বোরিং (উৎপাদন ক্ষেত্র)

মেশিনিং এ, বোরিং হল সিঙ্গেল পয়েন্ট কাটিং টুল (বা বিভিন্ন ধরনের টুলস ধারণকারী একটি বোরিং হেড) এর মাধ্যমে ইতিমধ্যে ড্রিল করা (বা ঢালাই করা) ছিদ্র বর্ধিতকরণের একটি প্রক্রিয়া , যেমন বন্দুক পিপা বা ইঞ্জিন সিলিন্ডারে বোরিং করা হয়। কোনো ছিদ্রের ব্যাসের বৃহত্তর যথার্থতা অর্জন করতে এবং বাঁকানো ছিদ্র কাটাতে বোরিং ব্যবহৃত হয়।বোরিং কে অভ্যন্তরীণ ব্যাসের ক্ষেত্রে টার্নিং (যা বাহ্যিক ব্যাসকে কমিয়ে দেয়) এর প্রতিরূপ বলা যেতে পারে।

বোরিং বারের একটি অংশ

বিভিন্ন ধরণের বোরিং আছে। বোরিং বারটি দুই প্রান্তে ঠেকানো থাকতে পারে (যা শুধুমাত্র কাজ করে যদি ছিদ্রটি থ্রু হয়), বা এক প্রান্তে ঠেকানো থাকতে পারে (যা থ্রু ও ব্লাইন্ড উভয় ছিদ্রের ক্ষেত্রে কাজ করে)। প্রথমটিকে লাইনবোরিং (line boring, line-boring) বলে। ব্যাকবোরিং (back boring, back-boring) হল বিদ্যমান ছিদ্রের শেষে গিয়ে ওয়ার্কপিসের ‘পেছন’ দিকে (মেশিনের হেডস্টকের সাপেক্ষে) বোরিং করার প্রক্রিয়া।

ওয়ার্কপিস বেশিরভাগ ক্ষেত্রে টুলকে ঘিরে থাকে যা টুলিং ডিজাইনের একটি সীমাবদ্ধতা এবং টুলহোল্ডিংয়ের কম অনমনীয়তা , ক্লিয়ারেন্স অ্যাঙ্গেলের বেশি প্রয়োজনীয়তা (কাটিং প্রান্তের সাপোর্ট সীমাবদ্ধ করা), পরিণত পৃষ্ঠের (আকার, ধরণ, পৃষ্ঠের রুক্ষতা) নিরীক্ষণে অসুবিধা – এসব ক্ষেত্রে টার্নিং এর চেয়ে বোরিং বেশি চ্যালেঞ্জিং। এসব কারণে বোরিংকে টার্নিং থেকে আলাদা করে নিজস্ব টিপস, কৌশল, চ্যালেঞ্জ, দক্ষতার ক্ষেত্রের জন্য মেশিনিং অনুশীলনের ক্ষেত্র হিসাবে দেখা হয়, যদিও কিছু কিছু দিকে এদের মধ্যে সাদৃশ্য আছে।

প্রথম বোরিং মেশিন টুলটি আবিষ্কার করেছিলেন জন উইলকিনসন ১৭৭৫ সালে। [১]


বোরিং গর্ত তৈরি করে না, বরং, গর্তকে  একটি নির্দিষ্ট আকার পর্যন্ত বড় করে।  টার্নিং করতে পারে এমন বেশিরভাগ মেশিন সরঞ্জামগুলিতে বোরিং করা যেতে পারে। এমনকি ওয়ার্কপিসকে স্থির রেখে টুলকে ঘুরিয়েও বোরিং সম্পন্ন করা যায়।[২]


অভ্যন্তরীণ এবং বাহ্যিক সিলিন্ড্রিক্যাল গ্রাইন্ডিং এ বোরিং ও টার্নিং এর ক্ষয়কারী প্রতিরূপ আছে। প্রতিটি প্রক্রিয়া নির্দিষ্ট অ্যাপ্লিকেশনের প্রয়োজনীয়তা এবং প্যারামিটার মানের ভিত্তিতে বেছে নেওয়া হয়।

