CNC Path Analyzer

लेथ G98/G99 इन्सर्ट यूनिट: F0.2 और F200 कब समान गति दर्शाते हैं

उदाहरण के साथ लेथ के G99 प्रति चक्कर इन्सर्ट (mm/rev) और G98 प्रति मिनट इन्सर्ट (mm/min) का अंतर, उनके बीच रूपांतरण, मशीनिंग सेंटर के G94/G95 से उनका संबंध और यूनिट मिलाने की भूल से होने वाली दुर्घटनाएँ समझाई गई हैं।

लेथ डिफॉल्ट रूप से प्रति चक्कर इन्सर्ट क्यों उपयोग करते हैं

लेथ पर एक कटिंग धार हर चक्कर में जितनी मोटाई हटाती है, वह प्रति चक्कर इन्सर्ट के बराबर होती है। चिप की मोटाई, सतह की फिनिश और इंसर्ट पर भार सभी इसी मान से तय होते हैं, इसलिए टूल कैटलॉग भी टर्निंग की शर्तें f (mm/rev) में देते हैं। इसी कारण लेथ डिफॉल्ट रूप से G99 प्रति चक्कर इन्सर्ट उपयोग करते हैं और F0.2 का अर्थ "प्रति चक्कर 0.2 mm" है।

प्रति चक्कर इन्सर्ट का बड़ा लाभ तब दिखता है जब इसे G96 नियत सतही गति नियंत्रण के साथ उपयोग किया जाता है। व्यास घटने और स्पिंडल गति बढ़ने पर प्रति मिनट इन्सर्ट भी स्वतः बढ़ता है, इसलिए आरंभ से अंत तक चिप की मोटाई समान रहती है।

दोनों यूनिटों के बीच रूपांतरण

प्रति मिनट इन्सर्ट = प्रति चक्कर इन्सर्ट × स्पिंडल गति। उदाहरण की तरह नियत S1000 पर F0.2 mm/rev का मान 0.2 × 1000 = 200 mm/min है। इसलिए उदाहरण के दोनों टर्निंग पास अलग यूनिटों और संख्याओं में लिखे होने पर भी समान गति से चलते हैं। 42 mm लंबाई (Z2 → Z-40) पूरी करने में दोनों को लगभग 12.6 सेकंड लगते हैं।

स्थितिप्रति चक्कर इन्सर्ट (G99)प्रति मिनट इन्सर्ट (G98)
S500F0.2F100
S1000F0.2F200
S2000F0.2F400
S1000F0.1F100

पथ का उदाहरण

G99 F0.2 और G98 F200 (नियत S1000) पर समान लंबाई की एक-एक बार टर्निंग

O3006
T0101
G21 G90 G18 G40
G97 S1000 M03
G99
G00 X42. Z2.
G01 X38. F0.2
Z-40.
G00 X42. Z2.
G98
G01 X36. F200
Z-40.
G00 X100. Z100.
M30
G99 F0.2 और G98 F200 (नियत S1000) पर समान लंबाई की एक-एक बार टर्निंग — 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 4 खंड, रैपिड 2 खंड).

प्रति मिनट इन्सर्ट कब आवश्यक है

  • स्पिंडल रुका होने पर चाल: स्पिंडल न घूमने पर प्रति चक्कर इन्सर्ट शून्य हो जाता है। जिन क्रियाओं में स्पिंडल रोककर इन्सर्ट देना आवश्यक है (जैसे बार फीडर से खींचना या कुछ मापन चालें), उनमें G98 उपयोग किया जाता है।
  • लाइव टूल (मिलिंग) कार्य: मल्टीटास्किंग मशीन पर C अक्ष लॉक करके लाइव टूल से मिलिंग करते समय वर्कपीस नहीं घूमता, इसलिए प्रति मिनट इन्सर्ट स्वाभाविक विकल्प है।
  • बहुत कम स्पिंडल गति वाले भाग: बड़े व्यास की फेसिंग जैसी स्थिति में स्पिंडल गति कम होने पर यात्रा गति स्थिर रखने के लिए कभी-कभी इसका उपयोग किया जाता है।

