সিএনসি মেশিনিং অংশগুলি কীভাবে ডিজাইন করবেন

সিএনসি মেশিনের ক্ষমতার সম্পূর্ণ ব্যবহার করার জন্য, ডিজাইনারদের অবশ্যই নির্দিষ্ট উত্পাদন নিয়ম অনুসরণ করতে হবে।কিন্তু এটি একটি চ্যালেঞ্জ হতে পারে কারণ কোন নির্দিষ্ট শিল্প মান নেই।এই নিবন্ধে, আমরা CNC মেশিনের জন্য সর্বোত্তম নকশা অনুশীলন সহ একটি বিস্তৃত নির্দেশিকা সংকলন করেছি।
আমরা সম্পর্কিত খরচ উপেক্ষা করে আধুনিক CNC সিস্টেমের সম্ভাব্যতা বর্ণনা করার উপর ফোকাস করি।CNC-এর জন্য সাশ্রয়ী-কার্যকর যন্ত্রাংশ ডিজাইন করার নির্দেশনার জন্য, অনুগ্রহ করে এই নিবন্ধটি পড়ুন।
সিএনসি মেশিনিং
সিএনসি মেশিনিং একটি বিয়োগমূলক যন্ত্র প্রযুক্তি।সিএনসি-তে, বিভিন্ন উচ্চ-গতির ঘূর্ণায়মান (হাজার হাজার RPM) সরঞ্জামগুলি CAD মডেল অনুযায়ী অংশ তৈরি করতে কঠিন ব্লকগুলি থেকে উপাদানগুলি সরাতে ব্যবহৃত হয়।ধাতু এবং প্লাস্টিক CNC দ্বারা প্রক্রিয়া করা যেতে পারে।
সিএনসি মেশিনিং অংশগুলির উচ্চ মাত্রিক নির্ভুলতা এবং কঠোর সহনশীলতা রয়েছে।CNC ব্যাপক উত্পাদন এবং এক সময়ের কাজের জন্য উপযুক্ত।প্রকৃতপক্ষে, সিএনসি মেশিনিং বর্তমানে 3D প্রিন্টিংয়ের তুলনায় ধাতব প্রোটোটাইপ তৈরি করার সবচেয়ে সাশ্রয়ী উপায়।

CNC এর প্রধান নকশা সীমাবদ্ধতা
CNC চমৎকার নকশা নমনীয়তা প্রদান করে, কিন্তু কিছু নকশা সীমাবদ্ধতা আছে।এই সীমাবদ্ধতাগুলি কাটিং প্রক্রিয়ার প্রাথমিক মেকানিক্সের সাথে সম্পর্কিত, প্রধানত টুল জ্যামিতি এবং টুল অ্যাক্সেসের সাথে সম্পর্কিত।
1. টুল জ্যামিতি
সবচেয়ে সাধারণ CNC টুল (এন্ড মিল এবং ড্রিল) সীমিত কাটিয়া দৈর্ঘ্য সহ নলাকার।
যখন উপাদানটি ওয়ার্কপিস থেকে সরানো হয়, তখন সরঞ্জামটির জ্যামিতি মেশিনযুক্ত অংশে স্থানান্তরিত হয়।এর মানে হল, উদাহরণস্বরূপ, একটি টুল যতই ছোট ব্যবহার করা হোক না কেন, একটি CNC অংশের অভ্যন্তরীণ কোণে সর্বদা একটি ব্যাসার্ধ থাকে।
2. টুল অ্যাক্সেস