ব্যবহৃত মেশিন সরঞ্জামসম্পাদনা

 
একটি আনুভূমিক বোরিং মিল, বড় বোরিং হেড এবং টেবিলের উপর ওয়ার্কপিস
 
মোর্স টেপার শ্যাঙ্কের উপর বোরিং হেড। ছিদ্রগুলোর মধ্যে একটিতে একটি ছোট বোরিং বার ঢোকানো হয়। একটি স্ক্রু দ্বারা সূক্ষ্ম গ্রেডিংয়ের সাথে হেডটি বামে বা ডানে স্থানান্তর করা যায়, কাটিং টিপটি যে বৃত্তের ব্যাসটি সরিয়ে দেয়, তার ফলে গর্তের আকার নিয়ন্ত্রণ করে এমনকি সমস্ত মেশিনের অবস্থা ভাল থাকলে ১০ মাইক্রোমিটারের মধ্যেও যায়।

বোরিং প্রক্রিয়াটি বিভিন্ন মেশিন টুলে সম্পাদন করা যেতে পারে যেমন (১) সাধারণ-উদ্দেশ্যে বা সর্বজনীন মেশিন, যেমন লেদস (/ টার্নিং সেন্টার) বা মিলিং মেশিন (/ মেশিনিং সেন্টার), এবং (২) প্রাথমিক ফাংশন হিসেবে বোরিংয়ের জন্য বিশেষভাবে নকশাকৃত মেশিন, যেমন জিগ বোরার এবং বোরিং মেশিন বা বোরিং মিল, যার মধ্যে উল্লম্ব বোরিং মিল (ওয়ার্কপিস উল্লম্ব অক্ষের চারদিকে ঘুরে এবং বোরিং বার/হেড রৈখিকভাবে চলে; মূলত একটি উল্লম্ব লেদ;) এবং অনুভূমিক বোরিং মিল (বোরিং বার অনুভূমিক অক্ষের চারদিকে ঘুরে এবং ওয়ার্কপিস টেবিলের উপর থাকে; মূলত একটি বিশেষত অনুভূমিক মিলিং মেশিন) অন্তর্ভুক্ত থাকে।

বোরিং মিল এবং মিলিং মেশিনসম্পাদনা

অভ্যন্তরীণ পৃষ্ঠে উলম্ব এবং অনুভূমিক উভয়ভাবে কাটতে ওয়ার্কপিস এবং টুল বিটের মধ্যবর্তী মাত্রাগুলি প্রায় দুটি অক্ষ পরিবর্তন করা যেতে পারে। কাটিং টুল সাধারণত সিঙ্গেল পয়েন্ট হয়, এম ২ এবং এম ৩ হাই-স্পিড স্টিল বা পি ১০ এবং পি০১ কার্বাইড দিয়ে তৈরি । হেড সুইভেলিং দ্বারা ট্যাপারড গর্ত তৈরি করা যেতে পারে।

বোরিং মেশিনগুলি বিভিন্ন আকার এবং ধরণের হয়। ওয়ার্কপিস ছোট হলে লেদ মেশিনে এবং বড় হলে বোরিং মেশিনে বোরিং করা হয়। ওয়ার্কপিসের  ব্যাস সাধারণত ১ থেকে ৪ মিটার (৩ ফুট ৩ ইঞ্চি থেকে ১৩ ফুট ১ ইঞ্চি) হয় আবার ২০ মিটার (৬৬ ফুট) এর মত বড়ও হতে পারে। প্রয়োজনীয় পাওয়ার ২০০ অশ্বশক্তি (১৫০ ) হতে পারে। বোরিং বারের ভেতর ফাঁকা প্যাসেজওয়ের মধ্য দিয়ে বোরের শীতলীকরণ করা হয় যাতে কুলেন্ট অবাধে প্রবাহিত হতে পারে। বোরিংয়ের সময় কম্পন এবং শব্দ মোকাবেলার জন্য বারে টাংস্টেন-সংকর ডিস্ক সিল করা হয়। কন্ট্রোল সিস্টেমগুলি কম্পিউটার ভিত্তিক হতে পারে, অটোমেশন এবং বর্ধিত সমন্বয়ের জন্য।

