इन-मशीन प्रोबिंग के साथ सीएनसी टूल निरीक्षण कैसे स्वचालित करें

पीएफटी, शेन्ज़ेन

सारांश

स्वचालित उपकरण निरीक्षण आधुनिक सीएनसी मशीनिंग में एक आवश्यक कदम बन गया है, विशेष रूप से उच्च-सटीकता और उच्च-मात्रा उत्पादन में। इस अध्ययन का उद्देश्य मशीन चक्र समय को बाधित किए बिना उपकरण पहनने और आयामी सटीकता की निगरानी के लिए मशीन में प्रोबिंग सिस्टम की प्रभावशीलता का मूल्यांकन करना था। विधियों में नियंत्रण सॉफ़्टवेयर में विकसित कस्टम निरीक्षण चक्र के साथ एक तीन-अक्ष ऊर्ध्वाधर मशीनिंग सेंटर के भीतर एक स्पर्श-ट्रिगर प्रोब के एकीकरण को शामिल किया गया। 500 मशीनिंग चक्रों में दोहराए गए उपकरण निरीक्षणों से डेटा एकत्र किया गया, जिसमें व्यास और लंबाई में विचलन दर्ज किए गए। परिणामों में दिखाया गया कि स्वचालित प्रोबिंग से मैनुअल निरीक्षण समय में 65% की कमी आई, जबकि आयामी सटीकता ±2 माइक्रोन के भीतर बनी रही। ऑफ़लाइन निरीक्षण के साथ तुलनात्मक विश्लेषण से पता चला कि मशीन में प्रोबिंग ने समान या अधिक दोहराव संख्या हासिल की, विशेष रूप से धीमी पार्श्विक पहनने का पता लगाने में। अध्ययन का निष्कर्ष निकला कि सीएनसी वातावरण में उपकरण निरीक्षण को स्वचालित करने के लिए मशीन में प्रोबिंग एक व्यावहारिक, स्केलेबल समाधान प्रदान करती है, जो प्रक्रिया विश्वसनीयता और लागत में कमी दोनों का समर्थन करती है।

1 परिचय

सीएनसी उत्पादन में भाग विचलन और मशीन बंदी के सबसे आम कारणों में से एक टूल का पहनावा और टूटना है। पारंपरिक रूप से, निरीक्षण ऑफ़लाइन उपकरणों जैसे टूल प्रीसेटर्स और माइक्रोस्कोप का उपयोग करके मैनुअल माप पर निर्भर करता है। ये तरीके यद्यपि सटीक हैं, उत्पादन में बाधा डालते हैं और श्रम लागत में वृद्धि करते हैं। मशीन के अंदर प्रोबिंग तकनीक इन चुनौतियों का समाधान करती है जिससे मशीनिंग चक्र के भीतर स्वचालित टूल माप संभव हो जाता है। यह अध्ययन इस बात की जांच करता है कि मशीन में प्रोबिंग को कैसे लागू किया जा सकता है ताकि टूल निरीक्षण को स्वचालित किया जा सके, डिज़ाइन पद्धति, प्रदर्शन परिणामों और व्यावहारिक निहितार्थों पर ध्यान केंद्रित करें।

2 अनुसंधान पद्धति

2.1 डिज़ाइन अवधारणा

निरीक्षण प्रणाली को एक ऊर्ध्वाधर मशीनिंग सेंटर के स्पिंडल में एक टच-ट्रिगर प्रोब के एकीकरण के आसपास बनाया गया था। प्रोब को प्रत्येक मशीनिंग चक्र से पहले और बाद में टूल की लंबाई और व्यास को मापने के लिए प्रोग्राम किया गया था। विभिन्न मशीनों में पुन:उत्पादनीयता सुनिश्चित करने के लिए मानक G-कोड मैक्रो का उपयोग करके प्रोबिंग रूटीन विकसित किए गए थे।

