CNC مشینی کی صلاحیتوں کو مکمل طور پر استعمال کرنے کے لیے، ڈیزائنرز کو مینوفیکچرنگ کے مخصوص قوانین کے مطابق ڈیزائن کرنا چاہیے۔ تاہم، یہ مشکل ہو سکتا ہے کیونکہ صنعت کے مخصوص معیارات موجود نہیں ہیں۔ اس مضمون میں، ہم نے CNC مشینی کے لیے بہترین ڈیزائن کے طریقوں کے لیے ایک جامع گائیڈ مرتب کیا ہے۔ ہم نے جدید CNC سسٹمز کی فزیبلٹی کو بیان کرنے پر توجہ مرکوز کی ہے اور متعلقہ اخراجات کو نظر انداز کیا ہے۔ CNC کے پرزوں کو لاگت سے مؤثر طریقے سے ڈیزائن کرنے کے لیے گائیڈ کے لیے، اس مضمون کا حوالہ دیں۔
CNC مشینی
CNC مشینی ایک تخفیف مینوفیکچرنگ تکنیک ہے۔ CNC میں، مختلف کٹنگ ٹولز جو تیز رفتاری سے گھومتے ہیں (ہزاروں RPM) کو ٹھوس بلاک سے مواد کو ختم کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے تاکہ CAD ماڈل کی بنیاد پر حصہ بنایا جا سکے۔ دھاتوں اور پلاسٹک دونوں کو CNC کا استعمال کرتے ہوئے مشینی کیا جا سکتا ہے۔
CNC مشینی اعلی جہتی درستگی اور سخت رواداری پیش کرتی ہے جو اعلی حجم کی پیداوار اور یک طرفہ ملازمتوں دونوں کے لیے موزوں ہے۔ درحقیقت، یہ فی الحال 3D پرنٹنگ کے مقابلے میں، دھاتی پروٹوٹائپس بنانے کے لیے سب سے زیادہ سرمایہ کاری مؤثر طریقہ ہے۔
CNC مین ڈیزائن کی حدود
CNC بہترین ڈیزائن لچک پیش کرتا ہے، لیکن ڈیزائن کی کچھ حدود ہیں۔ یہ حدود کاٹنے کے عمل کے بنیادی میکانکس سے متعلق ہیں، بنیادی طور پر ٹول جیومیٹری اور ٹول تک رسائی سے۔
1. آلے کی شکل
سب سے عام CNC ٹولز، جیسے اینڈ ملز اور ڈرلز، بیلناکار ہوتے ہیں اور ان کی کاٹنے کی لمبائی محدود ہوتی ہے۔ جیسے ہی مواد کو ورک پیس سے ہٹا دیا جاتا ہے، آلے کی شکل مشینی حصے پر نقل کی جاتی ہے۔
مثال کے طور پر، اس کا مطلب یہ ہے کہ CNC حصے کے اندرونی کونوں میں ہمیشہ ایک رداس ہوتا ہے، قطع نظر اس کے کہ استعمال کیے گئے ٹول کے سائز سے قطع نظر۔
2. ٹول کالنگ
مواد کو ہٹاتے وقت، ٹول اوپر سے براہ راست ورک پیس تک پہنچتا ہے۔ یہ CNC مشینی کے ساتھ نہیں کیا جا سکتا، سوائے انڈر کٹ کے، جس پر ہم بعد میں بات کریں گے۔
ماڈل کی تمام خصوصیات، جیسے سوراخ، گہا اور عمودی دیواروں کو چھ بنیادی سمتوں میں سے ایک کے ساتھ سیدھ میں کرنا ایک اچھا ڈیزائن پریکٹس ہے۔ یہ پابندی سے زیادہ ایک تجویز ہے، خاص طور پر چونکہ 5-axis CNC سسٹم اعلی درجے کی کام کرنے کی صلاحیت پیش کرتے ہیں۔
