कुछ समय पहले, हमने एक ग्राहक के साथ एक कस्टम सीएनसी मिलिंग मशीन प्रोजेक्ट पर चर्चा की थी, जिसने एल्यूमीनियम और हल्के स्टील की मशीन बनाने की योजना बनाई थी।
उनकी मुख्य चिंताएँ न केवल कीमत थीं, बल्कि ये भी थीं:
- मशीन की कठोरता
- स्थिति निर्धारण सटीकता
- प्रीलोड गुणवत्ता
- घटक अनुकूलता
- दीर्घावधि विश्वसनीयता
यह वास्तव में सीएनसी मशीन परियोजनाओं में बहुत आम है। कई मशीन निर्माता स्पिंडल और मोटरों पर बहुत पैसा खर्च करते हैं, लेकिन रैखिक गति प्रणाली के महत्व को कम आंकते हैं।
वास्तव में, सीएनसी मशीन का प्रदर्शन अक्सर इसकी गुणवत्ता पर काफी हद तक निर्भर करता है:
- रैखिक गाइड रेल
- गेंद पेंच
- समर्थन ब्लॉक
- प्रीलोड मिलान
- असेंबली परिशुद्धता
ग़लत 3 अक्ष बॉल स्क्रू सिस्टम चुनने से निम्न परिणाम हो सकते हैं:
- काटने के दौरान कंपन
- प्रतिक्रिया
- ख़राब सतह फ़िनिश
- अस्थिर सटीकता
- अत्यधिक शोर
- मशीन का जीवनकाल छोटा
इस लेख में, हम बताएंगे कि वास्तविक इंजीनियरिंग विचारों के आधार पर सीएनसी मिलिंग मशीन के लिए उचित 3 अक्ष बॉल स्क्रू सिस्टम कैसे चुनें।
3 एक्सिस बॉल स्क्रू सिस्टम क्या है?
3 अक्ष बॉल स्क्रू सिस्टम आमतौर पर सीएनसी मशीन के एक्स {{1} अक्ष, वाई {2} अक्ष और जेड {3 3 } अक्ष पर उपयोग की जाने वाली पूर्ण रैखिक गति संचरण प्रणाली को संदर्भित करता है।
एक विशिष्ट सीएनसी रैखिक गति प्रणाली में शामिल हैं: रैखिक गाइड रेल, बियरिंग ब्लॉक, बॉल स्क्रू, बॉल स्क्रू नट, बीके/बीएफ सपोर्ट यूनिट, कपलिंग, स्टेपर या सर्वो मोटर्स, मोटर माउंटिंग ब्रैकेट।
सीएनसी मिलिंग मशीनों के लिए, सभी तीन अक्षों को उच्च कठोरता और स्थिर गति नियंत्रण के साथ एक साथ काम करना चाहिए।
साधारण वुडवर्किंग राउटर्स के विपरीत, एल्यूमीनियम और स्टील काटने वाली मशीनें यांत्रिक संरचना पर बहुत अधिक मांग रखती हैं।
सीएनसी मिलिंग मशीन में कठोरता क्यों मायने रखती है?
कई पहली बार सीएनसी बिल्डर्स मुख्य रूप से गति या मोटर पावर पर ध्यान केंद्रित करते हैं।
हालाँकि, कठोरता अक्सर वास्तविक कारक होती है जो मशीनिंग गुणवत्ता निर्धारित करती है।
एल्यूमीनियम या हल्के स्टील को काटते समय, मशीन महत्वपूर्ण काटने वाले बलों का अनुभव करती है। यदि लीनियर गाइड या बॉल स्क्रू सिस्टम में कठोरता का अभाव है, तो मशीन को नुकसान हो सकता है:
- कंपन
- बकबक के निशान
- ग़लत आयाम
- अस्थिर काटने की गहराई
- औज़ार घिसाव
यही कारण है कि कई सीएनसी बिल्डर भारी शुल्क वाले अनुप्रयोगों के लिए HGR15 या HGR20 जैसे छोटे आकार के बजाय HGR25 लीनियर गाइड रेल या यहां तक कि HGR30 रेल को प्राथमिकता देते हैं।
बड़ी रेलें प्रदान करती हैं:
- बेहतर भार क्षमता
- उच्च संरचनात्मक कठोरता
- बेहतर स्थिरता
- विरूपण के प्रति बेहतर प्रतिरोध
मध्यम आकार की सीएनसी मिलिंग मशीनों के लिए, HGR25 सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले विकल्पों में से एक है।
प्रत्येक अक्ष के लिए सही बॉल स्क्रू चुनना
बॉल स्क्रू का चयन इस पर आधारित होना चाहिए: मशीन का आकार, अक्ष भार, यात्रा की लंबाई, गति, काटने का बल, मोटर टॉर्क।
अधिकांश मध्यम आकार की सीएनसी मिलिंग मशीनों के लिए, SFU2005 बॉल स्क्रू का व्यापक रूप से X और Y अक्षों के लिए उपयोग किया जाता है।
SFU2005 लोकप्रिय क्यों है?
