टर्निंग फिक्श्चर

 

 

'जिग्ज आणि फिक्श्चर्स’ या लेखमालेच्या आतापर्यंतच्या लेखांमध्ये आपण खाली नमूद केलेली माहिती घेतली.

 

• जिग्ज आणि फिक्श्चरचे फायदे व गरज

• 3-2-1 तत्व

• विविध प्रकारचे लोकेटर आणि अनावश्यक लोकेशन

• वेगवेगळ्या प्रकारचे क्लॅम्प आणि त्यात वापरण्यात येणाऱ्या वेगवेगळ्या भागांचे कार्य. कार्यवस्तू चांगल्या प्रकारे पकडण्यासाठी घ्यावी लागणारी काळजी.

• वारंवार वापरण्यात येणारे भाग

• वर-खाली होणारे आधार

• प्रमाणीकरणाचे महत्त्व.

 

या लेखात आपण फिक्श्चरच्या प्रकारांची माहिती घेण्यास सुरुवात करू. खाली नमूद केल्याप्रमाणे अनेक प्रकारची फिक्श्चर सध्या वापरली जातात.

 

• टर्निंग फिक्श्चर

• मिलिंग फिक्श्चर

• ड्रिलिंग जिग, ड्रिलिंग/बोअरिंग फिक्श्चर

• टॅपिंग फिक्श्चर

• ग्राईंडिंग फिक्श्चर

• ब्रोचिंग फिक्श्चर

• होनिंग फिक्श्चर

• लॅपिंग फिक्श्चर

• तपासणी फिक्श्चर

• ॲसेम्ब्ली फिक्श्चर

• वेल्डिंग फिक्श्चर

• सी.एन.सी. फिक्श्चर

• मॉडयुलर फिक्श्चर

जी साधने गोलाकार कामासाठी लेथवर वापरली जातात त्यांना टर्निंग फिक्श्चर म्हणतात.

 

कार्यवस्तू लेथवर पकडण्यासाठी पुढील उपसाधने वापरतात.

• हार्ड जॉ - यासंबधीची माहिती आपण आधीच्या अंकात घेतली आहे

• सॉफ्ट जॉ - यासंबधीची माहिती नोव्हेंबर 2017 च्या अंकात घेतलीच आहे.

• टर्निंग फिक्श्चर

• मँड्रेल

• कॉलेट

 

आता आपण टर्निंग फिक्श्चरसाठी काय खबरदारी घ्यावी याचा विचार करू.

 

1) बऱ्याच वेळा कार्यवस्तू वेडयावाकड्या आकाराची असते. फिक्श्चरमुळेसुद्धा असंतुलन निर्माण होण्याची शक्यता असते. मशिन सुस्थितीत राहण्यासाठी त्याचे संतुलन (बॅलन्सिंग) करणे आवश्यक असते. त्यासाठी समोरच्या भागात आवश्यक तेवढे वजन लावावे लागते. हे केल्याने असंतुलनामुळे निर्माण होणाऱ्या कंपनांचा दुष्परिणाम स्पिंडलवर होणार नाही.

2) फिक्श्चरचा पुढे आलेला भाग (ओव्हरहँग) कमीत कमी असावा, जेणेकरून मशिन स्पिंडलवर विपरीत परिणाम होणार नाही.

3) फिक्श्चरचा जो भाग स्पिंडलवर बसणार आहे, तो स्पिंडलवर बसण्यासाठी योग्य आहे ना, याची खात्री करून घ्यावी. स्पिंडलचे तपशील आणि त्यावर बसणाऱ्या फिक्श्चरचे तपशील एकमेकास पूरक असणे आवश्यक आहे.

4) फिक्श्चर फिरत असल्यामुळे फिक्श्चरवर वापरलेले क्लॅम्प केंद्रापासून दूर जाणाऱ्या शक्तीमुळे ढिले होऊ नयेत अथवा बाहेर फेकले जाऊ नयेत.

5) शक्यतो जास्तीत जास्त मोठ्या व्यासावर कार्यवस्तू पकडावी. यंत्रण केला जाणारा व्यास हा त्यापेक्षा लहान असावा.