ٹولنگ ایک تشویش کا باعث ہے جب ایسے پرزوں کی مشینی خصوصیات جن میں پہلو کا تناسب بڑا ہو۔ مثال کے طور پر، گہری گہا کے نیچے تک پہنچنے کے لیے ایک لمبے شافٹ کے ساتھ ایک خصوصی ٹول کی ضرورت ہوتی ہے، جو اختتامی اثر کی سختی کو کم کر سکتا ہے، کمپن بڑھا سکتا ہے، اور قابلِ حصول درستگی کو کم کر سکتا ہے۔
CNC پروسیسنگ ڈیزائن رولز
CNC مشینی کے پرزوں کو ڈیزائن کرتے وقت، ایک چیلنج صنعت کے مخصوص معیارات کی عدم موجودگی ہے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ CNC مشین اور ٹول مینوفیکچررز اپنی تکنیکی صلاحیتوں میں مسلسل اضافہ کر رہے ہیں، اس طرح اس کی حد کو وسیع کر رہے ہیں جو حاصل کیا جا سکتا ہے۔ ذیل میں، ہم نے CNC مشینی پرزوں میں پائی جانے والی سب سے عام خصوصیات کے لیے تجویز کردہ اور قابل عمل اقدار کا خلاصہ کرتے ہوئے ایک جدول فراہم کیا ہے۔
1. جیبیں اور رسیسز
درج ذیل متن کو یاد رکھیں: "تجویز کردہ جیب کی گہرائی: 4 بار پاکٹ چوڑائی۔ اینڈ ملز کی کاٹنے کی لمبائی محدود ہوتی ہے، عام طور پر ان کے قطر سے 3-4 گنا زیادہ۔ جب گہرائی سے چوڑائی کا تناسب چھوٹا ہوتا ہے، تو ٹول ڈیفلیکشن، چپ انخلاء، اور کمپن جیسے مسائل زیادہ نمایاں ہو جاتے ہیں۔ اچھے نتائج کو یقینی بنانے کے لیے، گہا کی گہرائی کو اس کی چوڑائی سے 4 گنا تک محدود کریں۔
اگر آپ کو مزید گہرائی کی ضرورت ہے تو، آپ متغیر گہا کی گہرائی کے ساتھ کسی حصے کو ڈیزائن کرنے کے بارے میں سوچ سکتے ہیں (مثال کے لیے اوپر کی تصویر دیکھیں)۔ جب گہرے گہا کی گھسائی کرنے کی بات آتی ہے تو، ایک گہا کو گہرائی کے طور پر درجہ بندی کیا جاتا ہے اگر اس کی گہرائی استعمال کیے جانے والے آلے کے قطر سے چھ گنا زیادہ ہو۔ خصوصی ٹولنگ 1 انچ قطر کی اینڈ مل کے ساتھ 30 سینٹی میٹر کی زیادہ سے زیادہ گہرائی کی اجازت دیتی ہے، جو کہ ٹول کے قطر سے گہا کی گہرائی کا تناسب 30:1 کے برابر ہے۔
2. اندرونی کنارے
عمودی کونے کا رداس: ⅓ x گہا کی گہرائی (یا اس سے زیادہ) تجویز کردہ
صحیح سائز کے ٹول کو منتخب کرنے اور گہا کی گہرائی کی تجویز کردہ ہدایات پر عمل کرنے کے لیے تجویز کردہ اندرونی کونے کے رداس کی اقدار کو استعمال کرنا ضروری ہے۔ تجویز کردہ قدر سے اوپر کونے کے رداس کو تھوڑا سا بڑھانا (مثلاً 1 ملی میٹر) ٹول کو 90° زاویہ کے بجائے ایک سرکلر راستے پر کاٹنے کے قابل بناتا ہے، جس کے نتیجے میں سطح بہتر ہوتی ہے۔ اگر ایک تیز 90° اندر کونے کی ضرورت ہو تو، کونے کے رداس کو کم کرنے کے بجائے ٹی کے سائز کا انڈر کٹ شامل کرنے پر غور کریں۔ فرش کے رداس کے لیے، تجویز کردہ قدریں 0.5 ملی میٹر، 1 ملی میٹر، یا کوئی رداس نہیں ہیں۔ تاہم، کوئی بھی رداس قابل قبول ہے۔ اینڈ مل کا نچلا کنارہ چپٹا یا تھوڑا سا گول ہوتا ہے۔ دیگر فلور ریڈی کو بال اینڈ ٹولز کا استعمال کرتے ہوئے مشینی کیا جا سکتا ہے۔ تجویز کردہ اقدار پر عمل کرنا ایک اچھا عمل ہے کیونکہ یہ مشینی ماہرین کے لیے ترجیحی انتخاب ہے۔
3. پتلی دیوار
کم از کم دیوار کی موٹائی کی سفارشات: 0.8 ملی میٹر (دھاتی)، 1.5 ملی میٹر (پلاسٹک)؛ 0.5 ملی میٹر (دھاتی)، 1.0 ملی میٹر (پلاسٹک) قابل قبول ہیں۔
دیوار کی موٹائی کو کم کرنے سے مواد کی سختی کم ہوتی ہے، جس کی وجہ سے مشینی کے دوران کمپن بڑھ جاتی ہے اور قابل حصول درستگی کم ہوتی ہے۔ پلاسٹک میں بقایا دباؤ کی وجہ سے تپنے اور بڑھتے ہوئے درجہ حرارت کی وجہ سے نرم ہونے کا رجحان ہوتا ہے، اس لیے دیوار کی کم از کم موٹائی زیادہ استعمال کرنے کی سفارش کی جاتی ہے۔
4. سوراخ
قطر کے معیاری ڈرل سائز کی سفارش کی جاتی ہے۔ 1 ملی میٹر سے زیادہ کوئی بھی قطر ممکن ہے۔ سوراخ بنانا ایک ڈرل یا اختتام کے ساتھ کیا جاتا ہےcnc milled. ڈرل کے سائز میٹرک اور امپیریل یونٹس میں معیاری ہیں۔ ریمر اور بورنگ ٹولز ایسے سوراخوں کو ختم کرنے کے لیے استعمال کیے جاتے ہیں جن کے لیے سخت برداشت کی ضرورت ہوتی ہے۔ ⌀20 ملی میٹر سے کم قطر کے لیے، معیاری قطر استعمال کرنے کا مشورہ دیا جاتا ہے۔
زیادہ سے زیادہ گہرائی تجویز کردہ 4 x برائے نام قطر؛ عام 10 x برائے نام قطر؛ قابل عمل 40 ایکس برائے نام قطر
غیر معیاری قطر کے سوراخوں کو اینڈ مل کا استعمال کرتے ہوئے مشینی کیا جانا چاہئے۔ اس منظر نامے میں، زیادہ سے زیادہ گہا کی گہرائی کی حد لاگو ہوتی ہے، اور زیادہ سے زیادہ گہرائی کی قدر استعمال کرنے کی سفارش کی جاتی ہے۔ اگر آپ کو مشین کے سوراخ کو عام قیمت سے زیادہ گہرا کرنے کی ضرورت ہے تو، کم از کم 3 ملی میٹر قطر کے ساتھ ایک خصوصی ڈرل استعمال کریں۔ ڈرل کے ساتھ مشینی بلائنڈ ہولز میں 135° زاویہ کے ساتھ ٹیپرڈ بیس ہوتا ہے، جبکہ اینڈ مل کے ساتھ مشینی سوراخ چپٹے ہوتے ہیں۔ CNC مشینی میں، سوراخ اور اندھے سوراخ کے درمیان کوئی خاص ترجیح نہیں ہے.
