मशीन टूल की परिभाषा

मशीन टूल्स का वर्गीकरण

धातु काटने की मशीन टूल्स, मुख्य रूप से धातु काटने के लिए उपयोग की जाती है;

लकड़ी काटने के लिए वुडवर्किंग मशीन टूल;

विशेष प्रसंस्करण मशीन टूल्स, जो भौतिक और रासायनिक विधियों द्वारा वर्कपीस पर विशेष प्रसंस्करण करते हैं;

फोर्जिंग मशीनरी। संकीर्ण रूप से परिभाषित मशीन टूल केवल सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले और धातु काटने वाले मशीन टूल्स की सबसे बड़ी संख्या को संदर्भित करता है।

• 1. धातु काटने की मशीन टूल्स को विभिन्न वर्गीकरण विधियों के अनुसार विभिन्न प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है।
• 1.1 प्रसंस्करण विधि या प्रसंस्करण वस्तु के अनुसार, इसे खराद, ड्रिलिंग मशीन, बोरिंग मशीन, ग्राइंडर में विभाजित किया जा सकता है, गियर प्रसंस्करण मशीन उपकरण, धागा प्रसंस्करण मशीन उपकरण, तख़्ता प्रसंस्करण मशीन उपकरण, मिलिंग मशीन, प्लानर, डालने की मशीन, ब्रोचिंग मशीन, विशेष प्रसंस्करण मशीन उपकरण, काटने का कार्य मशीन और उत्कीर्णन मशीन, आदि। प्रत्येक प्रकार को उसकी संरचना या प्रसंस्करण वस्तुओं के अनुसार कई समूहों में विभाजित किया जाता है, और प्रत्येक समूह को कई प्रकारों में विभाजित किया जाता है।
• 1.2 वर्कपीस के आकार और मशीन टूल के वजन के अनुसार, इसे इंस्ट्रूमेंट मशीन टूल्स, छोटे और मध्यम मशीन टूल्स, बड़े मशीन टूल्स, भारी मशीन टूल्स और सुपर हैवी मशीन टूल्स में विभाजित किया जा सकता है;
• 1.3 प्रसंस्करण सटीकता के अनुसार, इसे साधारण सटीक मशीन टूल्स, सटीक मशीन टूल्स और उच्च परिशुद्धता मशीन टूल्स में विभाजित किया जा सकता है;
• 1.4 स्वचालन की डिग्री के अनुसार, इसे मैन्युअल रूप से संचालित मशीन टूल्स, अर्ध-स्वचालित मशीन टूल्स और स्वचालित मशीन टूल्स में विभाजित किया जा सकता है;
• 1.5 मशीन टूल के स्वचालित नियंत्रण मोड के अनुसार, इसे कॉपी मशीन टूल्स, प्रोग्राम कंट्रोल मशीन टूल्स, डिजिटल कंट्रोल मशीन टूल्स, एडेप्टिव कंट्रोल मशीन टूल्स, मशीनिंग सेंटर और लचीली मैन्युफैक्चरिंग सिस्टम में विभाजित किया जा सकता है;
• 1.6 मशीन टूल्स के आवेदन के दायरे के अनुसार, इसे सामान्य प्रयोजन, विशेष प्रयोजन और विशेष प्रयोजन मशीन टूल्स में विभाजित किया जा सकता है।
• 1.7 मानक सामान्य घटकों के आधार पर एक प्रकार का स्वचालित या अर्ध-स्वचालित मशीन उपकरण है और वर्कपीस या प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी के विशिष्ट आकार के अनुसार डिज़ाइन किए गए विशेष घटकों की एक छोटी संख्या है। इसे एक संयुक्त मशीन उपकरण कहा जाता है।
• 1.8 एक या कई भागों के प्रसंस्करण के लिए, मशीन टूल्स की एक श्रृंखला को क्रम में व्यवस्थित किया जाता है, और एक स्वचालित लोडिंग और अनलोडिंग डिवाइस और मशीन टूल और मशीन टूल के बीच एक वर्कपीस ऑटोमैटिक ट्रांसफर डिवाइस से लैस होता है। इस तरह से गठित मशीन टूल्स के समूह को प्रसंस्करण काटने के लिए स्वचालित उत्पादन लाइन कहा जाता है।
• 1.9 लचीली निर्माण प्रणाली डिजिटल रूप से नियंत्रित मशीन टूल्स और अन्य स्वचालित प्रक्रिया उपकरणों के एक समूह से बनी है। यह एक इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटर द्वारा नियंत्रित होता है और स्वचालित रूप से विभिन्न प्रक्रियाओं के साथ वर्कपीस को संसाधित कर सकता है, जो उत्पादन की कई किस्मों के अनुकूल हो सकता है।

