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G96 स्थिर कटिंग गति और G97/G50: फेसिंग के दौरान स्पिंडल गति क्यों बदलती है

फेसिंग के उदाहरण से यह समझाया गया है कि लेथ का G96 स्थिर कटिंग गति नियंत्रण X व्यास के अनुसार स्पिंडल गति कैसे बदलता है, G50 अधिकतम स्पिंडल गति सीमा क्यों आवश्यक है और थ्रेडिंग तथा ड्रिलिंग के लिए G97 पर कब लौटना चाहिए।

कटिंग गति सतह की गति है, स्पिंडल गति नहीं

टूल कैटलॉग सामान्यतः अनुशंसित दशाएँ कटिंग गति V (m/min) के रूप में देते हैं: प्रति मिनट वर्कपीस की सतह के कितने मीटर कटिंग एज के पास से गुजरते हैं। समान स्पिंडल गति पर बड़े व्यास में सतह तेजी से और छोटे व्यास में धीरे गुजरती है। स्पिंडल गति N के साथ इसका संबंध V = π × D × N ÷ 1000 है।

स्थिर व्यास पर बाहरी व्यास की टर्निंग करते समय स्पिंडल गति स्थिर होने पर भी V नहीं बदलती, लेकिन फेसिंग जैसे कार्य में, जहाँ X लगातार घटता है, V भी लगातार घटती है। केंद्र के पास खुरदरा और बाहरी हिस्से से अलग रंग वाला फेस सामान्यतः इसी कारण बनता है।

G96: नियंत्रक स्पिंडल गति की लगातार दोबारा गणना करता है

G96 S200 का अर्थ "कटिंग गति 200 m/min पर बनाए रखें" है। नियंत्रक टूल की वर्तमान X स्थिति (व्यास) पढ़ता है, वास्तविक समय में N = 1000 × 200 ÷ (π × D) की गणना करता है और स्पिंडल गति बदलता है। Ø60 पर यह लगभग 1,061 rpm और Ø20 पर लगभग 3,183 rpm होती है।

यहाँ X व्यास टूल टिप को संदर्भित करता है, इसलिए गणना तभी सही होती है जब टूल ज्यामिति ऑफसेट और कार्य मूल बिंदु सही हों। यदि X मूल बिंदु वास्तविक स्पिंडल केंद्र से हट गया हो, तो प्रोग्राम जिसे Ø10 की स्थिति मानता है वह वास्तव में Ø14 हो सकती है और स्पिंडल गति भी उसी अनुपात में गलत होगी।

वर्तमान व्यासG96 S200 पर गणना की गई गतिG50 S2500 के साथ
Ø60लगभग 1,061 rpm1,061 rpm
Ø40लगभग 1,592 rpm1,592 rpm
Ø25लगभग 2,546 rpm2,500 rpm
Ø10लगभग 6,366 rpm2,500 rpm
Ø0 (केंद्र)अनंत2,500 rpm

G50 अधिकतम स्पिंडल गति सीमा क्यों अनिवार्य है

तालिका के अनुसार व्यास के शून्य के पास पहुँचने पर गणना की गई स्पिंडल गति बिना सीमा के बढ़ती है। सीमा न होने पर स्पिंडल मशीन की अधिकतम गति तक पहुँच जाता है और अपकेंद्रीय बल के कारण अधिक गति पर चक की पकड़ कमजोर हो जाती है। कमजोर पकड़ के साथ बड़े वर्कपीस को तेज गति पर घुमाने से उसके बाहर निकलकर फेंके जाने का जोखिम होता है।

इसलिए G96 का उपयोग करने से पहले G50 S2500 की तरह अधिकतम स्पिंडल गति निर्धारित की जाती है। यह मान टूल के अनुसार नहीं, बल्कि चक, जॉ और वर्कपीस के आकार तथा भार के अनुसार चुना जाता है। यदि लंबा बार स्टॉक स्पिंडल के पीछे बाहर निकला हो, तो इसे और कम सेट करना चाहिए।