5. دھاگے
کم از کم دھاگے کا سائز M2 ہے۔ M6 یا اس سے بڑے تھریڈز استعمال کرنے کی سفارش کی جاتی ہے۔ اندرونی دھاگے نلکوں کا استعمال کرتے ہوئے بنائے جاتے ہیں، جبکہ بیرونی دھاگوں کو ڈیز کا استعمال کرتے ہوئے بنایا جاتا ہے۔ ٹیپس اور ڈیز دونوں کو M2 تھریڈ بنانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ CNC تھریڈنگ ٹولز بڑے پیمانے پر استعمال کیے جاتے ہیں اور مشینی ماہرین اسے ترجیح دیتے ہیں کیونکہ یہ نل ٹوٹنے کے خطرے کو کم کرتے ہیں۔ CNC تھریڈنگ ٹولز کو M6 تھریڈز بنانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔
دھاگے کی لمبائی کم از کم 1.5 x برائے نام قطر؛ 3 ایکس برائے نام قطر کی سفارش کی جاتی ہے۔
ابتدائی چند دانت دھاگے پر زیادہ تر بوجھ برداشت کرتے ہیں (معمولی قطر سے 1.5 گنا تک)۔ اس طرح، برائے نام قطر سے تین گنا بڑے دھاگے غیر ضروری ہیں۔ نل کے ساتھ بنائے گئے اندھے سوراخوں میں دھاگوں کے لیے (یعنی تمام دھاگے M6 سے چھوٹے)، سوراخ کے نچلے حصے میں برائے نام قطر کے 1.5 گنا کے برابر ایک غیر تھریڈڈ لمبائی شامل کریں۔
جب CNC تھریڈنگ ٹولز استعمال کیے جا سکتے ہیں (یعنی M6 سے بڑے تھریڈز)، تو سوراخ کو اس کی پوری لمبائی میں تھریڈ کیا جا سکتا ہے۔
6. چھوٹی خصوصیات
کم از کم تجویز کردہ سوراخ کا قطر 2.5 ملی میٹر (0.1 انچ) ہے؛ کم از کم 0.05 ملی میٹر (0.005 انچ) بھی قابل قبول ہے۔ زیادہ تر مشین شاپس چھوٹے گہاوں اور سوراخوں کو درست طریقے سے مشین بنا سکتی ہیں۔
اس حد سے نیچے کسی بھی چیز کو مائیکرو مشیننگ سمجھا جاتا ہے۔CNC صحت سے متعلق ملنگایسی خصوصیات (جہاں کاٹنے کے عمل کا جسمانی تغیر اس حد کے اندر ہوتا ہے) کے لیے خصوصی آلات (مائیکرو ڈرلز) اور ماہرانہ علم کی ضرورت ہوتی ہے، اس لیے ان سے اجتناب کرنے کی سفارش کی جاتی ہے جب تک کہ بالکل ضروری نہ ہو۔
7. رواداری
معیاری: ±0.125 ملی میٹر (0.005 انچ)
عام: ±0.025 ملی میٹر (0.001 انچ)
کارکردگی: ±0.0125 ملی میٹر (0.0005 انچ)
رواداری طول و عرض کے لیے قابل قبول حدیں قائم کرتی ہے۔ قابل حصول رواداری کا انحصار حصہ کے بنیادی جہتوں اور جیومیٹری پر ہوتا ہے۔ فراہم کردہ اقدار عملی رہنما خطوط ہیں۔ مخصوص رواداری کی غیر موجودگی میں، زیادہ تر مشین شاپس معیاری ±0.125 ملی میٹر (0.005 انچ) رواداری کا استعمال کریں گی۔
8. متن اور خط
تجویز کردہ فونٹ سائز 20 (یا اس سے بڑا) اور 5 ملی میٹر حروف ہے۔
