চতুর অংশ ডিজাইন দিয়ে সিএনসি মেশিনিং খরচ কমান

সংক্ষেপে

যন্ত্রপাতি খরচ কমাতে পার্ট ডিজাইন অপ্টিমাইজ করা মেশিনের জন্য ডিজাইন (ডিএফএম) নীতিগুলি প্রয়োগের উপর নির্ভর করে। এর মধ্যে অংশের জ্যামিতিকে সহজতর করা, অভ্যন্তরীণ কোণে উদার ব্যাসার্ধ যোগ করা, গর্ত এবং থ্রেডগুলির জন্য স্ট্যান্ডার্ড আকার ব্যবহার করা এবং যতটা সম্ভব অবাধ সহনশীলতা নির্দিষ্ট করা অন্তর্ভুক্ত। ব্যয়বহুল, অত্যন্ত মেশিনযোগ্য উপকরণ নির্বাচন করা মেশিনের সময়, জটিলতা এবং সামগ্রিক ব্যয়কে হ্রাস করার জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ কৌশল।

মেশিনযোগ্যতার জন্য ডিজাইনের মূল নীতি (ডিএফএম)

নির্দিষ্ট নকশা পরিবর্তনে প্রবেশ করার আগে, খরচ হ্রাসের পিছনে থাকা মৌলিক কৌশলটি বোঝা অপরিহার্য: মেশিনিংয়ের জন্য নকশা (ডিএফএম)। ডিএফএম হল উপাদানগুলিকে ইচ্ছাকৃতভাবে এমনভাবে নকশা করা যাতে সেগুলি সম্ভব হওয়া মতো সবথেকে কার্যকর ও সহজ উপায়ে উৎপাদন করা যায়। লক্ষ্য হল শুধুমাত্র সিএনসি মেশিনে একটি অংশের সময় কমানো নয়, বরং প্রাথমিক সেটআপ থেকে শুরু করে চূড়ান্ত ফিনিশিং পর্যন্ত সম্পূর্ণ উৎপাদন প্রক্রিয়ার জটিলতা কমানো। নকশা পর্বে নেওয়া প্রতিটি সিদ্ধান্তের সরাসরি এবং প্রায়শই গুরুত্বপূর্ণ প্রভাব চূড়ান্ত খরচের উপর পড়ে।

ডিএফএম-এর মূল নীতিগুলি দুটি প্রধান লক্ষ্যের চারপাশে ঘোরে: মেশিনিং সময় কমানো এবং অপারেশনের সংখ্যা হ্রাস করা। মেশিনিং সময় প্রায়শই প্রধান খরচ চালিত হয়, তাই দ্রুত কাটার গতি এবং কম পাস সহ নকশা করা সবসময় সস্তা হয়। এটি উচ্চ মেশিনেবিলিটি সহ উপকরণ বেছে নেওয়া দ্বারা বা বড়, আরও শক্তিশালী টুল দিয়ে তৈরি করা যায় এমন বৈশিষ্ট্য নকশা করে অর্জন করা যেতে পারে। একটি গাইডে বিস্তারিতভাবে বলা হয়েছে প্রোটোল্যাবস নেটওয়ার্ক , কোণের ব্যাসার্ধ বৃদ্ধি করা এমনকি ছোট ছোট সমন্বয় পর্যন্ত হতে পারে, যা মেশিনকে আরও দ্রুত এবং দক্ষতার সঙ্গে চালানোর অনুমতি দেয়।

একইভাবে গুরুত্বপূর্ণ হলো মেশিন সেটআপের সংখ্যা কমানো। একটি সেটআপ বলতে এমন প্রতিটি সময়কে বোঝায় যখন বিভিন্ন পৃষ্ঠগুলি অ্যাক্সেস করার জন্য অংশটি ম্যানুয়ালি পুনরায় স্থাপন বা পুনরায় ফিক্সচার করা প্রয়োজন হয়। প্রতিটি সেটআপ শ্রম খরচ যোগ করে এবং ভুলের সম্ভাবনা তৈরি করে। ছয়টি পাশে বৈশিষ্ট্যযুক্ত একটি জটিল অংশের ক্ষেত্রে ছয়টি পৃথক সেটআপের প্রয়োজন হতে পারে, যা একটি সহজ অংশের তুলনায় এর খরচকে আকাশছোঁয়া করে তোলে যেখানে সমস্ত বৈশিষ্ট্য একক দিক থেকে মেশিন করা যেতে পারে। তাই খরচ কমানোর একটি গুরুত্বপূর্ণ DFM কৌশল হলো এমন অংশ ডিজাইন করা যা যতটা সম্ভব কম সংখ্যক সেটআপে সম্পন্ন করা যায়, আদর্শভাবে মাত্র একটিতে।

