টাইটানিয়াম খাদ মেশিনিং-এর ক্ষেত্রে, টুল নির্বাচন সরাসরি উৎপাদন দক্ষতা, মেশিনিং গুণমান এবং সামগ্রিক খরচ নিয়ন্ত্রণের উপর প্রভাব ফেলে। অনুপযুক্ত টুল উপাদান নির্বাচন করলে দ্রুত ক্ষয় হতে পারে, প্রতিস্থাপনের ফ্রিকোয়েন্সি বাড়তে পারে এবং উল্লেখযোগ্যভাবে টুলিং খরচ বৃদ্ধি পেতে পারে। অতএব, টাইটানিয়াম খাদ প্রক্রিয়াকরণে জড়িত যেকোনো এন্টারপ্রাইজের জন্য কর্মক্ষমতা এবং ব্যয়ের মধ্যে ভারসাম্য বজায় রাখতে সঠিক সরঞ্জাম নির্বাচন করা একটি গুরুত্বপূর্ণ চ্যালেঞ্জ। এই নিবন্ধটি টাইটানিয়াম মেশিনিং-এর জন্য সাধারণ টুল উপকরণ পরীক্ষা করে এবং প্রক্রিয়াগুলি অপ্টিমাইজ করতে এবং খরচ কমাতে টুল নির্বাচনের জন্য ব্যবহারিক নির্দেশিকা প্রদান করে।

আজ উপলব্ধ প্রধান টুল উপকরণগুলি চারটি প্রাথমিক বিভাগে বিভক্ত: উচ্চ-গতির ইস্পাত (HSS), কোবাল্ট-ভিত্তিক খাদ, কার্বাইড এবং সিরামিক। প্রতিটি উপাদানের নিজস্ব বৈশিষ্ট্য এবং অ্যাপ্লিকেশন রয়েছে। এই বৈশিষ্ট্যগুলি বোঝা সঠিক টুল নির্বাচনের ভিত্তি তৈরি করে।

উচ্চ-গতির ইস্পাত তার নাম পেয়েছে উচ্চ ঘূর্ণন গতিতে কাটিং কর্মক্ষমতা বজায় রাখার ক্ষমতা থেকে। একটি উচ্চ-খাদ টুল ইস্পাত হিসাবে, HSS সাধারণত টাংস্টেন, ক্রোমিয়াম এবং ভ্যানাডিয়াম ধারণ করে, সরবরাহকারীর উপর নির্ভর করে সঠিক গঠন ভিন্ন হতে পারে। যদিও HSS সরঞ্জাম টাইটানিয়াম খাদ মেশিনিং করতে পারে, তাদের দুর্বল পরিধান প্রতিরোধের কারণে তারা উচ্চ-ভলিউম উৎপাদন পরিবেশের জন্য ব্যবহারিক নয় যেখানে ঘন ঘন টুল পরিবর্তন দক্ষতা হ্রাস করবে এবং শ্রম খরচ বৃদ্ধি করবে।

কোবাল্ট-ভিত্তিক খাদ, প্রধানত কোবাল্ট, ক্রোমিয়াম এবং টাংস্টেন দ্বারা গঠিত, ভাল পরিধান প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রদান করে। যাইহোক, প্রায় 60 Rc কঠোরতা সহ, এই খাদগুলি উচ্চ-কঠোরতা টাইটানিয়াম খাদগুলির সাথে লড়াই করে। যদিও নরম ধাতুর জন্য উপযুক্ত, টাইটানিয়াম মেশিনিং-এ তাদের প্রয়োগ সীমাবদ্ধ থাকে।

কার্বাইড সরঞ্জাম বর্তমানে টাইটানিয়াম খাদ মেশিনিং-এ প্রভাবশালী। এই উপাদান উচ্চ তাপমাত্রায় ব্যতিক্রমী কঠোরতা বজায় রাখে এবং একই সাথে উচ্চতর পরিধান প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং প্লাস্টিক বিকৃতির প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রদান করে। অতিরিক্ত সুবিধার মধ্যে রয়েছে চমৎকার তাপ পরিবাহিতা এবং উচ্চ স্থিতিস্থাপক মডুলাস। কার্বাইড সরঞ্জামগুলি সাধারণত দুটি বিভাগে বিভক্ত: টাংস্টেন-কোবাল্ট এবং টাইটানিয়াম-কোবাল্ট কার্বাইড। বেশিরভাগ কার্বাইড সরঞ্জামগুলিতে পরিধান প্রতিরোধের উন্নতি, ঘর্ষণ সহগ হ্রাস এবং তাপ অপচয়কে উন্নত করার জন্য বিশেষ আবরণ থাকে। উপযুক্ত আবরণের সাথে মিলিত হলে, কার্বাইড সরঞ্জামগুলি বর্ধিত টুল জীবন এবং উচ্চতর মেশিনিং গুণমান সরবরাহ করে।

