मिलिंग फिक्श्चर्स

आपण ’धातुकाम’ जुलै 2018 अंकामध्ये मिलिंगच्या यंत्रणासाठी लागणाऱ्या काही महत्त्वाच्या घटकांची माहिती घेतली. मिलिंगचे विविध प्रकार पाहिले. मिलिंग प्रक्रिया अतिशय जलद यंत्रण करणारी प्रक्रिया आहे, कारण एकाच वेळेस कटरची एकापेक्षा जास्त टिप यंत्रण करतात. म्हणूनच मिलिंग फिक्श्चर टर्निंग तसेच इतर फिक्श्चरपेक्षा जास्त मजबूत असावे लागते. कार्यवस्तूच्या पृष्ठभागावर केले जाणारे यंत्रण हॉरिझाँटल मिलिंग मशिन तसेच व्हर्टिकल मिलिंग मशिनवर कसे करता येते, ते आपण पाहिले. या लेखात आपण मिलिंग फिक्श्चरसंबंधी अधिक माहिती घेणार आहोत.

 

प्रथम आपण हॉरिझाँटल मिलिंग मशिनवरील फिक्श्चरचा अभ्यास करू. फिक्श्चरमधील वेगवेळ्या भागांचे काम आणि त्यांचे महत्त्व समजून घेऊ. चित्र क्र. 1 मध्ये कार्यवस्तू, एक ब्रॅकेट दाखविले असून, त्याला एक खाच (स्लॉट) करावयाची आहे. त्यासाठी काही महत्त्वाच्या मुद्द्यांचा विचार करणे आवश्यक आहे.

 

1. या खाचेचे यंत्रण केल्यानंतर दोन्ही कानाची जाडी समान मिळाली पाहिजे.

2. यासाठी कार्यवस्तूची प्रक्रिया ठरविणे अतिशय महत्त्वाचे आहे.

3. म्हणूनच कार्यवस्तूच्या खालच्या पृष्ठभागाचे प्रथम यंत्रण केले.

4. यंत्रण केलेल्या पृष्ठभागावर कार्यवस्तू ठेवून उलट्या बाजूने 4 भोके केली.

5. त्यासाठी 4 भोकांपैकी 2 भोकांमध्ये लोकेशन घेतले.

6. या दोन भोकांमधील अंतर तसेच भोकाचा आकार H7/ H8 मध्ये नियंत्रित केला.

7. यासाठी ब्रॅकेटवरील कर्णाच्या दोन टोकांशी असलेल्या भोकांचीच निवड करायची असते.

8. लोकेटरमधील एक पिन राऊंड पिन असते, जिचा आकार g6 किंवा h8 मध्ये नियंत्रित केला जातो.

9. दुसरी पिन डायमंडच्या आकाराची केलेली असते. तिचा आकारसुद्धा राऊंड पिनप्रमाणे g6 किंवा h8 मध्ये नियंत्रित केलेला असतो.

10. 4 भोकांच्या मिलिंग फिक्श्चरमध्ये या कानाच्या बाहेरच्या पृष्ठभागाचा संदर्भ घ्यावा लागतो. जर हा संदर्भ घेतला नाही, तर दोन कानांची समान जाडी मिळणार नाही.

 

आता आपण या फिक्श्चरमधील महत्त्वाच्या भागांचे कार्य समजून घेऊ.

 

 

1. टेनन - चित्र क्र. 2 मधील दोन टेनन मशिनच्या ’T’ खाचेमध्ये बसतात. टेननमुळे फिक्श्चरचा ’X - X’ अक्ष मशिनच्या टेबलला समांतर बसतो. लोकेटिंग पिनमुळे तयार झालेल्या अक्षाला समांतर असलेल्या या खाचेचे यंत्रण होते. फिक्श्चरच्या टेनन शक्यतो मशिनच्या मधल्या खाचेमध्ये बसवाव्यात. टेननमुळे फिक्श्चर वेडेवाकडे बसत नाही, तसेच यंत्रण करताना हलत नाही.

