सी. एन. सी. लेथ : उपलब्ध पर्याय

जसे मानवाच्या उत्क्रांतीमध्ये चाकाच्या शोधाला महत्त्व आहे, तसेच औद्योगिक क्रांतीमध्ये पारंपरिक लेथला महत्त्व आहे. तेथूनच पुढे उत्पादन गतिमान होण्यास सुरुवात झाली. जसजसा माणूस या पारंपरिक लेथला सरावू लागला आणि त्याच्या उत्पादन व गुणवत्तेची वाढ आणि निर्मितीची किंमत कमी करण्याविषयक गरजा वाढू लागल्या, तसतशा त्याला या लेथच्या मर्यादा भेडसावू लागल्या. उदाहरणार्थ,

 

1) मशिनला असणाऱ्या ठराविक स्पीड, फीडच्या मर्यादा.

 

2) गरजेनुसार मशिनच्या सेटिंगमध्ये बदल करावा लागताना, (स्पीड, फीड इ. बदलताना) खर्ची पडणारी मानवी कार्यशक्ती.

 

3) एकाच प्रकारचे काम सतत करताना येणारा तोच तो पणा आणि ते करताना पाठोपाठच्या कार्यवस्तूंवर करायच्या कामामध्ये राहणाऱ्या त्रुटी.

 

4) व्यक्तीपरत्वे मशिनिंगचे ज्ञान व आकलन, कुशलता, कार्यक्षमता यातील फरक.

 

 

अशा गोष्टींवर मात करण्याच्या अथक प्रयत्नांमधूनच सी.एन.सी. लेथचा उदय झाला. सुरुवातीच्या सी.एन.सी. लेथच्या रचनेमध्ये पारंपरिक लेथप्रमाणेच चार प्रमुख गोष्टींचा अंतर्भाव होता.

 

• मशिनचा सांगाडा

 

• कार्यवस्तू धरण्यासाठी व फिरवण्यासाठी स्पिंडल

 

• लांब कार्यवस्तूंना आधार देण्यासाठी किंवा सेंटर/ड्रिल पकडण्यासाठी टेलस्टॉक

 

• टूल्स पकडण्यासाठी टूलपोस्ट

 

• पण त्याच्या इतर बाबींमध्ये प्रामुख्याने खालील बदल होतात.

 

• कार्यवस्तू मशिनवर चढवणे व काम झाल्यावर मशिनवरून खाली उतरवणे, या व्यतिरिक्त सर्व मानवी कामे ही संगणकाच्या आज्ञावलीमार्फत (प्रोग्रॅम) होऊ लागली. त्यामुळे त्यात अचूकता आणि सातत्य आले.

 

• टूल्सचा मार्ग (टूल-पाथ) हा गरजेइतकाच व आवश्यक त्या दिशेनेच ठरवून वापरता येऊ लागला.

 

• सर्व्हो मोटर व एनकोडरमुळे कार्यवस्तूला द्यावी लागणारी गती व कर्तनवेग याला ठराविक टप्प्यांमध्ये वापरण्याची मर्यादा जाऊन त्यात व्यापकता आली

 

• एकाच ऑपरेशनमध्ये बदलणारे कर्तनवेग व गती वापरता येऊ लागल्या.

 

या सर्वांचा अनुकूल परिणाम प्रामुख्याने उत्पादनाच्या गुणवत्तेतील सातत्य, जास्त उत्पादकता, कमी श्रम व कमी खर्चात निर्मिती या घटकांवर झाला.

 

त्यानंतर गरजेनुसार सी.एन.सी. लेथच्या रचनेमध्ये बदल होत गेले. त्याच्या रचनेनुसार वर्गीकरण केल्यास आपल्याला या विषयाची व्याप्ती व प्रत्येक प्रकाराची वैशिष्ट्ये समजायला सोपे पडेल.

 

 

या वर्गीकरणाच्या प्रकारात मुख्यत्वेकरुन दोन प्रकार आढळतात.

