5-محور مشيننگ سان ڪسٽم ڌاتو حصن جي پيداوار
5-محور مشيننگ سان ڪسٽم ڌاتو حصن جي پيداوار
ليکڪ:پي ايف ٽي، شينزين
خلاصو:ترقي يافته پيداوار ايرو اسپيس، طبي ۽ توانائي جي شعبن ۾ وڌندڙ پيچيده، اعليٰ درستگي واري ڌاتو جي حصن جي ضرورت آهي. هي تجزيو انهن گهرجن کي پورو ڪرڻ ۾ جديد 5-محور ڪمپيوٽر عددي ڪنٽرول (CNC) مشيننگ جي صلاحيتن جو جائزو وٺندو آهي. پيچيده امپيلرز ۽ ٽربائن بليڊ جي نمائندگي ڪندڙ بينچ مارڪ جاميٽري کي استعمال ڪندي، ايرو اسپيس-گريڊ ٽائيٽينيم (Ti-6Al-4V) ۽ اسٽينلیس سٹیل (316L) تي روايتي 3-محور طريقن جي مقابلي ۾ 5-محور جي مقابلي ۾ مشيننگ ٽرائل ڪيا ويا. نتيجا مشيننگ وقت ۾ 40-60٪ گهٽتائي ۽ 5-محور پروسيسنگ سان 35٪ تائين سطح جي خرابي (Ra) بهتري ڏيکارين ٿا، جيڪا گهٽ ٿيل سيٽ اپ ۽ بهتر اوزار جي رخ جي ڪري آهي. ±0.025mm رواداري جي اندر خاصيتن لاءِ جاميٽري درستگي سراسري طور تي 28٪ وڌي وئي. جڏهن ته اهم اپ فرنٽ پروگرامنگ ماهر ۽ سيڙپڪاري جي ضرورت هوندي آهي، 5-محور مشيننگ اڳ ۾ ناقابل عمل جاميٽري جي قابل اعتماد پيداوار کي اعلي ڪارڪردگي ۽ ختم سان قابل بڻائي ٿي. اهي صلاحيتون 5-محور ٽيڪنالاجي کي اعلي قدر، پيچيده ڪسٽم ڌاتو حصن جي ٺاھڻ لاءِ ضروري قرار ڏين ٿيون.
1. تعارف
ايرو اسپيس (هلڪي، مضبوط حصن جي گهرج)، طبي (بايو مطابقت رکندڙ، مريض لاءِ مخصوص امپلانٽس جي ضرورت)، ۽ توانائي (پيچيده سيال سنڀالڻ وارن حصن جي ضرورت) جهڙين صنعتن ۾ ڪارڪردگي جي اصلاح لاءِ بيحد ڪوشش ڌاتو جي حصن جي پيچيدگي جي حدن کي اڳتي وڌائي ڇڏيو آهي. روايتي 3-محور سي اين سي مشيننگ، محدود اوزار جي رسائي ۽ ڪيترن ئي گهربل سيٽ اپن جي ڪري محدود، پيچيده شڪلين، گہرے گفا، ۽ مرڪب زاوين جي ضرورت واري خاصيتن سان جدوجهد ڪري ٿي. انهن حدن جي نتيجي ۾ سمجھوتي جي درستگي، وڌايل پيداوار جي وقت، وڌيڪ قيمتون، ۽ ڊيزائن جي پابنديون آهن. 2025 تائين، انتهائي پيچيده، درست ڌاتو حصن کي موثر طريقي سان تيار ڪرڻ جي صلاحيت هاڻي عيش عشرت نه پر هڪ مقابلي واري ضرورت آهي. جديد 5-محور سي اين سي مشيننگ، ٽن لڪير محور (X، Y، Z) ۽ ٻن گردش محور (A، B يا C) جو هڪ ئي وقت ڪنٽرول پيش ڪندي، هڪ تبديلي وارو حل پيش ڪري ٿي. هي ٽيڪنالاجي ڪٽڻ واري اوزار کي هڪ سيٽ اپ ۾ عملي طور تي ڪنهن به طرف کان ورڪ پيس تائين پهچڻ جي اجازت ڏئي ٿي، بنيادي طور تي 3-محور مشيننگ ۾ موجود رسائي جي حدن کي ختم ڪندي. هي مضمون ڪسٽم ڌاتو حصن جي پيداوار لاءِ 5-محور مشيننگ جي مخصوص صلاحيتن، مقداري فائدن، ۽ عملي لاڳو ڪرڻ جي غورن جو جائزو وٺندو آهي.
