आटे (थ्रेड) विषयक काही महत्त्वाचे-1

 

 

मला लहानपणी एका जॅक नावाच्या छोट्याश्या साधनाद्वारा आख्खी बस उचलली जायची, ही सर्वात आश्चर्यकारक गोष्ट वाटायची. मोठा झाल्यावर माझ्या ज्ञानात थोडी भर पडली आणि मला या चमत्काराच्या मागचे रहस्य जॅकमधले विशेष प्रकारचे आटे (थ्रेड) असल्याचे समजले. पुढे अभियांत्रिकी महाविद्यालयात गेल्यावर मी आटे आणि त्यांच्या डिझाईनविषयी अभ्यास केला. माझ्या व्यावसायिक कारकिर्दीत या आणि अन्य प्रकारच्या आट्यांबरोबर वारंवार काम करायचे प्रसंग आले.

 

मला वेगवेगळ्या मशिनवर विविध कार्यपद्धती वापरून, विविध प्रकारच्या, आकाराच्या आणि शैलीच्या यंत्रभागांच्या निर्मितीचे काम करण्याचा अनुभव आहे. त्या अनुभवातून मी हे शिकलो की, यंत्रभागांमधला आटे हा लहानसा परंतु तितकाच महत्त्वाचा भाग अतिशय गांभीर्याने हाताळावा लागतो.

 

माझ्या अनेक वर्षांच्या अभियांत्रिकीमधल्या अनुभवांत आट्यांशी सामना करताना शिकलेल्या काही गोष्टी या लेखांद्वारे मी सांगणार आहे. पण हे ध्यानात असू द्या की, आट्यांच्या जगाची ही केवळ एक झलक आहे. प्रत्यक्षात याहून बरेच काही आहे. इथे मी केवळ टर्निंगद्वारा आणि ते सुद्धा सी.एन.सी.मशिन वापरून केलेल्या आट्यांच्या कटिंगविषयी लिहिणार आहे.

 

जे वाचक उद्योगक्षेत्रात छोट्या-मोठ्या प्रकल्पांवर काम करत असतील, जॉबवर्क करणाऱ्या यंत्रशाळा चालवत असतील,

 

अवजड अभियांत्रिकी, कार्यपद्धतीचे आयोजन, मशिनची निवड करणे, नवीन टूल व गेजचे डिझाईन करणे, नव्या उत्पादनांचा निर्मिती प्रोग्रॅम तयार करणे अशा प्रकारच्या कामात सहभागी असतील, त्यांना हे लेख नक्कीच विशेष रसप्रद वाटतील. अन्य वाचकांनासुद्धा त्यातून काहीतरी रोचक पदरी पडेल.

 

 

जेव्हा आपल्याकडे नव्या यंत्रभागाचे यंत्रचित्र अभ्यासासाठी येते, तेव्हा त्यातल्या आटे पाडण्याच्या कामातील पुढील बाबी विशेष तपासून पहाव्या.

1) आट्यांचे प्रकार : आंतरिक/बाह्य

 

• फुल (संपूर्ण) फॉर्म /पार्शल (आंशिक) फॉर्म (चित्र क्र .1)

माझ्या अनुभवात आलेल्या बहुतांश यंत्रभागांमध्ये बाह्य मेट्रिक आट्यांसाठी 6g फिट आणि आंतरिक मेट्रिक आट्यांसाठी 6H फिट वापरला गेला होता.

 

 

तथापि, जिथे सामान्य फिटव्यतिरिक्त एखादा विशेष (प्रिसिजन) फिट हवा असेल, तिथे वेगळ्या प्रकारची मशिन, गेज, तपासणीची उपकरणे वापरावी लागतात.

 

• आट्यांची वैशिष्ट्ये (स्पेसिफिकेशन) (मेट्रिक / बीएसडब्ल्यू / चौरस/ट्रॅपेझॉइडल इत्यादी.)