উপাদান অপসারণ করার জন্য, টুলটি উপরে থেকে সরাসরি ওয়ার্কপিসের কাছে আসে।যে ফাংশনগুলি এইভাবে অ্যাক্সেস করা যায় না সেগুলি সিএনসি প্রক্রিয়া করা যায় না।
এই নিয়মের একটি ব্যতিক্রম আছে: আন্ডারকাট।আমরা পরবর্তী বিভাগে শিখব কিভাবে ডিজাইনে আন্ডারকাট ব্যবহার করতে হয়।
একটি ভাল নকশা অনুশীলন হল মডেলের সমস্ত বৈশিষ্ট্য (গর্ত, গহ্বর, উল্লম্ব দেয়াল, ইত্যাদি) ছয়টি প্রধান দিকগুলির একটির সাথে সারিবদ্ধ করা।এই নিয়মটি একটি সুপারিশ হিসাবে বিবেচিত হয়, সীমাবদ্ধতা নয়, কারণ 5-অক্ষ CNC সিস্টেম উন্নত ওয়ার্কপিস ধারণ ক্ষমতা প্রদান করে।
বড় আকারের অনুপাত সহ বৈশিষ্ট্যগুলি মেশিন করার সময় টুল অ্যাক্সেসও একটি সমস্যা।উদাহরণস্বরূপ, গভীর গহ্বরের নীচে পৌঁছানোর জন্য, একটি দীর্ঘ অক্ষ সহ একটি বিশেষ সরঞ্জাম প্রয়োজন।এটি শেষ প্রভাবকের কঠোরতা হ্রাস করে, কম্পন বাড়ায় এবং অর্জনযোগ্য নির্ভুলতা হ্রাস করে।
সিএনসি বিশেষজ্ঞরা এমন যন্ত্রাংশ ডিজাইন করার পরামর্শ দেন যেগুলি সবচেয়ে বড় সম্ভাব্য ব্যাস এবং সবচেয়ে কম সম্ভাব্য দৈর্ঘ্য সহ সরঞ্জাম দিয়ে মেশিন করা যেতে পারে।
সিএনসি ডিজাইনের নিয়ম
সিএনসি মেশিনিং এর জন্য যন্ত্রাংশ ডিজাইন করার সময় প্রায়ই একটি চ্যালেঞ্জের সম্মুখীন হয় যে কোন নির্দিষ্ট শিল্প মান নেই: সিএনসি মেশিন টুল এবং টুল নির্মাতারা ক্রমাগত তাদের প্রযুক্তিগত ক্ষমতা উন্নত করে এবং সম্ভাবনার পরিসীমা প্রসারিত করে।
নিম্নলিখিত সারণীতে, আমরা সিএনসি মেশিনিং অংশগুলিতে সম্মুখীন হওয়া সবচেয়ে সাধারণ বৈশিষ্ট্যগুলির প্রস্তাবিত এবং সম্ভাব্য মানগুলির সংক্ষিপ্ত বিবরণ দিই৷

1. গহ্বর এবং খাঁজ
প্রস্তাবিত গহ্বর গভীরতা: 4 বার গহ্বর প্রস্থ
শেষ মিলের কাটিয়া দৈর্ঘ্য সীমিত (সাধারণত এর ব্যাসের 3-4 গুণ)।যখন গভীরতা প্রস্থের অনুপাত ছোট হয়, তখন টুলের বিচ্যুতি, চিপ স্রাব এবং কম্পন আরও বিশিষ্ট হয়ে ওঠে।গহ্বরের গভীরতা তার প্রস্থের চারগুণে সীমাবদ্ধ করা ভাল ফলাফল নিশ্চিত করে।
যদি একটি বৃহত্তর গভীরতা প্রয়োজন হয়, একটি পরিবর্তনশীল গহ্বর গভীরতা সহ একটি অংশ ডিজাইন বিবেচনা করুন (উদাহরণস্বরূপ উপরের চিত্রটি দেখুন)।
গভীর গহ্বর মিলিং: টুল ব্যাসের 6 গুণের বেশি গভীরতার একটি গহ্বরকে গভীর গহ্বর হিসাবে বিবেচনা করা হয়।বিশেষ সরঞ্জাম ব্যবহার করে টুলের ব্যাসের সাথে গহ্বরের গভীরতার অনুপাত 30:1 হতে পারে (1 ইঞ্চি ব্যাসের শেষ মিল ব্যবহার করে, সর্বোচ্চ গভীরতা 30 সেমি)।