6) फिक्श्चर शक्यतो हलके असावे, कारण ते आडव्या अक्षाभोवती फिरत असते. पण यंत्रणाच्या बलाचा दुष्परिणाम होता उपयोगी नाही एवढे ते मजबूत असावे.

7) मशिन बंद केल्यावर स्पिंडल हाताने थांबवू नये. स्पिंडल फिरत असताना कुठल्याही कारणासाठी फिक्श्चरला हात लावू नये, फिरणाऱ्या भागांपासून शक्यतो लांब राहावे. घाई गडबड करू नये.

8) फिक्श्चरचा कुठलाही भाग हा त्याच्या जास्तीत जास्त आकाराच्या बाहेर असू नये.

 

याचे उदाहरण म्हणून स्प्रे पेंटिंग गनसाठी वापरल्या जाणाऱ्या टर्निंग फिक्श्चरसंबधी माहिती घेऊ.

 

 

चित्र क्र. 1 मध्ये स्प्रे पेंटिंग गन दिसत आहे. चित्र क्र. 2 पहा. या चित्रात जी खाच (स्लॉट) दाखवली आहे त्यात कार्यवस्तूचा पुढे आलेला भाग बसतो. स्विंग लॅच आणि क्लॅम्पिंग स्क्रूच्या साहाय्याने कार्यवस्तू फिक्श्चरमध्ये घट्ट पकडली जाते. कार्यवस्तू ॲल्युमिनिअम या धातूची असल्यामुळे यंत्रण करण्यासाठी लागणारे बल त्यामानाने कमी असते. म्हणून क्लॅम्पिंगचे बल थोडे कमी लागते. तसेच जास्त बल लावल्यास कार्यवस्तू वेडीवाकडी होऊ शकते. सर्वात महत्त्वाचा भाग म्हणजे ही गन टेपर लोकेटरवर आणि फेसवरसुद्धा लोकेट होते. (चित्र क्र .2, 3)

 

 

आपल्याला माहीत आहे की, ही गन एकतर टेपरवर जाऊन थांबेल किंवा फेसवर जाऊन थांबेल. म्हणून इथे टेपर लोकेटर स्प्रिंगच्या साहाय्याने वर खाली होणारा ठेवलेला आहे. हा मुद्दा समजून घेणे अतिशय महत्त्वाचे आहे. जेव्हा कार्यवस्तू फेसवर बसते, तेव्हा हा टेपर लोकेटर आणि कार्यवस्तूचे छिद्र ‘अ’ समकेंद्रित होते. म्हणूनच कार्यवस्तूचे छिद्र ‘ब’ आणि लेथचा अक्ष समकेंद्रित होतो. (चित्र क्र. 3) टेपर लोकेटर आणि स्प्रिंग ॲसेम्ब्ली फिक्श्चरच्या अक्षाशी इक्सेंट्रिक बसवली आहे. ही इक्सेंट्रिसिटी दोन छिद्रांमधील अंतराएवढी आहे. फिक्श्चरचे आरेखन करताना हे सर्व नियोजन केले जाते. या स्प्रिंगच्या साहाय्याने काम करणाऱ्या लोकेटरचे तत्व वेगळे दाखवले आहे. (चित्र क्र. 4 अ)

 

या टर्निंग फिक्श्चरमध्ये आपल्याला खालील मुद्दे लक्षात येतील:

 

1. फिक्श्चर लहान असल्याने आणि जवळपास अक्षाभोवती समान असल्यामुळे त्याचे संतुलन करण्याची फारशी गरज नाही.

2. फिक्श्चरचा कुठलाही भाग हा फिक्श्चरच्या बॉडीबाहेर आलेला नाही.

3. क्लॅम्पिंग हे अतिशय कमी वेळ घेते आणि सोपे आहे.

4. हे फिक्श्चर सहजपणे 3 जबड्याच्या चकमध्ये (3 जॉ चक) पकडू शकतो. यामुळे सेट-अपसाठी खूपच कमी वेळ लागतो.

