प्रोसेसिंग के बाद फ़्लैटनेस, सीधाई और ट्विस्ट स्पेसिफ़ाई करना

एक ड्राइंग जो "बार समतल होना चाहिए" निर्दिष्ट करती है, वह कुछ भी परिभाषित नहीं करती। यह शब्द तीन ज्यामितीय रूप से अलग विशेषताओं को कवर करता है जिनके अलग-अलग कारण, अलग-अलग मापन विधियाँ और प्राप्त करने योग्य मान होते हैं। आने वाली जांच में विवाद आमतौर पर इस बात की अस्पष्टता से उत्पन्न होते हैं कि किस विशेषता का अभिप्राय था।

समतलता एक सतह की संपत्ति है: प्रत्येक बिंदु दो समानांतर समतलों के बीच स्थित होना चाहिए जो सहिष्णुता मान से अलग हों। यह त्रुटि की दिशा को परिभाषित नहीं करता।

सीधापन एक रेखा, किनारे, या बार के अक्ष की संपत्ति है। आयताकार बसबार पर यह दो में विभाजित होता है। बो मोटाई दिशा में वक्रता है, जिससे बार अपने चेहरे पर रखे जाने पर डोलता है। कैंबर चौड़ाई दिशा में वक्रता है, जिससे बार समतल रखे जाने पर केले के आकार का दिखाई देता है। एक बार में महत्वपूर्ण बो हो सकता है बिना कैंबर के, या इसके विपरीत।

ट्विस्ट अनुदैर्ध्य अक्ष के चारों ओर क्रॉस-सेक्शन का घूमना है, जिससे दोनों सिरे सह-समतल नहीं होते। यह तीन में से एकमात्र विशेषता है जो बार को मेज पर रखकर और उसके साथ देखकर दिखाई नहीं देती, और इसे सबसे अधिक बार असेंबली में खोजा जाता है।

इनमें से किसी भी संपत्ति का कोई मतलब बिना एक संदर्भ लंबाई के नहीं है। "कैंबर 2 mm" एक विनिर्देश नहीं है। "कैंबर 2 mm अधिकतम किसी भी 1000 mm पर" एक विनिर्देश है।

मिल ने पहले से क्या दिया है

प्रक्रिया प्रभावों पर विचार करने से पहले, सामग्री की आने वाली स्थिति का आकलन किया जाना चाहिए। ASTM B187/B187M, कॉपर बस बार, रॉड और शेप्स के लिए विनिर्देश, तालिका 10 में एक घोषित लंबाई पर मापा गया चाप की अधिकतम गहराई के रूप में सीधापन को परिभाषित करता है:

• बार सामान्य रूप से: 1/4 in [6 mm] 60 in [1500 mm] पर
• हाफ-हार्ड आयताकार बार, 3 से 15 mm मोटा और 50 से 150 mm चौड़ा: 1/8 in [3 mm] 96 in [2400 mm] पर
• रॉड: 1/2 in [13 mm] 120 in [3000 mm] पर
• शेप्स: 1/2 in [13 mm] 72 in [1800 mm] पर

मापन विधि मान जितनी ही महत्वपूर्ण है। मानक बार को एक स्तर की मेज पर रखने की आवश्यकता रखता है ताकि सीधेपन से विचरण क्षैतिज हो, और एक स्टील स्केल और स्ट्रेटएज का उपयोग करके 1/32 in [0.8 mm] की निकटता तक अधिकतम चाप की गहराई मापता है। क्षैतिज मापन गुरुत्वाकर्षण प्रभावों को समाप्त करता है। 100 × 10 mm कॉपर की एक 3 m लंबाई का वजन 27 kg है और यदि सिरों पर लंबवत रूप से मापा जाए तो इसके अपने वजन के नीचे कई मिलीमीटर तक झुक जाएगा; यह झुकना बार की संपत्ति नहीं है।

आपूर्ति किए जाने पर 2.4 m पर 3 मिलीमीटर का कैंबर एक महत्वपूर्ण मात्रा है, जो अधिकांश असेंबलर अपेक्षाओं से अधिक है। यदि फिनिश-पार्ट सहिष्णुता आने वाली सहिष्णुता से कसी है, तो प्रक्रिया को त्रुटि को संरक्षित करने के बजाय हटाना होगा, और इसे डिजाइन में शामिल किया जाना चाहिए।