"2005" का अर्थ है:
- 20 मिमी पेंच व्यास
- 5 मिमी लीड
यह संयोजन कठोरता, स्थिति सटीकता, भार क्षमता और गति नियंत्रण के बीच एक अच्छा संतुलन प्रदान करता है।
एल्यूमीनियम मशीनिंग के लिए, SFU2005 को अक्सर प्राथमिकता दी जाती है क्योंकि बड़ा व्यास लंबी यात्रा दूरी पर विक्षेपण को कम करने में मदद करता है।
Z-अक्ष के बारे में क्या?
Z-अक्ष आमतौर पर यात्रा की लंबाई कम लेकिन ऊर्ध्वाधर भार सांद्रता अधिक रखता है।
कई बिल्डर स्पिंडल वजन और मशीन डिज़ाइन के आधार पर SFU1605 या SFU2005 चुनते हैं।
SFU1605 लाभ:
- हल्का वज़न
- निचली जड़ता
- आसान मोटर त्वरण
- कॉम्पैक्ट Z-अक्ष संरचनाओं के लिए उपयुक्त
SFU2005 लाभ
- उच्च कठोरता
- बेहतर भारी-लोड समर्थन
- कम कंपन
भारी स्पिंडल सेटअप के लिए, SFU2005 आम तौर पर सुरक्षित विकल्प है।
प्रीलोड क्यों महत्वपूर्ण है
एक विवरण जिसे कई आपूर्तिकर्ता अनदेखा करते हैं वह है प्रीलोड।
हालाँकि, सीएनसी मशीन की सटीकता के लिए प्रीलोड बेहद महत्वपूर्ण है।
रैखिक गाइड प्रीलोड कम करने में मदद करता है: निकासी, कंपन, स्थिति त्रुटि, गति अस्थिरता।
कई पेशेवर सीएनसी बिल्डर्स पसंद करते हैं: G2 प्रीलोड या G3 प्रीलोड, क्योंकि प्रीलोडेड सिस्टम काटने के दौरान बेहतर कठोरता प्रदान करते हैं।
उचित प्रीलोड के बिना, उच्च गुणवत्ता वाले रेल का उपयोग करने पर भी मशीन में बैकलैश या कंपन विकसित हो सकता है।
साथ ही, अत्यधिक प्रीलोड बढ़ सकता है: घर्षण, गर्मी और मोटर लोड।
दीर्घकालिक मशीन प्रदर्शन के लिए एक संतुलित प्रीलोड कॉन्फ़िगरेशन महत्वपूर्ण है।
HGR25 बनाम HGR30: आपको किसे चुनना चाहिए?
कई सीएनसी बिल्डर्स HGR25 और HGR30 के बीच संकोच करते हैं।
सीएनसी मिलिंग मशीनों के लिए दोनों सामान्य विकल्प हैं, लेकिन वे अलग-अलग प्राथमिकताएं प्रदान करते हैं।
| नमूना | लाभ | उपयुक्त अनुप्रयोग |
|---|---|---|
| एचजीआर25 | कम लागत, हल्का वजन, आसान स्थापना | एल्यूमीनियम काटने, मध्यम सीएनसी मशीनें |
| एचजीआर30 | उच्च कठोरता और भार क्षमता | भारी गैन्ट्री संरचनाएं, स्टील काटना |
अधिकांश एल्यूमीनियम और हल्के स्टील अनुप्रयोगों के लिए, मजबूत मशीन फ्रेम के साथ संयुक्त होने पर HGR25 पहले से ही पर्याप्त है।
HGR30 अधिक आकर्षक हो जाता है: बड़ी गैन्ट्री मशीनें, आक्रामक कटिंग, उच्च स्पिंडल शक्ति और औद्योगिक अनुप्रयोग।
DIY सीएनसी बिल्ड में सामान्य संगतता समस्याएं
कस्टम सीएनसी परियोजनाओं में सबसे बड़ी समस्याओं में से एक संगतता बेमेल है।
कई उपयोगकर्ता अलग-अलग आपूर्तिकर्ताओं से अलग-अलग घटक खरीदते हैं और बाद में उन्हें असेंबली समस्याओं का पता चलता है।
सामान्य मुद्दों में शामिल हैं:
गलत बीके/बीएफ समर्थन मिलान
बॉल स्क्रू एंड मशीनिंग सपोर्ट ब्लॉकों में ठीक से फिट नहीं हो सकती है।
युग्मन का आकार बेमेल
मोटर शाफ्ट व्यास और बॉल स्क्रू शाफ्ट व्यास युग्मन से मेल नहीं खा सकते हैं।
नट आवास संरेखण समस्याएं
ख़राब डिज़ाइन वाले नट हाउसिंग संरेखण त्रुटियों और बढ़े हुए घर्षण का कारण बन सकते हैं।
रेल और ब्लॉक असंगति
विभिन्न ब्रांड कभी-कभी थोड़ी भिन्न सहनशीलता या आयाम का उपयोग करते हैं।
मोटर ब्रैकेट स्थिति त्रुटियाँ
अनुचित ब्रैकेट डिज़ाइन मोटर संरेखण समस्याएँ पैदा कर सकता है।
यही कारण है कि कई सीएनसी बिल्डर्स अब एक आपूर्तिकर्ता से पूर्ण सीएनसी बॉल स्क्रू किट या पूर्ण रैखिक गति समाधान खरीदना पसंद करते हैं।
संपूर्ण 3 एक्सिस बॉल स्क्रू किट बनाम अलग से खरीदारी
एक आपूर्तिकर्ता से संपूर्ण 3 अक्ष बॉल स्क्रू सिस्टम ख़रीदने से कई लाभ मिलते हैं।
बेहतर अनुकूलता
शिपमेंट से पहले सभी घटकों का एक साथ मिलान किया जाता है।
आसान स्थापना
असेंबली प्रक्रिया बहुत सरल हो जाती है.
