ग्राफाईट मशीनिंग प्रक्रियेवरील संशोधन २

ग्राफाईट हाय-स्पीड मशिनिंगमध्ये, ग्राफाईट पदार्थाच्या कठीणपणामुळे, चिप निर्मितीतील व्यत्यय आणि हाय-स्पीड कटिंग वैशिष्ट्यांच्या प्रभावामुळे, कटिंग प्रक्रियेदरम्यान पर्यायी कटिंग स्ट्रेस तयार होतो आणि एक विशिष्ट इम्पॅक्ट व्हायब्रेशन निर्माण होते, आणि टूलच्या रेक फेस व फ्लँक फेसची झीज होण्याची शक्यता टूलच्या सेवा आयुष्यावर गंभीर परिणाम करते, म्हणून ग्राफाईट हाय-स्पीड मशिनिंगसाठी वापरल्या जाणाऱ्या टूलला उच्च झीज प्रतिरोधकता आणि इम्पॅक्ट रेझिस्टन्सची आवश्यकता असते.

हिऱ्याचा लेप असलेल्या साधनांमध्ये उच्च कठीणता, उच्च झीज-प्रतिरोधकता आणि कमी घर्षण गुणांक हे फायदे आहेत. सध्या, ग्रॅफाइट प्रक्रियेसाठी हिऱ्याचा लेप असलेली साधने हा सर्वोत्तम पर्याय आहे.

ग्राफाईट मशीनिंग टूल्ससाठी योग्य भौमितिक कोन निवडणे देखील आवश्यक असते, ज्यामुळे टूलचे कंपन कमी होण्यास, मशीनिंगची गुणवत्ता सुधारण्यास आणि टूलची झीज कमी होण्यास मदत होते. ग्राफाईट कटिंगच्या कार्यप्रणालीवरील जर्मन विद्वानांच्या संशोधनातून असे दिसून येते की, ग्राफाईट कटिंग दरम्यान ग्राफाईट काढून टाकणे हे टूलच्या रेक अँगलशी जवळून संबंधित आहे. निगेटिव्ह रेक अँगल कटिंगमुळे संपीडन ताण वाढतो, जे पदार्थाच्या बारीक होण्यास प्रोत्साहन देण्यासाठी, प्रक्रियेची कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी आणि मोठ्या आकाराचे ग्राफाईटचे तुकडे तयार होणे टाळण्यासाठी फायदेशीर ठरते.

ग्राफाईट हाय-स्पीड कटिंगसाठी वापरल्या जाणाऱ्या सामान्य टूलच्या प्रकारांमध्ये एंड मिल्स, बॉल-एंड कटर्स आणि फिलेट मिलिंग कटर्स यांचा समावेश होतो. एंड मिल्सचा वापर साधारणपणे तुलनेने साध्या पृष्ठभागांवर आणि आकारांवर प्रक्रिया करण्यासाठी केला जातो. वक्र पृष्ठभागांवर प्रक्रिया करण्यासाठी बॉल-एंड मिलिंग कटर्स हे आदर्श टूल आहेत. फिलेट मिलिंग कटर्समध्ये बॉल-एंड कटर्स आणि एंड मिल्स या दोन्हींची वैशिष्ट्ये असतात आणि त्यांचा वापर वक्र तसेच सपाट पृष्ठभागांवर प्रक्रिया करण्यासाठी केला जाऊ शकतो.

कटिंग पॅरामीटर्स

ग्राफाइट हाय-स्पीड कटिंग दरम्यान योग्य कटिंग पॅरामीटर्सची निवड करणे हे वर्कपीस प्रक्रियेची गुणवत्ता आणि कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी अत्यंत महत्त्वाचे आहे. ग्राफाइट हाय-स्पीड मशीनिंगची कटिंग प्रक्रिया खूप गुंतागुंतीची असल्यामुळे, कटिंग पॅरामीटर्स आणि प्रक्रिया धोरणे निवडताना वर्कपीसची रचना, मशीन टूलची वैशिष्ट्ये, टूल्स इत्यादी अनेक घटकांचा विचार करणे आवश्यक असते, जे प्रामुख्याने मोठ्या संख्येने केलेल्या कटिंग प्रयोगांवर अवलंबून असते.

ग्राफाईट मटेरियलसाठी, रफ मशिनिंग प्रक्रियेत उच्च गती, जलद फीड आणि मोठ्या आकाराचे टूल असलेले कटिंग पॅरामीटर्स निवडणे आवश्यक आहे, ज्यामुळे मशिनिंगची कार्यक्षमता प्रभावीपणे सुधारता येते; परंतु मशिनिंग प्रक्रियेदरम्यान ग्राफाईटचे तुकडे पडण्याची शक्यता असल्याने, विशेषतः कडा इत्यादी ठिकाणी खडबडीत आकार तयार होण्याची शक्यता असते, आणि अशा ठिकाणी फीडची गती योग्यरित्या कमी केली पाहिजे, तसेच मोठ्या प्रमाणात टूल वापरणे योग्य नाही.