 

2. राऊंड आणि डायमंड पिन - राऊंड आणि डायमंड पिनमुळे कार्यवस्तू योग्यपणे आणि वारंवार त्याच ठिकाणी बसते. कार्यवस्तू फिक्श्चरमध्ये जेवढ्या अचूकपणे बसते, तेवढ्या चांगल्या गुणवत्तेची अचूक कार्यवस्तू आपल्याला मिळते.

 

3. रेस्ट पॅड - या फिक्श्चरमध्ये 4 रेस्ट पॅड दिलेली आहेत. स्ट्रॅप क्लॅम्पच्या बरोबर खाली 2 पॅड दिलेली आहेत. यामुळे स्ट्रॅप क्लॅम्पच्या बलाने कार्यवस्तू वेडीवाकडी होणार नाही पण याच बलामुळे कार्यवस्तू मजबूत पकडली जाईल. कटरच्या बलामुळे तिचे विस्थापनसुद्धा होणार नाही. यंत्रण करताना जर कार्यवस्तू सरकली, तर मात्र कटरचे दाते तुटू शकतात अथवा कार्यवस्तू खराब होऊ शकते. ही सर्व पॅड कठीण (हार्ड) केलेली असतात आणि एकाच पातळीत ग्राईंडिंग केलेली असतात. ती फिक्श्चर प्लेटच्या खालच्या पृष्ठभागाला समांतर असतात. त्यामुळे खाचेचा तळाचा भाग कार्यवस्तूच्या खालच्या पृष्ठभागाला समांतर मिळेल. कार्यवस्तूच्या खाली बसविलेल्या उजवीकडील आणि डावीकडील पॅड, कटरच्या बलाने येणाऱ्या दाबामुळे कार्यवस्तू वाकडी होणार नाही, उलट तिला आधारच मिळेल याची काळजी घेते.

 

4. सेटिंग पीस (चित्र क्र. 3) - नावाप्रमाणेच याचे काम आहे. कार्यवस्तूची खाच पाहिजे असलेल्या ठिकाणीच करता यावी, असे नियोजन या सेटिंग पीसमुळे होते. याचे एक माप (माप ‘अ’) टेननच्या मध्य रेषेपासून नियंत्रित केले जाते. कटरचा एक फेस या फेसला सेट केला जातो. कटरचा फेस आणि सेटिंग पीसचा फेस यामध्ये फिलर वापरला जातो. ज्या मापाची खाच आहे, त्याच मापाचा (जाडीचा) कटर वापरला जातो. यामुळे खाचेची रुंदी पाहिजे त्या मापात आणि पाहिजे त्या ठिकाणी होते. म्हणजेच कानांची जाडी समान होते. तसेच, खाचेची खोली योग्य येण्यासाठी पॅडपासून सेटिंग पीसचे दुसरे माप (माप ‘ब’) नियंत्रित केलेले असते.

 

 

रेस्टिंग पॅडपासून कटर ‘ब’ मापावर सेट केला की, खाचेची खोली बरोबर येते. यासाठीसुद्धा फिलरचा वापर करायचा असतो. जर कटर सरळ सेटिंग पीसवर सेट केला, तर मिलिंग करताना तो सेटिंग पीसवर घासेल. सेटिंग पीस हार्ड केलेला असतो. त्यामुळे कटरचे नुकसान होईल.

 

जर खाचेची रुंदी 10 मिमी. असेल, तर निम्मी खाच म्हणजे 5 मिमी. आणि त्यात जर आपण 3 मिमी.चा फिलर वापरला तर हे माप 5+3=8 मिमी. असे येईल. याचा अर्थ माप ‘अ’= 8 मिमी. येईल. तसेच खाचेची खोली कार्यवस्तूच्या खालच्या पृष्ठभागापासून 23 मिमी. असेल आणि जर आपण 3 मिमी.चा फिलर वापरला तर हे माप 23 - 3 = 20 मिमी. असे येईल. म्हणजेच माप ‘ब’ = 20 मिमी. येईल.