2. طريقا
2.1 ڊيزائن ۽ بينچ مارڪنگ
سيمينس اين ايڪس سي اي ڊي سافٽ ويئر استعمال ڪندي ٻه بينچ مارڪ حصا ٺاهيا ويا، جيڪي ڪسٽم پيداوار ۾ عام چئلينجن کي ظاهر ڪن ٿا:
امپيلر:اعليٰ اسپيڪٽ ريشوز ۽ تنگ ڪليئرنس سان پيچيده، ٽوڙيل بليڊن جي خاصيت.
ٽربائن بليڊ:مرڪب وکر، پتلي ڀتين، ۽ درست چڙهڻ واري سطحن کي شامل ڪرڻ.
انهن ڊيزائنن ۾ جان بوجھ ڪري انڊر ڪٽ، ڊيپ پاڪيٽ، ۽ خاصيتون شامل ڪيون ويون آهن جن کي غير آرٿوگونل ٽول رسائي جي ضرورت آهي، خاص طور تي 3-محور مشيننگ جي حدن کي نشانو بڻائيندي.
2.2 مواد ۽ سامان
مواد:ايرو اسپيس گريڊ ٽائيٽينيم (Ti-6Al-4V، اينيلڊ حالت) ۽ 316L اسٽينلیس اسٽيل کي انهن جي گهربل ايپليڪيشنن ۽ مختلف مشيننگ خاصيتن ۾ مطابقت جي ڪري چونڊيو ويو.
مشينون:
5-محور:ڊي ايم جي موري ڊي ايم يو 65 مونو بلاڪ (هائيڊين هين ٽي اين سي 640 ڪنٽرول).
3-محور:HAAS VF-4SS (HAAS NGC ڪنٽرول).
اوزار:ڪينيميٽل ۽ سينڊوڪ ڪورومينٽ جون ڪوٽيڊ سولڊ ڪاربائيڊ اينڊ ملز (مختلف قطر، بال-نوز، ۽ فليٽ-اينڊ) رفنگ ۽ فنشنگ لاءِ استعمال ڪيون ويون. ڪٽنگ پيرا ميٽرز (رفتار، فيڊ، ڪٽ جي کوٽائي) کي ٽول ٺاهيندڙ جي سفارشن ۽ ڪنٽرول ٿيل ٽيسٽ ڪٽس کي استعمال ڪندي مواد ۽ مشين جي صلاحيتن جي مطابق بهتر بڻايو ويو.
ڪم جي گنجائش:ڪسٽم، صحيح طور تي مشين ٿيل ماڊيولر فڪسچر ٻنهي مشينن جي قسمن لاءِ سخت ڪلمپنگ ۽ ورجائي سگهڻ واري جڳهه کي يقيني بڻايو. 3-محور جي آزمائشن لاءِ، گھمڻ جي ضرورت وارن حصن کي دستي طور تي درست ڊويل استعمال ڪندي ٻيهر پوزيشن ڪيو ويو، عام دڪان جي فرش جي مشق جي نقل ڪندي. 5-محور جي آزمائشن هڪ واحد فڪسچر سيٽ اپ اندر مشين جي مڪمل گردش جي صلاحيت کي استعمال ڪيو.
2.3 ڊيٽا حاصل ڪرڻ ۽ تجزيو
چڪر جو وقت:مشين ٽائمرز کان سڌو سنئون ماپيو ويو.