2. ভিতরের প্রান্ত
উল্লম্ব কোণার ব্যাসার্ধ: প্রস্তাবিত ⅓ x গহ্বর গভীরতা (বা বেশি)
অভ্যন্তরীণ কোণার ব্যাসার্ধের প্রস্তাবিত মান ব্যবহার করা নিশ্চিত করে যে উপযুক্ত ব্যাসের সরঞ্জামটি ব্যবহার করা যেতে পারে এবং প্রস্তাবিত গহ্বরের গভীরতার নির্দেশিকাগুলির সাথে সারিবদ্ধ করা যেতে পারে।প্রস্তাবিত মানের (যেমন 1 মিমি দ্বারা) সামান্য উপরে কোণার ব্যাসার্ধ বাড়ালে টুলটিকে 90 ° কোণের পরিবর্তে একটি বৃত্তাকার পথ বরাবর কাটতে দেয়।এটি পছন্দসই কারণ এটি একটি উচ্চ মানের পৃষ্ঠ ফিনিস পেতে পারে.যদি 90° তীক্ষ্ণতার একটি অভ্যন্তরীণ কোণ প্রয়োজন হয়, তাহলে কোণের ব্যাসার্ধ কমানোর পরিবর্তে একটি T-আকৃতির আন্ডারকাট যোগ করার কথা বিবেচনা করুন।
প্রস্তাবিত নীচের প্লেটের ব্যাসার্ধটি 0.5 মিমি, 1 মিমি বা কোন ব্যাসার্ধ নয়;যেকোনো ব্যাসার্ধ সম্ভব
শেষ মিলের নীচের প্রান্তটি একটি সমতল প্রান্ত বা সামান্য বৃত্তাকার প্রান্ত।অন্যান্য ফ্লোর রেডিআই বল হেড টুল দিয়ে প্রক্রিয়া করা যেতে পারে।প্রস্তাবিত মান ব্যবহার করা একটি ভাল নকশা অনুশীলন কারণ এটি মেশিনিস্টের প্রথম পছন্দ।

3. পাতলা প্রাচীর
প্রস্তাবিত ন্যূনতম প্রাচীর বেধ: 0.8 মিমি (ধাতু) এবং 1.5 মিমি (প্লাস্টিক);0.5 মিমি (ধাতু) এবং 1.0 মিমি (প্লাস্টিক) সম্ভাব্য
প্রাচীরের বেধ হ্রাস করা উপাদানটির কঠোরতা হ্রাস করবে, যার ফলে যন্ত্র প্রক্রিয়ায় কম্পন বৃদ্ধি পাবে এবং অর্জনযোগ্য নির্ভুলতা হ্রাস পাবে।প্লাস্টিক (অবশিষ্ট চাপের কারণে) এবং নরম হয়ে যাওয়ার প্রবণতা (তাপমাত্রা বৃদ্ধির কারণে), তাই এটি একটি বড় ন্যূনতম প্রাচীর বেধ ব্যবহার করার পরামর্শ দেওয়া হয়।

4. গর্ত
ব্যাস প্রস্তাবিত মান ড্রিল আকার;1 মিমি এর চেয়ে বেশি ব্যাস গ্রহণযোগ্য
মেশিনের গর্ত করার জন্য একটি ড্রিল বা শেষ মিল ব্যবহার করুন।ড্রিল বিট আকারের প্রমিতকরণ (মেট্রিক এবং ইংরেজি ইউনিট)।Reamers এবং বিরক্তিকর কাটার কঠোর সহনশীলতা প্রয়োজন গর্ত শেষ করতে ব্যবহার করা হয়.▽ 20 মিমি থেকে কম মাপের জন্য, আদর্শ ব্যাস সুপারিশ করা হয়।
সর্বাধিক গভীরতা প্রস্তাবিত 4 x নামমাত্র ব্যাস;সাধারণত 10 x নামমাত্র ব্যাস;40 x নামমাত্র ব্যাস যেখানে সম্ভব
অ-মানক ব্যাসের গর্ত শেষ মিলের সাথে প্রক্রিয়া করা আবশ্যক।এই ক্ষেত্রে, সর্বোচ্চ গহ্বর গভীরতার সীমা প্রযোজ্য এবং প্রস্তাবিত সর্বোচ্চ গভীরতার মান ব্যবহার করা উচিত।একটি বিশেষ ড্রিল (সর্বনিম্ন ব্যাস 3 মিমি) মেশিনের গর্তগুলিতে ব্যবহার করুন যার গভীরতা সাধারণ মানের চেয়ে বেশি।ড্রিল দ্বারা মেশিন করা অন্ধ গর্তটির একটি শঙ্কুযুক্ত নীচের প্লেট (135 ° কোণ) রয়েছে, যখন শেষ মিল দ্বারা মেশিন করা গর্তটি সমতল।সিএনসি মেশিনে, গর্ত এবং অন্ধ গর্তের মধ্যে কোনও বিশেষ পছন্দ নেই।