पंचिंग बो और कैंबर कैसे उत्पन्न करती है

पंचिंग तटस्थ रूप से सामग्री को नहीं हटाती। यह प्रत्येक छेद के चारों ओर एक अवशिष्ट तनाव क्षेत्र बनाती है, और इन क्षेत्रों का योग बार को विकृत करता है।

दो मैकेनिज़्म सक्रिय होते हैं। पंच के प्रवेश के दौरान, छेद के चारों ओर सामग्री अंदर और नीचे की ओर खिंचती है, जिससे प्रवेश-पक्ष का क्षेत्र संपीड़न में आता है, जबकि टूटने के दौरान सामग्री बाहर निकलने वाले चेहरे से बाहर धकेली जाती है, जिससे वह क्षेत्र तनाव में आता है। जब तनाव वाला घटक प्रबल होता है, तो बार मुड़ जाता है। यह प्रभाव स्थानीय होता है: भारी पंचिंग वाला क्षेत्र मुड़ जाता है, जबकि उसी बार का एक बिना पंच किया हुआ क्षेत्र सपाट रहता है, इसलिए मुड़ना अक्सर सपाट चाप के बजाय एक मोड़ के रूप में दिखाई देता है।

दूसरा मैकेनिज़्म स्ट्रोक है। जैसे ही पंच नीचे की ओर चलता है, बार डाई ओपनिंग में विक्षेपित होता है। शीर्ष सतह संपीड़न में और निचला सतह तनाव में आता है, और इस विक्षेपण का प्लास्टिक घटक वापस नहीं आता है।

चार कारक इन प्रभावों को बढ़ाते हैं, और सभी नियंत्रणीय हैं। होल डेंसिटी संचित तनाव निर्धारित करती है और डिज़ाइन से आती है। मोटाई रोलओवर और बल को बढ़ाती है, और बल ही आसपास की सामग्री को विकृत करता है। टूल कंडीशन सबसे सामान्य व्यावहारिक कारक है: एक सुस्त पंच को एक तेज पंच की तुलना में काफी अधिक बल की आवश्यकता होती है और वह अधिक रोलओवर उत्पन्न करता है, जो आम तौर पर एक ऐसे बार की व्याख्या करता है जो अचानक मशीन से मुड़ा हुआ आने लगता है जबकि उसने पहले कभी ऐसा नहीं किया था। क्लियरेंस, जब कसा होता है, तो बल बढ़ाता है और मुड़ने में वृद्धि करता है। यह अंतिम चर टूल लाइफ को भी प्रभावित करता है और इस पर कॉपर और एल्यूमीनियम बसबार के लिए पंच-टू-डाई क्लियरेंस में चर्चा की गई है।

कैम्बर, जो मुड़ने से अलग है, चौड़ाई दिशा में असममितता से उत्पन्न होता है। एक चौड़े बार के एक किनारे पर एक होल पैटर्न तनाव वाले क्षेत्र को तटस्थ अक्ष से दूर रखता है, जिससे बार प्लेन में वक्र हो जाता है। केंद्र रेखा के सममित पैटर्न मुख्य रूप से इससे बचते हैं, जो DIN 43673-1 में मानक होल स्थितियों का समर्थन करता है।

तेज टूल्स और सही क्लियरेंस के अलावा, दो उपाय लागू होते हैं। स्ट्रिपर या प्रेसर-फुट दबाव को नियंत्रित करें: यह काटते समय बार को सपाट रखता है, लेकिन नरम कॉपर पर अत्यधिक दबाव बार को खुद मोड़ देगा, और कभी-कभी इसे कम करना समाधान होता है। होल्स को अनुक्रमित करें ताकि काम को वितरित किया जा सके, न कि एक छोर को पूरा करने के बाद दूसरे को शुरू करें, जिसे CNC तब पूरा कर सकता है जब नेस्टिंग उसी के अनुसार कॉन्फ़िगर की जाती है।