2.2 डेटा संग्रहण

कठोरित स्टील घटकों के 500 मशीनिंग साइकल से डेटा एकत्र किया गया था। सीएनसी नियंत्रक द्वारा स्वचालित रूप से टूल लंबाई और व्यास विचलन दर्ज किए गए थे। एक टूल प्रीसेटर का उपयोग करके ऑफलाइन मापन एक नियंत्रण समूह के रूप में कार्य करता है।

2.3 उपकरण और मॉडल

• मशीनः 3-अक्ष वीएमसी, 12,000 आरपीएम स्पिंडल

• प्रोब: रेनिशॉ ओएमपी60 टच-ट्रिगर प्रोब

• उपयोग किए गए टूल: ø10 मिमी कार्बाइड एंड मिल्स, टाईएलएन कोटेड

• सॉफ्टवेयर: फैनुक 0i-एमएफ नियंत्रक के साथ अनुकूलित प्रोबिंग साइकल

यह सेटअप पुन:उत्पादकता सुनिश्चित करता है और अन्य मशीन विन्यासों में इस पद्धति को अपनाने की अनुमति देता है।

3 परिणाम और विश्लेषण

3.1 टूल लंबाई मापन

चित्र 1 मशीन में प्रोबिंग और ऑफ़लाइन प्रीसेटिंग के बीच तुलना दर्शाता है। परिणामों में ±2 µm का अधिकतम विचलन दर्शाया गया, जिसमें दोनों विधियों के बीच कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं था।

3.2 टूल व्यास माप

तालिका 1 500 चक्रों में मापे गए टूल व्यास विचलन प्रस्तुत करती है। मशीन में प्रोब लगातार पार्श्विक घिसाव (flank wear) के कारण होने वाली धीमी कमी का पता लगाता रहा।

तालिका 1 500 चक्रों में टूल व्यास विचलन (µm)

डेटा यह पुष्टि करता है कि मशीन में प्रोबिंग मैनुअल विधियों की तुलना में समान सटीकता प्रदान करती है और समय भी बचाती है।

3.3 समय दक्षता

मैनुअल निरीक्षण में औसतन प्रति टूल 45 सेकंड का समय लगता था, जबकि स्वचालित प्रोबिंग इसे 15 सेकंड तक कम करके 65% समय की बचत करती है।

4 चर्चा

परिणाम सुझाव देते हैं कि अधिकांश सीएनसी अनुप्रयोगों में मशीन में प्रोबिंग ऑफ़लाइन टूल निरीक्षण को प्रतिस्थापित या पूरक कर सकती है। इसकी प्रभावशीलता मशीनिंग वातावरण में सीधे टूल्स को मापने की क्षमता से आती है, जो टूल हैंडलिंग के कारण होने वाली सेटअप त्रुटियों को समाप्त कर देती है। सीमाओं में प्रोब कैलिब्रेशन की आवश्यकता और अधिक कूलेंट वाले वातावरण में संभावित सिग्नल हस्तक्षेप शामिल हैं। हालांकि, अधिकांश उच्च-मात्रा उत्पादन परिदृश्यों के लिए, लाभ इन बाधाओं की तुलना में अधिक हैं। निष्कर्ष यह है कि मशीन में प्रोबिंग के व्यापक अपनाने से बंद होने के समय में काफी कमी आएगी और प्रक्रिया नियंत्रण में सुधार होगा।

5 निष्कर्ष

मशीन में प्रोबिंग का उपयोग करके स्वचालित उपकरण निरीक्षण ऑफ़लाइन विधियों के समान सटीकता प्राप्त करता है, जबकि काफी समय बचाता है। यह विधि व्यावहारिक, दोहराने योग्य और मानक सीएनसी नियंत्रण के साथ संगत है। भविष्य के शोध का ध्यान प्रोबिंग डेटा के साथ वास्तविक समय वस्त्र भविष्यवाणी मॉडल को एकीकृत करने पर हो सकता है, जो सीएनसी मशीनिंग में पूर्वानुमानित रखरखाव को और बढ़ाएगा।