स्लायडिंग हेड ऑटोमॅट

 

 

स्वित्झर्लंडमधील घड्याळ उद्योग प्रसिद्धच आहे. या घड्याळांमधील छोटे आणि लांब दंडगोलाकार शाफ्टसारखे यंत्रभाग तयार करताना उत्पादकांना खूप अडचणींचा सामना करावा लागे, कारण पारंपरिक लेथवरील दोन सेंटरमध्ये हे छोटे यंत्रभाग पकडून त्यांचे टर्निंग करताना टेलस्टॉकच्या दाबामुळे, ते वाकत असत. (चित्र क्र. 1)

 

 

स्थिर (फिक्स्ड्) हेडस्टॉक असलेल्या पारंपरिक लेथमध्ये कार्यवस्तू चकमध्ये किंवा चक आणि टेलस्टॉकचा वापर करून सेंटरदरम्यान पकडल्या जातात. कटिंग टूल कार्यवस्तूच्या लांबीच्या तसेच रुंदीच्या अक्षांवरून सरकवले जाते. परंतु, वर म्हटल्याप्रमाणे, या पद्धतीने बारीक व्यासाचे शाफ्ट तयार करताना अडचणी येतात. त्या टाळण्यासाठी टर्निंगच्या एका नव्या तंत्राचा विकास केला गेला, म्हणून या तंत्राला ’स्विस टाईप टर्निंग’ (स्लायडिंग हेड) या नावानेही ओळखले जाते.

 

 

बारीक व्यासाचा (स्लेंडर) शाफ्ट म्हणजे व्यास : लांबी यांचे गुणोत्तर 1: 5 पेक्षा जास्त असलेला शाफ्ट. उदाहरणार्थ, टर्निंग करावयाच्या यंत्रभागाचा व्यास 10 मिमी आणि लांबी 50 मिमीपेक्षा जास्त असल्यास असे यंत्रभाग बनविणे स्लायडिंग हेड ऑटोमॅटवरच सोपे जाते. बारीक व्यासाचा (स्लेंडर) शाफ्ट नक्की कसा असतो हे चित्र क्र. 2 वरून स्पष्ट होईल. चित्र क्र. 2 आणि त्याची व्याख्या पाहिल्यावर पारंपरिक लेथवर बारीक व्यासाचा शाफ्ट तयार करण्यातील अडचणी स्पष्ट होतात. म्हणून बारीक व्यासाचे शाफ्ट तयार करताना स्विस टाईप टर्निंग पद्धतीने केले जातात.

 

 

• हेडस्टॉक फिरणाऱ्या बारसोबत लांबीच्या अक्षावर सरकेल अशी रचना. (चित्र क्र. 3)

 

• फिरणारा दांडा अत्यंत काटेकोर टॉलरन्स असलेल्या गाईड बुशमधून जाईल अशी रचना. या गाईड बुशजवळ कटिंग टूलची मांडणी केली जाते. (चित्र क्र. 3)

 

 

• पारंपरिक टर्निंगमध्ये, सरकवेग (फीड) लांबीच्या अक्षावर आणि कापाची खोली क्रॉस अक्षावर अशा कटिंग टूलच्या दोन एकरेखीय हालचाली होतात. स्विस टर्निंगच्या नव्या रचनेत मात्र सरकवेग देण्याचे काम सरकत्या हेडस्टॉकद्वारे केले जाते आणि कटिंग टूलकडून फक्त कापाची खोली मिळविली जाते.

 

• पारंपरिक पद्धतीने टर्निंग करताना टूल जसजसे चक/कॉलेट/सेंटरपासून दूर जाईल तसतसे अचूकतेचे प्रमाण बदलते. परंतु स्विस टर्निंगमध्ये सर्व कटिंग, गाईड बुशपासून सतत एकच विशिष्ट अंतर ठेवून केले जात असल्यामुळे प्रत्येक यंत्रभागामध्ये एकसमान अचूकता राहते. परिणामी बारीक व्यासाचे यंत्रभाग मोठ्या संख्येने बनविताना आकारमानांमध्ये सातत्य मिळविणे स्विस टर्निंगमुळे शक्य होते.