पातळ-भिंतीच्या ग्रॅफाइट भागांमध्ये, कडा आणि कोपरे फुटण्याची मुख्य कारणे म्हणजे कापण्याचा आघात, चाकूची लवचिकता आणि कापण्याच्या शक्तीतील चढउतार. कापण्याची शक्ती कमी केल्याने चाकूची लवचिकता कमी होते, पातळ-भिंतीच्या ग्रॅफाइट भागांच्या पृष्ठभागाच्या प्रक्रियेची गुणवत्ता सुधारते आणि कोपरे फुटणे व तुटणे कमी होते.

ग्राफाईट हाय-स्पीड मशीनिंग सेंटरचा स्पिंडल वेग सामान्यतः जास्त असतो. जर मशीन टूलची स्पिंडल पॉवर परवानगी देत ​​असेल, तर जास्त कटिंग वेग निवडल्यास कटिंग फोर्स प्रभावीपणे कमी करता येतो आणि प्रोसेसिंगची कार्यक्षमता लक्षणीयरीत्या सुधारता येते; स्पिंडल वेग निवडताना, खूप जास्त फीड आणि टूलच्या मोठ्या प्रमाणामुळे चिपिंग होऊ नये म्हणून, प्रति दात फीडचे प्रमाण स्पिंडल वेगाशी जुळवून घेतले पाहिजे. ग्राफाईट कटिंग सामान्यतः एका विशेष ग्राफाईट मशीन टूलवर केले जाते, मशीनचा वेग साधारणपणे ३००० ~ ५००० आर/मिनिट असतो आणि फीडचा वेग साधारणपणे ०.५ ~ १ मीटर/मिनिट असतो, रफ मशीनिंगसाठी तुलनेने कमी वेग आणि फिनिशिंगसाठी जास्त वेग निवडला जातो. ग्राफाईट हाय-स्पीड मशीनिंग सेंटर्ससाठी, मशीन टूलचा वेग तुलनेने जास्त असतो, साधारणपणे १०००० ते २०००० आर/मिनिट दरम्यान आणि फीड रेट साधारणपणे १ ते १० मीटर/मिनिट दरम्यान असतो.

ग्राफाईट हाय स्पीड मशीनिंग सेंटर

ग्राफाईट कटिंग दरम्यान मोठ्या प्रमाणात धूळ निर्माण होते, ज्यामुळे पर्यावरणाचे प्रदूषण होते, कामगारांच्या आरोग्यावर परिणाम होतो आणि यंत्रसामग्रीवरही परिणाम होतो. त्यामुळे, ग्राफाईट प्रक्रिया करणाऱ्या यंत्रसामग्रीमध्ये चांगली धूळ-रोधक आणि धूळ काढणारी उपकरणे असणे आवश्यक आहे. ग्राफाईट हा एक विद्युतवाहक पदार्थ असल्यामुळे, प्रक्रियेदरम्यान निर्माण होणारी ग्राफाईटची धूळ यंत्रसामग्रीच्या विद्युत घटकांमध्ये शिरून शॉर्ट सर्किटसारखे सुरक्षा अपघात होऊ नयेत यासाठी, यंत्रसामग्रीच्या विद्युत घटकांचे आवश्यकतेनुसार संरक्षण केले पाहिजे.

ग्राफाईट हाय-स्पीड मशीनिंग सेंटरमध्ये उच्च गती प्राप्त करण्यासाठी हाय-स्पीड इलेक्ट्रिक स्पिंडलचा वापर केला जातो आणि मशीन टूलचे कंपन कमी करण्यासाठी, कमी गुरुत्वमध्य असलेली रचना डिझाइन करणे आवश्यक आहे. फीड यंत्रणेमध्ये बहुतेकदा हाय-स्पीड आणि उच्च-सुस्पष्टता बॉल स्क्रू ट्रान्समिशनचा वापर केला जातो आणि धूळ-विरोधी उपकरणे डिझाइन केली जातात [7]. ग्राफाईट हाय-स्पीड मशीनिंग सेंटरचा स्पिंडल वेग साधारणपणे 10000 ते 60000r/min दरम्यान असतो, फीड वेग 60m/min पर्यंत असू शकतो आणि प्रक्रिया भिंतीची जाडी 0.2 मिमी पेक्षा कमी असू शकते, भागांची पृष्ठभाग प्रक्रिया गुणवत्ता आणि प्रक्रिया अचूकता उच्च असते, जी सध्या ग्राफाईटची उच्च-कार्यक्षमता आणि उच्च-सुस्पष्टता प्रक्रिया साध्य करण्याची मुख्य पद्धत आहे.