 

 

मूलभूत लेथ किंवा सी.एन.सी. लेथच्या स्पिंडलचा अक्ष आडवाच असतो व रचनेमध्ये तो ऑपरेटरच्या डाव्या बाजूला असतो. सर्वसाधारण लहान किंवा मध्यम आकाराच्या कार्यवस्तू मशिनवर चढवणे, त्याला दुसऱ्या बाजूने आधार देणे व नियोजित मशिनिंग करणे, या क्रिया हाताने किंवा स्वयंचलनाद्वारे करणे हे अशा रचनेत ऑपरेटरला सुटसुटीत पडते. (चित्र क्र. 1)

 

 

 

ज्या कार्यवस्तूंचा आकार व वजन खूपच जास्त असते, अशा कार्यवस्तू आडव्या अक्षावर चढवणे किंवा त्यांचे मशिनिंग सुलभपणे करणे हे जिकीरीचे असते. यात ऑपरेटरची शक्ती व वेळ अनावश्यक वाया जाते. अशा परिस्थितीत उभा अक्ष असलेला सी.एन.सी. लेथ हा खूप चांगला पर्याय ठरतो. अशा मशिन्सच्या रचनेत स्पिंडलचा अक्ष उभा असतो. स्पिंडल गिअरबॉक्समध्ये बसवून मशिनच्या मुख्य सांगाड्यावर जमिनीलगत खालील बाजूला बसवलेले असते. शिवाय एकापेक्षा जास्त टूल्स पकडण्यासाठी टरेटसारखी रचना केलेली असते. त्यामुळे अशा प्रकारच्या मशिनचे नाव सी.एन.सी. टरेट लेथ (चित्र क्र. 2) असे प्रचलित आहे. ज्या कार्यवस्तूंवर जास्त खोलीवर बोअरिंगसारखे मशिनिंग करायचे असेल तर, टरेटऐवजी रॅमसारखी रचना केलेली असते.

 

 

काही वेळा गरजेनुसार लहान आकाराच्या कार्यवस्तूंच्या मशिनिंगसाठी काही सी.एन.सी. लेथच्या स्पिंडल्स वरच्या बाजूला उलट्या लटकावल्यासारख्या असतात. त्यांना इन्व्हर्टेड स्पिंडल सी. एन.सी. लेथ असे म्हटले जाते. अशा रचनेमध्ये प्रामुख्याने दोन फायदे होतात.

 

1) कार्यवस्तू स्वयंचलनाने उचलून स्पिंडलवर पकडण्याला चालना मिळते.

 

2) मशिनिंग करताना तयार होणारे छिलके गुरुत्त्वाकर्षणाने खाली पडून त्याचा निचरा करायला व मशिन स्वच्छ ठेवायला सोपे पडते. (चित्र क्र. 3)

 

 

सामन्यात: बाजारपेठेत किंवा उद्योजकांकडे आडव्या अक्षाच्या सी.एन.सी. लेथ, उभ्या अक्षाच्या सी.एन.सी. लेथ्सच्या तुलनेत संख्येने जास्त आढळतात.

 

 

2.1) एक स्पिंडल असलेला सी.एन.सी. लेथ (सिंगल स्पिंडल सी.एन. सी. लेथ) या प्रकारात मशिनवर एकच स्पिंडल असून पारंपरिक लेथप्रमाणे तो ऑपरेटरच्या डाव्या बाजूला असतो. (चित्र क्र. 1 पहा)

 

2.2) दोन स्पिंडल असलेली सी.एन.सी. लेथ (ट्विन स्पिंडल सी.एन. सी. लेथ) या प्रकारात मशिनवर दोन स्पिंडल्स असून, ते जवळ जवळ असतात. स्पिंडलची स्थिती आडवी किंवा उभी असते. कार्यवस्तूच्या आकार व मशिनिंगच्या गरजेनुसार योग्य ती निवड करता येते. (चित्र क्र. 4, 5 पहा.)

 

साधारणपणे कोणतीही गोल आकाराची कांबीसारखी (बार) कार्यवस्तू ही दोन टप्प्यांमध्ये (सेट-अप) मशिनिंग करून पूर्ण होते. त्यामुळे एका स्पिंडलवर पहिला सेटअप व दुसऱ्या स्पिंडलवर दुसरा सेटअप अशी रचना करून एका बाजूचे मशिनिंग चालू असताना, दुसऱ्या स्पिंडलवर कार्यवस्तू लोड व अनलोड, हाताने किंवा स्वयंचलनाचा वापर करून करता येते. यात लोडिंग अनलोडिंगचा वेळ वाचून बॅचमध्ये उत्पादन न घेता ते सलग घेता येते.

 

वरील दोन्ही प्रकारात दोन्ही स्पिंडल्स आडव्या किंवा उभ्या एकाच प्रतलांवर (प्लेन) बसवलेली असून, मशिनिंग करताना त्यावर पकडलेल्या कार्यवस्तूंचे तोंड टूलपोस्टकडे असते.