যেহেতু বোরিং প্রাক-বিদ্যমান গর্তগুলিতে পণ্য সহনশীলতা হ্রাস করার জন্য কাজ করে, বেশ কয়েকটি ডিজাইনের বিবেচনা প্রয়োগ হয়। প্রথমত, কাটিং টুল বিচ্যুতির কারণে বড় দৈর্ঘ্যের বোর-ব্যাসকে পছন্দ করা হয় না। এরপরে, ব্লাইন্ড গর্তের চেয়ে থ্রু গর্ত বেশি পছন্দ করা হয় (গর্তগুলি যা ওয়ার্কপিসের বেধকে পরাভূত করে না)। অভ্যন্তরীণ কাজ করার পৃষ্ঠতল - যেখানে কাটিং টুল এবং পৃষ্ঠের সংযোগ বিচ্ছিন্ন থাকে - পরিহার করা হয়। বোর বারটি মেশিনের প্রসারিত বাহু যা কাটিং টুল (গুলি) কে ধরে রাখে এবং অবশ্যই খুব অনমনীয়। [৩]

উপরে উল্লিখিত কারণগুলির কারণে, ডিপ হোল ড্রিলিং এবং ডিপ হোল বোরিং অনুশীলনের চ্যালেঞ্জিং ক্ষেত্র যা বিশেষ সরঞ্জামাদি এবং কৌশলের দাবি করে। প্রযুক্তিগুলি বিকাশ করা হয়েছে যা চিত্তাকর্ষক নির্ভুলতার সাথে গভীর গর্ত তৈরি করে। বেশিরভাগ ক্ষেত্রে তারা একাধিক কাটিং পয়েন্ট জড়িত থাকে, যারা পরস্পরের বিরোধিতা করে, যাদের বিচ্যুতি বল একে অপরকে বাতিল করে দেয়। এগুলি সাধারণত কাটিং প্রান্তগুলির নিকটবর্তী ছিদ্রগুলিতে টুলের মাধ্যমে চাপে পাম্প কাটিং তরল সরবরাহ করে। বন্দুক ড্রিলিং এবং কামান বোরিং হল ক্লাসিক উদাহরণ। আগ্নেয়াস্ত্র এবং আর্টিলারিগুলির ব্যারেল তৈরির জন্য প্রথম বিকাশ করা হয়েছিল, এই ্মেশিনিং কৌশলগুলি আজ বিভিন্ন ইন্ডাস্ট্রিতে উৎপাদনে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

বোরিংয়ের জন্য বিভিন্ন ফিক্সড চক্র সিএনসি নিয়ন্ত্রণগুলিতে পাওয়া যায়। এগুলি প্রিপ্রোগ্র্যামড সাবরুটিন যা কাটা, প্রত্যাহার, অগ্রসর করা, পুনরায় কাটা, আবার প্রত্যাহার, প্রাথমিক অবস্থানে ফিরে আসা এবং এই জাতীয় ক্রিয়াকলাপগুলির মাধ্যমে টুলকে সরিয়ে দেয়। এগুলিকে জি ৭৬, জি ৮৫, জি ৮৬, জি ৮৭, জি ৮৮, জি ৮৯ এর মতো জি-কোড ব্যবহার করে; এবং অন্যান্য কম সাধারণ কোড দ্বারা বলা হয় যা নিয়ন্ত্রণ নির্মাতা বা মেশিন সরঞ্জাম নির্মাতাদের জন্য নির্দিষ্ট।

লেদসম্পাদনা

লেদ বোরিং [৪] একটি কাটিং অপারেশন যা একটি সিঙ্গেল পয়েন্ট কাটিং টুল বা একটি ্বোরিং হেড ব্যবহার করে একটি ওয়ার্কপিসে বিদ্যমান ওপেনিং বিস্তৃত করে কনিক্যাল বা সিলিন্ডিক্যাল পৃষ্ঠতল তৈরি করে। ননট্যাপার্ড গর্তগুলির জন্য, কাটিং টুল ঘূর্ণনের অক্ষের সমান্তরালে চলে। ট্যাপার্ড গর্তগুলির জন্য, কাটিং টুল একটি কোণে ঘূর্ণনের অক্ষটিতে চলে। বোরিং অ্যাপ্লিকেশন ব্যবহার করে বিভিন্ন ব্যাসের সরল থেকে অত্যন্ত জটিল জিওমেট্রি উৎপাদন করা যায়। বোরিং টার্নিং এবং ড্রিলিং এর পর অন্যতম মৌলিক লেদ অপারেশন।

