سپنڈل ٹول کے کام کرنے کا اصول – CNC مشینی مراکز میں ڈھیلا اور کلیمپنگ
خلاصہ: یہ مقالہ CNC مشینی مراکز میں سپنڈل ٹول لوزنگ اور کلیمپنگ میکانزم کے بنیادی ڈھانچے اور کام کرنے کے اصول پر تفصیل سے وضاحت کرتا ہے، بشمول مختلف اجزاء کی تشکیل، کام کرنے کا عمل، اور کلیدی پیرامیٹرز۔ اس کا مقصد اس اہم فنکشن کے اندرونی میکانزم کا گہرائی سے تجزیہ کرنا، متعلقہ تکنیکی عملے کے لیے نظریاتی حوالہ جات فراہم کرنا، CNC مشینی مراکز کے اسپنڈل سسٹم کو بہتر طور پر سمجھنے اور اسے برقرار رکھنے میں مدد کرنا، اور مشینی عمل کی اعلیٰ کارکردگی اور درستگی کو یقینی بنانا ہے۔
I. تعارف
مشینی مراکز میں سپنڈل ٹول لوزنگ اور کلیمپنگ کا فنکشن CNC مشینی مراکز کے لیے خودکار مشینی حاصل کرنے کے لیے ایک اہم بنیاد ہے۔ اگرچہ مختلف ماڈلز کے درمیان اس کی ساخت اور کام کرنے کے اصول میں کچھ فرق موجود ہیں، لیکن بنیادی فریم ورک یکساں ہے۔ مشینی مراکز کی کارکردگی کو بہتر بنانے، مشینی معیار کو یقینی بنانے اور آلات کی دیکھ بھال کو بہتر بنانے کے لیے اس کے کام کرنے والے اصول پر گہرائی سے تحقیق بہت اہمیت کی حامل ہے۔
II بنیادی ڈھانچہ
CNC مشینی مراکز میں اسپنڈل ٹول لوزنگ اور کلیمپنگ میکانزم بنیادی طور پر درج ذیل اجزاء پر مشتمل ہوتا ہے:
- پل سٹڈ: ٹول کی ٹیپرڈ پنڈلی کی دم پر نصب، یہ ٹول کو سخت کرنے کے لیے پل راڈ کے لیے ایک اہم جڑنے والا جزو ہے۔ یہ ٹول کی پوزیشننگ اور کلیمپنگ کو حاصل کرنے کے لیے پل راڈ کے سر پر سٹیل کی گیندوں کے ساتھ تعاون کرتا ہے۔
- پل راڈ: اسٹیل کی گیندوں کے ذریعے پل سٹڈ کے ساتھ تعامل کے ذریعے، یہ آلے کے کلیمپنگ اور ڈھیلے ہونے والے اعمال کو محسوس کرنے کے لیے تناؤ اور زور کی قوتوں کو منتقل کرتا ہے۔ اس کی حرکت کو پسٹن اور چشموں سے کنٹرول کیا جاتا ہے۔
- پللی: عام طور پر پاور ٹرانسمیشن کے لیے ایک انٹرمیڈیٹ جزو کے طور پر کام کرتا ہے، سپنڈل ٹول لوزنگ اور کلیمپنگ میکانزم میں، یہ ٹرانسمیشن لنکس میں شامل ہو سکتا ہے جو متعلقہ اجزاء کی نقل و حرکت کو چلاتے ہیں۔ مثال کے طور پر، یہ ہائیڈرولک سسٹم یا دیگر ڈرائیونگ آلات سے منسلک ہو سکتا ہے تاکہ اجزاء کی نقل و حرکت جیسے کہ پسٹن کو چلایا جا سکے۔
- Belleville Spring: بہار کے پتوں کے متعدد جوڑوں پر مشتمل، یہ آلے کی کشیدگی کی قوت پیدا کرنے کے لیے ایک کلیدی جز ہے۔ اس کی طاقتور لچکدار قوت اس بات کو یقینی بناتی ہے کہ آلے کو مشینی عمل کے دوران تکلی کے ٹیپرڈ سوراخ کے اندر مستحکم طور پر طے کیا گیا ہے، مشینی درستگی کی ضمانت دیتا ہے۔