शियरिंग से मुड़ना कैसे उत्पन्न होता है

एक गिलोटिन शियर पूरी चौड़ाई को एक साथ नहीं काटता है। ऊपरी ब्लेड को एक रेक एंगल पर सेट किया जाता है ताकि काटने की प्रक्रिया एक तरफ से दूसरी तरफ आगे बढ़े, जिससे बल नियंत्रणीय रहता है। यह प्रगति ऑफकट पर एक कपल लगाती है, जिससे वह घूमता है।

रेक एंगल प्रमुख चर है। एक बड़ा रेक कटिंग फोर्स को कम करता है और ट्विस्ट बढ़ाता है; एक छोटा रेक इसके विपरीत प्रभाव डालता है। जहाँ रेक समायोज्य है, सही सेटिंग वह सबसे छोटा कोण है जो अभी भी कट बनाता है। 6 mm और 16 mm बार के लिए एक ही कोण का उपयोग करना पतली सामग्री पर अतिरिक्त ट्विस्ट की गारंटी देता है।

एस्पेक्ट रेश्यो यह निर्धारित करता है कि ट्विस्ट दिखाई देता है या नहीं। शियर निर्माता आमतौर पर सामग्री मोटाई के 10 से 15 गुना की न्यूनतम चौड़ाई का हवाला देते हैं ताकि कटी हुई पट्टी सपाट रहे। बसबार को लंबाई के अनुसार क्रॉप किया जाता है, जो अपनी मोटाई के सापेक्ष चौड़ा होता है, इसलिए ट्विस्ट एक सपाट चक्कर के बजाय शियर किए गए छोर पर एक छोटी सी खिंचाव के रूप में दिखाई देता है। संकरे बार पर, जैसे 20 × 10 mm, अनुपात 2

है और ट्विस्ट स्पष्ट होता है।

शियर की दो अन्य खराबियाँ ट्विस्ट के बजाय विकृति का कारण बनती हैं। एक ब्लेड गैप जो बहुत चौड़ा सेट हो, सामग्री को टूटने से पहले निचले ब्लेड के चारों ओर रोल करने और मोड़ने देता है, जिससे एक बड़ी बर और एक मुड़ा हुआ पार्ट बनता है। सुस्त ब्लेड्स काटने से पहले कुचल देते हैं, टुकड़े में तनाव डालते हैं और अलग होने के बाद उसे नीचे की ओर मोड़ देते हैं। दोनों का निदान कटे हुए चेहरे की अत्यधिक रोलओवर और एक छोटी बर्निश बैंड की जांच करके किया जाता है। शियरिंग प्रोसेस ओवरव्यू ज्यामिति को शामिल करता है।

बेंडिंग से विकृति कैसे होती है

बेंडिंग जानबूझकर किया गया विक्षेपण है। अनजाने में होने वाला प्रभाव बेंड के आसपास होता है।

सपाट बेंडिंग में बाहरी फाइबर खिंचता है और आंतरिक फाइबर संकुचित होता है। चूंकि ये तनाव समान नहीं होते, फ्लैंज में हल्का सा कैम्बर आ जाता है और बेंड के पास चौड़ाई में सेक्शन थोड़ा खोखला हो जाता है। स्प्रिंगबैक इसे और जटिल बनाता है: पंच वापस आने के बाद बार रिलैक्स होता है, और अक्षत स्प्रिंगबैक के कारण शामिल कोण सही नहीं रहता और फ्लैंज ऊंचा रह जाता है।

विशेष रूप से ध्यान देने वाली खराबी मोड़ की टेंजेंट के पास स्थित छिद्र है। छिद्र के चारों ओर का मटेरियल बेंड में खिंचता है, छिद्र अंडाकार हो जाता है और उसकी स्थिति खिसक जाती है। क्लियरेंस छिद्र कम से कम दो मोटाई की दूरी पर रखे जाने चाहिए, और जहां डिज़ाइन इसे निकट रखने के लिए बाध्य करता है, वहां छिद्र को बेंडिंग के बजाय उसके बाद पंच किया जाना चाहिए।

मापने का सही तरीका

बार को एक सपाट रेफरेंस सतह, जैसे कि ग्रेनाइट सतह प्लेट या स्ट्रेटएज से सत्यापित मशीन टेबल, पर तीन बिंदुओं पर सपोर्ट करें, पूरी लंबाई में अज्ञात सतह पर नहीं।

