ब्रोचिंग फिक्श्चर

धातुकाम मासिकातील ऑगस्ट 2020 मध्ये प्रकाशित झालेल्या लेखात आपण हॉबिंग म्हणजे काय आणि हॉबिंग फिक्श्चर कसे कार्य करते ते पाहिले. ज्या मशीनवर हॉबने गिअर कटिंग केले जाते त्या मशीनला हॉबिंग मशीन असे म्हणतात. त्याप्रमाणेच ज्या मशीनवर ब्रोचच्या साहाय्याने यंत्रण केले जाते त्याला ब्रोचिंग मशीन असे म्हणतात. हॉबिंगप्रमाणेच ब्रोचिंग हीसुद्धा एक खास यंत्रणाची प्रक्रिया आहे, पण ही तेवढी क्लिष्ट प्रक्रिया नाही. ज्याप्रमाणे हॉब हा एक विशिष्ट कटर आहे, त्याचप्रमाणे ब्रोचसुद्धा एक विशिष्ट कटर आहे. हॉबिंग मशीनप्रमाणेच ब्रोचिंग मशीनसुद्धा एक विशिष्ट प्रकारचे मशीन आहे.
ब्रोचिंग हे यंत्रण टर्निंग, ड्रिलिंग, मिलिंग अशा यंत्रणांपेक्षा वेगळे आहे. उदाहरणार्थ, टर्निंग करताना कार्यवस्तू फिरत असते आणि टूल पुढे किंवा मागे होत असते. ड्रिलिंग करताना ड्रिल फिरत असते, त्याचप्रमाणे खाली येत असते. पण ब्रोचिंग करताना मात्र ब्रोच फक्त एकाच सरळ दिशेत ओढला किंवा ढकलला जातो आणि यंत्रण होते. ब्रोचिंग प्रक्रियेचे दैनंदिन जीवनातले उदाहरण म्हणजे आपण ज्याप्रमाणे लोणी सुरीच्या साहाय्याने कापून घेतो, अशाच प्रकारे ब्रोच कार्यवस्तूमधून चिप काढतो.

चित्र क्र. 1अ ते 1इ मध्ये ब्रोचने बनविलेल्या वेगवेगळया कार्यवस्तू आणि ब्रोच दाखविले आहेत. चित्र क्र. 1अ आणि 1ब हे भाग स्लॉटिंग मशीनवर केले जाऊ जातात. पण हेच भाग ब्रोचिंग मशीनवर खूपच कमी वेळात तयार होतात. चित्र क्र. 1इ मध्ये दाखविलेली कार्यवस्तू इतर प्रक्रियांनी बनविणे अतिशय अवघड आहे किंबहुना अशक्यच आहे. कार्यवस्तूमधील आतील पृष्ठभागाच्या आकाराचा ब्रोच करून हा आकार देणे खूपच सुलभ आणि किफायतशीर आहे.

ब्रोचिंगमुळे मिळणारे फायदे
1. मोठ्या प्रमाणावरील उत्पादन किफायतशीर होते.
2. आवर्तन काळ मोठ्या प्रमाणात कमी होतो.
3. अंतर्गत नियमित किंवा अनियमित आकार सहजपणे करता येतात.
4. मापाची अचूकता आणि सातत्य मिळते.
5. पृष्ठभागाचा उच्च सफाईदारपणा मिळविता येतो.
6. अकुशल कामगार अल्पशा प्रशिक्षणाने सफाईदारपणे कार्य करू शकतो.

ब्रोचिंगमध्ये येणाऱ्या मर्यादा
1. ब्रोचची किंमत जास्त असते.
2.कार्यवस्तूच्या मापामध्ये केलेला थोडा फरक ब्रोच टाकून देण्यास कारणीभूत ठरतो.
3. जास्त जाडी असलेल्या कार्यवस्तूसाठी जास्त लांबीचा ब्रोच लागतो. त्यामुळे मोठ्या वस्तू करता येत नाहीत.
4. फक्त आरपार भोकांनाच ब्रोचिंग करता येते. मध्ये अडथळा असेल असे पृष्ठभाग करता येत नाहीत.
5. जास्त कठीण (हार्ड) धातूसाठी ब्रोचिंग करणे योग्य नाही.
6. नाजूक किंवा कमकुवत कार्यवस्तू ब्रोचिंगने करता येत नाहीत. कारण ब्रोचिंग करताना येणाऱ्या यंत्रणाच्या बलामुळे कार्यवस्तू वेडीवाकडी होऊ शकते.


चित्र क्र. 2अ आणि 2ब मध्ये स्लॉटिंग आणि ब्रोचिंग प्रक्रियेतील साम्य दर्शविले आहे. स्लॉटिंग करताना कार्यवस्तूमध्ये पाहिजे असलेल्या खाचेची खोली मिळविण्यासाठी अनेक काप (कट) घ्यावे लागतात. पण ब्रोच मात्र एकाच स्ट्रोकमध्ये ही खाच तयार करतो. कारण ब्रोचचा प्रत्येक दात आधीच्या दातापेक्षा जास्त उंचीचा असल्याने तेवढे मटेरिअल काढतो. पहिल्या दातापासून यंत्रण सुरू होते आणि शेवटचा दात इच्छित माप तयार करतो. मधले सर्व दात थोडे थोडे यंत्रण करीत असतात. यालाच आपण सरकवेग (फीड) म्हणू शकतो. यावरून आपल्याला हे लक्षात येईल की, या दोन यंत्रणांमध्ये वेळेच्या बाबतीत एवढी तफावत का आहे.
आता आपण कार्यवस्तूमध्ये खाच करण्यासाठी कशा प्रकारचे फिक्श्चर वापरू शकतो आणि त्याचे कार्य काय ते पाहूया. चित्र क्र. 3 मध्ये दाखविलेले फिक्श्चर पुल टाइप हॉरिझाँटल ब्रोचिंग मशीनवर वापरण्यासाठी आहे. मशीनच्या पृष्ठभागावर (फेसवर)/फिक्श्चर प्लेटवर ऍडेप्टर बसविला आहे. त्या ऍडेप्टरमध्ये ब्रोच गाइड/वर्क हॉर्न बसविलेला आहे.