5. থ্রেড
সর্বনিম্ন থ্রেড আকার m2 হয়;M6 বা বড় বাঞ্ছনীয়
অভ্যন্তরীণ থ্রেড একটি টোকা দিয়ে কাটা হয়, এবং বহিরাগত থ্রেড একটি ডাই সঙ্গে কাটা হয়।ট্যাপস এবং ডাইস থ্রেড কাটতে m2 ব্যবহার করা যেতে পারে।
CNC থ্রেডিং সরঞ্জামগুলি সাধারণ এবং যন্ত্রবিদদের দ্বারা পছন্দ করা হয় কারণ তারা ট্যাপ ভাঙার ঝুঁকি সীমিত করে।CNC থ্রেড টুল M6 থেকে থ্রেড কাটতে ব্যবহার করা যেতে পারে।
ন্যূনতম থ্রেড দৈর্ঘ্য 1.5 x নামমাত্র ব্যাস;3 x নামমাত্র ব্যাস প্রস্তাবিত
থ্রেডে প্রয়োগ করা বেশিরভাগ লোড প্রথম কয়েকটি দাঁত দ্বারা বহন করা হয় (নামমাত্র ব্যাসের 1.5 গুণ পর্যন্ত)।অতএব, থ্রেডের নামমাত্র ব্যাসের 3 গুণের বেশি প্রয়োজন নেই।
একটি টোকা দিয়ে কাটা অন্ধ গর্তে থ্রেডের জন্য (অর্থাৎ M6-এর চেয়ে ছোট সমস্ত থ্রেড), গর্তের নীচে 1.5 x নামমাত্র ব্যাসের সমান থ্রেডযুক্ত দৈর্ঘ্য যোগ করুন।
যখন একটি CNC থ্রেড টুল ব্যবহার করা যেতে পারে (যেমন থ্রেডটি M6 এর চেয়ে বড়), গর্তটি তার পুরো দৈর্ঘ্যের মধ্য দিয়ে চলতে পারে।

6. ছোট বৈশিষ্ট্য
ন্যূনতম গর্ত ব্যাস 2.5 মিমি (0.1 ইঞ্চি) হতে সুপারিশ করা হয়;0.05 মিমি (0.005 ইঞ্চি) সম্ভব
বেশিরভাগ মেশিন শপ 2.5 মিমি (0.1 ইঞ্চি) ব্যাসের কম টুল ব্যবহার করে সঠিকভাবে মেশিনের গহ্বর এবং গর্ত করতে সক্ষম হবে।
এই সীমার নিচের যেকোনো কিছুকে মাইক্রোমেশিনিং বলে মনে করা হয়।এই ধরনের বৈশিষ্ট্যগুলি প্রক্রিয়া করার জন্য বিশেষ সরঞ্জাম (মাইক্রো ড্রিল) এবং বিশেষজ্ঞ জ্ঞানের প্রয়োজন হয় (কাটিং প্রক্রিয়ার শারীরিক পরিবর্তনগুলি এই সীমার মধ্যে), তাই একেবারে প্রয়োজনীয় না হলে সেগুলি ব্যবহার এড়াতে সুপারিশ করা হয়।

7. সহনশীলতা
স্ট্যান্ডার্ড: ± 0.125 মিমি (0.005 ইঞ্চি)
সাধারণ: ± 0.025 মিমি (0.001 ইঞ্চি)
সম্ভাব্য: ± 0.0125 মিমি (0.0005 ইঞ্চি)
সহনশীলতা গ্রহণযোগ্য মাত্রার সীমানা নির্ধারণ করে।অর্জনযোগ্য সহনশীলতা অংশের মৌলিক মাত্রা এবং জ্যামিতির উপর নির্ভর করে।উপরের মানগুলি যুক্তিসঙ্গত নির্দেশিকা।যদি কোন সহনশীলতা নির্দিষ্ট করা না থাকে, তবে বেশিরভাগ মেশিন শপ একটি আদর্শ ± 0.125 মিমি (0.005 ইঞ্চি) সহনশীলতা ব্যবহার করবে।

