সিএনসি মেশিনে তৈরি যন্ত্রাংশ ডিজাইন করার সময়, কিভাবে আমরা কাঠামোগত অপটিমাইজেশনের মাধ্যমে মেশিনিং খরচ কমাতে পারি?

CNC মেশিনের যন্ত্রাংশ ডিজাইন করার সময়, কার্যকরী প্রয়োজনীয়তা এবং উত্পাদনযোগ্যতার মধ্যে ভারসাম্য বজায় রাখতে কাঠামোগত অপটিমাইজেশনের মাধ্যমে মেশিনিং খরচ কমানো গুরুত্বপূর্ণ। নিম্নলিখিত নির্দিষ্ট অপটিমাইজেশন কৌশলগুলি বিভিন্ন দিক থেকে সরবরাহ করা হয়েছে:

1. উপাদান নির্বাচন অপটিমাইজেশন
   • সহজে মেশিনে করা যায় এমন উপকরণগুলিকে অগ্রাধিকার দিন: ভাল মেশিনেবিলিটিযুক্ত উপকরণ, যেমন অ্যালুমিনিয়াম খাদ এবং নিম্ন-কার্বন ইস্পাত, সরঞ্জাম পরিধান এবং মেশিনিংয়ের সময় কমাতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, স্টেইনলেস স্টিলের পরিবর্তে 6061 অ্যালুমিনিয়াম খাদ ব্যবহার করলে মেশিনিং খরচ 30% এর বেশি কমানো যেতে পারে (যদি শক্তি অনুমতি দেয়)।
   • মূল্যবান ধাতুর ব্যবহার কমান: সামগ্রিক মূল্যবান ধাতুর কাঠামোর পরিবর্তে স্থানীয় শক্তিবৃদ্ধি ডিজাইন ব্যবহার করুন (যেমন চাপযুক্ত এলাকায় শুধুমাত্র টাইটানিয়াম খাদ ব্যবহার করা)।
   • উপাদানের ফর্মের সাথে মিল করুন: যন্ত্রাংশের চূড়ান্ত আকারের কাছাকাছি এমন ফাঁকা জায়গাগুলি বেছে নিন (যেমন বার বা প্লেট) মেশিনিং ভাতা কমাতে। উদাহরণস্বরূপ, একটি বর্গাকার অংশ মেশিনের জন্য একটি গোলাকার ফাঁকা জায়গার পরিবর্তে একটি আয়তক্ষেত্রাকার ফাঁকা জায়গা ব্যবহার করলে অতিরিক্ত বর্জ্য এড়ানো যেতে পারে।
2. জ্যামিতিক জটিলতার নিয়ন্ত্রণ
   • গভীর গহ্বর এবং সংকীর্ণ স্লটগুলি এড়িয়ে চলুন:
     • গভীর গহ্বর (গভীরতা > সরঞ্জাম ব্যাসের 5 গুণ) এর জন্য একাধিক স্তরিত মেশিনিং প্রয়োজন এবং এটি সরঞ্জাম কম্পন এবং ভাঙ্গনের প্রবণতা তৈরি করে। অগভীর গহ্বর সমন্বয় বা বিভক্ত কাঠামো ব্যবহার করার কথা বিবেচনা করুন।
     • সংকীর্ণ স্লটের জন্য ছোট ব্যাসের সরঞ্জাম প্রয়োজন, যার মেশিনিং দক্ষতা কম থাকে। প্রস্তাবিত স্লটের প্রস্থ সরঞ্জাম ব্যাসের ≥1.2 গুণ হওয়া উচিত।
   • পাতলা দেয়াল এবং ধারালো কোণ সরল করুন:
     • পাতলা দেয়াল (বেধ <3 মিমি) বিকৃতির প্রবণতা তৈরি করে এবং কাটিং প্যারামিটার কমাতে বা অতিরিক্ত সমর্থন প্রয়োজন। স্থানীয় ঘনকরণ বা শক্তিবৃদ্ধি পাঁজর যোগ করার মাধ্যমে অপটিমাইজেশন অর্জন করা যেতে পারে।ধারালো কোণ (অভ্যন্তরীণ কোণ
     • মাল্টি-অ্যাক্সিস নির্ভরতা হ্রাস করুন: অপ্রয়োজনীয় বাঁকা পৃষ্ঠ বা হেলানো ছিদ্রগুলি এড়িয়ে চলুন; পরিবর্তে, একটি তিন-অক্ষ মেশিনের সাথে মেশিনিং সম্পন্ন করতে স্টেপড স্ট্রাকচার বা স্ট্যান্ডার্ড কোণ (যেমন 45°, 90°) ব্যবহার করুন।সহনশীলতা এবং পৃষ্ঠের রুক্ষতার যুক্তিসঙ্গতকরণ
   • নন-ক্রিটিক্যাল সহনশীলতা শিথিল করুন: নন-মেটিং সারফেসের সহনশীলতা ±0.05 মিমি থেকে ±0.1 মিমি পর্যন্ত শিথিল করলে ফিনিশিং ধাপের সংখ্যা হ্রাস করা যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, মাউন্টিং ছিদ্রগুলির অবস্থানের সহনশীলতা মাঝারিভাবে শিথিল করা যেতে পারে, যেখানে শুধুমাত্র গুরুত্বপূর্ণ বেয়ারিং অবস্থানগুলি উচ্চ নির্ভুলতা বজায় রাখে।