 

सेटिंग पीस हा नेहमी डॉवेल केला जातो आणि स्क्रूच्या साहाय्याने बसविला जातो. त्यामुळे जरी हा काढून परत बसविला तरी, ‘अ’ आणि ‘ब‘ मापात तसूभरही फरक पडत नाही.

 

5. स्ट्रॅप क्लॅम्प (चित्र क्र. 4) - स्ट्रॅप क्लॅम्पचे कार्य अतिशय महत्त्वाचे असते. कार्यवस्तू यंत्रण करताना हलू न देण्याबरोबरच लोड/अनलोड करताना याचा अडथळा होणार नाही याची काळजी घ्यावी लागते. जर अडथळा होत असेल, तर तो क्लॅम्प सरकता (डिसॲपिअरिंग) प्रकारचा ठेवावा लागेल. या फिक्श्चरमध्ये दोनच स्ट्रॅप क्लॅम्प आहेत. पण जर जास्त स्ट्रॅप क्लॅम्प असतील, तर ते शक्यतो एकाच मापाचे असावेत. त्यामुळे वारंवार पाना बदलावा लागणार नाही. स्ट्रॅप क्लॅम्पचे कार्य कसे चालते याबद्दलची सविस्तर माहिती आपण जानेवारी 2018 च्या अंकात घेतलीच आहे.

 

 

स्ट्रॅप क्लॅम्पच्या खाली आधार असणे अतिशय गरजेचे आहे. तसे नसेल तर कार्यवस्तूचा आकार बदलू शकतो. काही वेळा वर खाली होणारा जॅक स्ट्रॅप क्लॅम्पच्या खाली द्यावा लागतो. या फिक्श्चरमध्ये स्ट्रॅप क्लॅम्प कटरच्या मार्गात येणार नाही, हे पाहणे अतिशय आवश्यक आहे. या फिक्श्चरमध्ये वापरलेला स्ट्रॅप क्लॅम्प स्विंग (स्टडभोवती फिरविण्याच्या) प्रकारचा आहे. घट्ट करताना हा हील पिनला जाऊन अडकतो आणि ढिला करताना तो उलट्या दिशेने फिरवून कार्यवस्तूच्या मार्गातून दूर होतो. कार्यवस्तू काढताना हा स्विंग केला की, कार्यवस्तूची काढघाल करणे शक्य होते. येथे मागे पुढे होणारा स्ट्रॅप क्लॅम्पसुध्दा आपण वापरू शकतो. परंतु मग स्ट्रॅप क्लॅम्पची लांबी वाढते. पर्यायाने फिक्श्चरची रुंदी, तसेच वजनसुध्दा वाढते. स्विंग प्रकारच्या स्ट्रॅप क्लॅम्पमुळे फिक्श्चरचा आकार आटोपशीर होतो. हा क्लॅम्पिंग नट काढून त्याच्या जागी हायड्रॉलिक सिलिंडर वापरूनदेखील कार्यवस्तू पकडता येते.

 

 

हे यंत्रण करण्यासाठी कटर पकडणारी जी योजना असते, त्याला आर्बर म्हणतात. हा आर्बर हॉरिझाँटल मिलिंग मशिनवर वापरला जातो. म्हणून याला हॉरिझाँटल मिलिंग आर्बर असे म्हणतात. हा मशिनवर कसा पकडला आहे, ते चित्र क्र. 5 मध्ये दाखविले आहे. हे आर्बर वेगवेगळ्या व्यासाचे आणि टेपरचे (ISO 30, 40, 50) बाजारात विकत मिळतात. हा आर्बर एका बाजूला स्पिंडलमध्ये आधार घेतो आणि दुसऱ्या बाजूला सपोर्टवर सेंटरच्या साहाय्याने आधार घेतो. जर गरज पडली तर, आणखी एक सपोर्टच्या साहाय्याने आर्बर आधार घेतो. या ठिकाणी मात्र बेअरिंग बुश वापरले जाते. याची निवड मुख्यत्वे खालील मुद्यांवरून ठरते.

