GD&T ची मूलभूत माहिती (भाग 3)

मागील दोन लेखात आपण GD&T विषयीच्या मूलभूत गोष्टी टॉलरन्स, डेटम, फिट्स आणि त्यांचे प्रकार तसेच मूलभूत नियमांवर आधारित (फर्स्ट प्रिन्सिपल) पद्धती वापरून आणि सहनिर्देशक मापन मशीनचा (कोऑर्डिनेट मेजरिंग मशीन - सी.एम.एम.) उपयोग करून टॉलरन्स तपासण्याबरोबर GD&T चे प्रकार विस्तृतपणे पाहिले. फॉर्म नियंत्रण टॉलरन्स याविषयी जाणून घेतल्यानंतर आता आपण अभिमुखता (ओरिएन्टेशन) नियंत्रण याबद्दल तपशीलवार माहिती घेऊ.
अभिमुखता नियंत्रण
GD&T चा अभिमुखता नियंत्रण हा प्रकार कार्यवस्तूच्या एखाद्या वैशिष्ट्याच्या (फीचर) अभिमुखतेला अन्य वैशिष्ट्यांच्या किंवा डेटमच्या संदर्भात नियंत्रित करतो. अभिमुखता टॉलरन्स वैशिष्ट्यातील 'टिल्ट' वर नियंत्रण ठेवतो आणि नेहमीच मूलभूत कोन परिमाणांशी संबंधित असतो. बहुतेकदा तो स्थानाला अधिक अचूकपणे परिभाषित करण्यासाठी वापरला जातो. पृष्ठभागावर लागू केल्यास, अभिमुखता टॉलरन्स फॉर्मदेखील नियंत्रित करतो.
अभिमुखता नियंत्रणाला समांतरता (पॅरलॅलिझम), लंबत्व (परपेन्डिक्युलॅरिटी) आणि कोनीयता (अँग्युलॅरिटी) या तीन प्रकारांमध्ये वर्गीकृत केले गेले आहे. आता आपण या प्रत्येकाचा त्यांच्या तपासणीच्या पद्धतींसह तपशीलवार अभ्यास करू.

अ. समांतरता
समांतरता ही अशी स्थिती असते, ज्यात एका पृष्ठभागावरील सर्व घटकबिंदू डेटमला समांतर असणाऱ्या दोन प्रतलांमध्ये सीमित असतात. समांतरता टॉलरन्स नियंत्रित करण्यासाठी डेटम प्लेन आवश्यक असते. समांतरता नियंत्रण प्रामुख्याने वाहन उद्योग आणि मशीन टूल यांच्यातील कामांमध्ये आणि एरोस्पेस यंत्रभागांमध्ये वापरले जाते.


समांतरतेचा अर्थ कसा लावायचा?


चित्र क्र. 1 सूचित करते की, बाणाने दर्शविलेल्या फेसची समांतरता डेटम A च्या संदर्भात 0.1 मिमी.च्या आत असणे आवश्यक आहे. चित्र क्र. 1 मधील उजवीकडच्या चित्रात 0.1 मिमी. अंतरावर असलेले दोन समांतर प्रतल समांतरतेचा अर्थ स्पष्ट करतात. निरीक्षणांतर्गत प्रतलाचा संपूर्ण पृष्ठभाग या 0.1 मिमी. अंतरावर असलेल्या दोन समांतर प्रतलांच्या दरम्यान असला पाहिजे.

समांतरता कशी तपासायची?

चित्र क्र. 2 मध्ये डेटम फीचर सरफेस प्लेटवर टेकलेले आहे आणि ज्या पृष्ठभागाची समांतरता मोजावयाची आहे त्या पृष्ठभागावर डायल गेज लावलेला आहे. मापन करण्यासाठी यंत्रभाग किंवा हाइट गेज सरळ पुढे सरकवा. मोजले जाणारे कमाल मूल्य (सर्वोच्च उंची) आणि किमान मूल्य (सर्वात कमी उंची) यांच्यामधील फरक म्हणजे समांतरता मूल्य.

मॅन्युअल तपासणी पद्धतीचे तोटे : मापन एका रेषेत केले आहे म्हणून, एकाधिक बिंदूवर मापन करणे आवश्यक आहे. यंत्रभागाचा पृष्ठभाग जर कडक नसला, (उदाहरणार्थ, मऊ रेझिन किंवा रबर उत्पादन) तर स्टायलसच्या भारामुळे (मापन दबाव) मापन पृष्ठभागाचे विरूपण होऊ शकते, ज्यामुळे अचूक मापन होऊ शकणार नाही. त्याव्यतिरिक्त, ज्या कार्यवस्तूचा संदर्भ प्रतल सरफेस प्लेटवर योग्यप्रकारे बसविता येत नाही, त्याचे मापन निश्चितपणे करणे कठीण आहे.