- لاک نٹ: کام کے عمل کے دوران انہیں ڈھیلے ہونے سے روکنے کے لیے بیلویل اسپرنگ جیسے اجزاء کو ٹھیک کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے اور پورے آلے کے ڈھیلے اور کلیمپنگ میکانزم کے استحکام اور وشوسنییتا کو یقینی بنایا جاتا ہے۔
- شیم کو ایڈجسٹ کرنا: ایڈجسٹ کرنے والی شیم کو پیسنے سے، پسٹن کے اسٹروک کے آخر میں پل راڈ اور پل سٹڈ کے درمیان رابطے کی حالت کو درست طریقے سے کنٹرول کیا جا سکتا ہے، جس سے آلے کے ہموار ڈھیلے اور سخت ہونے کو یقینی بنایا جا سکتا ہے۔ یہ پورے ٹول لوزنگ اور کلیمپنگ میکانزم کی درستگی ایڈجسٹمنٹ میں اہم کردار ادا کرتا ہے۔
- کوائل اسپرنگ: یہ آلے کے ڈھیلے ہونے کے عمل میں ایک کردار ادا کرتا ہے اور پسٹن کی حرکت میں مدد کرتا ہے۔ مثال کے طور پر، جب پسٹن ٹول کو ڈھیلا کرنے کے لیے پل راڈ کو دھکیلنے کے لیے نیچے کی طرف جاتا ہے، تو کوائل اسپرنگ ایک مخصوص لچکدار قوت فراہم کرتا ہے تاکہ عمل کی ہمواری اور بھروسے کو یقینی بنایا جا سکے۔
- پسٹن: یہ ٹول لوزنگ اور کلیمپنگ میکانزم میں طاقت کو چلانے والا جزو ہے۔ ہائیڈرولک پریشر سے چلتے ہوئے، یہ اوپر اور نیچے کی طرف بڑھتا ہے، اور پھر پل راڈ کو چلاتا ہے تاکہ آلے کے کلیمپنگ اور ڈھیلے ہونے والے اعمال کا احساس ہو۔ اس کے اسٹروک اور زور کا درست کنٹرول پورے ٹول کو ڈھیلا کرنے اور کلیمپنگ کے عمل کے لیے بہت ضروری ہے۔
- حد سوئچز 9 اور 10: وہ بالترتیب ٹول کلیمپنگ اور ڈھیلا کرنے کے لیے سگنل بھیجنے کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ ان سگنلز کو CNC سسٹم کو واپس دیا جاتا ہے تاکہ سسٹم مشینی عمل کو درست طریقے سے کنٹرول کر سکے، ہر عمل کی مربوط پیش رفت کو یقینی بنا سکے، اور ٹول کلیمپنگ سٹیٹ کے غلط فیصلے کی وجہ سے ہونے والے مشینی حادثات سے بچ سکے۔
- پللی: اوپر آئٹم 3 میں ذکر کردہ گھرنی کی طرح، یہ بجلی کی مستحکم ترسیل کو یقینی بنانے اور ٹول لوزنگ اور کلیمپنگ میکانزم کے تمام اجزاء کو پہلے سے طے شدہ پروگرام کے مطابق تعاون کے ساتھ کام کرنے کے قابل بنانے کے لیے ٹرانسمیشن سسٹم میں ایک ساتھ حصہ لیتی ہے۔
- اینڈ کور: یہ سپنڈل کے اندرونی ڈھانچے کی حفاظت اور سیل کرنے کا کردار ادا کرتا ہے، دھول اور چپس جیسی نجاستوں کو سپنڈل کے اندرونی حصے میں داخل ہونے سے روکتا ہے اور ٹول لوزنگ اور کلیمپنگ میکانزم کے معمول کے عمل کو متاثر کرتا ہے۔ ایک ہی وقت میں، یہ اندرونی اجزاء کے لیے نسبتاً مستحکم کام کرنے والا ماحول بھی فراہم کرتا ہے۔