मशीन उपकरण मशीनरी उद्योग का बुनियादी उत्पादन उपकरण है। इसकी विविधता, गुणवत्ता और प्रसंस्करण दक्षता सीधे उत्पादन प्रौद्योगिकी स्तर और अन्य यांत्रिक उत्पादों के आर्थिक लाभों को प्रभावित करती है। इसलिए, मशीन टूल उद्योग का आधुनिकीकरण स्तर और पैमाने, साथ ही मशीन टूल्स की मात्रा और गुणवत्ता देश के औद्योगिक विकास के महत्वपूर्ण संकेतों में से एक है।

3. मशीन टूल्स के विकास का एक संक्षिप्त इतिहास

पेड़ का खराद, जो 2,000 ईसा पूर्व से अधिक समय में दिखाई दिया, मशीन टूल का सबसे पहला प्रोटोटाइप था। काम करते समय, रस्सी के निचले सिरे पर सामी को पेडल करें, रस्सी द्वारा संचालित वर्कपीस बनाने के लिए शाखा की लोच का उपयोग करें, और वर्कपीस को काटने के लिए उपकरण को तख़्त के साथ स्थानांतरित करने के लिए शेल या पत्थर का उपयोग उपकरण के रूप में करें। यह सिद्धांत अभी भी मध्ययुगीन लोचदार रॉड और रॉड खराद में प्रयोग किया जाता है।

पंद्रहवीं शताब्दी में, घड़ियों और हथियारों के निर्माण की आवश्यकता के कारण, घड़ीसाज़ों के लिए धागा खराद और गियर मशीनिंग मशीन, साथ ही हाइड्रॉलिक रूप से संचालित बैरल बोरिंग मशीनें थीं। लगभग 1500 के आसपास, इतालवी लियोनार्डो दा विंची ने खराद, बोरिंग मशीन, थ्रेडिंग मशीन और आंतरिक ग्राइंडर के रेखाचित्र बनाए थे, जिनमें क्रैंक, फ्लाईव्हील, टॉप और जैसे नए तंत्र थे। असरएस चीन के मिंग राजवंश द्वारा प्रकाशित "तियांगोंग काइवू" में ग्राइंडर की संरचना भी शामिल है, जो लोहे की प्लेट को घुमाने के लिए एक पैर पेडल का उपयोग करता है, साथ ही जेड को काटने के लिए रेत और पानी का उपयोग करता है।

अठारहवीं शताब्दी की औद्योगिक क्रांति ने मशीन टूल्स के विकास को बढ़ावा दिया। 1774 में, ब्रिटिश विल्किंसन ने अधिक सटीक बैरल बोरिंग मशीन का आविष्कार किया। अगले वर्ष, उन्होंने वाट स्टीम इंजन की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए इस सिलेंडर बोरिंग मशीन का उपयोग किया। बड़े सिलेंडरों को बोर करने के लिए उन्होंने 1776 में एक पानी से चलने वाली सिलेंडर बोरिंग मशीन का निर्माण किया, जिसने भाप इंजन के विकास को बढ़ावा दिया। तभी से मशीनी औजार आसमान से चलने लगे शाफ़्ट एक भाप इंजन के साथ।

1797 में, ब्रिटिश मोजले द्वारा बनाए गए खराद को एक स्क्रू द्वारा संचालित किया गया था, जो मोटराइज्ड फीड और थ्रेड कटिंग का एहसास कर सकता था, जो मशीन टूल की संरचना में एक बड़ा बदलाव था। इसलिए मोजले को "ब्रिटिश मशीन टूल उद्योग के पिता" के रूप में जाना जाता है।