कम जोखिम
मशीनिंग बेमेल या आयामी त्रुटियों की कम संभावना।
सरलीकृत शिपिंग
कई आपूर्तिकर्ताओं से सोर्सिंग की तुलना में एक शिपमेंट आमतौर पर आसान और सस्ता होता है।
तकनीकी समर्थन
एक संपूर्ण आपूर्तिकर्ता इनके बीच अनुकूलता सत्यापित करने में सहायता कर सकता है:
- रैखिक रेलें
- रैखिक ब्लॉक
- गेंद पेंच
- सहायता इकाइयाँ
- कपलिंग्स
- मोटर्स
कई विदेशी खरीदारों के लिए, यह विशेष रूप से महत्वपूर्ण है क्योंकि अंतरराष्ट्रीय शिपिंग के बाद असंगत भागों को बदलना बहुत महंगा हो सकता है।
क्या आपको रोल्ड या ग्राउंड बॉल स्क्रू चुनना चाहिए?
सीएनसी मशीन परियोजनाओं में यह एक और सामान्य प्रश्न है।
कई उपयोगकर्ता भ्रमित करते हैं:
- C7 रोल्ड बॉल स्क्रू
- ग्राउंड बॉल स्क्रू
यथार्थ में:
- C7 आमतौर पर रोल्ड बॉल स्क्रू से जुड़ा होता है
- सटीक ग्राउंड स्क्रू के लिए C5 या C3 अधिक सामान्य हैं
अधिकांश एल्यूमीनियम सीएनसी मिलिंग मशीनों के लिए, उच्च गुणवत्ता वाले रोल्ड सी7 बॉल स्क्रू पहले से ही पर्याप्त हैं।
ग्राउंड बॉल स्क्रू अधिक महत्वपूर्ण हो जाते हैं:
- अल्ट्रा-उच्च परिशुद्धता मशीनिंग
- पीसने वाली मशीनें
- अर्धचालक उपकरण
- उच्च गति औद्योगिक स्वचालन
सही विकल्प वास्तविक मशीनिंग आवश्यकताओं और बजट पर निर्भर करता है।
मध्यम सीएनसी मिलिंग मशीन के लिए अनुशंसित कॉन्फ़िगरेशन
एल्यूमीनियम और हल्के स्टील काटने के लिए, एक सामान्य विन्यास में शामिल हो सकते हैं:
एक्स-अक्ष
- HGR25 रेल
- HGW25 ब्लॉक
- SFU2005 बॉल स्क्रू
- बीके/बीएफ सहायता इकाइयाँ
- बंद-लूप NEMA23 मोटर
Y-अक्ष
- HGR25 रेल
- एसएफयू2005
- मध्यम प्रीलोड
- कठोर युग्मन प्रणाली
Z-अक्ष
- HGR20 या HGR25
- एसएफयू1605 या एसएफयू2005
- कॉम्पैक्ट मोटर ब्रैकेट
- गतिमान द्रव्यमान में कमी
इस प्रकार का सेटअप कठोरता, परिशुद्धता, लागत और विश्वसनीयता के बीच एक अच्छा संतुलन प्रदान करता है।
सारांश
एक सीएनसी मशीन केवल उसकी रैखिक गति प्रणाली जितनी ही स्थिर होती है।
सही 3 अक्ष बॉल स्क्रू सिस्टम चुनना केवल रेल और स्क्रू को व्यक्तिगत रूप से चुनने के बारे में नहीं है। वास्तविक चुनौती संपूर्ण मशीन में उचित अनुकूलता, प्रीलोड, कठोरता और असेंबली सटीकता सुनिश्चित करना है।
एल्यूमीनियम और हल्के स्टील मशीनिंग के लिए, उचित रूप से मिलान किए गए घटकों में काफी सुधार हो सकता है:
- मशीनिंग गुणवत्ता
- काटने की स्थिरता
- स्थिति निर्धारण सटीकता
- मशीन का जीवनकाल
यदि आप सीएनसी राउटर, मिलिंग मशीन, या ऑटोमेशन सिस्टम बना रहे हैं और सुनिश्चित नहीं हैं कि मिलान कैसे किया जाए:
डीएलवाई आपकी मशीन संरचना और एप्लिकेशन आवश्यकताओं के आधार पर पूर्ण संगत सीएनसी रैखिक गति समाधान प्रदान करने में मदद कर सकता है।
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