किसी फेस की सपाटता के लिए, सतह पर कई ओरिएंटेशन में स्ट्रेटएज रखें और फीलर गेज से अंतर को पढ़ें, या हाइट गेज पर डायल इंडिकेटर को स्वीप करें। सबसे खराब रीडिंग और उस लंबाई को रिकॉर्ड करें जिस पर वह ली गई थी।

बाउ और कैम्बर के लिए, ASTM B187 विधि का उपयोग करें: बार को एक लेवल टेबल पर रखें, सीधेपन से विचलन क्षैतिज रूप से स्थित हो, स्ट्रेटएज परीक्षण किए जा रहे किनारे के साथ हो, और आर्क की अधिकतम गहराई फीलर गेज से पढ़ी जाए। रिकॉर्ड करें कि दो दिशाओं में से कौन सी मापी गई थी। बसबार की निरीक्षण में सबसे आम त्रुटि कैम्बर को मापकर 'बाउ' रिपोर्ट करना है।

ट्विस्ट के लिए, एक छोर को सतह प्लेट पर सपाट तरीके से क्लैम्प करें और मुक्त छोर पर प्रत्येक कोने के नीचे अंतर को मापें। ट्विस्ट उन अंतरों का अंतर है जिसे बार की चौड़ाई से विभाजित किया जाता है, और इसे एक कोण या मिलीमीटर प्रति मीटर के रूप में रिपोर्ट किया जाता है। लंबाई बताएं: 300 मिमी पर 0.5 मिमी ट्विस्ट और 3000 मिमी पर 0.5 मिमी ट्विस्ट समान नहीं हैं।

यदि इनमें से कोई भी प्रॉपर्टी स्वीकार्यता परीक्षण के अधीन है, तो रेफरेंस लंबाई और सपोर्ट स्थिति संख्यात्मक मान के साथ स्पेसिफिकेशन में होनी चाहिए।

वास्तव में क्या प्राप्त किया जा सकता है

नीचे दी गई आंकड़े संकेतात्मक योजना मूल्य हैं, गारंटी नहीं, और ये मानते हैं कि टूलिंग तेज और अच्छी स्थिति में है। उद्धृत मशीन स्पेसिफिकेशन प्रकाशित मान हैं।

बेंडिंग में कोण सटीकता एक अलग स्पेसिफिकेशन है और इसे सपाटता के साथ भ्रमित नहीं किया जाना चाहिए। बेंड कोण पर ±0.1° होल्ड करने वाली एक सर्वो बेंडिंग मशीन यह जानकारी नहीं देती कि फ्लैंज सपाट है या नहीं, और दोनों पैरामीटर आवश्यक हैं यदि दोनों महत्वपूर्ण हैं।

जहाँ स्टैक-अप प्रभाव डालता है

एक तीन-फेज स्टैक्ड रन पर विचार करें: 100 × 10 मिमी तांबे की चार पट्टियाँ इन्सुलेटेड सपोर्ट पर, जॉइंट के बीच 2 मीटर, प्रत्येक छोर पर आसन्न सेक्शन से बोल्टेड।

प्रत्येक पट्टी में कुछ कैम्बर होता है, और दिशा पट्टी-पट्टी में यादृच्छिक होती है। ASTM सीमा पर, यह 2 मीटर में लगभग 2.5 मिमी है। विपरीत कैम्बर वाली दो पट्टियाँ जॉइंट फेस पर कई मिमी का अंतर छोड़ देती हैं। बोल्ट इसे बंद कर देंगे, क्योंकि तांबा अनुकूलनीय है और एक M12 बोल्ट आसानी से 10 मिमी की पट्टी को मोड़ सकता है। परिणाम यह है कि जॉइंट अब एक बेंडिंग प्रीलोड वहन करता है, फेस पर संपर्क दबाव अब समान नहीं है, और प्रभावी संपर्क क्षेत्र ड्रॉन क्षेत्र से छोटा है।