- ایڈجسٹنگ اسکرو: اس کا استعمال کچھ اجزاء کی پوزیشنوں یا کلیئرنس میں ٹھیک ایڈجسٹمنٹ کرنے کے لیے کیا جا سکتا ہے تاکہ ٹول لوزنگ اور کلیمپنگ میکانزم کی کارکردگی کو مزید بہتر بنایا جا سکے اور اس بات کو یقینی بنایا جا سکے کہ یہ طویل مدتی استعمال کے دوران اعلیٰ درستگی سے کام کرنے والی حالت کو برقرار رکھے۔
III کام کرنے کا اصول
(I) ٹول کلیمپنگ کا عمل
جب مشینی مرکز عام مشینی حالت میں ہوتا ہے، پسٹن 8 کے اوپری سرے پر کوئی ہائیڈرولک آئل پریشر نہیں ہوتا ہے۔ اس وقت، کوائل اسپرنگ 7 قدرتی طور پر پھیلی ہوئی حالت میں ہوتا ہے، اور اس کی لچکدار قوت پسٹن 8 کو ایک مخصوص پوزیشن پر اوپر کی طرف لے جاتی ہے۔ دریں اثنا، Belleville موسم بہار 4 بھی ایک کردار ادا کرتا ہے. اپنی لچکدار خصوصیات کی وجہ سے، بیلویل اسپرنگ 4 پل راڈ 2 کو اوپر کی طرف بڑھنے کے لیے دھکیلتا ہے، تاکہ پل راڈ 2 کے سر پر 4 سٹیل کی گیندیں ٹول شینک کے پل سٹڈ 1 کی دم کی کنڈلی نالی میں داخل ہو جائیں۔ پل راڈ 2 اور سٹیل کی گیندوں کے ذریعے، اس طرح ٹول کی پنڈلی کو مضبوطی سے پکڑے اور تکلی کے ٹیپرڈ ہول کے اندر ٹول کی درست پوزیشننگ اور مضبوط کلیمپنگ کا احساس کریں۔ کلیمپنگ کا یہ طریقہ بیلویل اسپرنگ کی طاقتور لچکدار ممکنہ توانائی کو استعمال کرتا ہے اور یہ یقینی بنانے کے لیے کافی تناؤ والی قوت فراہم کر سکتا ہے کہ یہ آلہ تیز رفتار گردش اور کاٹنے والی قوتوں کے عمل کے تحت ڈھیلا نہیں ہو گا، مشینی درستگی اور استحکام کی ضمانت دیتا ہے۔
(II) ٹول ڈھیلا کرنے کا عمل
جب ٹول کو تبدیل کرنا ضروری ہوتا ہے، ہائیڈرولک نظام کو چالو کیا جاتا ہے، اور ہائیڈرولک تیل پسٹن 8 کے نچلے سرے میں داخل ہوتا ہے، اوپر کی طرف زور پیدا کرتا ہے۔ ہائیڈرولک تھرسٹ کے عمل کے تحت، پسٹن 8 کوائل اسپرنگ 7 کی لچکدار قوت پر قابو پاتا ہے اور نیچے کی طرف بڑھنا شروع کر دیتا ہے۔ پسٹن 8 کی نیچے کی طرف حرکت پُل راڈ 2 کو ہم آہنگی سے نیچے کی طرف بڑھنے کے لیے دھکیلتی ہے۔ جیسے ہی پل راڈ 2 نیچے کی طرف بڑھتا ہے، سٹیل کی گیندیں ٹول شینک کے پل سٹڈ 1 کی دم کی کنڈلی نالی سے منقطع ہو جاتی ہیں اور سپنڈل کے عقبی ٹیپرڈ ہول کے اوپری حصے میں اینولر نالی میں داخل ہو جاتی ہیں۔ اس وقت، اسٹیل کی گیندوں کا پل سٹڈ 1 پر کوئی روک تھام کا اثر نہیں ہوتا ہے، اور ٹول ڈھیلا ہو جاتا ہے۔ جب ہیرا پھیری کرنے والا ٹول کی پنڈلی کو سپنڈل سے باہر نکالتا ہے، تو پسٹن کے مرکزی سوراخوں اور پل راڈ کے ذریعے کمپریسڈ ہوا باہر نکلتی ہے تاکہ اسپنڈل کے ٹیپرڈ ہول میں چپس اور دھول جیسی نجاست کو صاف کیا جا سکے، اگلے ٹول کی تنصیب کی تیاری۔