सी.एम.एम. वापरणे

मापन करण्यासाठी कार्यवस्तूच्या चार बिंदूंवर स्टायलस (चित्र क्र. 3 ) ठेवा. स्टायलस अतिशय हळुवारपणे संपर्कात येतो, ज्यामुळे कठीण नसलेल्या यंत्रभागाचे विरूपण न करता अचूक मापन करणे शक्य होते. जे यंत्रभाग सरफेस प्लेटवर योग्यपणे घट्ट बसविता येत नाहीत, त्यांच्यासाठी स्टायलस वेगवेगळ्या कोनात आणि स्थानीदेखील ठेवले जाऊ शकते आणि त्यामुळे मापन आणि संदर्भ घटकांचे सेटिंग दोन्ही सुलभ होते.

ब. लंबत्व/चौरसता
लंबत्व ही अशी स्थिती आहे जेव्हा पृष्ठभागाच्या सर्व घटकांना डेटमच्या काटकोनात दोन समांतर प्रतलांमध्ये सीमित केले जाते. लंबत्व सामान्यत: डेटम प्रतलाला लंबरूप असलेल्या एका पृष्ठीय प्रतलाच्या अभिमुखतेचे वर्णन करते. लंबत्वाचा वापर गेज, फिक्श्चर्स आणि वाहन उद्योगातील यंत्रभागांच्या उत्पादनात केला जातो.

लंबतेचा अर्थ कसा लावायचा?


चित्र क्र. 4 मध्ये दाखविल्याप्रमाणे डेटम D च्या संदर्भात पिन Ø12.0/11.4 मिमी. ची चौरसता किंवा लंबत्व 0.3 मिमी.च्या आत असले पाहिजे.

लंबत्व कसे तपासायचे?
पद्धत 1 : डेटम प्लेट आणि डायल वापरणे.
चित्र क्र. 5 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे चाचणी करावयाचा यंत्रभाग सपाट डेटम ब्लॉकवर ठेवला आहे आणि डायल कार्यवस्तूच्या बेसच्या काटकोनात फिरविली आहे. डायल रीडिंगमधील फरक आपल्याला लंबत्व देईल.

पद्धत 2 : चौरस गुण्या आणि फिलर गेज वापरणे


चित्र क्र. 6 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे यंत्रभाग आणि चौरस गुण्या एकमेकांना टेकवा. फिलर गेज किंवा पिन गेज वापरून चौरस गुण्या आणि कार्यवस्तूमधील अंतर मोजा. हे अंतर लंबत्व दर्शविते.

मॅन्युअल तपासणी पद्धतीचे तोटे
वापरल्या जाणाऱ्या मापन साधनांच्या साधेपणामुळे अचूकता कमी असते. जेव्हा मापन करण्याचा पृष्ठभाग सरफेस प्लेटच्या पृष्ठभागाच्या काटकोनात नसतो, तेव्हा ही पद्धत वापरली जाऊ शकत नाही. डायलच्या दाबामधील बदलामुळेदेखील रीडिंग बदलू शकते.

सी.एम.एम. वापरणे

डेटम प्रतलावरील (सरफेस प्लेट) एकाधिक बिंदूंवर स्टायलस ठेवून (चित्र क्र. 7) डेटम सेट करा आणि नंतर मापन प्रतलावर (यंत्रभाग) स्टायलस ठेवून लंबत्व मोजा. या पद्धतीने, यंत्रभागाचा मापन करण्याचा पृष्ठभाग सरफेस प्लेटच्या काटकोनात नसतानाही अचूक मापन करता येते. या पद्धतीने सिलिंडर, बोअर आणि वर्तुळाकार शंकूच्या अक्षांचे लंबत्व मोजणेदेखील शक्य आहे.
क. कोनीयता
कोनीयता (अँग्युलॅरिटी) या स्थितीमध्ये पृष्ठभागाचे सर्व घटक डेटमच्या संदर्भात एका निर्दिष्ट कोनात असलेल्या दोन समांतर प्रतलांमध्ये सीमित केलेले असतात. हे चिन्ह एका संदर्भित कोनातून एका फीचरच्या दुसऱ्या फीचरशी असणाऱ्या विशिष्ट अभिमुखतेचे वर्णन करते. कोनीयता टॉलरन्स मूल्य कधीही अंशामध्ये दर्शविले जात नाही, ते नेहमीच मिमी.मध्ये असते.

