সিএনসি মিলিং মেশিনের গঠন এবং কাজের নীতি

সবচেয়ে মৌলিক উপাদান ক CNC মিলিং মেশিন ছয়টি অংশ অন্তর্ভুক্ত করে: I/O ডিভাইস, CNC ডিভাইস, সার্ভো ড্রাইভ ডিভাইস, পরিমাপ ফিডব্যাক ডিভাইস, সহায়ক ডিভাইস এবং মেশিন টুল বডি। নীচে, আমরা এই ছয়টি অংশের একটি বিস্তারিত ভূমিকা প্রদান করব।

১. ইনপুট/আউটপুট ডিভাইস

ইনপুট/আউটপুট ডিভাইসগুলি নিউমেরিক্যাল কন্ট্রোল ম্যাচিনিং বা মোশন কন্ট্রোল প্রোগ্রাম, ম্যাচিনিং এবং কন্ট্রোল ডেটা, মেশিন প্যারামিটার, স্থানাঙ্ক অক্ষের অবস্থান এবং ডিটেকশন সুইচের স্ট্যাটাস এর মতো ডেটা ইনপুট এবং আউটপুট করতে ব্যবহৃত হয়। কীবোর্ড এবং মনিটর হল সিএনসি সরঞ্জামের জন্য অপরিহার্য এবং মৌলিক ইনপুট/আউটপুট ডিভাইস। সিএনসি সিস্টেমের পরিধির বাইরের ডিভাইস হিসেবে, ডেস্কটপ কম্পিউটার এবং পোর্টেবল কম্পিউটার বর্তমানে একটি সাধারণভাবে ব্যবহৃত ইনপুট/আউটপুট ডিভাইস

২. নিউমেরিক্যাল কন্ট্রোল ডিভাইস

নিউমেরিক্যাল কন্ট্রোল ডিভাইসটি হল নিউমেরিক্যাল কন্ট্রোল সিস্টেমের মূল অংশ, যা ইনপুট/আউটপুট ইন্টারফেস সার্কিট, কন্ট্রোলার, অ্যারিথমেটিক ইউনিট এবং মেমোরি দ্বারা গঠিত। নিউমেরিক্যাল কন্ট্রোল ডিভাইসের কাজ হল ইনপুট ডিভাইস দ্বারা ইনপুট ডেটা কম্পাইল, গণনা এবং প্রসেস করা এবং মেশিনটুলের বিভিন্ন অংশকে নির্দিষ্ট কাজ করতে নানা ধরনের তথ্য এবং নির্দেশ প্রদান করা।

এই নিয়ন্ত্রণ তথ্য এবং নির্দেশাবলীর মধ্যে, সবচেয়ে মৌলিকগুলি হল অক্ষ ফিড হার, ফিড দিক এবং ইন্টারপোলেশন অপারেশনের মাধ্যমে উৎপাদিত ফিড স্থানান্তর, যা সের্ভো ড্রাইভ ডিভাইসের জন্য প্রদত্ত। ড্রাইভার দ্বারা বিস্তারিত করার পর, অক্ষের স্থানান্তর চূড়ান্তভাবে নিয়ন্ত্রিত হয়। এই নিয়ন্ত্রণ তথ্য এবং নির্দেশাবলী যন্ত্রপাতি বা অক্ষের গতিপথকে সরাসরি নির্ধারণ করে।

3. সের্ভো ড্রাইভ ডিভাইস

সের্ভো ড্রাইভ ডিভাইসগুলি সাধারণত সের্ভো অ্যাম্প্লিফায়ার (যা ড্রাইভার বা সের্ভো ইউনিট হিসাবেও পরিচিত) এবং একটি এক্চুয়েটর দ্বারা গঠিত। CNC যন্ত্রপাতিতে, সাধারণত AC সের্ভো মোটর এক্চুয়েটর হিসাবে ব্যবহৃত হয়। বর্তমানে, উচ্চ-গতির শেষ কার্যক্রমের যন্ত্রপাতিতে লিনিয়ার মোটর ব্যবহার করা হয়েছে। এছাড়াও, ২০শ শতকে তৈরি কিছু সরল CNC যন্ত্রপাতি ছিল যেখানে DC সের্ভো মোটর এবং স্টেপার মোটর এক্চুয়েটর হিসাবে ব্যবহৃত হয়েছিল। সের্ভো অ্যাম্প্লিফায়ার ড্রাইভ মোটরের সাথে যুক্ত হওয়া আবশ্যক।