 

तिसऱ्या प्रकारात दोन्ही स्पिंडल्स उभ्या प्रतलावर एकमेकांसमोर तोंड करून बसवलेली असतात. या प्रकारच्या मशिनला सब स्पिंडल सी.एन.सी. लेथ असे म्हणतात. (चित्र क्र. 6)

 

 

चित्र क्र. 7,8,9,10 मध्ये दाखवल्याप्रमाणे व त्यांच्या वर्णनानुसार मशिनच्या चार निरनिराळ्या रचनांची कल्पना येऊ शकेल.

 

 

 

सामन्यत: अशा प्रकारच्या मशिन्सवर 6 स्पिंडल्सची रचना केलेली असते. क्वचित 8 स्पिंडल्ससुद्धा असतात. सर्व स्पिंडल्सना स्वतंत्र सी.एन.सी. नियंत्रित स्लाईड्स असल्यामुळे ही सर्व एकावेळी कार्यरत असू शकतात. प्रत्येक स्पिंडलवरील निर्धारित मशिनिंग पूर्ण झाल्यावर मशिनचा हेड-स्टॉक इंडेक्स होऊन ठराविक जागी जाऊन थांबतो. अशा मशिनवर बहु-अक्षी (मल्टी-ॲक्सिस) सी. एन.सी. कंट्रोल्स बसवलेले असतात, पण सुरुवातीचे सेटिंग करायला जरा क्लिष्ट असतात. अशा मशिन्सपासून मिळणारी उत्पादकता वाखाणण्यासारखी असते. (चित्र क्र.11)

 

 

अशा प्रकारच्या मशिन्सची निर्मिती किंवा निवड खालील प्रमुख निकषांवर ठरते.

 

 

• त्यांच्या बाजारपेठेतील आवश्यकतेनुसार मोठ्या प्रमाणावर उत्पादनाची गरज

 

• अत्यल्प उत्पादन काळाची अपेक्षा

 

• जास्तीत जास्त स्वयंचलनाची अपेक्षा

 

• कमीतकमी उत्पादन खर्च

 

 

यात प्रामुख्याने दोन प्रकारचे भाग पडतात.

 

3.1) सी.एन.सी. लेथ टेल-स्टॉकसह (चित्र क्र. 12)

 

3.2) सी.एन.सी. लेथ टेल-स्टॉकशिवाय (चित्र क्र.13)

 

सामान्यत: ज्या गोल आकाराच्या कार्यवस्तूंची लांबी त्याच्या व्यासाच्या तुलनेत खूप लांब असते, अशा कार्यवस्तूंच्या मशिनिंगवेळी येणारी कंपने टाळण्यासाठी त्यांना त्यांच्या पकडलेल्या बाजूच्या दुसऱ्या बाजूने आधार देण्याची गरज असते. अशावेळी सी.एन.सी. लेथवर टेल-स्टॉकची व्यवस्था केलेली असते.

 

 

बऱ्याचवेळा काही कार्यवस्तूंना त्यांची लांबी तुलनेत कमी असल्याने किंवा त्यांच्या आकाराच्या वैशिष्ट्यामुळे दुसऱ्या बाजूला आधाराची गरज नसते. अशावेळी टेलस्टॉकशिवाय सी.एन.सी. लेथचा पुरवठा केला जातो.

 

 

सी.एन.सी लेथवर एकापेक्षा जास्त टूल्स बसवण्यासाठी असणाऱ्या रचना दोन प्रकारात मोडतात. एका प्रकारात ही टूल्स एका अक्षावर सरकणाऱ्या स्लाईड्वर एका पुढे एक बसवलेली असतात. त्याला लिनिअर टूल स्लाईड म्हणतात. अशा स्लाईड्स गरजेनुसार एका मशिनवर एक किंवा दोन असू शकतात आणि एका स्लाईड्वर एकापेक्षा जास्त टूल्स असू शकतात.

 

दुसऱ्या प्रकारात मशिनवर लागणारी टूल्स एका अक्षाभोवती गोलाकार फिरुन ठराविक स्थिती घेऊन बसणाऱ्या टरेटवर बसवलेली असतात. एका टरेटवर एका वेळी 6, 8 किंवा 12 टूल्स बसण्याच्या दृष्टीने खोबणी (पॉकेटस) असतात. गरजेनुसार टरेट्ससुद्धा एक मशिनवर एक किंवा दोन असू शकतात.