લેથ પરના આવર્તન

જ્યારે નળાકાર કાર્યવસ્તુનું રફ ટર્નિંગ / બોઅરિંગ કરવાનું હોય છે, ત્યારે સી.એન.સી. પર પ્રોગ્રામિંગ માટે સ્ટ્રેટ કટિંગ, સ્ટ્રેટ ટર્નિંગ, ટેપર કટિંગ, સ્ટ્રેટ અને ટેપર કટિંગ જેવા ચોક્કસ આવર્તનોનો (સાયકલ) ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. એ અંગે વધુ માહિતી આપતો લેખ.

 

 

 

 

 

નળાકાર (સિલિન્ડ્રિકલ) કાર્યવસ્તુનું રફ ટર્નિંગ/રફ બોઅરિંગ કરીને મટિરિયલ હટાવવાનું કાર્ય મોટાભાગે સી.એન.સી. લેથ પર કરવામાં આવે છે. બિનજરૂરી સામગ્રી મૅન્યુઅલી કાઢવી અત્યંત તકલીફદાયક હોય છે, કેમકે દરેક તબકકે (સ્ટેપ) કોઓર્ડિનેટ કરવામાં અને બ્લૉક બનાવવામાં સમય લાગે છે. એ સાથે જ જો કાર્યવસ્તુ જટિલ હોય તો સમય અને ચોકસાઈ, એ બન્ને મુદ્દાઓ પડકારજનક બની શકે છે.

કેટલાક પ્રોગ્રામર, સમય ન વેડફાય અને તકલીફ ઓછી પડે તે માટે યંત્રણ ગતિ કાયમ રાખી કાર્યવસ્તુના ખરબચડી સપાટીને અપેક્ષિત ફિનિશ આપવાનો નિર્ણય લે છે. પરંતુ એમ કરવાથી કટિંગ ટૂલ અપેક્ષિત અને નિયત સમય પહેલા જ ખરાબ થઈ જાય છે. ટૂલ જલ્દી ખરાબ થઈ જતા હોવાથી યોગ્ય સપાટી ફિનિશ પ્રાપ્ત નથી થતું. એના નિવારણ માટે સી.એન.સી. કંટ્રોલના ઉત્પાદકોએ, એના કંટ્રોલમાં એક વિશેષ પ્રકારની સિસ્ટમ આપી છે, જેના ઉપયોગથી રફ સામગ્રી કાઢવી સરળ થાય છે. આ પ્રક્રિયાને સ્થાયી આવર્તન (ફિક્સ્ડ સાયકલ) તથા રફિંગ આવર્તન પણ કહેવામાં આવે છે. રફિંગ આવર્તનને સિમ્પલ સાયકલ પણ કહેવામાં આવે છે.

લગભગ બધા જ સી.એન.સી. કંટ્રોલમાં આ આવર્તન ઉપલબ્ધ હોય છે. કમ્પ્યુટર ટેકનોલૉજીમાં થયેલ વિકાસને કારણે કંટ્રોલ બનાવનાર બધી જ કંપનીઓએ કટિંગ આવર્તન પણ વિકસિત કર્યા છે. ફાનુક કંપનીએ પણ એવો જ સુધારો કરીને મલ્ટીપલ રિપિટેટીવ આવર્તન ઉપલબ્ધ કરેલ છે. સિમ્પલ સાયકલની તુલનામાં આ વધુ લવચીક હોય છે. હવે એ આવર્તન સમજીએ. 

 

 

 

 

 

મહત્ત્વપૂર્ણ સૂચના : ટર્નિંગમાં G90 નો અર્થ છે સ્ટ્રેટ કટિંગ આવર્તન, તો મિલિંગમાં G90 નો અર્થ ઍબ્સોલ્યુટ પદ્ધતિ (મોડ) છે. મિલિંગ માટે G90 ઍબ્સોલ્યુટ પદ્ધતિ તથા ટર્નિંગ માટે X અને Z ઍબ્સોલ્યુટ પદ્ધતિ છે.

આવર્તન ફૉરમૅટ 1

G90 X (U)... Z (W)... F
X : કાપવાનો વ્યાસ
Z : Z પોઝિશન કટ એન્ડ પૉઈંટ
F : કાપવાની ગતિ કટિંગ ટૂલની ચાલ (ઇંચ/ફેરા અથવા મિમી./ફેરા) 

 

 

 

ચિત્ર ક્ર. 2 : ટેપર કટિંગ ઍપ્લિકેશન G90 આવર્તનની સંરચના 

 

 

બીજા ફૉરમૅટમાં I અથવા R આ પૅરામીટર વધે છે. ટેપર કટિંગ મોશન માટે ઉપયોગી.
ફૉરમૅટ 2 ની બે આવૃત્તિ છે :
G90 X (U)... Z(W)...I... F..
G90 X (U)... Z (W)...R... F...
X : કાપવાનો વ્યાસ
Z : Z પોઝિશન કટ એન્ડ
I (R) : ટેપરની દિશા અને અંતર
(સ્ટ્રેટ કટિંગ માટે I = 0, R = 0)
F : કાપવાની ગતિ કટિંગ ટૂલની ચાલ (ઇંચ/ફેરા અથવા મિમી./ફેરા)
G90 રદ કરવા માટે G00, G01, G02, G03 આ ત્રણેયમાંથી કોઈપણ એક મોશન કરવામાં આવે છે. સામાન્ય રીતે G00 નો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.
એનું ઉદાહરણ છે
G90 X (U)... Z (W)...I...F...G00
....
....
G00
હવે અન્ય ઉદાહરણો જોઈએ. 