4. পরিমাপ প্রত্যাখ্যান ডিভাইস

পরিমাপ ফিডব্যাক ডিভাইসটি বন্ধ লুপ (অর্ধ বন্ধ লুপ) CNC মেশিন টুলের একটি সনাক্তকরণ লিঙ্ক। এর কাজ হল আধুনিক পরিমাপ উপাদানগুলির (যেমন পালস এনকোডার, রটেরি ট্রান্সফর্মার, ইনডাকশন সিনক্রোনাইজার, গ্রেটিং, চৌম্বকীয় স্কেল, লেজার পরিমাপ যন্ত্র ইত্যাদি) মাধ্যমে অ্যাকচুয়েটর বা ওয়ার্কটেবিলের আসল গতি এবং স্থানান্তর পরিমাপ করা এবং তা সার্ভো ড্রাইভ ডিভাইস বা CNC ডিভাইসে ফিরিয়ে দেওয়া, যাতে অ্যাকচুয়েটরের ফিড হার বা গতি ত্রুটি সংশোধন করা যায় এবং গতি মেকানিজমের সटিকতা বাড়ানো যায়। পরিমাপ ডিভাইস দ্বারা সনাক্তকৃত সিগন্যাল ফিডব্যাকের অবস্থান নির্ভর করে CNC সিস্টেমের গঠনগত রূপ উপর। সার্ভো ভিত্তিক পালস এনকোডার, গতি পরিমাপক যন্ত্র এবং লিনিয়ার গ্রেটিং সাধারণত ব্যবহৃত হয় পরিমাপ উপাদান।

উন্নত সার্ভো ড্রাইভ ডিভাইসটি ডিজিটাল সার্ভো ড্রাইভ প্রযুক্তি (এটিকে ডিজিটাল সার্ভো হিসাবে উল্লেখ করা হয়) ব্যবহার করে, এবং সার্ভো ড্রাইভ ডিভাইসটি বাসের মাধ্যমে নিউমেরিকাল কন্ট্রোল ডিভাইসের সাথে সংযুক্ত। ফিডব্যাক সিগন্যালগুলি অধিকাংশ সময় সার্ভো ড্রাইভ ডিভাইসের সাথে সংযুক্ত থাকে এবং বাসের মাধ্যমে নিউমেরিকাল কন্ট্রোল ডিভাইসে প্রেরণ করা হয়। ফিডব্যাক ডিভাইসটি শুধুমাত্র কিছু ঘটনায় বা এনালগ নিয়ন্ত্রিত সার্ভো ড্রাইভ ডিভাইস (এটিকে এনালগ সার্ভো হিসাবে উল্লেখ করা হয়) ব্যবহার করার সময় নিউমেরিকাল কন্ট্রোল ডিভাইসের সাথে সরাসরি সংযুক্ত হয়।

৫. সহায়ক নিয়ন্ত্রণ মেকানিজম

সাহায্যকারী নিয়ন্ত্রণ মেকানিজমটি মেশিন টুলের গাণিতিক নিয়ন্ত্রণ ডিভাইস এবং মেশিনের যান্ত্রিক এবং হাইড্রোলিক উপাদানগুলির মধ্যে অবস্থিত নিয়ন্ত্রণ উপাদানগুলির উপর নির্ভর করে। এর প্রধান কাজ হল স্পিন্ডেলের গতি, দিকনির্দেশনা এবং চালু-বন্ধ নির্দেশাবলী, টুল নির্বাচন এবং বিনিময় নির্দেশাবলী, শীতলকরণ এবং তেল যন্ত্রের চালু-বন্ধ নির্দেশাবলী, কাজের বস্তু এবং মেশিনের অংশের মুক্তি এবং জড়িত করার নির্দেশাবলী, কাজের টেবিলের সূচক নির্দেশাবলীর সহায়ক নির্দেশ এবং মেশিনের ডিটেকশন সুইচের অবস্থা নির্দেশ গ্রহণ করা। প্রয়োজনীয় সংকলন, যৌক্তিক বিচার এবং শক্তি বিস্তারের পর, এটি সঠিকভাবে নির্দেশিত ব্যবহার্য উপাদানগুলিকে চালায় যা মেশিনের যান্ত্রিক উপাদান, হাইড্রোলিক এবং প্নিউমেটিক সহায়ক যন্ত্রগুলিকে নির্দেশিত কাজ সম্পন্ন করতে সহায়তা করে। এটি সাধারণত PLC এবং শক্তিশালী বর্তমান নিয়ন্ত্রণ সার্কিট দ্বারা গঠিত। PLC হতে পারে CNC-এর সাথে একীভূত (অন্তর্নির্মিত PLC) বা আংশিকভাবে স্বাধীন (বহি: প্লিসি)।

৬. মেশিন টুল বডি

মেশিন টুল বডি হল একটি CNC মেশিন টুলের যান্ত্রিক গঠনমূলক উপাদান, যা প্রধান চালনা সিস্টেম, ফিড চালনা সিস্টেম, বেড বডি, ওয়ার্কটেবিল, এবং সহায়ক গতির যন্ত্রপাতি, হাইড্রোলিক/পневমেটিক সিস্টেম, তেলসংযোজন সিস্টেম, শীতলক যন্ত্র, ছাঁটাই, সুরক্ষা সিস্টেম এবং অন্যান্য অংশ দ্বারা গঠিত। CNC প্রযুক্তির আবশ্যকতা পূরণ এবং মেশিন টুলের পারফরম্যান্স সম্পূর্ণরূপে ব্যবহার করতে, CNC মেশিন টুল সাধারণ মেশিন টুলের তুলনায় সাধারণ ব্যবস্থাপনা, বাহ্যিক রূপ, চালনা সিস্টেমের গঠন, টুল সিস্টেম এবং পারফরম্যান্সে গুরুত্বপূর্ণ পরিবর্তন ঘটেছে।