8. শব্দ এবং অক্ষর
প্রস্তাবিত ফন্টের আকার হল 20 (বা বড়), 5 মিমি অক্ষর
খোদাই করা অক্ষরগুলি ভালভাবে এমবস করা অক্ষর কারণ কম উপাদান সরানো হয়।কমপক্ষে 20 পয়েন্টের আকার সহ সান সেরিফ ফন্ট (যেমন এরিয়াল বা ভার্দানা) ব্যবহার করার পরামর্শ দেওয়া হয়।অনেক সিএনসি মেশিনে এই ফন্টগুলির জন্য পূর্বে প্রোগ্রাম করা রুটিন রয়েছে।
মেশিন সেটিংস এবং অংশ অভিযোজন
কয়েকবার সেট করা প্রয়োজন এমন অংশগুলির পরিকল্পিত চিত্রটি নিম্নরূপ:
পূর্বে উল্লিখিত হিসাবে, টুল অ্যাক্সেস CNC মেশিনের প্রধান নকশা সীমাবদ্ধতাগুলির মধ্যে একটি।মডেলের সমস্ত পৃষ্ঠে পৌঁছানোর জন্য, ওয়ার্কপিসটি বেশ কয়েকবার ঘোরানো আবশ্যক।
উদাহরণস্বরূপ, উপরের চিত্রের অংশটি মোট তিনবার ঘোরানো উচিত: দুটি গর্ত দুটি প্রধান দিক দিয়ে মেশিন করা হয় এবং তৃতীয়টি অংশের পিছনে প্রবেশ করে।

যখনই ওয়ার্কপিসটি ঘোরে, তখনই মেশিনটিকে পুনরায় ক্যালিব্রেট করতে হবে এবং একটি নতুন সমন্বয় ব্যবস্থা সংজ্ঞায়িত করতে হবে।
দুটি কারণে ডিজাইনে মেশিন সেটিংস বিবেচনা করা গুরুত্বপূর্ণ:
মেশিন সেটিংসের মোট সংখ্যা খরচ প্রভাবিত করে।অংশগুলি ঘোরানো এবং পুনরায় সাজানোর জন্য ম্যানুয়াল অপারেশন প্রয়োজন এবং মোট প্রক্রিয়াকরণের সময় বৃদ্ধি করে।যদি অংশটি 3-4 বার ঘোরানোর প্রয়োজন হয়, তবে এটি সাধারণত গ্রহণযোগ্য, তবে এই সীমা অতিক্রম করা অপ্রয়োজনীয়।
সর্বোচ্চ আপেক্ষিক অবস্থানগত নির্ভুলতা পেতে, দুটি বৈশিষ্ট্য একই সেটআপে মেশিন করা আবশ্যক।এর কারণ হল নতুন কল স্টেপ একটি ছোট (কিন্তু নগণ্য নয়) ত্রুটির পরিচয় দেয়৷
পাঁচ অক্ষ CNC মেশিনিং
5-অক্ষ CNC মেশিনিং ব্যবহার করার সময়, একাধিক মেশিন সেটিংসের প্রয়োজনীয়তা দূর করা যেতে পারে।মাল্টি অক্ষ CNC মেশিনিং জটিল জ্যামিতি সহ অংশ তৈরি করতে পারে কারণ তারা 2টি অতিরিক্ত ঘূর্ণন অক্ষ প্রদান করে।
পাঁচ অক্ষ সিএনসি মেশিনিং সরঞ্জামটিকে সর্বদা কাটিয়া পৃষ্ঠের স্পর্শক হতে দেয়।আরও জটিল এবং দক্ষ টুল পাথ অনুসরণ করা যেতে পারে, যার ফলশ্রুতিতে সারফেস ফিনিস এবং কম মেশিনিং সময় হয়।
অবশ্যই, 5-অক্ষ CNC এর সীমাবদ্ধতা রয়েছে।মৌলিক টুল জ্যামিতি এবং টুল অ্যাক্সেস সীমাবদ্ধতা এখনও প্রযোজ্য (উদাহরণস্বরূপ, অভ্যন্তরীণ জ্যামিতি সহ অংশগুলি মেশিন করা যাবে না)।উপরন্তু, এই ধরনের সিস্টেম ব্যবহার করার খরচ বেশি।
নকশা আন্ডারকাট
আন্ডারকাটগুলি এমন বৈশিষ্ট্য যা স্ট্যান্ডার্ড কাটিং সরঞ্জাম দিয়ে মেশিন করা যায় না কারণ তাদের কিছু পৃষ্ঠতল সরাসরি উপরে থেকে অ্যাক্সেস করা যায় না।
দুটি প্রধান ধরনের আন্ডারকাট রয়েছে: টি-গ্রুভস এবং ডোভেটেল।আন্ডারকাট একক-পার্শ্বযুক্ত বা দ্বি-পার্শ্বযুক্ত এবং বিশেষ সরঞ্জামগুলির সাথে প্রক্রিয়া করা যেতে পারে।