লেদ বোরিং এর জন্য সাধারণত ওয়ার্কপিসটিকে চাকের মধ্যে রাখা এবং ঘুরানো প্রয়োজন। ওয়ার্কপিসটি ঘোরার সাথে সাথে এক বোরিং বারের টিপের সাথে একটি সন্নিবেশ যুক্ত বারটি একটি বিদ্যমান গর্তে ঢুকানো হয়। যখন কাটিং টুলটি ওয়ার্কপিসকে এঙ্গেজ করে, তখন একটি চিপ তৈরি হয়। ব্যবহৃত সরঞ্জাম, উপাদান এবং ফিড রেটের উপর নির্ভর করে চিপটি অবিচ্ছিন্ন বা খণ্ডিত হতে পারে। উৎপাদিত পৃষ্ঠটিকে বোর বলা হয়।

লেদ বোরিং দ্বারা উৎপাদিত জিওমেট্রি সাধারণত দুটি ধরণের হয়: স্ট্রেট হোল এবং ট্যাপারড হোল। প্রয়োজনে প্রতিটি আকারের গর্তে কয়েকটি ব্যাসও যুক্ত করা যেতে পারে। একটি টেপার উৎপাদন করার জন্য, টুলটি আবর্তনের অক্ষের সাপেক্ষে একটি কোণে থাকতে পারে বা ফিড এবং অক্ষীয় গতি উভয়ই একসাথে হতে পারে। ওয়ার্কপিস ঘোরার অক্ষের সমান্তরালভাবে টুলটি সরানোর মাধ্যমে স্ট্রেট গর্ত এবং কাউন্টারবোরগুলি উৎপাদিত হয়।

চারটি সর্বাধিক ব্যবহৃত ওয়ার্কহোল্ডিং ডিভাইস হল থ্রি-জ চাক (তিন-চোয়াল চাক), ফোর-জ চাক (চার-চোয়াল চাক), কোলেট এবং ফেসপ্লেট । থ্রি-জ চাকটি গোলাকার বা হেক্স ওয়ার্কপিসগুলি ধরে রাখতে ব্যবহৃত হয় কারণ ওয়ার্কপিসটি স্বয়ংক্রিয়ভাবে কেন্দ্রিক। এসব চাকের উপর রানআউট সীমাবদ্ধতার মুখোমুখি হয়; লেট-মডেল সিএনসিতে, এটি বেশ কম হতে পারে যদি সব শর্ত যথাযথ হয়, তবে ঐতিহ্যগতভাবে এটি সাধারণত কমপক্ষে .০০১-.০০৩ ইঞ্চি (০.০২৫-০.০৭৫ মিমি) হয়। ফোর-জ চাকের প্রতিটি চাকের স্বাধীন অ্যাকশনের জন্য এটি অনিয়মিত আকার ধরে রাখতে বা গোলাকার বা হেক্স থেকে অত্যন্ত কম রানআউট ধরে রাখতে ব্যবহৃত হয়। ফেস প্লেটও অনিয়মিত আকারের জন্য ব্যবহৃত হয়। কলেটগুলি কম রান-আউটের সাথে স্ব-কেন্দ্রিক চাকিংয়ের সংমিশ্রণ করে তবে এগুলির দাম বেশি।