19वीं शताब्दी में कपड़ा, बिजली, परिवहन मशीनरी और हथियारों के उत्पादन को बढ़ावा देने के कारण एक के बाद एक विभिन्न प्रकार के मशीन टूल्स दिखाई देने लगे। १८१७ में, ब्रिटिश रॉबर्ट्स ने गैन्ट्री प्लानर बनाया; १८१८ में, अमेरिकी व्हिटनी ने एक क्षैतिज मिलिंग मशीन बनाई; 1817 ​​​​में, संयुक्त राज्य अमेरिका ने एक सार्वभौमिक बेलनाकार ग्राइंडर बनाया; 1818 और 1876 में उन्होंने हॉबिंग मशीन और गियर शेपिंग मशीन का आविष्कार किया।

इलेक्ट्रिक मोटर के आविष्कार के साथ, मशीन टूल ने पहले इलेक्ट्रिक मोटर केंद्रीकृत ड्राइव का उपयोग करना शुरू किया, और फिर व्यापक रूप से एक अलग इलेक्ट्रिक मोटर ड्राइव का उपयोग किया। बीसवीं शताब्दी की शुरुआत में, अधिक सटीक वर्कपीस को संसाधित करने के लिए, फिक्स्चर और थ्रेड मशीनिंग टूल्स, समन्वय बोरिंग मशीन और थ्रेड ग्राइंडिंग मशीन बनाए गए। साथ ही, ऑटोमोटिव और असर उद्योगों में बड़े पैमाने पर उत्पादन की जरूरतों को पूरा करने के लिए, विभिन्न स्वचालित मशीन टूल्स, समोच्च मशीन टूल्स, मॉड्यूलर मशीन टूल्स और स्वचालित उत्पादन लाइनें विकसित की गई हैं।

इलेक्ट्रॉनिक प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, संयुक्त राज्य अमेरिका ने 1952 में पहला डिजिटल-नियंत्रित मशीन उपकरण विकसित किया; 1958 में, इसने एक मशीनिंग केंद्र विकसित किया जो स्वचालित रूप से बहु-प्रक्रिया मशीनिंग के लिए उपकरण बदल सकता है। तब से, इलेक्ट्रॉनिक प्रौद्योगिकी और कंप्यूटर प्रौद्योगिकी के विकास और अनुप्रयोग के साथ, मशीन टूल ने ड्राइविंग विधियों, नियंत्रण प्रणालियों और संरचनात्मक कार्यों में महत्वपूर्ण परिवर्तन किए हैं।

4. मशीन टूल का कार्य

मशीन टूल की काटने की प्रक्रिया टूल और वर्कपीस के बीच सापेक्ष गति से महसूस की जाती है। गति को दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: सतह बनाने वाली गति और सहायक गति।

सतह बनाने की गति वह गति है जो वर्कपीस को आवश्यक सतह आकार और आकार प्राप्त करने में सक्षम बनाती है। इसमें मुख्य गति, फ़ीड गति और डुबकी गति शामिल है। मुख्य गति वह गति है जो वर्कपीस रिक्त से अतिरिक्त सामग्री को छीलते समय एक प्रमुख भूमिका निभाती है। यह वर्कपीस (जैसे मोड़), रैखिक गति (जैसे गैन्ट्री प्लानर पर योजना बनाना), या उपकरण की रोटरी गति (जैसे मिलिंग और ड्रिलिंग) या रैखिक गति (जैसे इंटरपोलेशन और) की रोटरी गति हो सकती है। ब्रोचिंग); फ़ीड गति उपकरण की गति है और संसाधित किए जाने वाले वर्कपीस का हिस्सा है, ताकि काटने को जारी रखा जा सके, जैसे कि उपकरण धारक को मशीन टूल गाइड के साथ स्लाइड करना बाहरी सर्कल को मोड़ते समय काटने की गति उपकरण को वर्कपीस की सतह में एक निश्चित गहराई तक काटना है। इसका कार्य प्रत्येक कटिंग स्ट्रोक में वर्कपीस की सतह से सामग्री की एक निश्चित मोटाई को काटना है, जैसे कि बाहरी सर्कल को मोड़ते समय छोटे टूल होल्डर की लेटरल कटिंग मूवमेंट।