• मोजमापाची एकके (युनिट) - मेट्रिक/इंच

• सिंगल स्टार्ट- मल्टी स्टार्ट

• फाईन/कोअर्स

• विविध उपप्रकार - खास करून पाईपच्या आट्यांमध्ये (स्टँडर्ड/ फाईन/टेपर/ इलेक्ट्रिकल इत्यादी)

• आवश्यक असलेली विशिष्ट निर्मिती प्रक्रिया उदा. रोल केलेले आटे, ग्राइंड केलेले आटे, इत्यादी

• नॉनस्टँडर्ड विशेष पिच

• पृष्ठभाग कठिणीकरण केलेली कार्यवस्तू परंतु नरम आटे

• जोडीच्या कार्यवस्तूशी जुळणारे आटे बनवणे

• एखाद्या अन्य प्रक्रियेने उदा. विशेष प्लेटिंग केलेले आटे किंवा कार्यस्थळावरच अंतिम यंत्रण (फिनिश मशिन्ड) करायचे आटे

 

 

एका कार्यवस्तूवर आम्हाला दुसऱ्या कार्यवस्तूमध्ये बसणारे आटे तयार करायचे होते. अभियांत्रिकी विभागाकडून ड्रॉईंग आल्यावर त्याप्रमाणे काम करणे ही नेहमीची पद्धत पण आम्ही जेव्हा ड्रॉईंगमध्ये दिलेला आट्याचा पिच आणि ज्यात तो भाग बसणार होता तिथला पिच तपासला तेव्हा त्यात फरक आहे असे आढळून आले. मग ते ड्रॉईंग दुरुस्त केले गेले आणि काम अचूक झाले. त्यामुळे संभाव्य नुकसान टळले. यात लक्षात ठेवायची सर्वात महत्त्वाची गोष्ट ही की, ‘काहीही गृहीत धरू नका’. डिझायनरबरोबर तपशीलवार चर्चा करा. कधी कधी चित्र रेखाटनातील एखादी क्षुल्लक चूक, अज्ञान किंवा उत्पादनातील अडचणी/टूलिंग अथवा गेज यांच्याविषयीच्या गरजा किंवा विशेष प्रक्रियेची त्याला जाणीव नसेल. कधी प्रत्यक्ष गरजा कमी किंवा अधिक कडक असू शकतात.

 

 

मशिन आणि प्रक्रिया यांची निवड करण्यात याची मदत होते. उदा. एखाद्या खूप मोठ्या आकाराच्या कार्यवस्तूवर आंतरिक आटे पाडण्याचे काम मोठ्या लेथवर ती कार्यवस्तू आडवी पकडण्यापेक्षा व्हर्टिकल टरेट लेथ किंवा व्हर्टिकल मशिनिंग सेंटरवर अधिक सुलभपणे करता येते. अशा कामात जर आट्यांची लांबी जास्त असेल, तर व्हर्टिकल मशिनिंग सेंटरवर थ्रेड मिलिंग करण्यापेक्षा व्हर्टिकल टरेट लेथवर टर्निंग करणे अधिक सोपे पडेल. जर आट्यांच्या आकाराच्या तुलनेत कार्यवस्तूचा आकार जास्त मोठा असल्याने आट्यांचे टर्निंग करताना आपण कार्यवस्तू आवश्यक त्या वेगाने फिरवू शकत नसल्यास थ्रेड मिलिंगचा विचार करावा.

 

 

 

कधी कधी असा अनुभव येतो की, कार्यवस्तू पकडण्यात किमान त्रिज्यात्मक बलाने (रेडियल फोर्स) क्लॅम्पिंग करून अंतर्गत आटे पाडले असले, तरीही कार्यवस्तू मशिनवरून बाहेर काढल्यावर तिचा आकार काहीसा लंबवर्तुळाकार (ओव्हल) (चित्र क्र. 2) किंवा पाकळ्यांसारखा (लोब) होतो (चित्र क्र.3) आणि नंतर मोकळ्या स्थितीत मेल आणि फीमेल आटे एकमेकांशी जुळत नाहीत.