খরচ কমানোর জন্য প্রধান জ্যামিতিক অপ্টিমাইজেশন

একটি অংশের জ্যামিতি এর মেশিনিং খরচকে প্রভাবিত করার সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ কারণগুলির মধ্যে একটি। জটিল আকৃতি, গভীর পকেট এবং সূক্ষ্ম বৈশিষ্ট্যগুলি সবগুলিরই বেশি সময়, বিশেষ যন্ত্রপাতি এবং সতর্কতার সাথে পরিচালনার প্রয়োজন, যা দাম বাড়িয়ে দেয়। অংশের জ্যামিতিতে কৌশলগত অনুকূলায়ন করে ইঞ্জিনিয়াররা কার্যকারিতা ক্ষতি ছাড়াই উল্লেখযোগ্য খরচ হ্রাস করতে পারেন।

• অভ্যন্তরীণ কোণগুলিতে প্রচুর ব্যাসার্ধ যোগ করুন। সব সিএনসি মিলিং সরঞ্জাম গোলাকার, যার অর্থ এগুলি স্বাভাবিকভাবে যেকোনো অভ্যন্তরীণ কোণে একটি ব্যাসার্ধ রেখে দেয়। তীক্ষ্ণ বা খুব ছোট ব্যাসার্ধ তৈরি করার চেষ্টা করলে ছোট ব্যাসের সরঞ্জামের প্রয়োজন হয়, যা ধীরে চলে এবং একাধিকবার কাটতে হয়, ফলে মেশিনের সময় বেড়ে যায়। একটি সহজ নিয়ম হল গর্তের গভীরতার কমপক্ষে এক-তৃতীয়াংশের সমান অভ্যন্তরীণ কোণের ব্যাসার্ধ নকশা করা। যেমন প্রোটোকেস ব্যাখ্যা করে , সম্ভাব্য সবচেয়ে বড় ব্যাসার্ধ ব্যবহার করা পৃষ্ঠের মান উন্নত করে এবং বড়, আরও স্থিতিশীল কাটার সরঞ্জাম ব্যবহারের অনুমতি দিয়ে খরচ হ্রাস করে।
• গর্ত এবং পকেটগুলির গভীরতা সীমিত করুন। গভীর পকেট মেশিনিং করা অসম খরচসাপেক্ষ। স্ট্যান্ডার্ড কাটিং টুলগুলির একটি সীমিত কাটিং দৈর্ঘ্য থাকে, সাধারণত টুলের ব্যাসের প্রায় 2-3 গুণ গভীরতা পর্যন্ত কার্যকর। আরও গভীর কাটিং সম্ভব হলেও, এর জন্য বিশেষায়িত, দীর্ঘতর টুলের প্রয়োজন হয় যা কম দৃঢ় এবং কম্পন ও ভাঙন এড়াতে ধীর গতিতে চালানো হয়। ফিকটিভ এন্ড মিলগুলির জন্য ভালো ফিনিশ এবং কম খরচ নিশ্চিত করতে টুলের ব্যাসের পাঁচ গুণ পর্যন্ত কাটিং গভীরতা রাখার পরামর্শ দেয়।
• পাতলা দেয়াল এড়িয়ে চলুন। ধাতবের ক্ষেত্রে 0.8 মিমি এবং প্লাস্টিকের ক্ষেত্রে 1.5 মিমি এর চেয়ে পাতলা দেয়ালগুলি মেশিনিংয়ের সময় কম্পন, বিকৃতি এবং ভাঙনের শিকার হয়। এই বৈশিষ্ট্যগুলি সঠিকভাবে তৈরি করতে, একজন মেশিনিস্টকে কম কাটিং গভীরতায় একাধিক ধীর পাস ব্যবহার করতে হয়। যদি অংশটির কাজের জন্য এগুলি প্রয়োজন না হয়, তবে ঘনিষ্ঠ এবং দৃঢ় দেয়াল ডিজাইন করলে অংশটি আরও স্থিতিশীল হবে এবং উৎপাদনের খরচ উল্লেখযোগ্যভাবে কমবে।
• বৈশিষ্ট্যগুলি সরল করুন এবং একীভূত করুন। একটি ডিজাইনের জটিলতা সরাসরি খরচকে প্রভাবিত করে। সমমিত অংশগুলি মেশিন করা সহজ, এবং অনন্য বৈশিষ্ট্যের মোট সংখ্যা হ্রাস করা টুল পরিবর্তনের প্রয়োজনীয়তা কমিয়ে দেয়। যদি একটি অংশে আন্ডারকাট বা একাধিক তলে ছিদ্রের মতো জটিল বৈশিষ্ট্য থাকে, তবে বিবেচনা করুন যে ডিজাইনকে কি কয়েকটি সরল উপাদানে ভাগ করা যাবে যা সহজে মেশিন করা যাবে এবং পরে সংযুক্ত করা যাবে। এই পদ্ধতি প্রায়শই একটি অত্যন্ত জটিল অংশ মেশিন করার চেয়ে বেশি খরচ-কার্যকর প্রমাণিত হয় যার জন্য 5-অক্ষ মেশিন এবং কাস্টম ফিক্সচারের প্রয়োজন হয়।

