राउटिंग एक कंप्यूटर न्यूमेरिकल कंट्रोल (सीएनसी) प्रक्रिया या उपकरण है जिसका उपयोग लकड़ी, प्लास्टिक और नरम धातुओं को आकार देने के लिए किया जाता है। कंप्यूटर द्वारा नियंत्रित सीएनसी रूटिंग यह मशीन इन सामग्रियों को सटीक रूप से काटकर, छेद करके और उत्कीर्ण करके इच्छित भागों में ढाल सकती है। इसके अलावा, इसकी तीव्र सामग्री निष्कासन और बारीक आकार देने की क्षमताएं विशिष्ट सामग्री-केंद्रित अनुप्रयोगों में अपरिहार्य हैं।
आइए, इसके सरलीकृत विश्लेषण को देखें, जिसमें शामिल हैं: सीएनसी राउटिंग क्या है?इसमें रूटिंग प्रक्रिया, सीएनसी राउटर, इसके फायदे, अनुप्रयोग, सीमाएं और बहुत कुछ शामिल हैं।
सीएनसी रूटिंग क्या है?
आपके दिमाग में पहला सवाल यह हो सकता है कि सीएनसी रूटिंग क्या है? यह आधुनिक विनिर्माण में लोकप्रिय मशीनिंग दृष्टिकोणों में से एक है। अन्य मानक की तरह सीएनसी मशीनिंग, रूटिंग का तात्पर्य संगत सामग्रियों को वांछित आकार या ज्यामिति में आकार देना है। हालाँकि, अंतर टूलींग और क्षमताओं में है।
रूटिंग मशीन घूमने वाले बिट के साथ राउटर नामक एक विशेष उपकरण का उपयोग करती है। यह राउटर मशीनिंग संचालन करने के लिए निर्देश (जी-कोड) और पूर्व-निर्धारित टूल पथों का पालन करते हुए वर्कपीस में चलता है। इसके अलावा, इसमें एक बड़ा सीएनसी बिस्तर और कम उपकरण दबाव शामिल है। परिणामस्वरूप, रूटिंग ऑपरेशन पतली और बड़ी वर्कशीट के लिए उपयुक्त होते हैं।
सीएनसी रूटिंग मशीनें कैसे काम करती हैं?
मशीन में सामग्री रखने के लिए एक बेड टेबल और सीएनसी राउटर बिट को पकड़ने के लिए एक स्पिंडल शामिल है। सबसे पहले, जी-कोड सीएनसी नियंत्रक में भेजे जाते हैं, और बिट प्रारंभिक काटने की स्थिति में चला जाता है। साथ ही, ऑपरेटर मशीनिंग पैरामीटर सेट करता है, जैसे काटने की गहराई, स्पिंडल गति इत्यादि। इसके बाद, स्पिंडल सामग्री को हटाने और वांछित आकार बनाने के लिए कई अक्षों पर चलता है, आम तौर पर एक्स-क्षैतिज, वाई-ऊर्ध्वाधर, और Z-ऊंचाई.