CNC মিলিং মেশিনের কাজের তত্ত্ব

অংশ তৈরির সময় ঐচ্ছিক চালনা পথ এবং গতির মতো প্যারামিটারগুলি অপারেটরকে ড্রাইংএর আবশ্যকতার ভিত্তিতে নিরंতরভাবে পরিবর্তন করতে হয় ঐ ঐচ্ছিক মেশিনের উপর, যাতে টুলটি কাজের বস্তুকে কাটতে পারে এবং সর্বশেষে যোগ্য অংশ উৎপাদিত হয়।

সিএনসি মিলিং মেশিনের মেশিনিং আসলে "ডিফারেনশিয়েশন" পদ্ধতির উপর ভিত্তি করে কাজ করে, এবং এর কাজের তত্ত্ব এবং প্রক্রিয়া নিম্নলিখিতভাবে সংক্ষেপে বর্ণিত হল।

১. মেশিনিং প্রোগ্রামের দরকারি টুলপথের উপর ভিত্তি করে, সিএনসি ডিভাইসটি মেশিনটির অনুরূপ কোঅর্ডিনেট অক্ষ অনুযায়ী পথটি ডিফারেনশিয়েট করে, সর্বনিম্ন চলমান পরিমাণ (পালস ইকুইভ্যালেন্ট) একক হিসাবে ব্যবহৃত হয় এবং প্রতিটি কোঅর্ডিনেট চলমান করার জন্য প্রয়োজনীয় পালসের সংখ্যা গণনা করে।

২. সংখ্যাগত নিয়ন্ত্রণ ডিভাইসের "ইন্টারপোলেশন" সফটওয়্যার বা "ইন্টারপোলেশন" অপারেটর ব্যবহার করে, তত্ত্বগত ট্র্যাজেক্টরির সবচেয়ে কাছের ফিটিং লাইনটি খুঁজে বের করতে একটি সমতুল্য লাইন সর্বনিম্ন চলমান এককের মাধ্যমে ফিট করে।

৩. সংখ্যাগত নিয়ন্ত্রণ ডিভাইসটি ফিট করা লাইনের ট্র্যাজেক্টরি অনুযায়ী অনুরূপ কোঅর্ডিনেট অক্ষে ফিড পালস নিরন্তর অ্যাসাইন করে এবং অ্যাসাইন করা পালসের মাধ্যমে মেশিনটির কোঅর্ডিনেট অক্ষগুলিকে চলমান করে।

এর থেকে নিম্নলিখিত সিদ্ধান্ত গৃহীত করা যায়:

① যতক্ষণ না CNC মেশিনের নিম্নতম চালনা পরিমাণ (পালস সমতুল্য) যথেষ্ট ছোট, ব্যবহৃত ফিট লাইনটি ততক্ষণ তত্ত্বগত বক্ররেখাকে কার্যকরভাবে প্রতিস্থাপন করতে পারে।

② কোঅর্ডিনেট অক্ষের পালস বিতরণ পদ্ধতি পরিবর্তন করে ফিট পলিলাইনের আকৃতি পরিবর্তন করা যেতে পারে, এরফলে মেশানিং ট্রেজেক্টরি পরিবর্তনের উদ্দেশ্য অর্জিত হয়।

③ বরাদ্দকৃত পালসের ফ্রিকোয়েন্সি পরিবর্তন করে কোঅর্ডিনেট অক্ষ (টুল) এর গতি পরিবর্তন করা যায়।

এটি CNC মেশিনের টুল চালনা ট্রেজেক্টরি নিয়ন্ত্রণের মৌলিক উদ্দেশ্য অর্জন করে।

একটি আদর্শ ট্রজেক토রি (কন্টুর) এর জানা বিন্দুগুলির মধ্যবর্তী বিন্দু গণনা এবং নির্ধারণের পদ্ধতিকে, যা একটি দেওয়া গাণিতিক ফাংশন ভিত্তিতে ডেটা পয়েন্ট ঘনীভূত করা অনুসরণ করে, ইন্টারপোলেশন বলা হয়; যে স্থানাঙ্ক অক্ষগুলি একই সাথে ইন্টারপোলেশনে অংশগ্রহণ করতে পারে তাদের সংখ্যাকে লিংকেজ অক্ষ সংখ্যা বলা হয়। স্পষ্টতই, একটি CNC মেশিনের যত বেশি লিংকেজ অক্ষ থাকবে, তার কন্টুর কাটা ক্ষমতা তত বেশি শক্তিশালী হবে। সুতরাং, লিংকেজ অক্ষের সংখ্যা CNC মেশিনের কার্যক্ষমতা পরিমাপের একটি গুরুত্বপূর্ণ তথ্য পরিচায়ক।