 

एक स्पिंडल ऑटोमॅटप्रमाणेच स्विस टाईप ऑटोमॅटमध्येदेखील एकरेखीय हालचालीसाठी कॅम वापरले जातात. (चित्र क्र. 4) यानंतर सी.एन.सी.ने कॅमची जागा घेतली. याशिवाय सर्व्हो मोटर, बॉल स्क्रू, हालचालींचे विश्लेषण करणारे रिझॉल्व्हर अशी नवीन तंत्रे समाविष्ट झाल्याने स्विस टाईप ऑटोमॅट अधिकच अचूक बनले आणि त्यांची उत्पादकताही वाढली.

 

 

गरजेनुसार विविध यंत्रभागांची भौमितिक रचना अधिक किचकट होऊ लागली. त्यांच्यावर टर्निंग, मिलिंग, थ्रेड कटिंग, ड्रिलिंग, बोअरिंग, पॉलिगॉन मेकिंग इत्यादी अनेक प्रक्रियाही करणे आवश्यक बनले. यामुळे सी.एन.सी. स्लायडिंग हेड ऑटोमॅटच्या मूलभूत रचनेमध्येही क्रांतिकारी बदल झाले. उदाहरणार्थ, अतिरिक्त सी.एन.सी. अक्ष, मुख्य आणि सब स्पिंडलवर बसविल्या जाणाऱ्या टूलची संख्या इत्यादी. (चित्र क्र. 5) सरफेस फिनिश, कच्चा माल यानुसार सर्व मशिनवर स्टेशनरी गाईड बुश किंवा फिरता (रिव्हॉल्व्हिंग) गाईड बुश बसविता येतो.

 

 

 

मूलभूत 3 एकरेखीय अक्ष असणारे सी.एन. सी. स्लायडिंग हेड ऑटोमॅट आणि अतिरिक्त अक्ष असलेले मशिन यांचा आपण अभ्यास करू.

 

 

 

3 अक्षीय सी.एन.सी. स्लायडिंग हेड ऑटोमॅटची (सी.एन.सी. थ्री ॲक्सिस स्लायडिंग हेड ऑटोमॅट) सर्वसाधारण रचना चित्र क्र. 6 प्रमाणे असते. परंतु यामध्ये Z2 अक्ष नसतो.

 

1. हा 3 एकरेषीय अक्ष असलेला ऑटोमॅट आहे.

 

2. हेडस्टॉक Z1 अक्षावर आडव्या दिशेत सरकतो. (लाल रंगाचा बाण) 

 

3. गँग टूल आडव्या दिशेत 2 अक्षांवर हलतात.

 • X1 - क्षितिजसमांतर

• Y1 - लंब (पांढऱ्या रंगाचे बाण)

 

4. टूलच्या या रचनेला गँग टूल असे म्हणतात. ते एका स्लाईडवर बसविलेली असतात.

 

5. गँग टूलिंगमध्ये पुढील टूलचा समावेश असतो.

 

a. स्क्वेअर शँक टर्निंग टूल, यामध्ये एक पार्टिंग टूल असणे गरजेचे असते.

b. क्रॉस मिलिंग, ड्रिलिंगसाठी राउंड शँक फिरती (लाईव्ह) असणे गरजेचे असते. मुख्य स्पिंडलवर C अक्ष असणे आवश्यक.

c. राउंड शँक अक्षीय स्थिर आणि मुख्य स्पिंडलच्या दिशेत बसविलेली.

d. राउंड शँक अक्षीय स्थिर आणि सब स्पिंडलच्या दिशेत बसविलेली.

 

(ही टूल अतिरिक्त मानली जातात, कारण मशिनला सब स्पिंडल असेल आणि संबंधित यंत्रभागावर दुय्यम कामे आणि प्रक्रिया करणे गरजेचे असेल तरच ही टूल वापरली जातात. याबद्दलची सविस्तर चर्चा पुढे केली आहे.)