यहां, आपको आश्चर्य हो सकता है कि राउटर मशीन स्पिंडल को कैसे नियंत्रित करती है। स्पिंडल कई मोटरों और रैखिक गाइडों से जुड़ा होता है। जैसे ही जी-कोड अपलोड होते हैं, नियंत्रक विद्युत संकेतों में परिवर्तित हो जाता है जो इन मोटरों और गाइडों को नियंत्रित करते हैं।
यहां सीएनसी रूटिंग की चरण-दर-चरण प्रक्रिया दी गई है:
- 3 डी मॉडलिंग: यह पहला चरण हैं। डिज़ाइनर ने सभी विशिष्टताओं, विशेषताओं और सहनशीलता के साथ एक विस्तृत मॉडल बनाया।
- जी-कोड: जी-कोड 3डी मॉडल को सीएएम सॉफ्टवेयर में संसाधित करके प्राप्त किए जाते हैं। इसमें मशीनिंग की सारी जानकारी शामिल है।
- मशीन सेटिंग: मशीन सेटअप में, वांछित परिणाम के लिए उपयुक्त मशीन टूल्स और सीएनसी राउटर बिट्स आवश्यक हैं। इसी तरह, मशीन बेड में वर्कपीस को सुरक्षित करना।
- शून्य स्थिति: राउटर बिट को प्रारंभिक स्थिति (0, 0, 0 संदर्भ) पर सेट किया गया है।
- मशीनिंग: राउटिंग बिट उच्च आरपीएम पर घूमता है और पूर्व निर्धारित पथ पर सामग्री को हटाना शुरू कर देता है।
- निगरानी: मशीनिंग अंतिम आकार तक चलती है। इसलिए, संभावित उपकरण घिसाव, सटीक विक्षेपण और अन्य दोषों के लिए प्रक्रिया निगरानी में रहती है।
- भूतल फिनिशिंग: यदि मशीनीकृत फिनिश कार्यक्षमता या सौंदर्यशास्त्र के लिए पर्याप्त नहीं है, तो आगे की फिनिशिंग, जैसे सैंडब्लास्टिंग, डिबरिंग और ब्रशिंग को लागू किया जाता है।
- गुणवत्ता नियंत्रण: अंतिम निरीक्षण और माप यह सुनिश्चित करते हैं कि हिस्से वांछित विशिष्टताओं और मानकों को पूरा करते हैं।
सीएनसी राउटर के मुख्य घटक क्या हैं?
सीएनसी राउटर एक जटिल मशीनरी है। इसमें विभिन्न घटक शामिल हैं, जिनमें से प्रत्येक की एक अनूठी भूमिका और कार्य है। इन घटकों की संचयी क्रिया सीएनसी रूटिंग प्रक्रिया को पूरा करती है।
निम्नलिखित छह प्रमुख घटक हैं:
1. फ़्रेम और गैन्ट्री
फ़्रेम आमतौर पर उच्च श्रेणी के एल्यूमीनियम या स्टील से बने पैरों वाला एक स्टैंड होता है। यह काटने के बल का प्रतिरोध करता है और कंपन को कम करता है, जिससे मशीन को कठोरता और स्थिरता मिलती है। इसी तरह, गैन्ट्री संरचनात्मक रूप से स्पिंडल और कटिंग हेड मूवमेंट का समर्थन करती है।
2. मेज़ या बिस्तर
वे टी-स्लॉट या वैक्यूम होल्ड-डाउन सिस्टम वाली सपाट सतह हैं, जो क्लैंप और फिक्स्चर की अनुमति देती हैं। इस प्रकार, टेबल या बेड मशीनिंग के लिए वर्कपीस को सुरक्षित रूप से रखने और रखने के लिए जिम्मेदार हैं। इसके अतिरिक्त, बिस्तरों में टूल-पाथ सेंसर या कभी-कभी एमडीएफ के खराब बोर्ड भी होते हैं।
3. धुरी
यह वे घटक हैं जो सीएनसी रूटिंग के दौरान आवश्यक कटिंग बल प्रदान करते हैं। मूल रूप से, स्पिंडल एक घूमने वाला शाफ्ट है जो गति नियंत्रण के लिए कई मोटरों, बीयरिंगों और मार्गदर्शन प्रणालियों से जुड़ा होता है। इसमें काटने के उपकरण को पकड़ने के लिए एक कोलेट या चक भी होता है, जैसे राउटर बिट्स जो स्पिंडल के साथ घूमते और चलते हैं। इसके बाद, यह की गति से घूम सकता है 10,000-20,000 आरपीएम।
4. काटने के उपकरण