ग्राफाईट सामग्रीच्या व्यापक वापरामुळे आणि वेगवान ग्राफाईट प्रक्रिया तंत्रज्ञानाच्या विकासामुळे, देश-विदेशातील उच्च-कार्यक्षमता असलेल्या ग्राफाईट प्रक्रिया उपकरणांमध्ये हळूहळू वाढ झाली आहे. आकृती १ मध्ये काही देशी आणि विदेशी उत्पादकांनी तयार केलेली ग्राफाईट हाय-स्पीड मशीनिंग सेंटर्स दाखवली आहेत.

OKK च्या GR400 मध्ये मशीन टूलचे यांत्रिक कंपन कमी करण्यासाठी कमी गुरुत्वमध्य आणि ब्रिज स्ट्रक्चर डिझाइनचा अवलंब केला आहे; मशीन टूलचे उच्च प्रवेग सुनिश्चित करण्यासाठी, प्रक्रिया वेळ कमी करण्यासाठी C3 प्रिसिजन स्क्रू आणि रोलर गाइडचा वापर केला आहे, आणि स्प्लॅश गार्ड्सची भर घातली आहे. मशीनच्या टॉप कव्हरची पूर्णपणे बंद शीट मेटल रचना ग्रॅफाइटची धूळ आत जाण्यापासून रोखते. Haicheng VMC-7G1 मध्ये वापरलेले धूळ-प्रतिबंधक उपाय हे व्हॅक्यूमिंगची सामान्यपणे वापरली जाणारी पद्धत नसून, वॉटर कर्टन सीलिंग स्वरूपाचे आहेत आणि एक विशेष धूळ वेगळे करणारे उपकरण बसवले आहे. गाइड रेल आणि स्क्रू रॉड्ससारख्या हलणाऱ्या भागांना देखील शीथ आणि शक्तिशाली स्क्रॅपिंग उपकरण बसवले आहे, जेणेकरून मशीन टूलचे दीर्घकाळ स्थिर कार्य सुनिश्चित होईल.

सारणी १ मधील ग्राफाइट हाय-स्पीड मशीनिंग सेंटरच्या विनिर्देश मापदंडांवरून असे दिसून येते की, मशीन टूलचा स्पिंडल वेग आणि फीड वेग खूप जास्त आहे, जे ग्राफाइट हाय-स्पीड मशीनिंगचे वैशिष्ट्य आहे. परदेशांच्या तुलनेत, देशांतर्गत ग्राफाइट मशीनिंग सेंटर्सच्या मशीन टूल विनिर्देशांमध्ये फारसा फरक आढळत नाही. मशीन टूलची जुळणी, तंत्रज्ञान आणि डिझाइनमुळे, मशीन टूल्सची मशीनिंग अचूकता तुलनेने कमी असते. उत्पादन उद्योगात ग्राफाइटच्या व्यापक वापरामुळे, ग्राफाइट हाय-स्पीड मशीनिंग सेंटर्स अधिकाधिक लक्ष वेधून घेत आहेत. उच्च-कार्यक्षमता आणि उच्च-कार्यक्षमतेचे ग्राफाइट मशीनिंग सेंटर्स डिझाइन आणि तयार केले जातात. ग्राफाइटची वैशिष्ट्ये आणि कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी, त्याच्या वैशिष्ट्यांचा आणि कार्यक्षमतेचा पुरेपूर उपयोग करण्याकरिता अनुकूलित प्रक्रिया तंत्रज्ञानाचा अवलंब केला जातो. आपल्या देशाचे ग्राफाइट कटिंग प्रक्रिया तंत्रज्ञान सुधारण्यासाठी भागांची प्रक्रिया कार्यक्षमता आणि गुणवत्ता अत्यंत महत्त्वाची आहे.

थोडक्यात सांगायचे झाल्यास

या लेखात प्रामुख्याने ग्रॅफाइटची वैशिष्ट्ये, कटिंग प्रक्रिया आणि ग्रॅफाइट हाय-स्पीड मशीनिंग सेंटरची रचना या पैलूंमधून ग्रॅफाइट मशीनिंग प्रक्रियेवर चर्चा केली आहे. मशीन टूल तंत्रज्ञान आणि टूल तंत्रज्ञानाच्या सततच्या विकासामुळे, ग्रॅफाइट हाय-स्पीड मशीनिंग तंत्रज्ञानाची सैद्धांतिक आणि व्यावहारिक तांत्रिक पातळी सुधारण्यासाठी कटिंग चाचण्या आणि व्यावहारिक उपयोगांद्वारे सखोल संशोधनाची आवश्यकता आहे.