کندہ شدہ متن ابھرے ہوئے متن سے بہتر ہے کیونکہ یہ کم مواد کو ہٹاتا ہے۔ کم از کم 20 پوائنٹس کے فونٹ سائز کے ساتھ sans-serif فونٹ استعمال کرنے کی سفارش کی جاتی ہے، جیسے Microsoft YaHei یا Verdana۔ بہت سی سی این سی مشینوں میں ان فونٹس کے لیے پہلے سے پروگرام شدہ معمولات ہوتے ہیں۔
مشین سیٹ اپ اور پارٹ اورینٹیشن
ایک حصے کا اسکیمیٹک ڈایاگرام جس میں متعدد سیٹ اپ کی ضرورت ہوتی ہے ذیل میں دکھایا گیا ہے:
ٹول تک رسائی CNC مشینی کے ڈیزائن میں ایک اہم حد ہے۔ ماڈل کی تمام سطحوں تک پہنچنے کے لیے، ورک پیس کو کئی بار گھمانا پڑتا ہے۔ مثال کے طور پر، اوپر کی تصویر میں دکھائے گئے حصے کو تین بار گھمانے کی ضرورت ہے: دو بار مشین سے سوراخ کرنے کے لیے دو بنیادی سمتوں میں اور تیسری بار حصے کے پچھلے حصے تک رسائی حاصل کرنے کے لیے۔ ہر بار جب ورک پیس کو گھمایا جاتا ہے، مشین کو دوبارہ کیلیبریٹ کرنا پڑتا ہے، اور ایک نئے کوآرڈینیٹ سسٹم کی وضاحت ہونی چاہیے۔
دو اہم وجوہات کی بنا پر ڈیزائن کرتے وقت مشین سیٹ اپ پر غور کریں:
1. مشین کے سیٹ اپ کی کل تعداد لاگت کو متاثر کرتی ہے۔ حصے کو گھومنے اور دوبارہ ترتیب دینے کے لیے دستی کوشش کی ضرورت ہوتی ہے اور مشینی وقت میں اضافہ ہوتا ہے۔ اگر کسی حصے کو 3-4 بار گھمانے کی ضرورت ہو، تو یہ عام طور پر قابل قبول ہے، لیکن اس حد سے باہر کوئی بھی چیز حد سے زیادہ ہے۔
2. زیادہ سے زیادہ رشتہ دار پوزیشن کی درستگی حاصل کرنے کے لیے، دونوں خصوصیات کو ایک ہی سیٹ اپ میں مشینی ہونا چاہیے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ نئے کال اسٹیپ میں ایک چھوٹی (لیکن نہ ہونے کے برابر) ایرر متعارف کرایا گیا ہے۔
پانچ محور CNC مشینی
5-axis CNC مشینی استعمال کرتے وقت، ایک سے زیادہ مشین سیٹ اپ کی ضرورت کو ختم کیا جا سکتا ہے۔ کثیر محور CNC مشینی پیچیدہ جیومیٹریوں کے ساتھ پرزے تیار کر سکتی ہے کیونکہ یہ گردش کے دو اضافی محور پیش کرتی ہے۔
پانچ محور CNC مشینی ٹول کو ہمیشہ کاٹنے والی سطح پر ٹینجینٹل رہنے کی اجازت دیتی ہے۔ یہ زیادہ پیچیدہ اور موثر ٹول کے راستوں پر عمل کرنے کے قابل بناتا ہے، جس کے نتیجے میں پرزوں کی سطح بہتر ہوتی ہے اور مشینی وقت کم ہوتا ہے۔
تاہم،5 محور سی این سی مشینیاس کی بھی حدود ہیں۔ بنیادی ٹول جیومیٹری اور ٹول تک رسائی کی پابندیاں اب بھی لاگو ہیں، مثال کے طور پر، اندرونی جیومیٹری والے حصوں کو مشینی نہیں کیا جا سکتا۔ اس کے علاوہ، اس طرح کے نظام کو استعمال کرنے کی قیمت زیادہ ہے.