 

ચિત્ર ક્ર. 3 માં 4.125” નો વ્યાસ, ટર્નિંગ કરીને 2.22” બનાવવાનો છે. એની લંબાઈ 2.56” છે. આ ચિત્રમાં ચૅમ્ફર, રેડિયસ, ટેપર વગેરે કંઈ પણ નથી. એનો અર્થ એ કે સ્ટ્રેટ ટર્નિંગ કરવાનું છે. આવા સમયે G90 નો ઉપયોગ વધુ ઉપયોગી સાબિત થાય છે.
G90 રફિંગ આવર્તન હોવાને કારણે દરેક કાપાની ઊંડાઈ અગાઉથી જ નિશ્ચિત કરવી જોઈએ, અને પછી જેટલો સ્ટૉક કાઢવાનો બાકી હોય, એની માત્રા પણ નક્કી કરેલી હોવી જોઈએ. વાસ્તવિક સ્ટૉકને, દરેક બાજૂ પર ત્રિજ્યાના રૂપમાં X અક્ષ પર કાઢવો પડે છે.
(ઉપલબ્ધ વ્યાસ – અપેક્ષિત વ્યાસ)/2
(4.125-2.22)/2 = 0.9525
0.030” સ્ટૉક દરેક બાજૂ પર રાખવો પડે છે. એટલા માટે કાઢવા માટેનું કુલ મટિરિયલ 0.9225” હશે.
એના પછી કાપાની કુલ ઊંડાઈ કેટલા તબક્કામાં પ્રાપ્ત કરવી છે (ડેપ્થ અથવા કટ સેગમેન્ટ) તે નક્કી કરવું પડે છે.
5 સમાન કાપા માટે દરેક કાપાની ઊંડાઈ 0.1845.
6 સમાન કાપા માટે દરેક કાપાની ઊંડાઈ 0.1538.
6 સમાન કાપા નક્કી કરવાથી, દરેક બાજૂ પર 0.03” અર્થાત વ્યાસ પર 0.06”
એટલા માટે પ્રથમ વ્યાસ X 3.8175” હશે. સાથે જ, 0.005 સ્ટૉક અલાઉન્સ ફેસ પર રહેશે એટલા માટે z અક્ષ એન્ડ ઑફ કટ હશે.
Z - 2.555 હશે.
વાસ્તવિક ક્લિઅરન્સ વ્યાસ પર અને કાર્યવસ્તુની સામે 0.100“ હશે. 

 

 

 

ચિત્ર ક્ર. 3 

 

 

03300 (G90 સ્ટ્રેટ ટર્નિંગ આવર્તન ઍબ્સોલ્યૂટ)
N1 G20
N2 T0100M41
N3 G96 S450 M03
N4 G00 X 4.325 Z 0.1 T 0101M08
N5 G90 X 3.8175 Z - 2.555 F 0.01.......................પાસ 1
N6 X 3.51 ........................................................... પાસ 2
N7 X 3.2025 ........................................................ પાસ 3
N8 X 2.895 .......................................................... પાસ 4
N9 X 2.5875 ........................................................ પાસ 5
N10 X 2.28 .......................................................... પાસ 6
N11 G00 X 10.0 Z 2.0 TO100 M09
N12 M01 ...........(રફિંગ એન્ડ)

આ જ પ્રોગ્રામ ઈન્ક્રિમેન્ટલમાં પણ કરવામાં આવે છે.

03301 (G90 સ્ટ્રેટ ટર્નિંગ આવર્તન - ઈન્ક્રિમેન્ટલ)
N1 G20
N2 T0100M41
N3 G96 S450 M03
N4 G00 X 4.325 Z 0.1 T0101 M08 ....................શરૂઆત
N5 G90 U - 0.5075W - 2.655 F 0.01 ................... પાસ 1
N6 U - 0.3075 ......................................................પાસ 2
N7 U - 0.3075 ......................................................પાસ 3
N8 U - 0.3075 ......................................................પાસ 4
N9 U - 0.3075 ...................................................... પાસ 5
N10 U - 0.3075 .................................................... પાસ 6
N11 G00 X 10.072.0 T0100 M09
N12 M01 .......................................................... રફિંગ એન્ડ 

 

ચિત્ર ક્ર. 4 માં ટેપરવાળી કાર્યવસ્તુ છે. આ ટેપર G90 નો ઉપયોગ કરીને સહેલાઇથી કાપી શકાય છે. ટેપર કાપતી વખતે ‘I’ પૅરામીટર દરેક બાજૂનું ટેપર માપ તથા ટેપર દિશા દર્શાવે છે. આ માપને સાઈન્ડ રેડિયસ વૅલ્યૂ કહેવાય છે. X અક્ષ સાથે સંબંધ થવાને કારણે આ મૂલ્ય ‘I’ મૂલ્ય બને છે. સ્ટ્રેટ કટિંગ વખતે આ ‘I’ મૂલ્ય શૂન્ય હોય છે. 