5. लोडिंग-अनलोडिंग अतिशय सोपे आणि जलद होते.

6. हे फिक्श्चर आडव्या अक्षावर बसत असल्यामुळे कपच्या (चिप) खाली पडतात. त्यामुळे कपच्या साफ करण्याचा फारसा प्रश्नच येत नाही.

7. छिद्र ‘ब’ चे यंत्रण करायचे असल्यामुळे हे छिद्र मशिनच्या अक्षाला समांतर करण्यासाठी फिक्श्चरच्या बेसला तसा कोन दिलेला आहे.

 

 

 

ज्याप्रमाणे टर्निंग फिक्श्चरवर कार्यवस्तू बनवता येते त्याचप्रमाणे मँड्रेलचा उपयोग करूनसुद्धा टर्निंग करता येते. स्प्रे गनच्या ’अ’ छिद्राचे यंत्रण करण्याकरिता (चित्र क्र. 3) खास मँड्रेलचा (चित्र क्र 5) उपयोग केला जातो. या मँड्रेलला दोन्ही बाजूला सेंटर छिद्र केलेली आहेत.

 

याचा उपयोग हे मँड्रेल तयार करण्यासाठी होतो. त्यामुळे मँड्रेलवरील सर्व व्यास (डायमीटर) एकमेकांशी समकेंद्रित बनविता येतात. या मँड्रेलवर कार्यवस्तूवर जे थ्रेडिंग आहे त्याच मापाचे थ्रेडिंग बनविलेले आहे, मात्र दोन्हीतला क्लिअरन्स कमी ठेवलेला आहे. आता ही कार्यवस्तू चित्र क्र. 6 मध्ये दाखविल्याप्रमाणे गोल फिरवल्यामुळे कॉलरला जाऊन टेकते आणि त्यामुळे घट्ट पकडली जाते. 3 जबड्याच्या चकमध्ये या मँड्रेलचा जो मोठा व्यास आहे तो पकडला जातो. उजव्या बाजूला जे छिद्र दिसत आहे त्याचे फेसिंग, टर्निंग, ड्रिलिंग, चँफरिंग इत्यादी यंत्रण केले जाते.

 

 

या मँड्रेलमुळे खालील फायदे दिसून येतात.

 

1. 3 जबड्याच्या चकमुळे सेट-अपसाठी लागणारा वेळ अल्प झाला.

2. कार्यवस्तू लोड - अनलोड करणे सोपे झाले.

3. कुठल्याही पान्याची अथवा टूलची गरज लागत नाही. उजव्या हाताचे थ्रेडिंग असल्यामुळे यंत्रणामुळे कार्यवस्तू जास्त घट्ट आवळली जाते. कार्यवस्तू ढिली करताना चक लॉक करून कार्यवस्तू लांबीला जास्त असल्यामुळे काढणे विनासायास आणि सहज होते.

4. कार्यवस्तू ॲल्युमिनिअमची असल्यामुळे मँड्रेल फार कठीण (हार्ड) करावे लागले नाही आणि कमी खर्चिक आहे.

 

 

याचा वापर साधारणपणे गोल कार्यवस्तू पकडण्यासाठी मोठ्या प्रमाणात केला जातो. कार्यवस्तू आतल्या (इंटर्नल) किंवा बाहेरच्या व्यासावर पकडण्यासाठी होतो. बऱ्याच वेळेला चौरस किंवा षट्कोनी भाग पकडण्यासाठीसुद्धा कॉलेट वापरले जाते. याच्या कार्यवस्तूच्या संपर्कात येणाऱ्या भागाची कठीणता साधारणपणे 56 ते 60 HRC या दरम्यान असते, मात्र आटे असलेल्या भागात 42 ते 46 HRC च्या दरम्यान कठीणता ठेवली जाते.

