5 axial machine

उत्पादन क्षेत्र के जटिल तथा विशिष्ट कार्यों के लिए 5 अक्षीय मशीनों का उपयोग अभी आवश्यक बन गया है। यह 5 अक्षीय मशीन क्या होता है, उससे होने वाले लाभ, मशीन का चयन जैसे मुद्दों का विवरण देने वाला लेख।

5 अक्षीय, यह संज्ञा मशीन में उपलब्ध होने वाले कार्यरत अक्षों से संबंधित है। आसान भाषा में बताया जाए तो यदि कोई मशीन, टूल अथवा पुर्जा पकड़ने वाला मशीन का भाग एक ही समय पर, पाँच विभिन्न अक्षों में घुमा सकता हो तो उसे ‘5 अक्षीय मशीन’ कहते हैं। 3 अक्षीय मशीनिंग सेंटर में पुर्जा, टेबल के साथ द और ध इन दो हॉरिजाँटल अक्षीय दिशाओं में आगे पीछे हिल सकता है और टूल, स्पिंडल के साथ लंबवत न अक्ष में उपर नीचे हो सकता है। 5 अक्षीय मशीन में अ और ऐसे दो अतिरिक्त रोटरी अक्ष होते हैं। इनके कारण कटिंग टूल सभी दिशाओं में पुर्जे पर काम कर सकता है।

यांत्रिक भागों के निर्माण की उत्तम क्षमता आधुनिक कंट्रोलर और साफ्टवेयर के योग्य मेल (इंटिग्रेशन) के साथ संभव होती है। अक्षों की संख्या 3 से बढ़ कर 5 होने से एक ही सेटअप में किसी भी आकार के पुर्जे की पाँचो पृष्ठों पर प्रभावशाली यंत्रण प्रक्रिया करने की असीम संभावनाएँ उत्पन्न होती है।

बाजार में उपलब्ध 5 अक्षीय मशीन में संरचना की दृष्टि से दो प्रमुख प्रकार होते हैं

1. 5 बाजुओं वाली (इसे सामान्यत: 3+2 मशीनिंग कहा जाता है)।

2. एक ही समय पर 5 अक्ष वाली।

दोनों कार्यपद्धति पारंपरिक 3 अक्षीय यंत्रण की तुलना में तेज हैं। लेकिन 5 बाजुओं का यंत्रण ज्यादा तेज और प्रोग्रामिंग के लिए आसान होता है। जटिल ज्यामिती वाले पुर्जों का यंत्रण एक ही समय करने की संभावनाएँ 5 अक्षीय यंत्रण में ज्यादा रहती है और उसमें सतह का फिनिश ज्यादा अच्छा मिलता है। विशेषज्ञों के अनुसार एअरोस्पेस क्षेत्र के कई कामों में यह जरूरी होता है।

तीन में से किन दो परिभ्रमण (रोटेशनल) अक्षों का उपयोग करना है यह बात 5 अक्षीय मशीन की विशेष रचना पर निर्भर रहती है। स्विवेल हेड या स्विवेल टेबल इन दोनों प्रकारों के विभिन्न सयोजनो द्वारा अतिरिक्त अक्ष बनाया जाता है। 5 अक्षीय मशीन में रोटरी टेबल के साथ स्विवेल हेड और इंटिग्रेटेड ट्रुनिअन टाईप स्विवेलिंग रोटरी टेबल की संभावनाएँ होती हैं।

उत्पादन क्षेत्र के बहुत से कारखानों में जटिल और खास कामों के लिए 3 अक्षीय सी.एन.सी. मशीन टूल एक प्रमुख आधार होता है। लेकिन अब उत्पादकों को हर काम में 5 अक्षीय मशीन के उपयोग का महत्व समझ आ रहा है। फलस्वरूप उत्पादकों को काम पूरा करने में लगने वाले समय की बचत होने लगी है। कार्यक्षमता में भी सुधार आया है और मुनाफा भी बढ़ा है।

5 अक्षीय मशीन में, 3 अक्षीय मशीन की तुलना में कोई भी काम कम समय में पूरा होता है, यह 5 अक्षीय मशीन का सबसे बड़ा लाभ है। 5 अक्षीय मशीन में एक से ज्यादा सेटअप करने की जरूरत न होने के कारण प्रति पुर्जे के निर्माण का खर्चा भी कम होता है। 5 अक्षीय मशीनिंग सेंटर के प्रमुख लाभ आगे दिए गए हैं

1. जटिल ज्यामिती का यंत्रण करते समय असीम और बहुआयामी सुलभता

2. सेटअप की संख्या में कमी

3. परस्परसंबंधी (रिलेशनल) अचूकता अधिक मात्रा में एवं निरंतर

4. विशेष स्थान निर्धारण (स्पेशल पोजिशनिंग)

5. यंत्रण से संबंधी नए अवसर संभव

6. मुक्त ज्यामितीय संरेखन (ओरिएंटेशन)

7. बहुअक्षीय यंत्रण

8. कैम प्रोग्रामिंग के अच्छे उपयोग से उत्तम श्रेणी का फिनिश

9. जिस 5 अक्षीय मशीन को त्रिमितीय काम के लिए ज्यादातर इस्तेमाल नहीं किया जाता, उस पर टूल की लंबाई कम कर के यंत्रण किया जा सकता है।

