কিভাবে CNC মেটাল এনগ্রেভার কাজ করে: মেকানিজম, ওয়ার্কফ্লো এবং যথার্থতা

কোর ইলেকট্রনিক এবং মেকানিক্যাল আর্কিটেকচার

একটি CNC (কম্পিউটার নিউমেরিক্যাল কন্ট্রোল) ধাতব খোদাইয়ের কেন্দ্রে ডিজিটাল নির্দেশাবলী এবং শারীরিক গতির মধ্যে একটি পরিশীলিত সম্পর্ক রয়েছে। প্রক্রিয়াটি দিয়ে শুরু হয় নিয়ামক , যা মেশিনের মস্তিষ্ক হিসাবে কাজ করে। এটি জি-কোড গ্রহণ করে—একটি প্রোগ্রামিং ভাষা যেখানে স্থানাঙ্ক ডেটা রয়েছে—এবং এই ডিজিটাল বাক্যগুলিকে লো-ভোল্টেজ বৈদ্যুতিক পালে অনুবাদ করে। এই ডাল পাঠানো হয় স্টেপার বা সার্ভো ড্রাইভার , যা মোটরগুলিকে শক্তি দেওয়ার জন্য সংকেতগুলিকে প্রশস্ত করে।

মোটরগুলি তখন এই বৈদ্যুতিক শক্তিকে সুনির্দিষ্ট ঘূর্ণন গতিতে রূপান্তর করে। উচ্চ-নির্ভুল ধাতু খোদাইতে, এই ঘূর্ণনটিকে অবশ্যই মাইক্রোস্কোপিক নির্ভুলতার সাথে রৈখিক গতিতে অনুবাদ করতে হবে। এটি ট্রান্সমিশন সিস্টেমের মাধ্যমে অর্জন করা হয়, যা গ্যান্ট্রি (এক্স এবং ওয়াই অক্ষ) এবং স্পিন্ডেল মাউন্ট (জেড-অক্ষ) নড়াচড়া করে। এই সমগ্র ব্যবস্থার অনমনীয়তা সর্বাপেক্ষা গুরুত্বপূর্ণ; কাঠের কাজ করা রাউটারগুলির বিপরীতে, একটি ধাতব খোদাইকারীকে অবশ্যই "বকবক" প্রতিরোধ করতে উল্লেখযোগ্য বিচ্যুতি শক্তিকে প্রতিরোধ করতে হবে, যা দুর্বল পৃষ্ঠের সমাপ্তি এবং ভাঙা সরঞ্জামের কারণ হয়।

ট্রান্সমিশন সিস্টেম: বল স্ক্রু বনাম রাক এবং পিনিয়ন

মেশিনের অক্ষগুলি সরানোর জন্য ব্যবহৃত পদ্ধতিটি সূক্ষ্ম বিবরণ খোদাই করার জন্য এর রেজোলিউশন এবং উপযুক্ততাকে উল্লেখযোগ্যভাবে প্রভাবিত করে। CNC ধাতু খোদাইকারীগুলিতে দুটি প্রাথমিক সংক্রমণের ধরন পাওয়া যায়:

• বল স্ক্রু ট্রান্সমিশন: এটি উচ্চ-নির্ভুল ধাতু খোদাইয়ের জন্য সোনার মান। একটি থ্রেডেড শ্যাফ্ট পুনঃপ্রবর্তনকারী বল বিয়ারিং সহ একটি বাদামের মধ্য দিয়ে চলে। স্ক্রু ঘুরলে, বাদামটি কার্যত শূন্য প্লে (ব্যাকল্যাশ) সহ রৈখিকভাবে সরে যায়। এই প্রক্রিয়াটি অত্যন্ত মসৃণ চলাচল এবং উচ্চ ঘূর্ণন সঁচারক বল ট্রান্সমিশনের অনুমতি দেয়, যা অবস্থান না হারিয়ে স্টেইনলেস স্টিলের মতো শক্ত ধাতুর মধ্য দিয়ে কাটার ধাক্কা দেওয়ার জন্য অপরিহার্য।
• র্যাক এবং পিনিয়ন: বড়, দ্রুততর মেশিনে সাধারণ, এই সিস্টেমটি দাঁতযুক্ত ট্র্যাক (র্যাক) সহ একটি গিয়ার (পিনিয়ন) মেশিং ব্যবহার করে। যদিও এটি উচ্চ গতি এবং সীমাহীন ভ্রমণের দৈর্ঘ্য অফার করে, এটি স্বাভাবিকভাবেই একটি বল স্ক্রু থেকে সামান্য বেশি ব্যাকল্যাশ রয়েছে। মাইক্রোস্কোপিক খোদাই কাজের জন্য, এই মিনিটের খেলার ফলে সামান্য কম সংজ্ঞায়িত কোণ হতে পারে, এটি গয়না বা সূক্ষ্ম যন্ত্র চিহ্নিত করার জন্য কম আদর্শ করে তবে বড় আকারের সাইনেজের জন্য উপযুক্ত।