সহনশীলতা, থ্রেড এবং ছিদ্রের জন্য স্মার্ট কৌশল

বড় জ্যামিতিক বৈশিষ্ট্যগুলি স্পষ্ট খরচ চালিত করে, তবে সহনশীলতা, থ্রেড এবং ছিদ্রের মতো ছোট বিবরণগুলি চূড়ান্ত মূল্যে অপ্রত্যাশিতভাবে বড় প্রভাব ফেলতে পারে। এই বৈশিষ্ট্যগুলি প্রায়ই নির্ভুলতা, বিশেষায়িত যন্ত্র বা অতিরিক্ত মেশিন অপারেশনের প্রয়োজন হয়। এই উপাদানগুলির জন্য স্মার্ট ডিজাইন কৌশল প্রয়োগ করা খরচ-কার্যকর উৎপাদনের জন্য একটি অংশকে অপ্টিমাইজ করার একটি গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ।

সহনশীলতা একটি নির্দিষ্ট মাত্রার জন্য গৃহীত বিচ্যুতি নির্ধারণ করে। যদিও কিছু গুরুত্বপূর্ণ সংযোগের জন্য কড়া সহনশীলতা প্রয়োজন হয়, তবে এগুলি মাঝে মাঝেই উল্লেখ করা উচিত। যত কড়া সহনশীলতা হবে, তত বেশি সময়, যত্ন এবং পরিদর্শনের প্রয়োজন হবে, যা খরচকে নির্দিষ্টভাবে বৃদ্ধি করে। MakerVerse এর ব্যাখ্যা অনুসারে, অত্যধিক কড়া সহনশীলতা যন্ত্রপাতির ক্ষয়, দীর্ঘতর চক্রের সময় এবং বর্জ্যের হার বৃদ্ধি করতে পারে। অগুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্যগুলির জন্য, আদর্শ মেশিনের সহনশীলতার (সাধারণত ±0.125 mm) উপর নির্ভর করাই যথেষ্ট এবং অনেক বেশি অর্থনৈতিক।

একইভাবে, ছিদ্র এবং থ্রেডগুলি আদর্শীকরণের দৃষ্টিকোণ থেকে ডিজাইন করা উচিত। একটি অ-আদর্শ ব্যাসের চেয়ে আদর্শ ড্রিল বিটের আকার ব্যবহার করা ছিদ্রগুলির জন্য অনেক কম খরচ হয়, যার জন্য একটি এন্ড মিল ধীরে ধীরে ছিদ্রটি তৈরি করতে হবে। থ্রেডের ক্ষেত্রে, তাদের দৈর্ঘ্য সীমিত রাখা উচিত। ছিদ্রের ব্যাসের 1.5 গুণের বেশি থ্রেড এঙ্গেজমেন্ট কম অতিরিক্ত শক্তি প্রদান করে কিন্তু উল্লেখযোগ্য খরচ যোগ করে। ব্লাইন্ড হোলের ক্ষেত্রে, নীচে একটি অথ্রেডেড অংশ ডিজাইন করা গুরুত্বপূর্ণ, যা ট্যাপ টুলের জন্য ক্লিয়ারেন্স দেয় এবং ভাঙ্গার ঝুঁকি কমায়।