उदाहरण पाथ

X62. से X-0.8 तक फेसिंग के दौरान स्पिंडल गति लगभग 1,027 rpm से शुरू होती है और करीब Ø25 से 2,500 rpm की सीमा पर पहुँचती है। केंद्र से थोड़ा आगे X-0.8 तक जाने से टूल नोज त्रिज्या के कारण केंद्र पर छोटा उभार बचने से रोका जाता है। ड्रॉइंग केवल पाथ दिखाती है, लेकिन ध्यान रखें कि पूरे फेसिंग खंड में स्पिंडल गति बदलती रहती है।

G96 S200 पर Ø60 फेस से केंद्र तक फेसिंग, Ø56 बाहरी व्यास की टर्निंग, फिर G97 पर स्विच करना

O3005
T0101
G21 G90 G18 G40 G99
G50 S2500
G96 S200 M03
G00 X62. Z0.2
G01 X-0.8 F0.12
G00 Z2.
X56.
G01 Z-30. F0.2
G00 X62. Z2.
G97 S800
G00 X100. Z100.
M30
G96 S200 पर Ø60 फेस से केंद्र तक फेसिंग, Ø56 बाहरी व्यास की टर्निंग, फिर G97 पर स्विच करना — ZX (त्रिज्या) पथZX (त्रिज्या)
हल्की नीली टूटी रेखा G00 रैपिड और नारंगी ठोस रेखा कटिंग गति है। आर्क गणितीय स्थिर वक्र के रूप में दिखते हैं।

ऊपर का चित्र इस प्रोग्राम का CNC Path Analyzer परिणाम है (रेखीय कटिंग 2 खंड, रैपिड 4 खंड).

वे कार्य जिनमें G97 पर लौटना आवश्यक है

  • थ्रेड कटिंग: G76 या G92 थ्रेड में हर पास पर हेलिक्स को समान स्थिति से शुरू होना चाहिए। स्पिंडल गति बदलने से थ्रेड का तालमेल बिगड़ जाता है, इसलिए G97 S_ के साथ स्थिर गति उपयोग की जाती है।
  • सेंटर ड्रिलिंग, ड्रिलिंग और टैपिंग: टूल X0 (केंद्र) पर होता है, इसलिए G96 के साथ स्पिंडल तुरंत अपनी अधिकतम गति पर चला जाएगा। ड्रिलिंग दशाओं के अनुकूल स्पिंडल गति सीधे G97 से सेट की जाती है।
  • टूल बदलने की स्थिति तक लंबी गतियाँ: X के बड़े मान तक जाने पर G96 स्पिंडल गति घटाता है और वापस आते समय फिर बढ़ाता है। अनावश्यक त्वरण और मंदन से बचने के लिए टूल बदलने से पहले G97 पर स्विच करना सामान्य है। उदाहरण का G97 S800 ऐसा ही एक मामला है।

टूल के मशीनिंग समय अनुमान की सीमाएँ

जब प्रति चक्कर फीड (G99) का उपयोग G96 के साथ किया जाता है, तो स्पिंडल गति के साथ प्रति मिनट फीड भी बदलता है। CNC Path Analyzer में मशीनिंग समय एक संदर्भ मान है जो समर्थित परिस्थितियों में इस बदलाव को दर्शाता है; इसमें वास्तविक स्पिंडल त्वरण समय शामिल नहीं होता। फीड इकाइयों की आगे की जानकारी G98/G99 फीड इकाइयाँ में है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

क्या G96 का उपयोग मशीनिंग सेंटर पर भी होता है?
सामान्य मशीनिंग सेंटर में टूल घूमता है, इसलिए G96 या तो अनावश्यक होता है या उसका अर्थ अलग होता है। स्थिर कटिंग गति नियंत्रण लेथ-प्रकार की मशीनों का कार्य है, जिनमें वर्कपीस घूमता है।
S की इकाई कब बदलती है?
G96 में S, m/min में कटिंग गति होती है (इंच इकाइयों में ft/min); G97 में S, rpm में होती है। मोड बदलने पर हर बार S का कमांड फिर से देना नियम है।

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