शीतक प्रवाह वाले टूल होल्डर

सुपर अलॉइ मटीरीयल के यंत्रण के दौरान अधिक उष्मा निर्माण होती है। इस मटीरीयल के यंत्रण में न्यूनतम उष्मा पैदा हो कर टूल की आयु बढ़ाने और साथ ही उत्कृष्ट मितीय अचूकता एवं फिनिश पाने के लिए उपयुक्त होने वाले जेट टर्निंग इस डबल क्लैंपिंग और थ्रू कूलंट क्षमता वाले टूल होल्डर की जानकारी देने वाला लेख।

आज औद्योगिक क्षेत्र में तथा उसकी यंत्रण पद्धति में भी बदलाव हो रहे हैं। हमारा यंत्रण उद्योग, वाहन उद्योग के साथ अब विमान उद्योग, संरक्षण उद्योग और चिकित्सा उद्योग में भी अहम् भूमिका निभा रहा है। वाहन उद्योग में, अैल्युमिनियम मटीरीयल के यंत्रण पर अधिक जोर दिया जा रहा है और उसका मुख्य कारण है वह वजन में हल्का होता है।

सुपर अलॉइज मटीरीयल, यंत्रण के लिए बेहद मुश्किल होते हैं। यंत्रण के दौरान ये मटीरीयल कम से कम उष्मा खुद के पास खींच कर अधिकतम उष्मा टूल या इन्सर्ट पर धकेलते हैं। उष्मा सीधी टूल पर आने से टूल की आयु कम होती है तथा मितीय (डाइमेन्शनल) अचूकताएं नहीं मिलती।

टंगालॉय ने इस पर उपाय के तौर पर क्लैंपिंग में सुधारित संस्करण प्रस्तुत किया, जिसे हमने जेट टर्निंग (चित्र क्र. 1) नाम दिया है। इसमें डबल क्लैंप टर्निंग और थ्रू कूलंट क्षमता के साथ एक्स्टर्नल थ्रेडिंग टूल होल्डर का समावेश है।

इस टूल होल्डर के दो मुख्य लाभ हैं।
1. सुपर अलॉइ मटीरीयल का यंत्रण करते समय कम से कम उष्मा तैयार होने से, टूल की आयु अपनेआप बढ़ती है क्योंकि यंत्रण बिंदु पर न्यूनतम उष्मा होती है।
2. सर्वोत्तम आयामी अचूकता और फिनिश मिलता है।

डबल क्लैंपिंग संकल्पना
डबल क्लैंपिंग में P टाइप क्लैंपिंग किया जाता है, जिसे लीवर क्लैंप कहते है। M टाइप क्लैंपिंग सिर्फ उपर से पकड़ता है। डबल क्लैंपिंग में इन्सर्ट पर उपर से और अंदर से, दोनों तरफ से क्लैंपिंग होता है, जो क्लैंप स्क्रू की मदद से किया जाता है। क्लैंप स्क्रू इन्सर्ट को उपर से नीचे की तरफ दबाता है। टूल होल्डर के अंदर की ओर एक पच्चर (वेज) होती है। इस पच्चर में इन्सर्ट का कुछ भाग (एक्स्टेंडेड पोर्शन) कस कर बैठता है। अर्थात इन्सर्ट अंदर और बाहर दोनों तरफ से टूल होल्डर पर कस कर पकड़ा जाता है। इसलिए इसे डबल क्लैंपिंग सिस्टम कहा जाता है।

शीतक प्रवाह की व्यवस्था

चित्र क्र. 2 में दर्शाएनुसार दो छिद्र शीतक प्रवाह के लिए दिए गए हैं, एक क्लैंप की अगली बाजू पर और एक इन्सर्ट के नीचे टूल होल्डर पर। क्लैंप के छिद्र में से आने वाला शीतक और टूल होल्डर के छिद्र में से आने वाला शीतक, इस प्रकार दोनो तरफ से आने वाले शीतक के बहाव एक दूसरे को जिस जगह काटते हैं (क्रॉस सेक्शन पॉइंट) वहाँ कटिंग टूल की कर्तन छोर (कटिंग एज) होती है। इस कर्तन छोर पर दोनो तरफ से शीतक का प्रवाह, अधिक दबाव से दिया जाता है। इससे कम उष्मा के साथ चिप टूटने का काम भी आसानी से होता है। शीतक प्रवाह के अधिक दबाव से यंत्रण के दौरान तैयार होने वाली चिप कर्तन बिंदु तथा पुर्जे से दूर फेंकी जाती हैं। आम तौर पर यंत्रण के दौरान शीतक का दबाव 5-7 बार होता है। यहीं दबाव जेट टर्निंग में 15-20 बार होता है।
सामान्य मशीन में टूल होल्डर को शीतक पंप से आई नलिका के साथ जोड़ा जाता है। टूल होल्डर में आया शीतक, क्लैंप और इन्सर्ट के नीचे वाले छिद्र से, इन्सर्ट की नोक पर बाहर निकलता है। मशीन में टूल होल्डर टरेट में बिठाया हो तब भी होल्डर को शीतक पंप से आई नलिका के साथ जोड़ा जाता है। डबल क्लैंपिंग रचना में, टूल होल्डर पर क्लैंप के नीचे और पिछले भाग में, दो जगह ट्यूब कनेक्शन (चित्र क्र. 3) दिया गया है। इससे शीतक की आपूर्ति की जाती है।

चिप बाहर निकालना
हमारी नियमित यंत्रण पद्धति में (पैरामीटर, पुर्जा, मशीन) कोई भी बदलाव किए बिना सिर्फ शीतक प्रवाह वाले टूल होल्डर बिठाने से टूल की आयु में लगभग 30% का फर्क पड़ता है।

मिसाल
हमारे एक ग्राहक, 'मझाक' कंपनी की सी.एन.सी. मशीन पर अडैप्टर स्लीव का यंत्रण कर रहे थे। 28-32 HRC कठोरता वाले C30/C20 मटीरीयल की अडैप्टर स्लीव पर OD टर्निंग ऑपरेशन करना था। यंत्रण के दौरान शीतक का दबाव 15 बार रखने का सुझाव हमने ग्राहक को दिया था। पहले किसी अन्य टूल के इस्तेमाल से ग्राहक उसका यंत्रण कर रहे थे, लेकिन उसमें सरफेस फिनिश तथा चिप ब्रेकिंग में मुश्किल हो रही थी। हमसे पूछने पर ग्राहक को जेट टर्निंग का विकल्प दिया गया।

ग्राहक द्वारा जेट टर्निंग टूल होल्डर के इस्तेमाल से यंत्रण किया जाने पर, अडैप्टर स्लीव के सरफेस फिनिश के साथ में चिप ब्रेकिंग में भी सुधार हुआ। टूल की आयु 30% बढ़ी। तालिका क्र. 1 देखें।

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