 

1. मशिनचा आकार (लहान किंवा मोठा)

2. कुठल्या कंपनीचे मशिन आहे.

3. कटरचा आकार (लहान किंवा मोठा)

4. यंत्रणाच्या बलाचादेखील विचार करावा लागतो. उदाहरणार्थ गँग मिलिंग करताना यंत्रणाचे बल लक्षणीय असते.

 

चित्र क्र. 5 मध्ये आर्बरचे महत्त्वाचे वेगवेगळे भाग दिसत आहेत. या महत्त्वाच्या भागांचे कार्य आणि महत्त्व जाणून घेऊ.

 

1. ड्रॉ-इन बार - याला ड्रॉ बार असेसुद्धा म्हणतात. यावर बसविलेल्या नटच्या साहाय्याने आर्बर, मशिनच्या स्पिंडलकडे खेचून मशिनच्या टेपरमध्ये घट्ट बसतो. आर्बर काढताना नट पान्याच्या साहाय्याने हातानेच ढिला करावा. मशिनचा स्पिंडल उलटा फिरवून कधीही काढण्याचा प्रयत्न करू नये, कारण ही पद्धत अयोग्य आहे. यामुळे अपघात होण्याचा धोका असतो.

 

2. स्पेसर (स्लीव्ह) - हे स्पेसर आर्बरच्या व्यासावर बसतात. यामुळे कटर आर्बरच्या लांबीत कुठे बसवायचा हे ठरविता येते. कटर शक्यतो नेहमी मशिनच्या कॉलमजवळ ठेवण्याची खबरदारी घ्यावी लागते. त्यामुळे यंत्रण करताना आर्बर विस्थापित होत नाही. यंत्रणाची कंपनेसुद्धा मर्यादेत राहतात. स्पेसरच्या दोन्ही बाजू समांतर असणे आवश्यक असते. आर्बरवर चावी (की) बसविलेल्या असल्यामुळे आर्बर कटरला फिरवितो.

 

3. जर्नल बेअरिंग - बऱ्याच वेळेला आर्बरला दोन आधार द्यावे लागतात. त्या दोनपैकी जो मधला आधार असतो, त्याला बेअरिंग बुश दिलेले असते. याला वंगण म्हणून एक प्रकारचे खास ग्रीस वापरले जाते. हॉरिझाँटल मिलिंगमध्ये यंत्रण करताना मोठ्या प्रमाणात त्रिज्यात्मक बल कार्य करत असते. चांगल्या प्रकारचे जर्नल बेअरिंग वापरल्यामुळे कटर खराब होत नाही तसेच कंपनेसुद्धा मर्यादित राहतात.

 

 

 

दोन आधारापैकी जो टोकाचा आधार असतो (चित्र क्र. 6) त्यामध्ये काही वेळेस सेंटरचा वापर केला जातो. यामुळे आर्बरचा अक्ष जमिनीला समांतर राहतो. तसेच फिरणारा भाग आधाराच्या आत राहिल्यामुळे अपघाताचा धोका कमी होतो.

 

आपण हॉरिझाँटल मिलिंग मशिनवर मिलिंग फिक्श्चर कसे काम करते हे पाहिले, त्याचप्रमाणे त्यासाठी जो आर्बर वापरला जातो त्याचीसुद्धा थोडक्यात माहिती घेतली. आता आपण पुढील लेखात व्हर्टिकल मिलिंग मशिनवर फिक्श्चर कसे काम करते आणि अनेक कार्यवस्तू (स्ट्रिंग मिलिंग) एकाच फिक्श्चरवर कसे बनवावेत ते पाहणे अतिशय मनोरंजक ठरेल.