খরচ-কার্যকারিতার জন্য উপকরণ এবং ফিনিশ নির্বাচন

যান্ত্রিক খরচ নিয়ন্ত্রণে উপকরণের পছন্দ এবং প্রয়োজনীয় পৃষ্ঠের ফিনিশ হল চূড়ান্ত, গুরুত্বপূর্ণ বিবেচনা। এই সিদ্ধান্তগুলি কাঁচামালের খরচ এবং অংশটি মেশিন করার জন্য প্রয়োজনীয় সময় উভয়কেই প্রভাবিত করে। কেনা খরচে সস্তা এমন একটি উপকরণ যা মেশিন করা কঠিন, শেষ পর্যন্ত একটি দামি কিন্তু সহজে মেশিন করা যায় এমন বিকল্পের চেয়ে বেশি খরচ হতে পারে।

একটি উপাদানের মেশিনযোগ্যতা রেটিং বর্ণনা করে যে এটি কতটা সহজে কাটা যায়। অ্যালুমিনিয়াম 6061 এবং পিওএম (ডেল্রিন) এর মতো নরম উপাদানগুলির চমৎকার মেশিনযোগ্যতা রয়েছে, যা উচ্চ-গতির কাটিং এবং ছোট চক্র সময়ের অনুমতি দেয়। অন্যদিকে, স্টেইনলেস স্টিল বা টাইটানিয়ামের মতো কঠিন উপাদানগুলি কাটতে আরও কঠিন, যার জন্য ধীর গতির প্রয়োজন হয় এবং যন্ত্রের আরও ক্ষয় ঘটে, যা মেশিনিং সময়কে দ্বিগুণ বা তিনগুণ করে তোলে। তাই, যদি নির্দিষ্ট উচ্চ-শক্তির খাদের বৈশিষ্ট্যগুলি প্রয়োজন না হয়, তবে আরও বেশি মেশিনযোগ্য উপাদান বেছে নেওয়া খরচ হ্রাসের জন্য একটি অত্যন্ত কার্যকর কৌশল।

অপ্টিমাইজেশনের আরেকটি ক্ষেত্র হল উপাদান ব্লাঙ্কের নিজস্ব উৎপাদন প্রক্রিয়া বিবেচনা করা। ফোরজিং-এর মতো একটি প্রক্রিয়ার মাধ্যমে তৈরি করা নিয়ার-নেট শেপ ব্লাঙ্ক ব্যবহার করে মেশিনিংয়ের মাধ্যমে সরানোর জন্য প্রয়োজনীয় উপাদানের পরিমাণ উল্লেখযোগ্যভাবে কমানো যেতে পারে, যা সময় বাঁচায় এবং অপচয় কমায়। উদাহরণস্বরূপ, অটোমোটিভ খাতের জন্য এই ক্ষেত্রে বিশেষজ্ঞদের কাছ থেকে বিকল্পগুলি অন্বেষণ করা লাভজনক হতে পারে। শক্তিশালী এবং নির্ভরযোগ্য অটোমোটিভ উপাদানের জন্য, আপনি এটি পরীক্ষা করতে পারেন শাওয়ি মেটাল টেকনোলজির কাস্টম ফোরজিং পরিষেবা , যা শিল্পের জন্য উচ্চমানের হট ফোরজিং-এ বিশেষজ্ঞ।