3. নন-ফাংশনাল সারফেসে কম সারফেস রুক্ষতা: নন-এস্থেটিক সারফেসের সারফেস রুক্ষতা Ra1.6 থেকে Ra3.2-এ হ্রাস করলে ফিনিশিংয়ের সময় কমে যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, অভ্যন্তরীণ কাঠামোগত পৃষ্ঠতল পালিশ করার প্রয়োজন নেই।
   • অর্থনৈতিক সহনশীলতা উল্লেখ করুন: অতিরিক্ত স্পেসিফিকেশন এড়াতে ISO 2768-এর মাঝারি নির্ভুলতা মানগুলি দেখুন।
   • মানককরণ এবং মডুলার ডিজাইন
   • বৈশিষ্ট্যের মাত্রা একত্রিত করুন: নন-স্ট্যান্ডার্ড ছিদ্রের পরিবর্তে স্ট্যান্ডার্ড ড্রিল বিটের আকার (যেমন M6, M8 থ্রেডেড ছিদ্র) ব্যবহার করুন যা সরঞ্জাম পরিবর্তনের ফ্রিকোয়েন্সি কমাতে পারে।
4. মডুলার ডিকম্পোজিশন: জটিল অংশগুলিকে একাধিক সহজ উপাদানে ভেঙে দিন, যা আলাদাভাবে মেশিনে করা যেতে পারে এবং তারপরে বোল্ট বা ওয়েল্ডিংয়ের মাধ্যমে একত্রিত করা যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, একটি গভীর গহ্বর সহ একটি শেলকে একটি "প্রধান বডি+কভার প্লেট”-এ ভাগ করা যেতে পারে।
   • ইউনিভার্সাল ইন্টারফেস ডিজাইন: কাস্টম টুলিংয়ের প্রয়োজনীয়তা কমাতে স্ট্যান্ডার্ড ফ্ল্যাঞ্জ, কীওয়ে বা স্ন্যাপ-ফিট স্ট্রাকচার ব্যবহার করুন।
   • সফ্টওয়্যার-সহায়তাযুক্ত মেশিনিং অপটিমাইজেশন
   • ক্যাম স্বয়ংক্রিয় বৈশিষ্ট্য স্বীকৃতি: প্রোগ্রামিংয়ের সময় কমাতে স্বয়ংক্রিয়ভাবে ছিদ্র এবং স্লটের মতো বৈশিষ্ট্য সনাক্ত করতে সফ্টওয়্যার ব্যবহার করুন। উদাহরণস্বরূপ, ফিউশন 360-এর বৈশিষ্ট্য স্বীকৃতি ফাংশন প্রোগ্রামিংয়ের সময় 30% কমাতে পারে।
5. সরঞ্জাম পাথ অপটিমাইজেশন: নন-কাটিং সময় কমাতে হেলিকাল টুল এন্ট্রি এবং অবিচ্ছিন্ন কাটিংয়ের মতো উচ্চ-গতির মেশিনিং (HSM) কৌশলগুলি প্রয়োগ করুন। উদাহরণস্বরূপ, অপটিমাইজ করা পাথ মেশিনিংয়ের সময় 15% কমাতে পারে।
   • সিমুলেশন ভেরিফিকেশন: হস্তক্ষেপ এবং অতিরিক্ত কাটিং পরীক্ষা করার জন্য ভার্চুয়াল মেশিনিং ব্যবহার করুন, যা ট্রায়াল কাটিং থেকে স্ক্র্যাপ এড়াতে সাহায্য করে।
   • লাইটওয়েট এবং শক্তির মধ্যে ভারসাম্য
   • টপোলজি অপটিমাইজেশন এবং হলোয়িং: লোড পাথ নির্ধারণ করতে এবং শুধুমাত্র প্রয়োজনীয় উপকরণগুলি ধরে রাখতে ফাইনাইট এলিমেন্ট বিশ্লেষণ (FEA) ব্যবহার করুন (যেমন বায়োমাইমেটিক হাড়ের কাঠামো)।
6. শক্তিশালীকরণের জন্য স্থানীয়কৃত তাপ চিকিত্সা: সামগ্রিক তাপ চিকিত্সার পরিবর্তে উচ্চ-চাপযুক্ত এলাকায় (যেমন গিয়ার রুট) লেজার হার্ডেনিং প্রয়োগ করুন।
   • হাইব্রিড প্রক্রিয়া সংমিশ্রণ: CNC মেশিনিংয়ের প্রধান কাঠামোর পরে, ওজন হ্রাস এবং শক্তির মধ্যে ভারসাম্য বজায় রাখতে অ্যাডিটিভ ম্যানুফ্যাকচারিং (3D প্রিন্টিং) এর মাধ্যমে লাইটওয়েট গ্রিড যুক্ত করুন।
   • বাস্তবায়ন পদক্ষেপের পরামর্শ
   • ডিএফএম (ম্যানুফ্যাকচারিংয়ের জন্য ডিজাইন) বিশ্লেষণ: উচ্চ-খরচের বৈশিষ্ট্যগুলি সনাক্ত করতে প্রাথমিক ডিজাইন পর্যায়ে মেশিনিং প্ল্যান্টের সাথে যোগাযোগ করুন।

• প্রোটোটাইপ ভেরিফিকেশন: ভর উৎপাদনের পরে পুনরায় কাজ এড়াতে 3D প্রিন্টেড বা সাধারণ CNC প্রোটোটাইপের সাথে কার্যকারিতা পরীক্ষা করুন।
• উপরের কৌশলগুলি প্রয়োগ করার মাধ্যমে, CNC মেশিনিং খরচ 20%-50% কমানো যেতে পারে, কার্যকারিতা নিশ্চিত করার সময়, বিশেষ করে ভর উৎপাদন বা উচ্চ-জটিলতার যন্ত্রাংশের খরচ কমানোর প্রয়োজনের জন্য উপযুক্ত।