উপাদান অপসারণ প্রক্রিয়া: রোটারি বনাম লেজার

"খোদাই" CNC মেশিনে ইনস্টল করা টুল হেডের উপর নির্ভর করে দুটি ভিন্ন ভিন্ন শারীরিক প্রক্রিয়া উল্লেখ করতে পারে। সঠিক কর্মপ্রবাহ নির্বাচন করার জন্য পার্থক্য বোঝা অত্যাবশ্যক।

ডিজিটাল ওয়ার্কফ্লো: CAD থেকে মোশন

মেশিন একটি নকশা "দেখতে" না; এটি শুধুমাত্র স্থানাঙ্ক অনুসরণ করে। কর্মপ্রবাহ শৈল্পিক অভিপ্রায়কে গাণিতিক পথে রূপান্তর করে:

• CAD (কম্পিউটার-এইডেড ডিজাইন): ব্যবহারকারী অংশটির একটি 2D ভেক্টর বা 3D মডেল তৈরি করে। খোদাই করার জন্য, ভেক্টর অক্ষর বা আকারের সীমানা নির্ধারণ করে।
• CAM (কম্পিউটার-এইডেড ম্যানুফ্যাকচারিং): এই সফটওয়্যারটি টুলপাথ তৈরি করে। ব্যবহারকারীকে অবশ্যই টুলটি সংজ্ঞায়িত করতে হবে (যেমন, 60-ডিগ্রি ভি-বিট), কাটার গভীরতা এবং গতি। CAM সফ্টওয়্যারটি কাঙ্ক্ষিত জ্যামিতি অর্জনের জন্য টুল সেন্টারকে যে সঠিক পথটি গ্রহণ করতে হবে তা গণনা করে।
• জি-কোড জেনারেশন: CAM আউটপুট হল একটি টেক্সট ফাইল যাতে কমান্ড থাকে G01 X10 Y10 Z-0.5 F200 . এটি মেশিনকে 10,10 সমন্বয় করতে রৈখিকভাবে সরাতে বলে, 0.5 মিমি গভীরতায় নিমজ্জিত করতে, 200 মিমি/মিনিট ফিড হারে।
• কন্ট্রোল সফটওয়্যার: Mach3, GRBL, বা UGS-এর মতো সফ্টওয়্যারগুলি এই কোডটিকে লাইন-বাই-লাইন মেশিন কন্ট্রোলারের কাছে পাঠায়, রিয়েল-টাইম ত্বরণ এবং হ্রাস পরিচালনা করে।

ক্রিটিক্যাল সাব-সিস্টেম: কুলিং এবং চিপ ইভাকুয়েশন

খোদাই করা ধাতু ঘর্ষণ কারণে উল্লেখযোগ্য তাপ উৎপন্ন করে। যদি এই তাপ নিয়ন্ত্রণ করা না হয়, তাহলে খোদাই করা বিট তাৎক্ষণিকভাবে অ্যানিল (নরম) এবং নিস্তেজ হতে পারে, অথবা অ্যালুমিনিয়াম চিপগুলি গলে যেতে পারে এবং কাটার ("গ্যালিং") এর সাথে ঢালাই করতে পারে।

মিস্ট কুল্যান্ট সিস্টেম খোদাই জন্য সবচেয়ে সাধারণ. তারা একটি সূক্ষ্ম কুয়াশা মধ্যে একটি ক্ষুদ্র পরিমাণ লুব্রিকেন্ট পরমাণু করতে সংকুচিত বায়ু ব্যবহার করে। এটি একটি দ্বৈত উদ্দেশ্য পরিবেশন করে: বায়ু বিস্ফোরণ খোদাই পথ থেকে চিপগুলিকে দূরে সরিয়ে দেয় যাতে কর্তনকারী তাদের পুনরায় কাটতে না পারে (যা টিপস ভেঙে দেয়), এবং লুব্রিকেন্ট ঘর্ষণ হ্রাস করে। কঠিন ধাতু বা গভীর কাটের জন্য, বন্যা কুল্যান্ট ব্যবহার করা যেতে পারে, যেখানে তরল একটি অবিচ্ছিন্ন প্রবাহ অংশের উপর দিয়ে প্রবাহিত হয়, যদিও এটি জগাখিচুড়ি ধারণ করার জন্য একটি সম্পূর্ণ ঘের প্রয়োজন।

ব্যবহারিক কাজ হোল্ডিং কৌশল

ধাতব খোদাইতে, কাঠের রাউটিং এর চেয়ে ওয়ার্কপিসটি আরও কঠোরভাবে ধরে রাখতে হবে। এমনকি মাইক্রোস্কোপিক কম্পনগুলি খোদাই করা বিটের ভঙ্গুর টিপসকে ভেঙে দিতে পারে।