انڈر کٹس کو ڈیزائن کرنا
انڈر کٹس ایسی خصوصیات ہیں جو معیاری کٹنگ ٹولز کے ساتھ مشینی نہیں ہوسکتی ہیں کیونکہ ان کی کچھ سطحیں اوپر سے براہ راست قابل رسائی نہیں ہیں۔ انڈر کٹس کی دو اہم اقسام ہیں: ٹی سلاٹس اور ڈوویٹیل۔ انڈر کٹس یکطرفہ یا دو طرفہ ہو سکتے ہیں اور خصوصی ٹولز کے ساتھ مشینی ہوتے ہیں۔
ٹی سلاٹ کاٹنے والے اوزار بنیادی طور پر عمودی شافٹ سے منسلک افقی کٹنگ انسرٹ کے ساتھ بنائے جاتے ہیں۔ انڈر کٹ کی چوڑائی 3 ملی میٹر اور 40 ملی میٹر کے درمیان مختلف ہو سکتی ہے۔ چوڑائی کے لیے معیاری طول و عرض (یعنی پورے ملی میٹر انکریمنٹ یا انچ کے معیاری حصے) استعمال کرنے کی سفارش کی جاتی ہے کیونکہ ٹولنگ پہلے سے دستیاب ہونے کا زیادہ امکان ہے۔
ڈووٹیل ٹولز کے لیے، زاویہ خصوصیت کا طول و عرض ہے۔ 45° اور 60° ڈووٹیل ٹولز کو معیاری سمجھا جاتا ہے۔
اندرونی دیواروں پر انڈر کٹس کے ساتھ کسی حصے کو ڈیزائن کرتے وقت، ٹول کے لیے کافی کلیئرنس شامل کرنا یاد رکھیں۔ انگوٹھے کا ایک اچھا اصول یہ ہے کہ مشینی دیوار اور اندر کی کسی دوسری دیوار کے درمیان کم از کم چار گنا گہرائی کے برابر جگہ ڈالی جائے۔
معیاری ٹولز کے لیے، کاٹنے کے قطر اور شافٹ کے قطر کے درمیان عام تناسب 2:1 ہے، جو کٹ کی گہرائی کو محدود کرتا ہے۔ جب غیر معیاری انڈر کٹ کی ضرورت ہوتی ہے، تو مشین شاپس اکثر اپنی مرضی کے مطابق انڈر کٹ ٹولز بناتی ہیں۔ اس سے لیڈ ٹائم اور لاگت میں اضافہ ہوتا ہے اور جب بھی ممکن ہو اس سے بچنا چاہیے۔
اندرونی دیوار پر ٹی سلاٹ (بائیں)، ڈووٹیل انڈر کٹ (درمیان) اور ایک طرف انڈر کٹ (دائیں)
تکنیکی ڈرائنگ کا مسودہ تیار کرنا
براہ کرم نوٹ کریں کہ کچھ ڈیزائن کی وضاحتیں STEP یا IGES فائلوں میں شامل نہیں کی جا سکتی ہیں۔ 2D تکنیکی ڈرائنگ کی ضرورت ہے اگر آپ کے ماڈل میں درج ذیل میں سے ایک یا زیادہ شامل ہوں:
تھریڈڈ سوراخ یا شافٹ
برداشت شدہ طول و عرض
مخصوص سطح ختم کی ضروریات
CNC مشین آپریٹرز کے لیے نوٹس
انگوٹھے کے اصول
1. سب سے بڑے قطر کے آلے کے ساتھ مشینی ہونے والے حصے کو ڈیزائن کریں۔
2. تمام اندرونی عمودی کونوں میں بڑے فلٹس (کم از کم ⅓ x گہا کی گہرائی) شامل کریں۔
3. کسی گہا کی گہرائی کو اس کی چوڑائی سے 4 گنا تک محدود کریں۔
4. اپنے ڈیزائن کی اہم خصوصیات کو چھ بنیادی سمتوں میں سے ایک کے ساتھ سیدھ میں رکھیں۔ اگر یہ ممکن نہیں ہے تو، اختیار کریں5 محور سی این سی مشینی خدمات.
5. اپنے ڈیزائن کے ساتھ تکنیکی ڈرائنگ جمع کروائیں جب آپ کے ڈیزائن میں تھریڈز، رواداری، سطح کی تکمیل کی وضاحتیں، یا مشین آپریٹرز کے لیے دیگر تبصرے شامل ہوں۔
اگر آپ مزید جاننا چاہتے ہیں یا انکوائری کرنا چاہتے ہیں، تو براہ کرم بلا جھجھک رابطہ کریں۔ info@anebon.com.
پوسٹ ٹائم: جون-13-2024