ऍडेप्टर
हा भाग बहुतांशी मशीनच्या फेसवर/फिक्श्चरवर बसविलेला असतो. ज्या व्यासामध्ये ऍडेप्टर बसतो तो बराच मोठा असतो. ऍडेप्टरस्क्रूच्या साहाय्याने फिक्श्चर प्लेटवर बसविलेला आहे. ब्रोच गाईडचा व्यास मात्र लहान असतो. जर ऍडेप्टर नसेल तर दरवेळी ब्रोच गाइड फार मोठ्या व्यासाचा बनवावा लागेल. ब्रोच गाइड वेगवेगळ्या कार्यवस्तूंसाठी वेगवेगळा बनवावा लागतो. ब्रोच गाइड वारंवार बदलावे लागत असल्याने ऍडेप्टर केसहार्ड अथवा पूर्ण कठीण केलेला असतो.

ब्रोच गाइड/वर्क हॉर्न
फिक्श्चर प्लेट
फिक्श्चर प्लेटमध्ये ऍडेप्टर, स्क्रूच्या साहाय्याने बसविलेला आहे. हा ऍडेप्टर मशीनच्या पृष्ठभागावर असलेल्या भोकात लोकेट केलेला आहे. त्यामुळे आता फिक्श्चर आणि मशीन समकेंद्रित झालेले आहेत. फिक्श्चर प्लेट 'U' खाचेमध्ये मशीनच्या फेस प्लेटवर बसविली जाते. प्लेट वर्तुळाकर दिशेत थोडीफार फिरू शकते. पण ती केंद्रस्थानी मात्र अचूकपणे बसलेली आहे. त्यामुळे ती वर्तुळाकर दिशेत थोडीफार फिरली तरी कार्यवस्तूच्या गुणवत्तेच्या दृष्टीने काहीच परिणाम होत नाही.


ब्रोचिंग करताना काही गोष्टींची काळजी घेणे आवश्यक ठरते, ज्यासाठी कामगाराला कायम जागरूक आणि तत्पर असावे लागते. जर ब्रोचची धार कमी झाली असेल म्हणजेच तो झिजलेला दिसत असेल, तर तत्परतेने तो बदलणे गरजेचे आहे. ब्रोच तसाच दुर्लक्ष करून (दामटून) वापरला तर तुटू शकतो. तसेच नवीन ब्रोच लावताना त्याला व्यवस्थित धार आहे ना? याची खात्री करावी. निष्काळजीपणामुळे एखादे ड्रिल तुटणे आणि ब्रोच तुटणे यात खूप फरक आहे.
ब्रोचिंग करताना प्रचंड प्रमाणात उष्णता निर्माण होत असते. म्हणून शीतकाचा मोठ्या प्रमाणात वापर केला जातो. पण शीतकाचा पुरवठा सातत्याने होत आहेना, हे कामगाराने बघितलेच पाहिजे. शीतकाचा प्रवाह यंत्रणाने निर्माण झालेल्या चिप वाहून नेतो. अर्थात काही चिप ब्रोचच्या दातात चिकटून राहू शकतात. त्या वेळोवेळी ब्रशने साफ कराव्यात. तसे केले नाही तर ब्रोच तुटू शकतो. म्हणजे जर हलगर्जीपणा झाला किंवा दुर्लक्ष झाले तर मात्र ब्रोच कुठल्याही क्षणी तुटू शकतो. अशा परिस्थितीत एक जास्तीचा ब्रोच धार लावून तयार असणे अतिशय गरजेचे आहे. नवीन ब्रोच मिळविण्यासाठी साधारणपणे 2-3 महिन्यांचा कालावधी लागतो. त्यामुळे सर्वसाधारणपणे 3 ब्रोच असणे हितावह ठरते. कारण एक ब्रोच धार लावण्यासाठी पाठवावा लागतो.
आर्बर प्रेसवरसुद्धा आपण ब्रोचिंग करू शकतो. पण हे करण्यासाठी कुशल कामगाराची गरज असते. तसेच कार्यवस्तूच्या गरजेप्रमाणे ब्रोच गाइडमध्ये शिम टाकून पुन्हा ब्रोचिंग करून पाहिजे असलेली खाचेची खोली मिळवू शकतो. हे यंत्रण मात्र पूर्णपणे हाताने (मॅन्युअल) करावे लागते. त्यामुळे ब्रोचला वंगण (लुब्रिकंट) लावूनच ब्रोच वापरावा.
चित्र क्र. 4 मध्ये दाखविल्याप्रमाणे कॉलर्ड बुशच वापरावे लागेल, कारण यंत्रणाच्या बलाला कॉलर बुश अवरोध करेल आणि कार्यवस्तूला आधार देईल.
 अतिथी प्राध्यापक,
 ARAI, SAE
 9011018388
 [email protected]
अजित देशपांडे यांना जिग्ज आणि फिक्श्चर्स बनविण्याचा जवळपास 36 वर्षांचा अनुभव आहे. त्यांनी किर्लोस्कर, ग्रीव्हज् लोम्बार्डिनी लि., टाटा मोटर्स अशा विविध कंपन्यांत काम केले आहे. अभियांत्रिकी महाविद्यालयांमध्ये ते अतिथी प्राध्यापक आहेत.