यह एक ताप-वृद्धि की समस्या है, सौंदर्य की नहीं। जॉइंट प्रतिरोध वास्तविक संपर्क क्षेत्र द्वारा निर्धारित होता है, और IEC 61439 के अंतर्गत, नग्न तांबे की बसबार के लिए सीमा 105 K वृद्धि है और बाहरी कंडक्टरों के कनेक्शन के लिए इरादे टर्मिनलों पर 70 K है। एक मुड़ी पट्टी के माध्यम से बोल्टेड जॉइंट डिज़ाइन द्वारा माने जाने वाले संपर्क क्षेत्र से कम के साथ जीवन शुरू करता है और थर्मल साइकिलिंग के माध्यम से और अधिक खो देता है। यदि डिज़ाइन जॉइंट पर अपनी एम्पेसिटी सीमा के करीब है, तो यह मार्जिन उपलब्ध नहीं था।

छेद स्थिति शीर्ष पर स्टैक होती है। एक कैम्बर्ड बार अपने छेद पैटर्न को एक वक्र पर रखती है, इसलिए एक पूर्णतया पंच किया गया पैटर्न भी एक सीधी मैटिंग बार के सापेक्ष विस्थापित होता है। बोल्ट गुजरते हैं, क्योंकि क्लियरेंस छेद पर्याप्त होते हैं। जॉइंट प्री-स्ट्रेस्ड होता है। मोटाई सहिष्णुता तीसरी दिशा में स्टैक होती है: एक लेमिनेटेड स्टैक में प्रति फेज चार पट्टियाँ, प्रत्येक सहिष्णुता के निचले सिरे पर, कुल स्टैक ऊँचाई बदलती है और इसलिए क्लैम्पिंग बोल्ट की लंबाई और स्पेसर की ऊँचाई बदलती है। यह गणना प्रति मानक कॉन्फ़िगरेशन एक बार की जानी चाहिए, साइट पर नहीं।

जब सीधा करना आवश्यक है

सीधा करना तब आवश्यक है जब अवशिष्ट धनुष या मोड़ उस सीमा से अधिक हो जाता है जिसे असेंबली बिना जॉइंट को प्री-स्ट्रेस किए अवशोषित कर सकती है, या जब जॉइंट फेस की सपाटता स्वयं विनिर्देश से बाहर होती है। यह बारों को रैक में बेहतर दिखाने के लिए नहीं किया जाता है।

ऑपरेशन का क्रम वह हिस्सा है जो सबसे अधिक गलत तरीके से लागू होता है। स्टॉक को पहले समतल करें। पंच किए गए बार को समतल करना पहले से मौजूद छेदों के चारों ओर तनाव को पुनर्वितरित करता है, बार के किनारे के पास छेदों को विकृत कर सकता है, और कठोर टेम्पर सामग्री पर एक नया अवशिष्ट तनाव क्षेत्र छोड़ सकता है जो अगली थर्मल साइकिल के बाद फिर से प्रकट होता है। रोलर लेवलिंग तनाव को पुनर्वितरित करती है; यह उसे समाप्त नहीं करती है।

यह सीधा करने को एक तर्कसंगत प्रक्रिया मार्ग में अंतिम उपाय बनाता है। समतल किए गए स्टॉक से शुरू करें, पंच टूलिंग को पंचिंग एंड शियरिंग मशीन पर तेज और सही क्लियरेंस रखें, छेद पैटर्न को काम वितरित करने के लिए अनुक्रमित करें, मशीन जहाँ अनुमति देती है वहाँ शियर पर रेक एंगल कम करें, और बेंडिंग स्टेशन पर स्प्रिंगबैक क्षतिपूर्ति करें ताकि फ्लेंज ड्रॉन के रूप में उतरे। इस तरह उत्पादित बारों को शायद ही कभी सीधा करने की आवश्यकता होती है।

जहाँ यह आवश्यक है, इसे एक प्रक्रिया चरण के रूप में निर्दिष्ट करें जिसमें अपनी स्वीकृति माप हो, बजाय इसके कि इसे असेंबली बेंच पर एक हथौड़ी पर छोड़ दिया जाए, जहाँ इसका बहुत कुछ वर्तमान में होता है और रिकॉर्ड नहीं किया जाता है।