مٿاڇري جي خرابي (Ra):هر حصي جي پنج نازڪ جڳهن تي Mitutoyo Surftest SJ-410 پروفائيلوميٽر استعمال ڪندي ماپ ڪئي وئي. هر مواد/مشين جي ميلاپ جي مطابق ٽي حصا مشين ڪيا ويا.
جاميٽري جي درستگي:Zeiss CONTURA G2 ڪوآرڊينيٽ ماپنگ مشين (CMM) استعمال ڪندي اسڪين ڪيو ويو. نازڪ طول و عرض ۽ جاميٽري رواداري (چپٽي، عمودي، پروفائل) جو مقابلو CAD ماڊلز سان ڪيو ويو.
شمارياتي تجزيو:سراسري قدر ۽ معياري انحراف چڪر جي وقت ۽ را ماپن لاءِ ڳڻيا ويا. CMM ڊيٽا جو تجزيو ڪيو ويو ته جيئن نامياري طول و عرض ۽ رواداري جي تعميل جي شرحن کان انحراف ڪري سگهجي.
ٽيبل 1: تجرباتي سيٽ اپ جو خلاصو
| عنصر | 5-محور سيٽ اپ | 3-محور سيٽ اپ |
|---|---|---|
| مشين | ڊي ايم جي موري ڊي ايم يو 65 مونو بلاڪ (5-محور) | HAAS VF-4SS (3-محور) |
| فڪسچرنگ | سنگل ڪسٽم فڪسچر | سنگل ڪسٽم فڪسچر + دستي گردشون |
| سيٽ اپ جو تعداد | 1 | 3 (امپيلر)، 4 (ٽربائن بليڊ) |
| سي اي ايم سافٽ ويئر | سيمينس اين ايڪس ڪيم (ملٽي ايڪسس ٽول پاٿس) | سيمينس اين ايڪس ڪيم (3-محور ٽول پاٿ) |
| ماپ | Mitutoyo SJ-410 (Ra)، Zeiss CMM (Geo.) | Mitutoyo SJ-410 (Ra)، Zeiss CMM (Geo.) |
3. نتيجا ۽ تجزيو
3.1 ڪارڪردگي ۾ واڌارو
5-محور مشيننگ وقت جي بچت جو وڏو مظاهرو ڪيو. ٽائيٽينيم امپيلر لاءِ، 5-محور پروسيسنگ 3-محور مشيننگ (2.1 ڪلاڪ بمقابله 5.0 ڪلاڪ) جي مقابلي ۾ سائيڪل جي وقت کي 58٪ گھٽائي ڇڏيو. اسٽينلیس اسٽيل ٽربائن بليڊ 42٪ گھٽتائي ڏيکاري (1.8 ڪلاڪ بمقابله 3.1 ڪلاڪ). اهي فائدا بنيادي طور تي ڪيترن ئي سيٽ اپ کي ختم ڪرڻ ۽ لاڳاپيل دستي هينڊلنگ / ٻيهر فڪسچرنگ وقت جي نتيجي ۾، ۽ بهتر ڪيل اوزار جي رخ جي ڪري ڊگهي، مسلسل ڪٽ سان وڌيڪ ڪارآمد ٽول پاٿ کي فعال ڪرڻ جي نتيجي ۾.
3.2 مٿاڇري جي معيار جي بهتري
5-محور مشيننگ سان مٿاڇري جي خرابي (Ra) مسلسل بهتر ٿي. ٽائيٽينيم امپيلر جي پيچيده بليڊ مٿاڇري تي، سراسري Ra قدر 32٪ گهٽجي ويا (0.8 µm بمقابله 1.18 µm). اسٽينلیس اسٽيل ٽربائن بليڊ تي ساڳيا سڌارا ڏٺا ويا (Ra 35٪ گهٽجي ويو، سراسري طور تي 0.65 µm بمقابله 1.0 µm). هي بهتري هڪ مستقل، بهترين ڪٽنگ رابطي جي زاويه کي برقرار رکڻ جي صلاحيت ۽ مختصر ٽول ايڪسٽينشن ۾ بهتر ٽول سختي ذريعي ٽول وائبريشن کي گهٽائڻ سان منسوب ڪئي وئي آهي.