 

वरील c आणि d मुद्द्यांमध्ये उल्लेख केलेल्या टूलसाठी आपण स्थिर असा शब्द वापरला आहे. याचा अर्थ असा की, या टूलला मोटर ड्राईव्ह नसल्यामुळे ते फिरू शकत नाहीत. ते एका जागी स्थिर राहून गाईड बुशमधील फिरत्या यंत्रभागाचे यंत्रण करतात. ही प्रक्रिया यंत्रभागाच्या मध्य अक्षाच्या संदर्भाने केली जाते.

 

4 अक्षीय सी.एन.सी. स्लायडिंग हेड ऑटोमॅटची रचना पुढीलप्रमाणे असते.

(चित्र क्र. 6)

 

1. हा ऑटोमॅट म्हणजे 4 एकरेखीय अक्ष असलेले मशिन असते.

 

2. हेडस्टॉक Z1 अक्षावर आडव्या दिशेत सरकतो. (लाल रंगाचा बाण)

 

3. सब स्पिंडल Z2 अक्षावर आडव्या दिशेत सरकते. (लाल रंगाचा बाण)

 

4. गँग टूल आडव्या दिशेत

2 अक्षांवर हालतात.

• X - क्षितिजसमांतर

• Y - लंब (पांढऱ्या रंगाचे बाण)

 

5. टूलच्या या रचनेला गँग असे म्हणतात. ती एका स्लाईडवर बसविलेली असतात.

 

6. गँग टूलिंगमध्ये पुढील टूलचा समावेश असतो.

a. स्क्वेअर शँक टर्निंग टूल. त्यातील एक पार्टिंग टूल असणे गरजेचे असते.

b. क्रॉस मिलिंग, ड्रिलिंगसाठी राउंड शँक फिरती (लाईव्ह) असणे गरजेचे असते. मुख्य स्पिंडलवर C अक्ष असणे आवश्यक.

c. राउंड शँक अक्षीय स्थिर, मुख्य स्पिंडलच्या दिशेत बसविलेली.

d. राउंड शँक अक्षीय स्थिर आणि सब स्पिंडलच्या दिशेत बसविलेली.

 

 

 

1. या ऑटोमॅटला 5 एकरेखीय अक्ष असतात.

 

2. हेडस्टॉक Z1 अक्षावर आडव्या दिशेत सरकतो. (लाल रंगाचा बाण.)

 

3. सब स्पिंडल Z2 अक्षावर आडव्या दिशेत सरकतो. (लाल रंगाचा बाण.)

 

4. गँग टूल आडव्या दिशेत 2 अक्षांवर हालतात. 

• X - क्षितिजसमांतर

• Y - लंब (पांढऱ्या रंगाचे बाण)

 

5. सब स्पिंडलमध्ये पकडलेल्या यंत्रभागाच्या कापून काढलेल्या (पार्टेड) भागाच्या टोकाच्या पृष्ठावर एंड वर्किंग टूल काम करतात. यांचे काम X2 रेखीय अक्षावर असते. (लाल रंगाचा क्षितिजसमांतर अक्ष)

 

6. टूलच्या या रचनेला गँग असे म्हणतात. ती एका स्लाईडवर बसविलेली असतात.

 

7. गँग टूलिंगमध्ये पुढील टूल समाविष्ट असतात.

a. स्क्वेअर शँक टर्निंग टूल. त्यातील एक पार्टिंग टूल असणे गरजेचे असते.

b. क्रॉस मिलिंग, ड्रिलिंगसाठी राउंड शँक फिरती (लाईव्ह) असणे गरजेचे असते. मुख्य स्पिंडलवर C अक्ष असणे आवश्यक.

c. राउंड शँक अक्षीय स्थिर, मुख्य स्पिंडलच्या दिशेत बसविलेली.

d. राउंड शँक अक्षीय स्थिर, सब स्पिंडलच्या दिशेत बसविलेली.

e. राउंड शँक फिरती, एंड वर्किंग, सब स्पिंडलवर C2 अक्ष असणे आवश्यक.