 

 

चित्र क्र. 7 मध्ये कॉलेटने व्ही.एम.सी.वर पकडलेला भाग दाखविला आहे. निळ्या रंगाने दाखविलेला पुल रॉड/ड्रॉ बार टेपर कॅपला जेव्हा खाली ओढतो तेव्हा हिरव्या रंगाच्या कॉलेटच्या पाकळ्या फाकल्या जातात. त्यामुळे त्याचा व्यास वाढतो. तो कार्यवस्तूला आतील व्यासावर घट्ट पकडतो. जेव्हा ड्रॉ बार ढकलला जातो तेव्हा या पाकळ्या आत येतात व कार्यवस्तू सहजपणे काढता येते. यासाठी धातूचा अतिशय महत्त्वाचा गुणधर्म ‘स्थितिस्थापकत्व’ (इलॅस्टिसिटी) उपयोगात आणला जातो, म्हणूनच कॉलेट बनविण्यासाठी नेहमी स्प्रिंग स्टील वापरले जाते.

 

 

वरील उदाहरणात (चित्र क्र. 9) कार्यवस्तू Ø 23.875 +/- 0.125 या व्यासावर पकडली आहे. म्हणजेच कार्यवस्तूचा व्यास Ø 23.750 ते Ø 24.000 या दरम्यान बदलणार आहे. मग प्रश्न असा पडतो की, लोकेटर हा Ø 24.000 g6 बनवायचा की Ø 23.750 g6 बनवायचा. जर Ø 23.750 चा लोकेटर बसवला आणि कार्यवस्तू Ø 24.000 ची आली तर कार्यवस्तू 0.250 ने इकडे तिकडे हलू शकते. म्हणजेच गरज नसताना केवळ जागेसाठी (लोकेशन) Ø 23.875 +/- 0.125 हा व्यास H7 मध्ये नियंत्रित करावा लागेल. पण आपण कॉलेटचा वापर केला तर या नियंत्रणाची गरजच नाही. कार्यवस्तू दिलेल्या 0.250 फरकामध्ये कितीही आली तरी कॉलेट अतिशय व्यवस्थितपणे त्याला पकडू शकतो. आता कॉलेटचा वापर कधी केला जातो हे आपल्या लक्षात आले असेल.

 

चित्र क्र. 7 मध्ये टेपर एकाच भागात असल्यामुळे याला सिंगल एंडेड कॉलेट असे म्हणण्याची प्रथा आहे. तसेच डबल एंडेड कॉलेटसुद्धा असते. ज्यामध्ये टेपर भाग दोन्ही बाजूला असतात. पहिल्या प्रकारापेक्षा हे जास्त महाग असतात पण गुणवत्ता मात्र जास्त चांगली असते.

 

 

1. लेथवर टर्निंग करण्यासाठी कॉलेट वापरले जाते.

2. ग्राईंडिंग मँड्रेलमध्ये कॉलेट वापरले जाते.

3. कनेक्टिंग रॉड तपासणी फिक्श्चरमध्ये बिग एंड डाया आणि स्मॉल एंड डायासाठी कॉलेट मँड्रेलचा उपयोग होतो.

4. निरनिराळी ड्रिल, टॅप, रिमर पकडण्यासाठी कॉलेट वापरले जातात.

5. हॉबिंग फिक्श्चरमध्ये कॉलेटचा उपयोग होतो.

कॉलेट वापरण्याचे फायदे

 

1. लोडिंग/अनलोडिंग अतिशय जलद होते.

2. कार्यवस्तू घट्ट पकडली जाते.

3. उच्च गुणवत्ता मिळते.

4. गुणवत्तेतील सातत्य मिळते.

5. कामगारावर कमी ताण येतो.

 

आता आपल्या हे लक्षात आले असेल की, साधी साधी फिक्श्चर बनविताना किती खोलवर विचार करावा लागतो. चौकस नजर व विश्लेषणात्मक बुद्धी याचा योग्य वापर केला तरच आपण उत्तम डिझाईन देऊ शकतो.

 

पुढील अंकात आपण अजून काही फिक्श्चर्सचा सखोल विचार करुयात. तोपर्यंत तुमच्याकडे असलेली लेथवर वापरली जाणारी फिक्श्चर्स पहा. स्वतःला प्रश्न विचारा व उत्तर मिळवण्याचा प्रयत्न करा.