3.3 جاميٽري جي درستگي ۾ واڌارو
سي ايم ايم تجزيي 5-محور پروسيسنگ سان بهترين جاميٽري درستگي جي تصديق ڪئي. سخت ±0.025mm رواداري اندر رکيل نازڪ خاصيتن جو سيڪڙو خاص طور تي وڌيو: ٽائيٽينيم امپيلر لاءِ 30٪ (62٪ جي مقابلي ۾ 92٪ تعميل حاصل ڪرڻ) ۽ اسٽينلیس اسٽيل بليڊ لاءِ 26٪ (63٪ جي مقابلي ۾ 89٪ جي مقابلي ۾ 63٪ حاصل ڪرڻ). هي بهتري سڌي طرح ڪيترن ئي سيٽ اپن ۽ 3-محور عمل ۾ گهربل دستي ري پوزيشننگ پاران متعارف ڪرايل مجموعي غلطين جي خاتمي مان پيدا ٿئي ٿي. ڪمپائونڊ اينگلز جي مطالبي واري خاصيتن سڀ کان وڌيڪ ڊرامائي درستگي حاصل ڪئي.
*شڪل 1: مقابلي واري ڪارڪردگي ميٽرڪس (5-محور بمقابله 3-محور)*
4. بحث
نتيجا واضح طور تي پيچيده ڪسٽم ڌاتو حصن لاءِ 5-محور مشيننگ جي ٽيڪنيڪل فائدن کي قائم ڪن ٿا. چڪر جي وقت ۾ اهم گهٽتائي سڌو سنئون گهٽ في پارٽ خرچن ۽ پيداوار جي صلاحيت ۾ واڌارو ڪري ٿي. بهتر مٿاڇري جي ختم ٿيڻ سان هٿ پالش ڪرڻ جهڙين ثانوي ختم ڪرڻ جي عملن کي گهٽائي يا ختم ڪري ٿي، قيمتن ۽ ليڊ ٽائمز کي وڌيڪ گهٽائي ٿي جڏهن ته حصن جي تسلسل کي وڌايو وڃي ٿو. جاميٽري درستگي ۾ ٽپو ايرو اسپيس انجن يا طبي امپلانٽس وانگر اعليٰ ڪارڪردگي واري ايپليڪيشنن لاءِ اهم آهي، جتي حصن جي ڪم ۽ حفاظت تمام ضروري آهي.
اهي فائدا بنيادي طور تي 5-محور مشيننگ جي بنيادي صلاحيت مان پيدا ٿين ٿا: هڪ ئي وقت گھڻ-محور حرڪت سنگل سيٽ اپ پروسيسنگ کي فعال بڻائي ٿي. هي سيٽ اپ-حوصلہ افزائي غلطين ۽ هينڊلنگ وقت کي ختم ڪري ٿو. ان کان علاوه، مسلسل بهترين ٽول اورينٽيشن (مثالي چپ لوڊ ۽ ڪٽنگ فورسز کي برقرار رکڻ) مٿاڇري جي ختم کي وڌائيندو آهي ۽ وڌيڪ جارحاڻي مشيننگ حڪمت عملين جي اجازت ڏيندو آهي جتي ٽول جي سختي اجازت ڏئي ٿي، رفتار جي حاصلات ۾ حصو وٺندي آهي.
جڏهن ته، عملي طور تي اپنائڻ لاءِ حدون تسليم ڪرڻ جي ضرورت آهي. هڪ قابل 5-محور مشين ۽ مناسب ٽولنگ لاءِ سرمائيداري سيڙپڪاري 3-محور سامان جي ڀيٽ ۾ تمام گهڻي آهي. پروگرامنگ جي پيچيدگي تيزي سان وڌي ٿي؛ ڪارآمد، ٽڪراءَ کان پاڪ 5-محور ٽول پاٿ پيدا ڪرڻ لاءِ انتهائي ماهر CAM پروگرامرز ۽ جديد سافٽ ويئر جي ضرورت آهي. مشيننگ کان اڳ سموليشن ۽ تصديق لازمي قدم بڻجي ويندا آهن. فڪسچرنگ کي مڪمل گردش جي سفر لاءِ سختي ۽ ڪافي ڪليئرنس ٻنهي کي فراهم ڪرڻ گهرجي. اهي عنصر آپريٽرز ۽ پروگرامرز لاءِ گهربل مهارت جي سطح کي بلند ڪن ٿا.