টি-গ্রুভ কাটিং টুলটি মূলত একটি উল্লম্ব অক্ষের সাথে সংযুক্ত একটি অনুভূমিক কাটিং সন্নিবেশ দিয়ে তৈরি।আন্ডারকাটের প্রস্থ 3 মিমি এবং 40 মিমি এর মধ্যে পরিবর্তিত হতে পারে।প্রস্থের জন্য স্ট্যান্ডার্ড মাত্রা ব্যবহার করার পরামর্শ দেওয়া হয় (যেমন, সম্পূর্ণ মিলিমিটার বৃদ্ধি বা স্ট্যান্ডার্ড ইঞ্চি ভগ্নাংশ) কারণ টুলগুলি উপলব্ধ হওয়ার সম্ভাবনা বেশি।
ডোভেটেল সরঞ্জামগুলির জন্য, কোণটি বৈশিষ্ট্যের আকার নির্ধারণ করে।45 ° এবং 60 ° ডোভেটেল সরঞ্জামগুলিকে মান হিসাবে বিবেচনা করা হয়।
ভিতরের দেয়ালে আন্ডারকাট সহ অংশগুলি ডিজাইন করার সময়, টুলটির জন্য যথেষ্ট ছাড়পত্র যোগ করতে ভুলবেন না।একটি ভাল নিয়ম হল মেশিনযুক্ত প্রাচীর এবং অন্য যে কোনও অভ্যন্তরীণ প্রাচীরের মধ্যে আন্ডারকাট গভীরতার অন্তত চার গুণ যোগ করা।
স্ট্যান্ডার্ড টুলের জন্য, কাটিং ব্যাস এবং শ্যাফ্টের ব্যাসের মধ্যে সাধারণ অনুপাত হল 2:1, যা কাটিংয়ের গভীরতাকে সীমাবদ্ধ করে।যখন নন-স্ট্যান্ডার্ড আন্ডারকাট প্রয়োজন হয়, তখন মেশিন শপ সাধারণত নিজেরাই কাস্টমাইজড আন্ডারকাট টুল তৈরি করে।এটি লিডের সময় এবং খরচ বাড়ায় এবং যতটা সম্ভব এড়ানো উচিত।

টি-আকৃতির খাঁজ (বাম), ডোভেটেল খাঁজ আন্ডারকাট (মাঝখানে) এবং ভিতরের দেয়ালে একতরফা আন্ডারকাট (ডান)
প্রযুক্তিগত অঙ্কন খসড়া
মনে রাখবেন কিছু ডিজাইনের মানদণ্ড ধাপ বা IGES ফাইলে অন্তর্ভুক্ত করা যাবে না।যদি আপনার মডেলে নিম্নলিখিতগুলির একটি বা একাধিক থাকে, তাহলে 2D প্রযুক্তিগত অঙ্কন অবশ্যই প্রদান করতে হবে:
থ্রেডেড গর্ত বা খাদ
সহনশীলতার মাত্রা
নির্দিষ্ট পৃষ্ঠ ফিনিস প্রয়োজনীয়তা
সিএনসি মেশিন টুল অপারেটরদের জন্য নির্দেশাবলী