है। रफ मशीनिंग के लिए अपेक्षाकृत कम गति और फिनिशिंग के लिए उच्च गति का चयन किया जाता है। ग्रेफाइट हाई-स्पीड मशीनिंग सेंटरों के लिए, मशीन टूल की गति अपेक्षाकृत अधिक होती है, आमतौर पर 10000 और 20000 r/min के बीच और फीड दर आमतौर पर 1 से 10 मीटर/मिनट के बीच होती है।
ग्रेफाइट हाई स्पीड मशीनिंग सेंटर
ग्रेफाइट की कटाई के दौरान भारी मात्रा में धूल उत्पन्न होती है, जो पर्यावरण को प्रदूषित करती है, श्रमिकों के स्वास्थ्य को प्रभावित करती है और मशीन टूल्स को भी नुकसान पहुंचाती है। इसलिए, ग्रेफाइट प्रसंस्करण मशीन टूल्स में धूल रोधक और धूल हटाने वाले अच्छे उपकरण लगे होने चाहिए। चूंकि ग्रेफाइट एक सुचालक पदार्थ है, इसलिए प्रसंस्करण के दौरान उत्पन्न ग्रेफाइट की धूल को मशीन टूल के विद्युत घटकों में प्रवेश करने और शॉर्ट सर्किट जैसी दुर्घटनाओं से बचाने के लिए, मशीन टूल के विद्युत घटकों को आवश्यक सुरक्षा प्रदान की जानी चाहिए।
उच्च गति प्राप्त करने के लिए ग्रेफाइट हाई-स्पीड मशीनिंग सेंटर में हाई-स्पीड इलेक्ट्रिक स्पिंडल का उपयोग किया जाता है, और मशीन टूल के कंपन को कम करने के लिए, कम गुरुत्वाकर्षण केंद्र वाली संरचना का डिज़ाइन करना आवश्यक है। फीड तंत्र में अधिकतर हाई-स्पीड और हाई-प्रिसिजन बॉल स्क्रू ट्रांसमिशन का उपयोग किया जाता है, और धूल रोधी उपकरण डिज़ाइन किए जाते हैं [7]। ग्रेफाइट हाई-स्पीड मशीनिंग सेंटर की स्पिंडल गति आमतौर पर 10000 और 60000r/min के बीच होती है, फीड गति 60m/min तक हो सकती है, और प्रसंस्करण दीवार की मोटाई 0.2 mm से कम हो सकती है, जिससे पुर्जों की सतह प्रसंस्करण गुणवत्ता और प्रसंस्करण सटीकता उच्च होती है, जो वर्तमान में ग्रेफाइट के उच्च-दक्षता और उच्च-सटीकता प्रसंस्करण को प्राप्त करने का मुख्य तरीका है।
ग्रेफाइट सामग्री के व्यापक अनुप्रयोग और उच्च गति ग्रेफाइट प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, देश और विदेश में उच्च-प्रदर्शन ग्रेफाइट प्रसंस्करण उपकरणों की संख्या में लगातार वृद्धि हुई है। चित्र 1 में कुछ घरेलू और विदेशी निर्माताओं द्वारा निर्मित ग्रेफाइट उच्च गति मशीनिंग केंद्रों को दर्शाया गया है।
OKK की GR400 मशीन टूल में कम गुरुत्वाकर्षण केंद्र और ब्रिज संरचना डिज़ाइन का उपयोग किया गया है ताकि मशीन टूल के यांत्रिक कंपन को कम किया जा सके; C3 प्रेसिजन स्क्रू और रोलर गाइड का उपयोग मशीन टूल की उच्च गति सुनिश्चित करने, प्रसंस्करण समय को कम करने और स्प्लैश गार्ड लगाने के लिए किया गया है। मशीन के ऊपरी कवर की पूरी तरह से बंद शीट मेटल डिज़ाइन ग्रेफाइट धूल को रोकती है। हाइचेंग VMC-7G1 द्वारा अपनाए गए धूल-रोधी उपाय सामान्य रूप से उपयोग की जाने वाली वैक्यूमिंग विधि नहीं हैं, बल्कि वाटर कर्टेन सीलिंग फॉर्म है, और एक विशेष धूल पृथक्करण उपकरण स्थापित किया गया है। गाइड रेल और स्क्रू रॉड जैसे गतिशील भागों को भी आवरण और शक्तिशाली स्क्रैपिंग डिवाइस से सुसज्जित किया गया है ताकि मशीन टूल का दीर्घकालिक स्थिर संचालन सुनिश्चित किया जा सके।
तालिका 1 में ग्रेफाइट हाई-स्पीड मशीनिंग सेंटर के विशिष्ट मापदंडों से यह देखा जा सकता है कि मशीन टूल की स्पिंडल गति और फीड गति बहुत अधिक है, जो ग्रेफाइट हाई-स्पीड मशीनिंग की विशेषता है। विदेशी ग्रेफाइट मशीनिंग सेंटरों की तुलना में, घरेलू ग्रेफाइट मशीनिंग सेंटरों के मशीन टूल विनिर्देशों में बहुत कम अंतर है। मशीन टूल असेंबली, तकनीक और डिज़ाइन के कारण, मशीनिंग सटीकता अपेक्षाकृत कम है। विनिर्माण उद्योग में ग्रेफाइट के व्यापक उपयोग के साथ, ग्रेफाइट हाई-स्पीड मशीनिंग सेंटरों पर ध्यान बढ़ता जा रहा है। उच्च-प्रदर्शन और उच्च-दक्षता वाले ग्रेफाइट मशीनिंग सेंटर डिज़ाइन और निर्मित किए जा रहे हैं। ग्रेफाइट की विशेषताओं और प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए अनुकूलित प्रसंस्करण तकनीक को अपनाया जा रहा है। प्रसंस्करण दक्षता और पुर्जों की गुणवत्ता हमारे देश की ग्रेफाइट कटिंग प्रसंस्करण तकनीक को बेहतर बनाने में अत्यंत महत्वपूर्ण है।
सारांश में
यह लेख मुख्य रूप से ग्रेफाइट की विशेषताओं, कटाई प्रक्रिया और ग्रेफाइट हाई-स्पीड मशीनिंग सेंटर की संरचना के पहलुओं से ग्रेफाइट मशीनिंग प्रक्रिया पर चर्चा करता है। मशीन टूल प्रौद्योगिकी और उपकरण प्रौद्योगिकी के निरंतर विकास के साथ, ग्रेफाइट हाई-स्पीड मशीनिंग प्रौद्योगिकी को सैद्धांतिक और व्यावहारिक रूप से तकनीकी स्तर को बेहतर बनाने के लिए कटाई परीक्षणों और व्यावहारिक अनुप्रयोगों के माध्यम से गहन शोध की आवश्यकता है।
पोस्ट करने का समय: 23 फरवरी 2021