عملي مطلب واضح آهي: 5-محور مشيننگ اعليٰ قدر، پيچيده حصن لاءِ بهترين آهي جتي رفتار، معيار، ۽ صلاحيت ۾ ان جا فائدا اعليٰ آپريشنل اوور هيڊ ۽ سيڙپڪاري کي جائز قرار ڏين ٿا. آسان حصن لاءِ، 3-محور مشيننگ وڌيڪ اقتصادي رهي ٿي. ڪاميابي ٽيڪنالاجي ۽ ماهر اهلڪارن ٻنهي ۾ سيڙپڪاري تي منحصر آهي، مضبوط CAM ۽ سموليشن ٽولز سان گڏ. ڊيزائن، پيداوار انجنيئرنگ، ۽ مشين شاپ جي وچ ۾ ابتدائي تعاون 5-محور صلاحيتن کي مڪمل طور تي فائدو حاصل ڪرڻ لاءِ اهم آهي جڏهن ته پيداواري صلاحيت (DFM) لاءِ پرزا ڊزائين ڪرڻ دوران.
5. نتيجو
جديد 5-محور سي اين سي مشيننگ روايتي 3-محور طريقن جي مقابلي ۾ پيچيده، اعليٰ-صحت واري ڪسٽم ڌاتو حصن جي پيداوار لاءِ هڪ نمايان طور تي بهتر حل فراهم ڪري ٿي. اهم نتيجا تصديق ڪن ٿا:
اهم ڪارڪردگي:سنگل سيٽ اپ مشيننگ ۽ بهتر ڪيل ٽول پاٿ ذريعي سائيڪل جي وقت ۾ 40-60٪ گهٽتائي.
بهتر ڪيل معيار:اوزار جي بهترين رخ ۽ رابطي جي ڪري مٿاڇري جي خرابي (Ra) ۾ 35٪ تائين بهتري.
اعليٰ درستگي:±0.025mm اندر نازڪ جاميٽري رواداري کي برقرار رکڻ ۾ سراسري 28٪ واڌارو، ڪيترن ئي سيٽ اپ مان غلطيون ختم ڪندي.
هي ٽيڪنالاجي پيچيده جاميٽري (گہرا گفا، انڊر ڪٽ، مرڪب وکر) جي پيداوار کي قابل بڻائي ٿي جيڪي 3-محور مشيننگ سان ناقابل عمل يا ناممڪن آهن، ايرو اسپيس، طبي ۽ توانائي شعبن جي ترقي پذير مطالبن کي سڌو سنئون حل ڪندي.
5-محور جي صلاحيت ۾ سيڙپڪاري تي واپسي کي وڌائڻ لاءِ، ٺاهيندڙن کي اعليٰ پيچيدگي، اعليٰ قدر وارن حصن تي ڌيان ڏيڻ گهرجي جتي درستگي ۽ ليڊ ٽائيم اهم مقابلي وارا عنصر آهن. مستقبل جي ڪم کي حقيقي وقت جي معيار جي ڪنٽرول ۽ بند لوپ مشيننگ لاءِ ان-پروسيس ميٽرولوجي سان 5-محور مشيننگ جي انضمام کي ڳولڻ گهرجي، وڌيڪ درستگي کي وڌائڻ ۽ اسڪريپ کي گهٽائڻ. انڪونل يا سخت اسٽيل وانگر مشڪل کان مشين مواد لاءِ 5-محور لچڪداريءَ کي استعمال ڪندي موافقت واري مشيننگ حڪمت عملين ۾ مسلسل تحقيق پڻ هڪ قيمتي هدايت پيش ڪري ٿي.