• যথার্থ মেশিন ভিস: বর্গক্ষেত্র বা আয়তক্ষেত্রাকার স্টক জন্য সেরা. অংশটি উত্তোলন থেকে বিরত রাখতে তারা প্রচুর পেষণকারী শক্তি সরবরাহ করে।
• ভ্যাকুয়াম টেবিল: পাতলা শীটগুলির জন্য আদর্শ (যেমন নেমপ্লেট) যা একটি ভিসে নত হতে পারে। একটি ভ্যাকুয়াম পাম্প টেবিলের বিপরীতে শীটটিকে সমতল করে চুষে দেয়, সমগ্র পৃষ্ঠ জুড়ে একটি অভিন্ন খোদাই গভীরতা নিশ্চিত করে।
• সুপারগ্লু এবং টেপ: ছোট, অনিয়মিত সমতল অংশগুলির জন্য একটি "গঠনমূলক হ্যাক" হল "টেপ এবং আঠালো" পদ্ধতি। মাস্কিং টেপ মেশিনের বিছানা এবং অংশ উভয় ক্ষেত্রেই প্রয়োগ করা হয় এবং দুটি টেপের পৃষ্ঠকে সুপারগ্লু বন্ড করে। এটি ধাতুর উপর অবশিষ্টাংশ না রেখে খোদাইয়ের হালকা শক্তিগুলির জন্য আশ্চর্যজনকভাবে ভাল রাখে।

উপাদান-নির্দিষ্ট চ্যালেঞ্জ: অ্যালুমিনিয়াম বনাম স্টেইনলেস স্টীল

ধাতুর "ব্যক্তিত্ব" নির্দেশ করে কিভাবে সিএনসিকে কাজ করতে হবে।

অ্যালুমিনিয়াম নরম কিন্তু "আঠালো।" এটি টুলের সাথে লেগে থাকে। দ্রুত চিপ বের করার জন্য মেশিনটিকে অবশ্যই উচ্চ স্পিন্ডেল গতিতে (RPM) চালাতে হবে এবং স্টিকিং প্রতিরোধ করার জন্য তৈলাক্তকরণ আলোচনার যোগ্য নয়। একটি ধারালো, পালিশ কার্বাইড বিট অপরিহার্য।

স্টেইনলেস স্টীল এটি কঠিন এবং "কঠিন কাজ" করার প্রবণতা, যার অর্থ এটি গরম হওয়ার সাথে সাথে এটি আরও শক্ত হয়ে যায়। খোদাই করা ইস্পাত তাপ কমাতে কম RPM প্রয়োজন কিন্তু উচ্চ টর্ক। মেশিন অত্যন্ত অনমনীয় হতে হবে; ফ্রেমের যেকোনো ফ্লেক্স টুলটিকে বাউন্স করে এবং সম্ভবত স্ন্যাপ করবে। প্রলিপ্ত বিটগুলি (যেমন AlTiN) প্রায়শই কাটিয়া প্রান্তে উত্পন্ন উচ্চ তাপমাত্রা সহ্য করতে ব্যবহৃত হয়।

Z-শূন্য সেট করা: গভীরতা সামঞ্জস্যের চাবিকাঠি

খোদাই করার ক্ষেত্রে সম্ভবত সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ ব্যবহারিক পদক্ষেপ হল "জেড-জিরো" - টুলটির শুরুর উচ্চতা নির্ধারণ করা। কারণ খোদাইগুলি প্রায়শই 0.1 মিমি থেকে 0.3 মিমি গভীর হয়, মাত্র 0.05 মিমি ত্রুটি খোদাইটিকে অদৃশ্য বা খুব গভীর করে তুলতে পারে।

অপারেটররা সাধারণত একটি ব্যবহার করে স্পর্শ অনুসন্ধান (একটি স্বয়ংক্রিয় পাক যা একটি সার্কিট সম্পূর্ণ করে যখন টুলটি স্পর্শ করে) সঠিক উপাদান পৃষ্ঠের উচ্চতা স্থাপন করতে। বিকল্পভাবে, "পেপার মেথড"-এর মধ্যে টুলটিকে কমিয়ে দেওয়া জড়িত যতক্ষণ না এটি একটি কাগজের টুকরোকে ওয়ার্কপিসের বিপরীতে হালকাভাবে চিমটি করে, তারপর শূন্য সেট করে (কাগজের পুরুত্বের জন্য হিসাব)। অসম পৃষ্ঠের জন্য, কিছু উন্নত কন্ট্রোলার "অটো-লেভেলিং" ব্যবহার করে, যেখানে মেশিনটি পৃষ্ঠের বিন্দুগুলির একটি গ্রিড অনুসন্ধান করে এবং উপাদানটির বক্রতাকে পুরোপুরি মেলানোর জন্য জি-কোডকে বিকৃত করে৷