বেশিরভাগ লেদ বোরিং অ্যাপ্লিকেশনের জন্য, ± ০.০১০ ইঞ্চি (± ০.২৫ মিমি) এর চেয়ে বেশি সহনশীলতা সহজেই বজায় রাখা যায়। সেখান থেকে নীচে ± ০.০০৫ ইঞ্চি (± ০.১৩ মিমি) পর্যন্ত সহনশীলতা সাধারণত বিশেষ অসুবিধা বা ব্যয় ছাড়াই ধরে রাখা যায়, এমনকি গভীর গর্তগুলিতেও। ০.০০৪ ইঞ্চি (±০.১০ মিমি) এবং ± ০.০০১ ইঞ্চি (± ০.০২৫ মিমি) এর মধ্যে সহনশীলতার ক্ষেত্রে চ্যালেঞ্জ বাড়তে শুরু করে। এই টাইট সহনশীলতা সহ গভীর গর্তগুলিতে, সীমিতকরণের কারণটি প্রায়শই জ্যামিতিক প্রতিবন্ধকতা ও আকারের সীমাবদ্ধতা। অন্য কথায়, কোনও ডায়ামেট্রিকাল পরিমাপ বিন্দুতে .০০২"এর মধ্যে ব্যাসটি ধরে রাখা সহজ হতে পারে, তবে গর্তের সিলিন্ড্রিসিটি .০২২" সীমাবদ্ধতার দ্বারা নির্ধারিত একটি অঞ্চলে গর্তের গভীরতার ৫ টিরও বেশি ব্যাসের মধ্যে ধরে রাখা কঠিন (গভীরতা পরিমাপ করা হয়েছে ব্যাস : গভীরতার আনুমানিক অনুপাত হিসেবে)। সর্বোচ্চ-নির্ভুলতা প্রয়োগের জন্য, সহনশীলতা সাধারণত ±০.০০০৫ ইঞ্চি (± ০.০১৩ মিমি) এর মধ্যে রাখা যায় কেবল অগভীর গর্তের জন্য। কিছু ক্ষেত্রে অগভীর গর্তগুলিতে সহনশীলতা ± ০.০০০১ ইঞ্চি (± ০.০০৩৮ মিমি) এর মত টাইট রাখা যেতে পারে তবে এটি ব্যয়বহুল, কারণ ১০০% পরিদর্শন এবং নন-কনফর্মিং অংশগুলির লস ্খরচে যুক্ত হয়। যখন বোরিং পুনরাবৃত্তিযোগ্যতা এবং নির্ভুলতার সীমাটি মেটানো হয় তখন গ্রাইন্ডিং, হনিং এবং ল্যাপিং হল উপায়।

বোরিংয়ের সার্ফেস ফিনিশ ( রুক্ষতা ) হতে পারে ৮ থেকে ২৫০ মাইক্রোইঞ্চের মধ্যে ; টিপিক্যাল পরিসীমা ৩২ থেকে ১২৫ মাইক্রোইঞ্চি।

কখনও কখনও একটি অংশের ক্ষেত্রে ফর্ম এবং আকারের উচ্চতর নির্ভুলতার প্রয়োজন হতে পারে যা বোরিং দ্বারা সরবরাহ নাও করা যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, এমনকি অপ্টিমাইজড বোরিংয়ের ক্ষেত্রেও, বোরের বিভিন্ন অংশের ব্যাসের পার্থক্য মাঝে মাঝে ৩ মাইক্রোমিটার (.০০০১ ইঞ্চি, "এক দশমাংশ") এর চেয়ে কম হয় এবং এটি সহজে ৫ থেকে ২০ মাইক্রোমিটার (.০০০২- .০০০৮ ইঞ্চি, "২ থেকে ৮ দশমাংশ") হতে পারে । এই জাতীয় গর্তের টেপার, বৃত্তাকার ত্রুটি এবং সিলিন্ড্রিসিটি ত্রুটি, যদিও এগুলি বেশিরভাগ অংশে নগণ্য বলে বিবেচিত হয়, কিছু অ্যাপ্লিকেশনের জন্য তা গ্রহণযোগ্য নয়। এমন অংশের জন্য, অভ্যন্তরীণ সিলিন্ড্রিক্যাল গ্রাইন্ডিং একটি সাধারণ ফলো-আপ অপারেশন। মেশিনিং অপারেশনে প্রায়শই একটি অংশ রুক্ষ এবং সেমিফিনিশ করা হবে, তারপরে হিট ট্রিট্মেন্ট করা হবে এবং শেষ পর্যন্ত অভ্যন্তরীণ সিলিন্ড্রিক্যাল গ্রাইন্ডিং দ্বারা সমাপ্ত করা হবে।