 

 

अशा परिस्थितीत, आपल्याला एका विशेष फिक्श्चर प्लेटचा उपयोग करून बॉटम क्लॅम्पिंग किंवा टॉप क्लॅम्पिंग करून आट्यांचे अंतिम यंत्रण करण्याच्या पर्यायाचा विचार करावा लागतो.(चित्र क्र. 4 आणि 5) विशेषकरून ब्रास किंवा ब्राँझ यासारख्या लोहविरहित (नॉन फेरस)धातूंच्या कार्यवस्तू किंवा कमी जाडीच्या लोखंडी कार्यवस्तूंमध्ये हा अनुभव बऱ्याचवेळा येतो.

 

 

 

या दोन्ही प्रकारच्या क्लॅम्पिंगमध्ये तिचा वर्तुळाकार बिघडणार नाही, असे कोणतेही त्रिज्यात्मक बल कार्यवस्तूवर नसते. परंतु अशा प्रकारे

आटे पाडताना कर्तनाच्या पॅरामीटरमध्ये थोडी तडजोड करावी लागू शकते.

 

 

 

आटे पाडणाऱ्या टूलद्वारा कर्तन करताना त्यावर पडणारा भार हळूहळू वाढावा आणि त्याहून महत्त्वाचे म्हणजे आट्याच्या सुरुवातीचा भाग पातळ होऊन वाकू नये आणि आटे वापरताना अडचण येऊ नये, यासाठी सुरुवातीला शॅम्फर दिलेला असतो.

 

पुरेसा शॅम्फर दिल्यानंतरसुद्धा काही वेळेस जाडजूड आट्यांमध्ये त्यांच्या सुरुवातीचा पातळ भाग काढून टाकण्यासाठी तिथे मिलिंग किंवा ग्राईंडिंग करावे लागते.

 

आटे पाडताना वापरण्यात येणारे टूल आट्याच्या पूर्ण लांबीत सहजपणे फिरावे आणि कुठेही अपूर्ण आटा नसावा, हे आट्याच्या शेवटी रिलीफ देण्यामागचे कारण असते.

 

साध्या लेथवर आटे पाडण्याच्या कामातसुद्धा ऑपरेटरला आटे पाडण्याची लिव्हर बाहेर काढण्यासाठी थोडी माया दिली जाते. अपवादात्मक परिस्थितीत जेव्हा रिलीफ अत्यंत कमी असतो तेव्हा थ्रेड मिलिंगचा विचार करावा.

 

सी.एन.सी.टर्निंग मशिन किंवा सी.एन.सी. व्हर्टिकल टरेट लेथमध्ये आटे पाडण्याच्या कार्यामध्ये चकच्या अंशात्मक स्थानाचा अभिप्राय (फीडबॅक) देण्याची प्रणाली दिलेली असते. विशेष करून जेव्हा अवजड सी.एन.सी. लेथवर किंवा व्हर्टिकल टरेट लेथवर आटे पाडण्याचे काम केले जाते, तेव्हा दोन पिचपेक्षा अधिक रिलीफ देण्याचा सल्ला दिला जातो, कारण जडत्वामुळे (इनर्शिया) प्रणाली एखादा स्पंद (पल्स) चुकते आणि टूल अजून एक पिच पुढे येऊ शकते. दोन पिचचा रिलीफ दिल्यामुळे एक प्रकारची सुरक्षितता मिळते.