5 अक्षीय मशीन के दो घूमते (रोटेशनल) अक्षों के कारण ढ़ालू (स्लोपिंग) सतह का यंत्रण करना संभव होता है। यह आम जरूरत 3 अक्ष मशीन द्वारा पूरी नहीं की जा सकती। जहाँ काम का अक्ष, मशीन के टेबल से लंबकोण (राईट ऐंगल) में नहीं होता, ऐसे पुर्जे पर मिलिंग, बोरिंग, रीमिंग, टैपिंग और ड्रिलिंग जैसे पारंपरिक काम करते समय इनका उपयोग किया जा सकता है। मशीन इस तरह चलाने के लिए कुछ प्रशिक्षण की आवश्यकता होती है। लेकिन पूरी त्रिमितीय क्षमता प्राप्त करने के लिए जरूरी कौशल से वह कम होती है।

एअरोस्पेस उद्योग में आवश्यक पुर्जे बनाने के काम में, काट लेते समय, रोटरी अक्ष की निरंतर हलचल होती है। शुरु में 5 अक्षीय मशीनें इसी काम के लिए विकसित की गई थी। आम तौर पर ‘5 अक्षीय’ शब्दप्रयोग का संबंध जटिल यंत्रण और पेचीदा निर्माण से जोड़ा जाता है, लेकिन यह एक गलतफहमी है। वास्तव में 5 अक्षीय मशीन द्वारा निर्मित अधिकांश पुर्जों में जटिलता बिल्कुल नही होती है। इसके विपरित, यंत्रण के लिए आवश्यक हलचल आसानी से और कुशलतापूर्वक की जाती है और फिक्श्चरिंग की आवश्यकता बहुत कम होती है।

अपने काम के लिए उचित मशीन का चयन एक मोटरकार खरीदने के निर्णय जितना ही महत्वपूर्ण होता है। उसका उपयोग किस प्रकार करना है और आप कितना खर्चा करने की क्षमता रखते हैं ये दोनों बातें महत्वपूर्ण होती हैं। कारखानों में आजकल क्या बनाया जा रहा है और भविष्य में क्या निर्माण करना है, इस पर भी यह चयन निर्भर करता है। मशीन का चयन करते समय निम्नलिखित मुद्दों पर ध्यान देना जरूरी है

1. हर एक सेटअप के बाद उत्पादन किए जाने वाले पुर्जों की संख्या

2. चुनौतिपूर्ण और जटिल काम स्वीकार करने की इच्छा

3. प्रोग्रामर और मशीन की उपलब्धता का बेहतर तालमेल

4. एक या अनेक उद्योग क्षेत्रों को सेवाएं प्रदान करना

इससे एअरफ्रेम के पुर्जों का (जिसमें ड्राफ्ट सरफेस, इंपेलर और टर्बाइन इंजन के भाग होते हैं) निर्माण संभव होता है। आजकल कई व्यवसाय इस पद्धति का लाभ उठा रहे हैं। ऐसी मशीन की कीमत को न्याय देने की क्षमता रखना बहुत महत्वपूर्ण है।

हर उद्योग क्षेत्र में अचूक एवं पुनरावर्तनयोग्य पुर्जों का उत्पादन आवश्यक हो गया है। निर्माण करते समय किसी भी चरण पर पुर्जे के मापन हेतु कोऑर्डिनेट मेजरिंग मशीन का (सी.एम.एम.) उपयोग अब आम हो गया है। इससे यह सुुनिश्चित किया जाता है कि पुर्जे के आयाम टॉलरन्स के पार न हो। स्वचालित मापन प्रणाली के कारण यह प्रक्रिया अब तेजी से होने लगी है। ऑनलाईन मापन प्रणाली के माध्यम से सुधारात्मक प्रक्रिया तेजी से की जा सकती है, जिससे उत्पादन का आवर्तन काल घटाने में सहायता होती है। 5 अक्षीय मशीन पर पुर्जे और टूल के प्रोब आसानी से इस्तेमाल किए जा सकते है। इससे सेटअप में हस्तक्षेप किए बिना भी आसानी से मापन किया जा सकता है और इससे स्क्रैप कम हो जाता है।

उत्पादन क्षेत्र में वर्तमान स्थिति को देखते हुए और भविष्य में होने वाली प्रगति का अनुमान लगाते हुए, यह कहना उचित होगा कि 5 अक्षीय सी.एन.सी. मशीन, पुर्जों के निर्माण के क्षेत्र में तेजी से आगे दौड़ रहें हैं। जटिल आकार के पुर्जों का यंत्रण करने की क्षमता के कारण उत्पादन का आवर्तन काल और ऐडिटिव मैन्युफैक्चरिंग पर निर्भरता कम हो जाएगी। प्रतिस्पर्धा और कीमत के मामले में बाजार और भी संवेदनशील हो जाएगा। उत्पादक किफायती 5 अक्षीय सी.एन.सी. मशीन की उपलब्धता के आगे सोचना श्ाुरु करेंगे और उत्पादन की सर्वश्रेष्ठ ऊँचाई प्राप्त करेंगे।