कोनीयतेचा अर्थ कसा लावायचा?


चित्र क्र. 8 मध्ये असे वर्णन केले आहे की, कार्यवस्तूचा 60° मध्ये समाविष्ट केलेला फेस डेटम A च्या संदर्भात 0.03 मिमी.च्या आत असावा.
चित्र क्र. 9 मध्ये स्पष्ट केले आहे की डेटम A च्या संदर्भात दोन समांतर प्रतल 60° च्या कोनात आहेत, या संदर्भ पृष्ठभागावरील सर्व बिंदू 0.030 मिमी.च्या टॉलरन्स झोनमध्ये पडणे आवश्यक आहे.


कोनीयता कशी तपासायची?
चित्र क्र. 10 मध्ये साइन बार संदर्भ कोनामध्ये कललेला आहे, त्यामुळे संदर्भ पृष्ठभाग सरफेस प्लेटला समांतर झाला आहे. आता कार्यवस्तूचा बेस सरफेस प्लेटला समांतर असलेल्या साइन बारवर ठेवा. डायल पृष्ठभागावर सरकवा. रीडिंगमधील फरक टॉलरन्स क्षेत्राच्या बाहेर नसला पाहिजे.


मॅन्युअल तपासणी पद्धतीचे तोटे : कोनमापक (चित्र क्र. 11) केवळ कोनच मापतो, कोनीयता मापत नाही. त्यामुळे मोठ्या कार्यवस्तूमध्ये कोनाचा अंदाज घेणे अवघड असते.

मँड्रेल सरफेस प्लेटला समांतर सेट करण्यात आणि यंत्रभाग, अँगल प्लेट आणि इतर साधने सेट करण्यास वेळ लागतो. जेव्हा प्रतलाची कोनीयता मोजावयाची असते, तेव्हा मापन बिंदूंची संख्या मोठी असल्याने, मोजण्यात येणारी मूल्ये चुकीची असण्याची शक्यता असते. तसेच, जे यंत्रभाग अँगल प्लेटवर नीटपणे बसविता येत नाहीत, त्यांचे मापन करणे कठीण असते.

सी.एम.एम. वापरणे


डेटम प्रतलाच्या एकाधिक बिंदूंवर स्टायलस ठेवून डेटम सेट करा आणि यंत्रभागाच्या मापन प्रतलावर स्टायलस ठेवून कोनीयता मोजा. जिथे 2D प्लेनर सिस्टिम किंवा 3D प्लेनर सिस्टिम उपलब्ध असतील तिथेही मापन केले जाऊ शकते. अशा सिस्टिममुळे यंत्रभाग सेट करण्यासाठी आवश्यक असलेला वेळ कमी करता येऊ शकतो, तसेच प्लेटवर बसविता न येणाऱ्या वस्तूंचेही अचूक मापन करता येते.
आतापर्यंत या लेखमालेत आपण GD&T च्या मूलभूत संकल्पना, टॉलरन्स, डेटम, फिट्स आणि त्यांचे प्रकार तसेच GD&T चे फॉर्म नियंत्रण टॉलरन्स आणि अभिमुखता नियंत्रण हे दोन प्रकार, या गोष्टी शिकल्या आहेत.
पुढील लेखात, GD&T चे उर्वरित प्रकार - प्रोफाइल नियंत्रण, स्थान आणि रनआउट तसेच त्यांच्या टॉलरन्स तपासण्याच्या मूलभूत नियमांवर आधारित (फर्स्ट प्रिन्सिपल) पद्धती वापरून आणि सी.एम.एम.चा उपयोग करून टॉलरन्स तपासण्याच्या पद्धतींचा अभ्यास करू. आधी सांगितल्याप्रमाणे, या लेखमालेचे उद्दिष्ट डिझाइन करण्याच्या प्रक्रियेमध्ये सुरुवातीपासूनच योग्य GD&T निवडण्याचे महत्त्व समजण्यास मदत करणे हे आहे, ज्याचा परिणाम अखेरीस खर्चातील बचतीमध्ये होतो.
 kishor.ashar@gmail.com
 खर्च कपात, उत्पादन विकसन, प्रक्रियेत सुधारणा, गुणवत्ता व्यवस्थापन आणि ऑडिट या विषयांसाठी तांत्रिक सल्लागार. जगभरातील विविध MNC च्या कामकाजाचा 39 वर्षांपेक्षा जास्त अनुभव असलेले कॉर्पोरेट ट्रेनर.