 

 

 

 

1. हा ऑटोमॅट म्हणजे 6 एकरेखीय अक्ष असलेले मशिन असते.

 

2. हेडस्टॉक Z1 अक्षावर आडव्या दिशेत सरकतो. (लाल रंगाचा बाण.)

 

3. सब स्पिंडल Z2 अक्षावर आडव्या दिशेत सरकतो. (लाल रंगाचा बाण.)

 

4. गँग टूल आडव्या दिशेत 

2 अक्षांवर हालतात.

• X1 - क्षितिजसमांतर

• Y1 - लंब (पांढऱ्या रंगाचे बाण)

 

5. सब स्पिंडलमध्ये पकडलेल्या घटकाच्या कापून काढलेल्या भागाच्या टोकाच्या पृष्ठावर एंड वर्किंग टूल काम करतात. यांचे काम X2 आणि Y2 रेखीय अक्षांवर चालते. (लाल रंगाचे बाण.)

 

6. टूलच्या या रचनेला गँग असे म्हणतात. ती एका स्लाईडवर बसविलेली असतात.

 

7. गँग टूलिंगमध्ये पुढील टूल असतात.

a. स्क्वेअर शँक टर्निंग टूल. त्यातील एक पार्टिंग टूल असणे गरजेचे असते.

b. क्रॉस मिलिंग, ड्रिलिंगसाठी राउंड शँक फिरती (लाईव्ह) असणे गरजेचे असते. मुख्य स्पिंडलवर C अक्ष असणे आवश्यक.

c. राउंड शँक अक्षीय स्थिर, मुख्य स्पिंडलच्या दिशेत बसविलेली असतात.

d. राउंड शँक अक्षीय स्थिर, सब स्पिंडलच्या दिशेत बसविलेली असतात.

e. राउंड शँक फिरती, एंड वर्किंग टूल, सब स्पिंडलवर C2 अक्ष असणे आवश्यक.

 

 

अधिक गुंतागुंतीच्या आणि किचकट प्रक्रिया पार पाडणे शक्य होण्यासाठी मशिनची एकंदर संरचनाही लवचीक (फ्लेक्झिबल) असणे गरजेचे असते. यासाठी उत्पादकांनी सब स्पिंडलच्या बॉडीवर दोन फिरती टूल दिली आहेत. यामुळे मुख्य स्पिंडलमध्ये पकडलेल्या यंत्रभागाच्या पृष्ठाच्या मध्यभागी छिद्रे पाडणे शक्य होते. यासाठी विशिष्ट कोनातून काम करून त्या स्थितीत लॉक होणारी, स्पिंडल इंडेक्सिंगची सुविधा वापरली जाते.

 

आपण आतापर्यंत गॅँग टूलिंगची माहिती घेतली. परंतु तांत्रिक प्रगतीला अनुसरून काही उत्पादकांनी गँग टूलिंगऐवजी टरेटचा अवलंब सुरू केला, तर काहींनी आपल्या रचनांमध्ये टरेट आणि गँग टूलिंगचा एकत्रित वापर केला. (चित्र क्र.10) स्लायडिंग हेड ऑटोमॅटची निवड करणे.

 

 

सध्या 42 मिमी. व्यासापर्यंतचे बार यंत्रण करू शकणारे सी.एन.सी. स्लायडिंग हेड ऑटोमॅट मिळतात. या प्रकारातील योग्य मशिन निवडताना खालील मुद्द्यांचा विचार करावा.

 

• यंत्रभागाचा जास्तीत जास्त व्यास.

• एका चकिंगमध्ये शक्य असलेली लांबी.

• ऑटोमॅटवर करण्याजोगी कामे.

• ऑटोमॅटवर बसविता येणाऱ्या टूलची संख्या.

• दुय्यम प्रक्रियांची (सेकंडरी ऑपरेशन) आवश्यकता आहे काय?

• ऑटोमॅटवर शक्य असलेल्या यंत्रभागांची संख्या.