राउटर मशीन जटिल आकार और अद्वितीय मशीनिंग आवश्यकताओं को प्राप्त करने के लिए विभिन्न काटने वाले उपकरणों के उपयोग की अनुमति देती है। कुछ रूटिंग किट में वी-बिट्स, बॉल और नोज कटर, ड्रिल बिट्स, स्ट्रेट और फ्लश-ट्रिम बिट्स, स्पॉयलबोर्ड सरफेसर आदि शामिल हैं।
इनमें से प्रत्येक उपकरण की किस्मों का अलग-अलग मशीनिंग उपयोग होता है। उदाहरण के लिए, सीधे बिट्स सीधे कट और खांचे के लिए उपयुक्त होते हैं, जबकि वी-बिट्स उत्कीर्णन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त होते हैं।
5. एक्सिस मोटर्स
जैसा कि हम जानते हैं, रूटिंग संचालन के लिए स्पिंडल कई अक्षों के साथ चलता है। इसलिए, अक्ष मोटर्स अपने सटीक निर्देशांक और गति नियंत्रण द्वारा इसे सुविधाजनक बनाते हैं। आप एक्सिस ड्राइव में उपयोग की जाने वाली दो प्रकार की मोटरें पा सकते हैं: सर्वो और स्टेपर मोटर।
सर्वो मोटर्स जी-कोड निर्देशों के आधार पर गैन्ट्री और स्पिंडल मोटर को उनके गाइड रेल की ओर ले जाते हैं। वे गति और स्थिति को लगातार समायोजित करने के लिए फीडबैक का उपयोग करते हैं। इसके विपरीत, स्टेपर सरल है और स्थिति और गति को नियंत्रित करने के लिए अलग-अलग चरणों में चलता है। इसी तरह, एक रैक और पिनियन सिस्टम लंबी धुरी के साथ जुड़ा हुआ है, जो स्पिंडल या गैन्ट्री को एक्स और वाई अक्ष के साथ चलने की अनुमति देता है।
6. सीएनसी नियंत्रक
सीएनसी नियंत्रक सीएनसी रूटिंग मशीनरी का एक इलेक्ट्रॉनिक घटक है। इसमें एक कंट्रोल प्रोसेसर (सीपीयू), स्टोरेज (रैम), इनपुट और आउटपुट पोर्ट और एक ड्राइव सर्किट होता है। यह नियंत्रक जी-कोड प्राप्त करता है और मोटरों को विद्युत संकेत भेजकर निष्पादित करता है। इसलिए, मोटर (और अंततः स्पिंडल) नियंत्रक संकेतों का पालन करके चलते हैं।
सीएनसी राउटर के सामान्य प्रकार
आकार, क्षमताओं और विशिष्ट मशीनिंग अनुप्रयोगों के आधार पर कई प्रकार की सीएनसी राउटर मशीनें हैं। हालाँकि, यहां हम तीन प्रमुख प्रकारों पर चर्चा करेंगे: औद्योगिक, डेस्कटॉप और मल्टी-एक्सिस राउटर।
औद्योगिक रूटर
उच्च-शक्ति स्पिंडल के कारण औद्योगिक राउटर हेवी-ड्यूटी विनिर्माण के लिए उपयुक्त हैं। ये बड़ी और मजबूत निर्माण मशीनें हैं जो गहन रूटिंग परियोजनाओं को संभालती हैं। साथ ही, उन्हें हॉबी राउटर या डेस्कटॉप राउटर की तुलना में अधिक फ्लोर स्पेस की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, विभिन्न भागों की तेज़ और सटीक मशीनिंग के लिए लकड़ी के काम, धातु निर्माण, एयरोस्पेस, ऑटोमोटिव और समुद्री क्षेत्र में औद्योगिक राउटर आवश्यक हैं।
डेस्कटॉप राउटर
डेस्कटॉप राउटर कुशल और शक्तिशाली सीएनसी मशीनें हैं जो तीन या अधिक अक्षों को स्थानांतरित कर सकती हैं। लेकिन, वे छोटे हैं और स्थान दक्षता और उपयोग में आसानी के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। क्षमता सीमाओं के कारण ये राउटर भारी औद्योगिक रूटिंग को संभाल नहीं सकते हैं। हालाँकि, एक डेस्कटॉप सीएनसी राउटर छोटे व्यवसायों, घरेलू कार्यशालाओं और DIY राउटर उत्साही लोगों के लिए आदर्श है।
मल्टी-एक्सिस सीएनसी राउटर्स
