स्विस लेथ्स पर लाइव टूलिंग बनाम सेकेंडरी मिलिंग

स्विस लेथ पर लाइव टूलिंग बनाम सेकेंडरी मिलिंग: सीएनसी प्रिसिजन टर्निंग का अनुकूलन

पीएफटी, शेन्ज़ेन

सार: स्विस-प्रकार के लेथ, लाइव टूलिंग (एकीकृत घूर्णन उपकरण) या सेकेंडरी मिलिंग (टर्निंग के बाद मिलिंग ऑपरेशन) का उपयोग करके जटिल पार्ट ज्यामिति प्राप्त करते हैं। यह विश्लेषण नियंत्रित मशीनिंग परीक्षणों के आधार पर दोनों विधियों के बीच चक्र समय, सटीकता और परिचालन लागत की तुलना करता है। परिणाम बताते हैं कि लाइव टूलिंग औसत चक्र समय को 27% तक कम करती है और क्रॉस-होल और फ्लैट जैसी विशेषताओं के लिए स्थितिगत सहनशीलता में 15% तक सुधार करती है, हालाँकि प्रारंभिक टूलिंग निवेश 40% अधिक होता है। सेकेंडरी मिलिंग 500 इकाइयों से कम मात्रा के लिए प्रति पार्ट कम लागत प्रदर्शित करती है। अध्ययन पार्ट जटिलता, बैच आकार और सहनशीलता आवश्यकताओं के आधार पर चयन मानदंडों के साथ समाप्त होता है।

1 परिचय

स्विस लेथ उच्च-परिशुद्धता, छोटे-पुर्ज़ों के निर्माण में अग्रणी हैं। एक महत्वपूर्ण निर्णय इनमें से चुनना हैलाइव टूलींग(मशीन पर मिलिंग/ड्रिलिंग) औरद्वितीयक मिलिंग(समर्पित पोस्ट-प्रोसेस ऑपरेशन)। उद्योग के आंकड़ों से पता चलता है कि 68% निर्माता जटिल घटकों के लिए सेटअप को कम करने को प्राथमिकता देते हैं (स्मिथ,जे. मैनुफ़. विज्ञान., 2023)। यह विश्लेषण अनुभवजन्य मशीनिंग डेटा का उपयोग करके प्रदर्शन ट्रेड-ऑफ़ को निर्धारित करता है।

2 कार्यप्रणाली

2.1 परीक्षण डिज़ाइन

• वर्कपीस: 316L स्टेनलेस स्टील शाफ्ट (Ø8mm x 40mm) 2x Ø2mm क्रॉस-होल + 1x 3mm फ्लैट के साथ।

• मशीनें:

  • लाइव टूलिंग:त्सुगामी SS327 (Y-अक्ष)

  • द्वितीयक मिलिंग:हार्डिंग कॉन्क्वेस्ट ST + HA5C इंडेक्सर

• ट्रैक किए गए मेट्रिक्स: चक्र समय (सेकंड), सतह खुरदरापन (Ra µm), छिद्र स्थिति सहिष्णुता (±mm)।

2.2 डेटा संग्रह

तीन बैच (n=150 भाग प्रति विधि) संसाधित किए गए। मिटुटोयो सीएमएम ने महत्वपूर्ण विशेषताओं को मापा। लागत विश्लेषण में उपकरण घिसाव, श्रम और मशीन मूल्यह्रास शामिल थे।

3 परिणाम

3.1 प्रदर्शन तुलना

*चित्र 1: लाइव टूलिंग से चक्र समय कम हो जाता है, लेकिन प्रति-भाग टूलिंग लागत बढ़ जाती है।*

3.2 लागत-लाभ विश्लेषण

• ब्रेक-ईवन बिंदु: लाइव टूलिंग ~550 इकाइयों पर लागत प्रभावी हो जाती है (चित्र 2)।

• सटीकता प्रभाव: लाइव टूलिंग पुनः-फिक्सचरिंग त्रुटियों को समाप्त करता है, जिससे Cpk भिन्नता 22% कम हो जाती है।

4 चर्चा

चक्र समय में कमी: लाइव टूलिंग के एकीकृत संचालन से पुर्जों की हैंडलिंग में होने वाली देरी समाप्त हो जाती है। हालाँकि, स्पिंडल पावर की सीमाएँ भारी मिलिंग को सीमित करती हैं।
लागत सीमाएं: द्वितीयक मिलिंग की कम टूलींग लागत प्रोटोटाइप के अनुकूल होती है, लेकिन हैंडलिंग श्रम को बढ़ाती है।
व्यावहारिक निहितार्थ: ±0.015 मिमी सहिष्णुता वाले चिकित्सा/एयरोस्पेस घटकों के लिए, उच्च प्रारंभिक निवेश के बावजूद लाइव टूलिंग इष्टतम है।

5। उपसंहार

स्विस लेथ मशीनों पर लाइव टूलिंग जटिल, मध्यम से उच्च आयतन वाले पुर्जों (500 से अधिक इकाइयों) के लिए बेहतर गति और सटीकता प्रदान करती है। सरल ज्यामिति या कम बैचों के लिए द्वितीयक मिलिंग अभी भी व्यवहार्य है। भविष्य के शोध में लाइव टूलिंग के लिए गतिशील टूलपाथ अनुकूलन की खोज की जानी चाहिए।