प्रति चक्कर इन्सर्ट और सतह की खुरदरापन

टर्न की गई सतह पर प्रति चक्कर इन्सर्ट की दूरी पर इंसर्ट नोज़ के निशान हेलिक्स की तरह बनते हैं। सैद्धांतिक अधिकतम ऊँचाई खुरदरापन का अनुमान Rz ≈ f² ÷ (8 × r) से लगाया जाता है (f: प्रति चक्कर इन्सर्ट, r: नोज़ त्रिज्या, mm में)। F0.2 पर R0.8 नोज़ इंसर्ट के साथ यह 0.04 ÷ 6.4 ≈ 0.0063 mm, लगभग 6.3 µm है। इन्सर्ट को आधा करके F0.1 करने पर खुरदरापन लगभग 1.6 µm, यानी एक चौथाई हो जाता है।

इस संबंध के कारण फिनिशिंग की शर्तें प्रति मिनट के बजाय प्रति चक्कर इन्सर्ट में निर्धारित करना स्वाभाविक है: F (mm/rev) समान रहने पर स्पिंडल गति बदलने के बाद भी सैद्धांतिक खुरदरापन समान रहता है। कंपन, बिल्ट-अप एज और सामग्री के कारण वास्तविक सतह प्रायः इस मान से अधिक खुरदरी होती है, इसलिए इसे केवल आरंभिक मान के रूप में उपयोग करें।

फ़ीड इकाइयों की गलतफ़हमी से होने वाली दुर्घटनाएँ

सबसे खतरनाक स्थिति G98 सक्रिय रहते प्रति चक्कर वाला F0.2 मान लिखना है। टूल 0.2 mm प्रति मिनट चलता है, लगभग रुका रहता है, और धार वर्कपीस की सतह पर रगड़ खाती है, जिससे वर्क हार्डनिंग और टूल क्षति होती है। इसके उलट G99 में F200 लिखने का अर्थ प्रति चक्कर 200 mm है; टूल लगभग रैपिड गति से वर्कपीस में घुसकर टूट जाता है। अधिकांश नियंत्रक अपनी ऊपरी सीमा से अधिक F को सीमित करते हैं, लेकिन वह सीमा भी खतरनाक मान होती है।

इसीलिए इन्सर्ट यूनिट बदलने वाले ब्लॉक के बाद नई यूनिट के अनुरूप F हमेशा दोबारा कमांड किया जाता है। उदाहरण में भी G98 के तुरंत बाद की चाल में F200 है।

मशीनिंग सेंटर अलग कोड नंबर उपयोग करते हैं

मशीनिंग सेंटर पर प्रति मिनट इन्सर्ट G94 और प्रति चक्कर इन्सर्ट G95 है, जबकि G98/G99 कैन्ड साइकल का वापसी स्तर (आरंभिक बिंदु/R बिंदु) बताते हैं। वही G98 लेथ पर इन्सर्ट यूनिट है, पर मशीनिंग सेंटर पर ड्रिलिंग साइकल वापसी है। G-code सिस्टम B और C में लेथ भी G94/G95 उपयोग करते हैं, इसलिए मशीन का G-code सिस्टम जाँचें।

अर्थलेथ (सिस्टम A)मशीनिंग सेंटर
प्रति मिनट इन्सर्टG98G94
प्रति चक्कर इन्सर्टG99G95
साइकल की आरंभिक बिंदु पर वापसी-G98
साइकल की R बिंदु पर वापसी-G99

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

पावर चालू होने पर कौन-सी यूनिट डिफॉल्ट होती है?
यह पैरामीटर से तय होती है; लेथ पर सामान्यतः G99 प्रति चक्कर इन्सर्ट डिफॉल्ट होता है। हालांकि कुछ मॉडल पिछले प्रोग्राम का मोड बनाए रखते हैं, इसलिए प्रोग्राम के आरंभ में इसे स्पष्ट रूप से लिखना अधिक सुरक्षित है।
क्या थ्रेड कटिंग में F भी प्रति चक्कर होता है?
G32, G92 और G76 में F लीड (प्रति चक्कर तय की गई दूरी) है, यानी इन्सर्ट यूनिट मोड चाहे जो हो, इसकी अवधारणा प्रति चक्कर ही है।

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