 

 

 

 

 

 

ચિત્ર ક્ર. 6 

 

 

ઍન્ગલના આ નિયમના ઉપયોગથી ‘।’ ના અંતરની ગણતરી કરી શકાય છે. જો બે ત્રિકોણની સંબંધિત બાજૂઓ વિશિષ્ટ ગુણોત્તરમાં હોય, તો બન્ને ત્રિકોણ સમરૂપ (સિમિલર) હોય છે. ‘।’ નું મૂલ્ય કાઢવા માટે, સમરૂપ ત્રિકોણ પદ્ધતિ અથવા ત્રિકોણમિતિ, એ બન્ને પદ્ધતિ અપનાવી શકાય છે.

પદ્ધતિ 1 : સમરૂપ ત્રિકોણ પદ્ધતિ

1. સૌથી પહેલા, બે જાણીતા વ્યાસની વચ્ચેનો તફાવત ફક્ત ડ્રૉઈંગ અનુસાર કાઢો.
i = 4 - 2.25/2 = 0.875 (ચિત્ર ક્ર. 7)
2. એના માટે સમરૂપ ત્રિકોણનો ગુણોત્તર I/2.7 = i/2.5
i = 0.875 એટલા માટે
I = (0.875 X 2.7)/2.5
= 0.945 

 

 

 

ચિત્ર ક્ર. 7 

 

 

ત્રિકોણ અનુસાર
I = 2.7 x tan a
tan a = i/2.5
= 0.875/2.5
= 0.350 એટલા માટે
I = 2.7 X 0.350
= 0.945  

 

03302 (G90 ટેપર ટર્નિંગ)
N1 G20
N2 T0100M41
N3 G96 S450 M03
N4 G00 X 4.2 Z 0.1
T0101 M08 ....................................................... શરૂઆત
N5 G90 X 3.752 Z - 2.6 I -0.945 F0.01 ................પાસ 1
N6 X 3.374 ..........................................................પાસ 2
N7 X 2.996 ..........................................................પાસ 3
N8 X 2.618 ...........................................................પાસ 4
N9 X 2.24 ............................................................પાસ 5
N10 G00 X 10.0 Z 2.0 T0 100 M09 ....... ક્લિઅર પોઝિશન
N11 M01 ..........................................................પ્રોગ્રામ એન્ડ 

 

ઉદાહરણ 3 : સ્ટ્રેટ અને ટેપર કટિંગ
ચિત્ર ક્ર. 8 માં સ્ટ્રેટ અને ટેપર બન્ને કાપા લેવાના છે. G90 ના ઉપયોગથી આ કામ ઘણું સરળ થઈ જાય છે.
પાછલા ઉદાહરણ પ્રમાણે,
I = 2.75-1.75/2
= 0.500
વધારવામાં આવેલ ટેપર લંબાઈ માટે, શોલ્ડર પર 0.005 સ્ટૉક રાખવામાં આવેલ છે.  

 

 

 

ચિત્ર ક્ર. 8 

 

 

2.5 - 0.005 + 0.100 = 2.595 (કુલ ટેપર લંબાઈ)
I નું માપ
I/2.595 = 0.500/2.5
I = (0.500X2.595)/2.5
= 0.519 (-ve દિશામાં)
દરેક બાજૂ પર X અક્ષ પર, રફિંગ માટે 0.030 સ્ટૉક રાખ્યો છે.
એટલે વ્યાસ પર 0.060 સ્ટૉક મળશે.
ચિત્ર ક્ર. 9 માં ચાર કાપા 0.161 સ્ટ્રેટ રફિંગ માટે 3 કાપા 0.173 ટેપર કટિંગ માટે 

 

 

 

ચિત્ર ક્ર. 9 

 

 

પ્રોગ્રામ
03303
G90 ટેપર ટર્નિંગ
N1 G20
N2 T0100M41
N3 G96 S450 M03
N4 G00 X 4.1 Z 0.1 T0101 M08 ..................... શરૂઆત
N5 G90 X 3.7787-2.495 F 0.1............................ પાસ 1
N6 X 3.456 ........................................................ પાસ 2
N7 X 3.134 ........................................................ પાસ 3
N8 X 2.812 ........................................................ પાસ 4
N9 G00 X 3.0..................................બદલાવ, સ્ટ્રેટથી ટેપર
N10 G90 X 2.812 Z – Z 0.765 I -0.173 .............. પાસ 1
N11 Z - 1.63 I - 0.346 ......................................... પાસ 2
N12 Z - 2.495 I - 0.519 ..................................ફાયનલ 3
N13 G00 X 10.0 Z 2.0 T0100 M03........ ક્લિઅર પોઝિશન
N14 M01. ........................................................રફિંગ એન્ડ