जटिल मशीनिंग के लिए, विभिन्न अक्ष क्षमताओं वाले राउटर हैं। इन मशीनों में 3, 4, या 5-अक्ष गति क्षमताएं होती हैं, यहां तक कि कुछ मामलों में 5 से भी अधिक। जैसे-जैसे अक्ष आंदोलनों की संख्या बढ़ती है, मशीनें अधिक जटिल और सटीक हिस्से बना सकती हैं। फिर भी, चुनाव जटिलता, सहनशीलता और वर्कपीस सामग्री पर निर्भर करता है।
सीएनसी रूटिंग के लाभ और सीमाएं
सीएनसी रूटिंग का पहला महत्वपूर्ण लाभ नरम सामग्री के लिए तेज़ और सटीक मशीनिंग है। आइए सीधे लाभों और सीमाओं पर चर्चा करें।
फ़ायदे
- यह लगभग ± 0.0025 मिमी की सटीकता प्राप्त कर सकता है और पारंपरिक हैंडहेल्ड राउटर से कहीं आगे है।
- राउटर बेड का बड़ा आकार बड़ी शीट या वर्कपीस की मशीनिंग की अनुमति देता है।
- एटीसी राउटर जैसी उन्नत टूलिंग ऑपरेशन के दौरान सीएनसी राउटर बिट्स के स्वचालित परिवर्तन की अनुमति देती है, जिससे चक्र समय कम हो जाता है।
- रूटिंग उत्कृष्ट पुनरावृत्ति प्रदान करती है। यह लगातार समान जटिल आकृतियाँ बना सकता है।
- यह लागत प्रभावी है और संगत सीएनसी सामग्रियों से जटिल आकार बना सकता है।
सीमाओं
- सीएनसी राउटर मशीन की कुछ सीमाएँ भी हैं। यह स्टील और टाइटेनियम जैसी कठोर सामग्रियों की मशीनिंग नहीं कर सकता।
- सीएनसी बिस्तर का आकार वर्कपीस के आकार को सीमित करता है, और डिज़ाइन परिवर्तन के लिए बहुत अधिक समय की आवश्यकता होती है।
- राउटर मशीन अपने वैक्यूम सिस्टम के कारण तेज़ आवाज़ कर सकती है।
सीएनसी रूटिंग प्रक्रिया के लिए सामग्री
चूंकि रूटिंग नरम सामग्रियों के लिए एक पसंदीदा मशीनिंग प्रक्रिया है, आप सोच सकते हैं कि यह कम के साथ संगत है सीएनसी मशीनिंग सामग्री विकल्प. इसके विपरीत, राउटर विविध प्लास्टिक, लकड़ी और कुछ कंपोजिट और धातुओं की मशीनिंग कर सकता है। यह केवल उच्च कठोरता वाले धातु और मिश्र धातुओं के लिए अनुपयुक्त है।
रूटिंग प्रक्रिया के लिए निम्नलिखित सामग्रियां हैं।
- लकड़ी (मुलायम, कठोर, और, प्लाई)
- ऐक्रेलिक
- उच्च घनत्व पॉलीथीन (एचडीपीई)
- पॉली कार्बोनेट
- एक्रिलोनिट्राइल ब्यूटाडीन स्टाइरीन (ABS)
- पॉलीविनाइल क्लोराइड (पीवीसी)
- एल्यूमीनियम और उसके मिश्र धातु (2024, 6061, 6062, 7075, आदि)
- पीतल
- तांबा
- स्टील
- शीसे रेशा
सीएनसी राउटर पार्ट्स के अनुप्रयोग
उन्नत मशीनिंग क्षमताएं और विविध सामग्री रेंज सीएनसी रूटिंग प्रक्रिया को कई क्षेत्रों में लागू करती है, जैसे सीएनसी लकड़ी मिल, धातु आकार और उत्कीर्णन, साइनेज, मोल्ड बनाना आदि।
यह व्यवसायों और आयोजनों के लिए जटिल फर्नीचर और लकड़ी के काम में कस्टम बढ़ईगीरी, 3डी साइनेज और उत्कीर्ण पट्टिकाएं बनाता है। इसके बाद, संगीत वाद्ययंत्र सीएनसी राउटर भागों का उपयोग करते हैं, जैसे गिटार बॉडी और ड्रम शैल। ऑटोमोटिव और एयरोस्पेस में, यह कई घटकों के तेजी से प्रोटोटाइप के लिए एक लोकप्रिय तरीका है।
इसके अलावा, राउटर के हिस्से सांचे, वास्तुशिल्प मॉडल, सर्किट बोर्ड, समुद्री अनुप्रयोग, जिग्स और फिक्स्चर, इलेक्ट्रॉनिक बाड़े आदि बनाने में भी मूल्यवान हैं।
सीएनसी रूटिंग बनाम मिलिंग: क्या अंतर हैं?