সিরামিক সরঞ্জাম রাসায়নিক নিষ্ক্রিয়তা থেকে উপকৃত হয়, যা তাদের টাইটানিয়ামের মতো প্রতিক্রিয়াশীল ধাতুর জন্য আদর্শ করে তোলে। তাদের ব্যতিক্রমী তাপ প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং কঠোরতা উচ্চ-গতির কাটিং অপারেশনগুলিকে সক্ষম করে। যাইহোক, সিরামিক সরঞ্জাম উল্লেখযোগ্য ভঙ্গুরতা এবং তাপীয় এবং যান্ত্রিক শক-এর ঝুঁকিপূর্ণ। অনেক বিশেষজ্ঞ প্রতিকূল মেশিনিং পরিস্থিতিতে অপ্রত্যাশিত কর্মক্ষমতা লক্ষ্য করেন, যার ফলে সিরামিক সরঞ্জাম নির্বাচন করার সময় অপারেটিং প্যারামিটারগুলির বিষয়ে সতর্ক বিবেচনা করা প্রয়োজন।

টেইলর টুল লাইফ ইকুয়েশন নির্দিষ্ট অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য সর্বোত্তম টুল উপকরণ নির্বাচন করার জন্য একটি গাণিতিক কাঠামো প্রদান করে:

যেখানে:

• V = কাটিং গতি (মি/মিনিট)
• T = টুল লাইফ (মিনিট)
• C = ১-মিনিটের টুল লাইফে কাটিং গতি (উপাদান-নির্ভর ধ্রুবক)
• n = টেইলর এক্সপোনেন্ট (সাধারণত ০.১-০.৩), যা টুল উপাদান, ওয়ার্কপিস এবং কাটিং অবস্থা দ্বারা নির্ধারিত হয়

এই সমীকরণ কাটিং গতি এবং টুলের দীর্ঘায়ুর মধ্যে সম্পর্ক স্থাপন করে, যা বিভিন্ন অপারেটিং পরিস্থিতিতে টুলের জীবনকালের পূর্বাভাস দিতে সক্ষম করে।

১. মেশিনিং প্রয়োজনীয়তা সংজ্ঞায়িত করুন: টাইটানিয়াম খাদ গ্রেড, নির্ভুলতা স্পেসিফিকেশন, সারফেস ফিনিশ প্রয়োজনীয়তা এবং উৎপাদন লক্ষ্যগুলি সনাক্ত করুন।

২. ডেটা সংগ্রহ করুন: নির্দিষ্ট টাইটানিয়াম খাদ প্রক্রিয়াকরণের জন্য বিভিন্ন টুল উপাদানের জন্য কাটিং গতি (V), টুল লাইফ (T), এবং টেইলর এক্সপোনেন্ট (n) মান সংগ্রহ করুন। উৎসগুলির মধ্যে রয়েছে প্রস্তুতকারকের প্রযুক্তিগত ম্যানুয়াল, গবেষণা সাহিত্য, বা কাটিং পরীক্ষা।

৩. গণনা করুন: উপাদান জুড়ে টুলের জীবনকালের তুলনা করতে টেইলর সমীকরণে সংগৃহীত ডেটা ইনপুট করুন। উদাহরণস্বরূপ, 100 m/min এর প্রয়োজনীয় কাটিং গতি এবং 60 মিনিটের লক্ষ্য টুল লাইফ দেওয়া হলে, সমীকরণটি নির্ধারণ করে যে কোন উপাদানগুলি এই প্যারামিটারগুলি পূরণ করে।

৪. বিকল্পগুলি মূল্যায়ন করুন: ক্রয় মূল্য, প্রতিস্থাপনের ফ্রিকোয়েন্সি এবং মেশিনিং দক্ষতা সহ মোট খরচ বিষয়গুলি বিবেচনা করুন। একটি কম দামের সরঞ্জাম যার ঘন ঘন পরিবর্তন প্রয়োজন তা দীর্ঘ পরিষেবা জীবনের সাথে একটি উচ্চ মূল্যের বিকল্পের চেয়ে সামগ্রিকভাবে বেশি ব্যয়বহুল হতে পারে।

বিশেষ আবরণ সরঞ্জাম কর্মক্ষমতা উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করে। সাধারণ বিকল্পগুলির মধ্যে রয়েছে:

• টাইটানিয়াম নাইট্রেট (TiN): উচ্চ কঠোরতা এবং পরিধান প্রতিরোধের সাথে সাধারণ-উদ্দেশ্য আবরণ
• টাইটানিয়াম কার্বোনাইট্রাইড (TiCN): কঠিন-থেকে-মেশিন করা উপকরণগুলির জন্য উন্নত কঠোরতা এবং পরিধান প্রতিরোধ ক্ষমতা
• টাইটানিয়াম অ্যালুমিনিয়াম নাইট্রেট (TiAlN): উচ্চ-গতির এবং শুকনো মেশিনিং-এর জন্য উচ্চতর উচ্চ-তাপমাত্রা স্থিতিশীলতা এবং জারণ প্রতিরোধ ক্ষমতা
• ডায়মন্ড-লাইক কার্বন (DLC): নন-ফেরাস ধাতু এবং কম্পোজিটের জন্য অতি-নিম্ন ঘর্ষণ এবং চরম কঠোরতা

আবরণ নির্বাচন ওয়ার্কপিস উপাদানের বৈশিষ্ট্য, কাটিং গতি, কুল্যান্ট ব্যবহার এবং নির্ভুলতা প্রয়োজনীয়তা বিবেচনা করা উচিত।

উপাদান এবং আবরণ নির্বাচনের বাইরে, কাটিং প্যারামিটার অপটিমাইজ করা দক্ষতা উন্নত করে এবং খরচ কমায়। মূল ভেরিয়েবলগুলির মধ্যে রয়েছে:

• কাটিং গতি: উচ্চ গতি উৎপাদনশীলতা বৃদ্ধি করে কিন্তু টুলের ক্ষয়কে ত্বরান্বিত করে
• ফিড রেট: বৃহত্তর ফিড রেট আউটপুট বাড়ায় তবে সারফেস ফিনিশের সাথে আপস করতে পারে
• কাটের গভীরতা: গভীর কাট উপাদান অপসারণের হার উন্নত করে কিন্তু কাটিং শক্তি বৃদ্ধি করে

পরীক্ষা এবং পরিমার্জনের মাধ্যমে, প্রস্তুতকারকরা সর্বোত্তম প্যারামিটার সংমিশ্রণগুলি সনাক্ত করতে পারে যা টুলিং খরচ কমিয়ে দক্ষতা সর্বাধিক করে।

একটি মহাকাশ উপাদান প্রস্তুতকারক Ti-6Al-4V যন্ত্রাংশ মেশিনিং করার জন্য TiAlN আবরণ সহ কার্বাইড সরঞ্জাম নির্বাচন করেছে। প্যারামিটার অপটিমাইজেশনের পরে, অপারেশনটি অর্জন করেছে:

• কাটিং গতি: 80 m/min
• ফিড রেট: 0.1 mm/rev
• কাটের গভীরতা: 0.5 mm

এই প্যারামিটারগুলি 120-মিনিটের টুল লাইফ তৈরি করেছে যখন সারফেস ফিনিশ স্পেসিফিকেশন পূরণ করেছে। পূর্ববর্তী HSS সরঞ্জামগুলির সাথে তুলনা করে, এই কনফিগারেশনটি টুলের দীর্ঘায়ু তিনগুণ বাড়িয়েছে, উৎপাদনশীলতা 50% বৃদ্ধি করেছে এবং টুলিং খরচ 40% কমিয়েছে।

টাইটানিয়াম খাদ মেশিনিং-এ টুল নির্বাচন অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। উপাদান বৈশিষ্ট্যগুলি বোঝা এবং টেইলর সমীকরণ প্রয়োগ করার মাধ্যমে, প্রস্তুতকারকরা সর্বোত্তম টুলিং সমাধানগুলি সনাক্ত করতে পারে। আবরণ নির্বাচন এবং প্যারামিটার অপটিমাইজেশন আরও দক্ষতা এবং খরচ-কার্যকারিতা বাড়ায়। বেশিরভাগ টাইটানিয়াম মেশিনিং অ্যাপ্লিকেশনের জন্য, আবৃত কার্বাইড সরঞ্জামগুলি স্থায়িত্ব এবং কর্মক্ষমতার মধ্যে আদর্শ ভারসাম্য উপস্থাপন করে। এন্টারপ্রাইজগুলিকে তাদের নির্দিষ্ট প্রয়োজনীয়তার জন্য সবচেয়ে উপযুক্ত টুলিং কৌশল বাস্তবায়নের জন্য অপারেশনাল প্রয়োজনীয়তাগুলি সাবধানে মূল্যায়ন করা উচিত।