যন্ত্রের প্রযুক্তিগত অগ্রগতি অব্যাহত থাকায় এর জ্যামিতিক নির্ভুলতার (ফর্ম, অবস্থান) এবং ওয়ার্কপিসের হার্ডনেসের ক্ষেত্রে সাম্প্রতিক দশকে বোরিংয়ের সীমাবদ্ধতা হ্রাস পাচ্ছে। উদাহরণস্বরূপ, কার্বাইড এবং সিরামিক কাটিং ইন্সার্টের নতুন গ্রেডগুলি নির্ভুলতা এবং পৃষ্ঠের গুণগত মান বৃদ্ধি করেছে যা গ্রাইন্ডিং ছাড়াই অর্জন করা যায় এবং ওয়ার্কপিসের হার্ডনেসের মানগুলির পরিসীমা বাড়িয়ে তোলে যা কার্যক্ষম। তবে, শুধুমাত্র কয়েক মাইক্রোমিটার (কয়েক দশমাংশ) সহ্যক্ষমতা নিয়ে উৎপাদন প্রক্রিয়াটি যৌক্তিকভাবে মোকাবেলা করতে বাধ্য করে এবং ক্ষতিপূরণ দেয়, কারণ কোনও বাস্তব ওয়ার্কপিস আদর্শভাবে অনমনীয় এবং অচল নয়। প্রতিবার যখন কিছুটা কাটা হয় (যতই ছোট হোক না কেন), বা কয়েকশ ডিগ্রি তাপমাত্রার পরিবর্তন ঘটে (যতই সাময়িক হোক না কেন), ওয়ার্কপিসটি বা এর কিছু অংশ নতুন আকারে পরিণত হতে পারে (এমনকি অপসরণ খুব ছোট হলেও)। কিছু কিছু ক্ষেত্রে এক এলাকায় একটি মাইক্রোমিটার ভগ্নাংশের মুভমেন্ট লিভার ফ্যাশনে প্রসারিত হয় যাতে ওয়ার্কপিসের কয়েক ডেসিমিটার দূরের বৈশিষ্ট্যের জন্য কয়েক মাইক্রোমিটারের অবস্থানগত ত্রুটি তৈরি হয় । এসব কারণে অভ্যন্তরীণ এবং বাহ্যিক সিলিন্ড্রিক্যাল গ্রাইন্ডিং এর তুলনায় বোরিং এবং টার্নিং দিয়ে ফিনিশিং করা হয়। চূড়ান্তভাবে, মেশিনিং বা গ্রাইন্ডিংয়ের কোনও পরিপূর্ণতা পর্যাপ্ত হতে পারে না, যখন অংশটি তৈরি হওয়ার সময় সহনশীলতার মধ্যে থাকা সত্ত্বেও, পরবর্তী দিন বা মাসগুলিতে সহনশীলতার বাইরে চলে যায়। ইঞ্জিনিয়াররা যখন এ জাতীয় কোনও সমস্যার মুখোমুখি হন, তখন তাঁরা অন্যান্য ওয়ার্কপিস উপকরণ বা বিকল্প নকশা খুঁজে বের করার সন্ধান চালান যা মাইক্রো বা ন্যানো স্কেলের অংশের বৈশিষ্ট্যগুলির স্থবিরতার উপর এত বেশি নির্ভর করে না।

আরো দেখুনসম্পাদনা

  • অনুভূমিক বোরিং মেশিন
  • জিগ বোরার
  • সিংগেল-পাস বোর ফিনিশিং

তথ্যসূত্রসম্পাদনা

  1. Pictorial History of England: Being a History of the People, as Well as a History of the Kingdom, Volume 1, By George Lillie Craik, Charles MacFarlane
  2. J T. Black, Ronald A. Kohser। DeGarmo’s MATERIALS AND PROCESSES IN MANUFACTURING। পৃষ্ঠা 599। 
  3. Kalpakjian 2001
  4. Todd ও Allen 1994

 

গ্রন্থপুঞ্জিসম্পাদনা

  •  Kalpakjian, Schmid (২০০১), Manufacturing Engineering and Technology, Upper Saddle River, NJ, USA: Prentice Hall