| मापदंड | सीएनसी रूटिंग | सीएनसी मिलिंग |
| काम कर रहे | एक धुरी घूमने वाले राउटर बिट के साथ एक्स, वाई और जेड अक्षों के साथ चलती है जो सामग्री को हटा देती है। | सामग्री हटाने के लिए उच्च काटने वाले बल वाले काटने वाले उपकरण के साथ स्पिंडल कई अक्षों (3 या अधिक) के साथ चलता है। |
| कठोरता | रूटिंग मशीनें मिलिंग की तुलना में कम कठोर होती हैं। | सीएनसी मिलिंग मशीनों का मजबूत फ्रेम और संरचना उन्हें अत्यधिक कठोर बनाती है। |
| गति | सीएनसी रूटिंग मशीन उच्च गति पर काम करती है। | कम से मध्यम काटने की गति |
| सामग्री क्षमताएँ | लकड़ी, प्लास्टिक, फोम, और कुछ नरम धातुएँ और कंपोजिट। | प्लास्टिक से लेकर कठोर धातु और मिश्रधातु तक लगभग हर सीएनसी सामग्री। |
| काटना बल | निम्न से मध्यम काटने वाले बल | उच्च काटने वाली ताकतें |
| शुद्धता | कम से कम ± 0.0025 मिमी की सहनशीलता के साथ सामग्री-विशिष्ट मशीनिंग में उत्कृष्ट परिशुद्धता। | रूटिंग से अधिक, जटिल और विस्तृत डिज़ाइनों के लिए कड़ी सहनशीलता। |
| जटिलता | जटिलता के बजाय बड़े पैमाने पर मशीनिंग के लिए अधिक उपयुक्त। | मिलिंग जटिल और विस्तृत परियोजनाओं को संभालती है। |
| टूलींग विकल्प | सीधे बिट्स, फ्लश ट्रिम बिट्स, राउंड-ओवर बिट्स, वी-ग्रूव्स इत्यादि। | रूटिंग, एंड मिल्स, फेस मिल्स, ड्रिल्स, चम्फर टूल्स, बॉल नोज कटर आदि की तुलना में विविध मशीन टूल विकल्प। |
| लागत | अत्यधिक लागत प्रभावी | रूटिंग से महंगा |
राउटर बनाम स्पिंडल की तुलना: आपको क्या जानना चाहिए
राउटर और स्पिंडल दोनों एक समान उद्देश्य पूरा करते हैं। हालाँकि, उनके प्रदर्शन और अनुप्रयोगों में अंतर है। स्पिंडल उच्च टॉर्क और कम काटने की गति पर काम करता है। इसके विपरीत, रूटिंग में कम टॉर्क और बहुत अधिक कटिंग गति शामिल होती है। इसके बाद, स्पिंडल का रनआउट 0.0002 इंच या उससे कम होता है, जबकि राउटर के लिए यह 0.0010 से 0.0015 इंच तक होता है। स्रोत.
राउटर फर्नीचर, नक्काशी, कला, प्लास्टिक और नरम धातु भागों और प्रोटोटाइप के निर्माण में लागू होता है। दूसरी ओर, हेवी-ड्यूटी औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए हाई-स्पीड स्पिंडल एक बेहतर विकल्प है। इस प्रकार, राउटर बनाम स्पिंडल के बीच चयन करने के लिए कुछ चयन मानदंडों पर विचार करने की आवश्यकता होती है। ये मानदंड वर्कपीस सामग्री, परिशुद्धता, जटिलता, लागत, परिचालन मात्रा इत्यादि हैं।
मैं सीएनसी रूटिंग कैसे शुरू करूं?