 

5) कार्यवस्तूचा धातू - यंत्रणक्षमता, चिप ब्रेकिंग, इन्सर्टची झीज, कर्तनाचे पॅरामीटर, इन्सर्टची निवड यांच्या पोर्शभूमीवर कार्यवस्तूच्या धातूचाही अभ्यास करणे महत्त्वपूर्ण असते. त्यात जर यंत्रण करण्यासाठी अवघड अशा काही विशिष्ट श्रेणीच्या स्टेनलेस स्टीलवर किंवा यंत्रण करण्यास कठीण असलेल्या इतर धातूंवर आटे पाडायचे असतील, तर कर्तन प्रक्रियेचे आयोजन करणाऱ्या इंजिनिअरच्या कर्तन हत्यारांच्या आणि कर्तनविषयक प्रात्यक्षिक ज्ञानाची कसोटी लागते. अशा वेळी सी.एन.सी. प्रोग्रॅमरला टूल आणि कार्यवस्तू यांचे कोणत्याही प्रकारचे नुकसान टाळून, इष्टतम खर्चात आणि चांगल्या उत्पादनक्षमतेने उत्तम दर्जाचे काम मिळेल असा प्रोग्रॅम बनवण्याचे आव्हान स्वीकारावे लागते. या मुद्द्यावर प्रोग्रॅमिंगविषयीच्या विभागात सविस्तर चर्चा केली जाईलच.

 

 

कधी कधी एखाद्या कार्यवस्तूचे कठिणीकरण केलेले असते. परंतु डिझाईनच्या दृष्टीने आट्यांचे कठिणीकरण करायचे नसते. अशा वेळी हीट ट्रीटमेंटमधील तज्ज्ञांचा सल्ला घेऊन दोन प्रकारचे उपाय करता येतात.

 

पहिल्या उपायात फिनिश टर्निंगसाठी थोडीशी माया ठेवून आटे असलेल्या भागाचे यंत्रण केले जाते. (चित्र क्र.7)

 

हीट ट्रीटमेंटमध्ये यंत्रभागाच्या आटे असलेल्या भागावर काही विशिष्ट रसायनांचा लेप दिला असल्याने हीट ट्रीटमेंटमुळे त्या भागाचे कठिणीकरण होत नाही. त्यानंतर व्यासाचे व आट्याचे अंतिम यंत्रण केले जाते.

 

दुसऱ्या पद्धतीमध्ये आटे असलेल्या पृष्ठभागावर कठिणीकरण करावयाच्या जाडीपेक्षा अधिक माया ठेवण्यात येते. (चित्र क्र. 8) पृष्ठभागाचे कार्बुरायझिंग केल्यानंतर कार्यवस्तू टर्निंग सेंटरवर नेण्यात येते आणि आटे पाडण्यासाठी पुरेशी माया ठेवून कार्बुराईझिंगचा थर काढून टाकण्यात येतो. नंतर जेव्हा कार्यवस्तूचे कठिणीकरण केले जाते, तेव्हा आटे असलेल्या भागावर कार्बुराइझ थर केलेला पृष्ठभाग नसल्यामुळे त्याचे कठिणीकरण होत नाही. शेवटी त्यांचे अंतिम टर्निंग आणि आटे पाडण्याचे काम केले जाते.

 

 

या सर्व कार्य प्रक्रियेमध्ये कार्यवस्तूची अतिरिक्त वाहतूक,यंत्रण आणि विलंब अंगभूत असतात.

 

7) अन्य कामे- यामध्ये, तसेच लोडिंग/अनलोडिंग आणि हाताळण्यामध्ये होणारे नुकसान टाळण्यासाठी आटे पाडण्याचे काम जमेल तितके शेवटी करावे, असे मला वाटते. आट्यांना गंजरोधक रसायनांचा लेप देऊन, विशेष चिकटपट्ट्यांद्वारा योग्य सुरक्षा पुरवणे आवश्यक असते आणि यंत्रभाग विशेष काळजी घेऊन हाताळणे आणि स्टोअर करणे गरजेचे असते.

 

पुढील लेखात आपण आटे पाडण्यासाठी वापरण्यात येणारे टूलिंग आणि गेजेस यांची चर्चा करू.