सहायक गति में मुख्य रूप से टूल या वर्कपीस का तेजी से दृष्टिकोण और वापसी, मशीन टूल पार्ट्स की स्थिति का समायोजन, वर्कपीस का इंडेक्सिंग, टूल होल्डर का इंडेक्सिंग, मटीरियल फीडिंग, स्टार्ट, स्पीड चेंज, रिवर्सल, स्टॉप और ऑटोमैटिक टूल चेंज।

सभी प्रकार के मशीन टूल्स आमतौर पर निम्नलिखित मूल भागों से बने होते हैं: सहायक भागों, अन्य घटकों और वर्कपीस को स्थापित करने और समर्थन करने के लिए उपयोग किया जाता है, उनके वजन और काटने वाले बल, जैसे कि बिस्तर और स्तंभ, आदि; स्थानांतरण तंत्र, मुख्य गति की गति को बदलने के लिए प्रयोग किया जाता है; फ़ीड तंत्र का उपयोग फ़ीड दर को बदलने के लिए किया जाता है; मशीन टूल स्पिंडल को स्थापित करने के लिए स्पिंडल बॉक्स का उपयोग किया जाता है; उपकरण धारक और उपकरण पत्रिका; नियंत्रण और संचालन प्रणाली; स्नेहन प्रणाली; शीतलन प्रणाली।

मशीन टूल अटैचमेंट में मशीन टूल लोडिंग और अनलोडिंग डिवाइस, मैनिपुलेटर, औद्योगिक रोबोट और अन्य मशीन टूल अटैचमेंट, साथ ही मशीन टूल एक्सेसरीज जैसे चक, सक्शन कप स्प्रिंग चक, वीज़, रोटरी टेबल और इंडेक्सिंग हेड शामिल हैं।

मशीन टूल्स के तकनीकी प्रदर्शन के मूल्यांकन के लिए संकेतक को अंततः मशीनिंग सटीकता और उत्पादन क्षमता के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है। मशीनिंग सटीकता में मशीन टूल की आयामी सटीकता, आकार सटीकता, स्थिति सटीकता, सतह की गुणवत्ता और सटीकता शामिल है। उत्पादन क्षमता में काटने का समय और सहायक समय, साथ ही मशीन उपकरण की स्वचालन और कार्य विश्वसनीयता की डिग्री शामिल है। एक ओर, ये संकेतक मशीन उपकरण की स्थिर विशेषताओं पर निर्भर करते हैं, जैसे स्थैतिक ज्यामितीय सटीकता और कठोरता; दूसरी ओर, मशीन उपकरण की गतिशील विशेषताओं, जैसे गति सटीकता, गतिशील कठोरता, थर्मल विरूपण और शोर के साथ उनका अधिक संबंध है।

5. मशीन टूल्स के भविष्य के विकास की प्रवृत्ति

मशीन टूल्स के भविष्य के विकास की प्रवृत्ति है:

इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटर प्रौद्योगिकी, नए सर्वो ड्राइव घटकों, झंझरी और ऑप्टिकल फाइबर जैसी नई प्रौद्योगिकियों के आगे के अनुप्रयोग, यांत्रिक संरचना को सरल बनाते हैं, स्वचालन के कार्य में सुधार और विस्तार करते हैं, और लचीली विनिर्माण प्रणाली में काम करने के लिए मशीन टूल को अनुकूलित करते हैं;

पावर मुख्य गति और फ़ीड गति की गति बढ़ाएं, और नए उपकरणों का उपयोग करने और काटने की दक्षता में सुधार करने के लिए संरचना की गतिशील और स्थिर कठोरता को तदनुसार बढ़ाएं;

मशीनिंग सटीकता में सुधार और अल्ट्रा विकसित करनापरिशुद्धता मशीनिंग इलेक्ट्रॉनिक मशीनरी और एयरोस्पेस जैसे उभरते उद्योगों की जरूरतों को पूरा करने के लिए मशीन टूल्स; कठिन-से-प्रक्रिया वाली धातु सामग्री और अन्य नई औद्योगिक सामग्रियों के मशीनिंग के अनुकूल होने के लिए विशेष मशीनिंग मशीन टूल्स विकसित करना।

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