(III) حد سوئچز کا کردار
ٹول لوزنگ اور کلیمپنگ کے پورے عمل میں سگنل فیڈ بیک میں لمٹ سوئچز 9 اور 10 اہم کردار ادا کرتے ہیں۔ جب ٹول کو جگہ پر کلیمپ کیا جاتا ہے، تو متعلقہ اجزاء کی پوزیشن میں تبدیلی حد سوئچ 9 کو متحرک کرتی ہے، اور حد سوئچ 9 فوری طور پر CNC سسٹم کو ٹول کلیمپنگ سگنل بھیجتا ہے۔ اس سگنل کو حاصل کرنے کے بعد، CNC سسٹم تصدیق کرتا ہے کہ ٹول ایک مستحکم کلیمپنگ حالت میں ہے اور اس کے بعد مشینی آپریشن شروع کر سکتا ہے، جیسے اسپنڈل روٹیشن اور ٹول فیڈ۔ اسی طرح، جب ٹول لوزنگ ایکشن مکمل ہو جاتا ہے، تو حد سوئچ 10 کو متحرک کیا جاتا ہے، اور یہ CNC سسٹم کو ٹول لوزنگ سگنل بھیجتا ہے۔ اس وقت، سی این سی سسٹم مینیپلیٹر کو کنٹرول کر سکتا ہے تاکہ ٹول کو تبدیل کرنے کے آپریشن کو مکمل کیا جا سکے تاکہ آلے کو تبدیل کرنے کے پورے عمل کی آٹومیشن اور درستگی کو یقینی بنایا جا سکے۔
(IV) کلیدی پیرامیٹرز اور ڈیزائن پوائنٹس
- تناؤ کی قوت: CNC مشینی مرکز بیلویل اسپرنگس کے کل 34 جوڑے (68 ٹکڑے) استعمال کرتا ہے، جو ایک طاقتور تناؤ کی قوت پیدا کر سکتا ہے۔ عام حالات میں، ٹول کو سخت کرنے کے لیے تناؤ کی قوت 10 kN ہے، اور یہ زیادہ سے زیادہ 13 kN تک پہنچ سکتی ہے۔ اس طرح کا تناؤ والی قوت کا ڈیزائن مشینی عمل کے دوران آلے پر کام کرنے والی مختلف کٹنگ قوتوں اور سینٹری فیوگل قوتوں سے نمٹنے کے لیے کافی ہے، جو تکلے کے ٹیپرڈ ہول کے اندر ٹول کی مستحکم فکسشن کو یقینی بناتا ہے، مشینی عمل کے دوران آلے کو بے گھر ہونے یا گرنے سے روکتا ہے، اور اس طرح مشینی معیار اور سطح کی درستگی کی ضمانت دیتا ہے۔
- پسٹن اسٹروک: ٹول کو تبدیل کرتے وقت، پسٹن 8 کا اسٹروک 12 ملی میٹر ہے۔ اس 12 ملی میٹر اسٹروک کے دوران، پسٹن کی حرکت کو دو مراحل میں تقسیم کیا جاتا ہے۔ سب سے پہلے، پسٹن تقریباً 4 ملی میٹر آگے بڑھنے کے بعد، یہ پل راڈ 2 کو حرکت دینے کے لیے دھکیلنا شروع کر دیتا ہے جب تک کہ سٹیل کی گیندیں تکلے کے ٹیپرڈ ہول کے اوپری حصے میں Φ37-ملی میٹر کنڈلی نالی میں داخل نہ ہو جائیں۔ اس وقت، آلہ ڈھیلا شروع ہوتا ہے. اس کے بعد، پل راڈ اس وقت تک نیچے آتا رہتا ہے جب تک کہ پل راڈ کی سطح "a" پل سٹڈ کے اوپری حصے سے رابطہ نہیں کرتی، ٹول کو مکمل طور پر اسپنڈل کے ٹیپرڈ ہول سے باہر دھکیل دیتی ہے تاکہ جوڑ توڑ کرنے والا آلے کو آسانی سے ہٹا سکے۔ پسٹن کے اسٹروک کو درست طریقے سے کنٹرول کرنے سے، ٹول کے ڈھیلے اور کلیمپنگ کے عمل کو درست طریقے سے مکمل کیا جا سکتا ہے، ناکافی یا ضرورت سے زیادہ اسٹروک جیسے مسائل سے بچتے ہوئے جو ڈھیلے کلیمپنگ یا ٹول کو ڈھیلا کرنے میں ناکامی کا باعث بن سکتے ہیں۔
- رابطے کے تناؤ اور مواد کے تقاضے: چونکہ 4 سٹیل کی گیندیں، پل سٹڈ کی مخروطی سطح، سپنڈل ہول کی سطح، اور وہ سوراخ جہاں سٹیل کی گیندیں واقع ہیں کام کے عمل کے دوران کافی رابطے کا دباؤ برداشت کرتی ہیں، اس لیے ان حصوں کے مواد اور سطح کی سختی پر اعلیٰ تقاضے رکھے جاتے ہیں۔ اسٹیل کی گیندوں پر قوت کی مستقل مزاجی کو یقینی بنانے کے لیے، وہ سوراخ جہاں اسٹیل کی 4 گیندیں واقع ہیں، ایک ہی جہاز میں ہونے کو سختی سے یقینی بنایا جائے۔ عام طور پر، یہ کلیدی پرزے اعلیٰ طاقت، زیادہ سختی، اور لباس مزاحم مواد کو اپناتے ہیں اور اپنی سطح کی سختی اور پہننے کی مزاحمت کو بہتر بنانے کے لیے درست مشینی اور گرمی کے علاج کے عمل سے گزرتے ہیں، اس بات کو یقینی بناتے ہوئے کہ مختلف اجزاء کی رابطہ سطحیں طویل مدتی اور بار بار استعمال کے دوران اچھی کام کرنے والی حالت کو برقرار رکھ سکیں، پہننے کو کم کر سکیں اور آلات کی خرابی کو کم کر سکیں۔ میکانزم
چہارم نتیجہ
CNC مشینی مراکز میں اسپنڈل ٹول لوزنگ اور کلیمپنگ میکانزم کا بنیادی ڈھانچہ اور کام کا اصول ایک پیچیدہ اور جدید ترین نظام تشکیل دیتا ہے۔ ہر جزو ایک دوسرے کے ساتھ تعاون کرتا ہے اور قریبی ہم آہنگی کرتا ہے۔ عین مطابق مکینیکل ڈیزائن اور ذہین مکینیکل ڈھانچے کے ذریعے، تیز رفتار اور درست کلیمپنگ اور ٹولز کو ڈھیلا کرنا حاصل کیا جاتا ہے، جو CNC مشینی مراکز کی موثر اور خودکار مشینی کے لیے ایک طاقتور ضمانت فراہم کرتا ہے۔ CNC مشینی مراکز کے ڈیزائن، مینوفیکچرنگ، استعمال اور دیکھ بھال کے لیے اس کے کام کرنے والے اصول اور کلیدی تکنیکی نکات کی گہرائی سے سمجھنا بہت اہم ہے۔ مستقبل کی ترقی میں، CNC مشینی ٹکنالوجی کی مسلسل پیشرفت کے ساتھ، اسپنڈل ٹول لوزنگ اور کلیمپنگ میکانزم کو بھی مسلسل بہتر اور بہتر بنایا جائے گا، جو اعلیٰ ترین مینوفیکچرنگ انڈسٹری کے بڑھتے ہوئے مطالبات کو پورا کرنے کے لیے اعلیٰ درستگی، تیز رفتار اور زیادہ قابل اعتماد کارکردگی کی طرف گامزن ہوگا۔