सीएनसी रूटिंग शुरू करने में कई चरणों का सावधानीपूर्वक निष्पादन शामिल है। शुरू करने से पहले, आपके पास STEP, STL और DXF जैसे संगत प्रारूप में इच्छित भाग का एक 3D मॉडल होना चाहिए। फिर, यहां कालानुक्रमिक चरण दिए गए हैं:
- सीएनसी नियंत्रक, रिमोट कंट्रोल, बिस्तर/टेबल और धूल कलेक्टर को सक्रिय करें।
- उपयुक्त सीएनसी राउटर बिट चुनें और इसे कोलेट या चक से जोड़ें।
- वैक्यूम ज़ोन को समायोजित करके वर्कपीस को टेबल पर रखें।
- बिट को प्रारंभिक स्थिति पर रखें और निर्देशांक 0, 0, 0 बनाएं।
- नियंत्रक में CAD/CAM फ़ाइल डालें और प्रोग्राम निष्पादित करें।
- अंत तक प्रक्रिया की लगातार निगरानी करें।
क्या मैं सीएनसी राउटर मशीनों के लिए किसी राउटर बिट का उपयोग कर सकता हूं?
नहीं! आप सीएनसी राउटर मशीनों के लिए किसी राउटर बिट का उपयोग नहीं कर सकते। किस बिट का उपयोग करना है यह इस बात पर निर्भर करता है कि मशीन पर क्या रूटिंग चल रही है। प्रत्येक प्रकार के सीएनसी राउटर बिट में विशिष्ट सामग्री अनुकूलता और मशीनिंग क्षमताएं होती हैं। उदाहरण के लिए, आप विस्तृत लकड़ी की नक्काशी के लिए वी-बिट्स का उपयोग कर सकते हैं, लेकिन सीधे बिट्स इसे प्राप्त नहीं कर सकते हैं।
इसलिए, आपको कार्य सामग्री और वांछित परिणाम के अनुसार सही बिट का चयन करना चाहिए। अन्यथा, यह सहनशीलता, गति और सतह की फिनिश को प्रभावित करता है। कभी-कभी, गलत टूलींग वर्कपीस और टूल को भी नुकसान पहुंचा सकती है। यहां, किसी विशेष प्रोजेक्ट के लिए सही राउटर बिट चुनने के लिए किसी विशेषज्ञ से परामर्श लेना सबसे अच्छा है।
निष्कर्ष
सीएनसी राउटर कार्य सटीक विशिष्टताओं के साथ डिज़ाइन को भौतिक भागों में परिवर्तित करता है। यह किसी भी उपयुक्त सामग्री की मशीनिंग के साथ सटीकता और लागत-प्रभावशीलता प्रदान करता है। हालाँकि, सही उपकरण और पैरामीटर चुनना, उन्नत उपकरण और ऑपरेटर कौशल का उपयोग करना अंतिम परिणाम तय करता है।
रैपिडडायरेक्ट के पास सीएनसी रूटिंग के किसी भी डिज़ाइन को संभालने के लिए उन्नत मशीनरी और विशेषज्ञता है। हम सब उपलब्ध कराते हैं सीएनसी मशीनिंग सेवाएं विभिन्न उद्योगों में. हमारी विश्वसनीय सेवाएँ तेजी से प्रोटोटाइपिंग से लेकर औद्योगिक और अनुकूलित भागों के बड़े पैमाने पर उत्पादन तक हैं। हमारे अनुभवी इंजीनियर यह सुनिश्चित करने के लिए मिलकर काम करते हैं कि हम ग्राहक की अपेक्षाओं को पार कर सकें। इसलिए, यदि आपको सीएनसी रूटिंग या इसी तरह की सेवाओं की आवश्यकता है, तो आप हमारे सटीक लेकिन किफायती सीएनसी मशीनिंग समाधानों के लिए कोटेशन का अनुरोध कर सकते हैं।