অবশেষে, পৃষ্ঠতলের সমাপ্তির বিবরণগুলি সাবধানতার সাথে বিবেচনা করা উচিত। স্ট্যান্ডার্ড "যেমনটি মেশিন করা হয়েছে" ফিনিশ হল সবচেয়ে খরচ-কার্যকর বিকল্প। আরও মসৃণ ফিনিশের জন্য অনুরোধ করলে অতিরিক্ত মেশিনিং পাস বা বিড ব্লাস্টিং বা পলিশিং-এর মতো দ্বিতীয় ধাপের কাজ প্রয়োজন হয়, যা প্রত্যেকটির জন্যই খরচ বাড়ে। একই অংশের বিভিন্ন পৃষ্ঠে ভিন্ন ফিনিশ নির্দিষ্ট করা আরও বেশি খরচসাপেক্ষ, কারণ এতে মাস্কিং এবং একাধিক প্রক্রিয়ার প্রয়োজন হয়। কেবল যেখানে কার্যগতভাবে প্রয়োজন সেখানেই নির্দিষ্ট ফিনিশ প্রয়োগ করা খরচ কমানোর একটি সহজ কিন্তু কার্যকর উপায়।

প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলী

1. সিএনসি মেশিনিং খরচ কমানোর উপায় কী?

সিএনসি মেশিনিং খরচ কমানোর জন্য ডিজাইন অপ্টিমাইজেশন, উপাদান নির্বাচন এবং প্রক্রিয়া সরলীকরণের সমন্বয় প্রয়োজন। প্রধান কৌশলগুলির মধ্যে রয়েছে:

• জ্যামিতি সরল করুন: জটিল বক্ররেখা, গভীর পকেট এবং পাতলা দেয়াল এড়িয়ে চলুন।
• কোণে ব্যাসার্ধ যোগ করুন: দ্রুততর মেশিনিংয়ের অনুমতি দেওয়ার জন্য অভ্যন্তরীণ কোণগুলিতে সম্ভব সবচেয়ে বড় ব্যাসার্ধ ব্যবহার করুন।
• স্ট্যান্ডার্ড বৈশিষ্ট্য ব্যবহার করুন: কাস্টম টুলিংয়ের প্রয়োজন এড়ানোর জন্য ছিদ্র এবং থ্রেডগুলি স্ট্যান্ডার্ড আকারে ডিজাইন করুন।
• সহনশীলতা শিথিল করুন: শুধুমাত্র সেই গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্যগুলির জন্য কঠোর সহনশীলতা নির্দিষ্ট করুন যেখানে কার্যকারিতা এটির উপর নির্ভর করে।
• যন্ত্রচালনাযোগ্য উপকরণ চয়ন করুন: এমন উপকরণ নির্বাচন করুন যেমন অ্যালুমিনিয়াম 6061 যা দ্রুত কাটা যায়।
• সেটআপগুলি কমিয়ে আনুন: অংশগুলির ডিজাইন এমনভাবে করুন যাতে সমস্ত বৈশিষ্ট্যগুলি যতটা সম্ভব কম মেশিন অভিমুখে প্রবেশযোগ্য হয়।

2. যন্ত্রচালিত অংশগুলির ডিজাইনের জন্য ডিজাইন বিবেচনাগুলি কী কী?

যন্ত্রচালিত অংশগুলির প্রাথমিক ডিজাইন বিবেচনা উৎপাদনযোগ্যতা এবং খরচ-কার্যকারিতা নিশ্চিত করার উপর কেন্দ্রিভূত। এর মধ্যে কাটিং যন্ত্রগুলির জন্য অংশের জ্যামিতি সহজতা এবং প্রবেশযোগ্যতা মূল্যায়ন অন্তর্ভুক্ত থাকে। ডিজাইনারদের যন্ত্রচালনা প্রক্রিয়ার সীমাবদ্ধতা বিবেচনা করতে হবে, যেমন নিখুঁতভাবে ধারালো অভ্যন্তরীণ কোণ তৈরি করতে অক্ষমতা। অন্যান্য গুরুত্বপূর্ণ বিবেচনাগুলির মধ্যে কার্যকারিতা এবং যন্ত্রচালনার উপযোগিতা উভয়ের ভিত্তিতে উপাদান নির্বাচন, সহনশীলতার উপযুক্ত প্রয়োগ এবং ছিদ্র ও থ্রেডের মতো বৈশিষ্ট্যগুলি আদর্শ স্পেসিফিকেশন অনুযায়ী ডিজাইন করা অন্তর্ভুক্ত। অবশেষে, ডিজাইনারদের অংশটি সম্পূর্ণ করতে প্রয়োজনীয় মেশিন সেটআপের সংখ্যা কমিয়ে আনার চেষ্টা করা উচিত।