সম্পূর্ণ সিএমএম মেশিন এবং পরিমাপ নির্দেশিকা

সিএমএম মেশিন কী?

এমন একটি সিএনসি-ধাঁচের মেশিনের কথা ভাবুন যা অত্যন্ত স্বয়ংক্রিয় উপায়ে খুবই নিখুঁত পরিমাপ করতে সক্ষম। সিএমএম মেশিনগুলো ঠিক এই কাজটিই করে!

CMM এর পূর্ণরূপ হলো “কোঅর্ডিনেট মেজারিং মেশিন”। সার্বিক নমনীয়তা, নির্ভুলতা এবং গতির সমন্বয়ের দিক থেকে এগুলোকে সম্ভবত সর্বশ্রেষ্ঠ ত্রিমাত্রিক পরিমাপক যন্ত্র বলা যায়।

স্থানাঙ্ক পরিমাপ যন্ত্রের প্রয়োগ

যখনই নির্ভুল পরিমাপ করার প্রয়োজন হয়, তখনই কোঅর্ডিনেট মেজারিং মেশিন (CMM) অত্যন্ত মূল্যবান। এবং পরিমাপ যত বেশি জটিল বা সংখ্যায় বেশি হয়, একটি CMM ব্যবহার করা তত বেশি সুবিধাজনক।

সাধারণত সিএমএম (CMM) পরিদর্শন এবং গুণমান নিয়ন্ত্রণের জন্য ব্যবহৃত হয়। অর্থাৎ, যন্ত্রাংশটি ডিজাইনারের প্রয়োজনীয়তা এবং স্পেসিফিকেশন পূরণ করছে কিনা, তা যাচাই করার জন্য এগুলো ব্যবহার করা হয়।

সেগুলো ব্যবহার করা হতে পারেবিপরীত প্রকৌশলীবিদ্যমান যন্ত্রাংশগুলোর বৈশিষ্ট্যগুলোর সঠিক পরিমাপ গ্রহণের মাধ্যমে।

কে সিএমএম মেশিন আবিষ্কার করেছিলেন?

প্রথম সিএমএম মেশিনগুলো ১৯৫০-এর দশকে স্কটল্যান্ডের ফেরান্টি কোম্পানি তৈরি করেছিল। মহাকাশ এবং প্রতিরক্ষা শিল্পে যন্ত্রাংশের নির্ভুল পরিমাপের জন্য এগুলোর প্রয়োজন ছিল। একেবারে প্রথম দিকের মেশিনগুলোতে কেবল দুটি গতি অক্ষ ছিল। ১৯৬০-এর দশকে ইতালির ডিইএ তিন অক্ষের মেশিন চালু করে। ১৯৭০-এর দশকের শুরুতে কম্পিউটার নিয়ন্ত্রণ আসে এবং এটি মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের শেফিল্ড চালু করে।

সিএমএম মেশিনের প্রকারভেদ

স্থানাঙ্ক পরিমাপ যন্ত্র পাঁচ প্রকারের হয়:

• ব্রিজ টাইপ সিএমএম: এই নকশাটি সবচেয়ে প্রচলিত, যেখানে সিএমএম হেডটি একটি ব্রিজের উপর থাকে। ব্রিজটির এক পাশ বেডের উপর একটি রেলের উপর চলে এবং অন্য পাশটি গাইড রেল ছাড়াই বেডের উপর একটি এয়ার কুশন বা অন্য কোনো পদ্ধতির দ্বারা সমর্থিত থাকে।
• ক্যান্টিলিভার সিএমএম: ক্যান্টিলিভারটি সেতুটিকে কেবল এক পাশ থেকে সমর্থন করে।
• গ্যান্ট্রি সিএমএম: গ্যান্ট্রিতে সিএনসি রাউটারের মতো দুই পাশে গাইড রেল ব্যবহার করা হয়। এগুলো সাধারণত সবচেয়ে বড় সিএমএম, তাই এগুলোর জন্য অতিরিক্ত সাপোর্টের প্রয়োজন হয়।
• হরাইজন্টাল আর্ম সিএমএম: একটি ক্যান্টিলিভারের কথা ভাবুন, কিন্তু এক্ষেত্রে পুরো ব্রিজটি তার নিজের অক্ষের উপর ঘোরার পরিবর্তে একটিমাত্র বাহু বরাবর উপরে-নিচে চলাচল করে। এগুলো সবচেয়ে কম নির্ভুল সিএমএম, কিন্তু এগুলো দিয়ে গাড়ির বডির মতো বড় ও পাতলা যন্ত্রাংশ পরিমাপ করা যায়।
• পোর্টেবল আর্ম টাইপ সিএমএম: এই মেশিনগুলিতে জোড়াযুক্ত বাহু ব্যবহৃত হয় এবং সাধারণত হাতে করে এদের অবস্থান নির্ধারণ করা হয়। এগুলি সরাসরি XYZ পরিমাপ করার পরিবর্তে, প্রতিটি জয়েন্টের ঘূর্ণন অবস্থান এবং জয়েন্টগুলির মধ্যেকার জ্ঞাত দূরত্ব থেকে স্থানাঙ্ক গণনা করে।

পরিমাপের ধরনের ওপর নির্ভর করে প্রত্যেকটিরই সুবিধা ও অসুবিধা রয়েছে। এই ধরনগুলো যন্ত্রটির সেই কাঠামোকে নির্দেশ করে যা এর অবস্থান নির্ধারণে ব্যবহৃত হয়।অনুসন্ধানযে অংশটি পরিমাপ করা হচ্ছে তার সাপেক্ষে।

সুবিধা ও অসুবিধাগুলো বুঝতে সাহায্য করার জন্য এখানে একটি দরকারি সারণি দেওয়া হলো:

প্রোব সাধারণত এক্স, ওয়াই এবং জেড—এই তিনটি মাত্রায় স্থাপন করা হয়। তবে, আরও উন্নত যন্ত্রে প্রোবের কোণ পরিবর্তন করার সুবিধাও রয়েছে, যার ফলে এমন সব জায়গায় পরিমাপ করা সম্ভব হয় যেখানে প্রোব অন্যথায় পৌঁছাতে পারে না। বিভিন্ন বৈশিষ্ট্যের কাছে সহজে পৌঁছানোর সুবিধা বাড়াতে রোটারি টেবিলও ব্যবহার করা যেতে পারে।

সিএমএমগুলো প্রায়শই গ্রানাইট ও অ্যালুমিনিয়াম দিয়ে তৈরি হয় এবং এগুলোতে এয়ার বেয়ারিং ব্যবহার করা হয়।

প্রোব হলো সেই সেন্সর যা পরিমাপ করার সময় যন্ত্রাংশটির পৃষ্ঠতল কোথায় আছে তা নির্ধারণ করে।

প্রোবের প্রকারভেদগুলির মধ্যে রয়েছে:

• যান্ত্রিক
• অপটিক্যাল
• লেজার
• সাদা আলো

স্থানাঙ্ক পরিমাপ যন্ত্র মোটামুটি তিনটি সাধারণ উপায়ে ব্যবহৃত হয়:

• গুণমান নিয়ন্ত্রণ বিভাগ: এগুলোর নির্ভুলতা সর্বোচ্চ করার জন্য সাধারণত তাপমাত্রা-নিয়ন্ত্রিত পরিষ্কার কক্ষে রাখা হয়।
• শপ ফ্লোর: এখানে একটি ম্যানুফ্যাকচারিং সেলের অংশ হিসেবে পরিদর্শন সহজ করার জন্য সিএমএম (CMM) মেশিনগুলো সিএনসি (CNC) মেশিনগুলোর মধ্যে রাখা থাকে, যেখানে সিএমএম এবং যে মেশিনে যন্ত্রাংশ তৈরি হচ্ছে তার মধ্যে দূরত্ব ন্যূনতম রাখা হয়। এর ফলে পরিমাপ আরও আগে এবং সম্ভবত আরও ঘন ঘন করা যায়, যা খরচ সাশ্রয়ে সাহায্য করে কারণ ত্রুটিগুলো দ্রুত শনাক্ত করা যায়।
• বহনযোগ্য: বহনযোগ্য সিএমএম (CMM) এক জায়গা থেকে অন্য জায়গায় সরানো সহজ। এগুলো কারখানায় ব্যবহার করা যেতে পারে, এমনকি উৎপাদন কেন্দ্র থেকে দূরে কোনো স্থানে নিয়ে গিয়েও যন্ত্রাংশ পরিমাপ করা সম্ভব।

সিএমএম মেশিনগুলো কতটা নির্ভুল (সিএমএম নির্ভুলতা)?

কোঅর্ডিনেট মেজারমেন্ট মেশিন (CMM)-এর নির্ভুলতা বিভিন্ন রকম হয়। সাধারণত, এগুলোর লক্ষ্য থাকে মাইক্রোমিটার নির্ভুলতা বা তার চেয়েও ভালো নির্ভুলতা অর্জন করা। কিন্তু ব্যাপারটা অত সহজ নয়। প্রথমত, এর ত্রুটি আকারের উপর নির্ভরশীল হতে পারে, তাই একটি CMM-এর পরিমাপের ত্রুটি একটি সংক্ষিপ্ত সূত্রের মাধ্যমে নির্দিষ্ট করা হতে পারে, যেখানে পরিমাপের দৈর্ঘ্যকে একটি চলক হিসেবে অন্তর্ভুক্ত করা হয়।

উদাহরণস্বরূপ, হেক্সাগনের গ্লোবাল ক্লাসিক সিএমএম-কে একটি সাশ্রয়ী সর্ব-উদ্দেশ্যমূলক সিএমএম হিসেবে তালিকাভুক্ত করা হয়েছে এবং এর নির্ভুলতা নিম্নরূপভাবে নির্দিষ্ট করা হয়েছে:

১.০ + লি/৩০০ইউএম

এই পরিমাপগুলো মাইক্রনে করা হয় এবং L-কে মিলিমিটারে নির্দিষ্ট করা হয়। সুতরাং ধরা যাক, আমরা ১০ মিমি দৈর্ঘ্যের কোনো কিছুর দৈর্ঘ্য মাপতে চাই। সেক্ষেত্রে সূত্রটি হবে ১.০ + ১০/৩০০ = ১.০ + ১/৩০ বা ১.০৩ মাইক্রন।

এক মাইক্রন হলো এক মিলিমিটারের সহস্রাংশ, যা প্রায় ০.০০০০৩৯৩৭ ইঞ্চির সমান। সুতরাং, আমাদের ১০ মিলিমিটার দৈর্ঘ্য পরিমাপ করার ক্ষেত্রে ত্রুটির পরিমাণ হলো ০.০০১০৩ মিলিমিটার বা ০.০০০০৪০৫৫ ইঞ্চি। এটি এক দশমাংশের অর্ধেকেরও কম—বেশ সামান্য ত্রুটি!

অন্যদিকে, আমরা যা পরিমাপ করার চেষ্টা করছি তার চেয়ে ১০ গুণ বেশি নির্ভুলতা থাকা উচিত। তার মানে, আমরা এই পরিমাপটিকে শুধুমাত্র সেই মানের ১০ গুণ, অর্থাৎ ০.০০০০৫ ইঞ্চি পর্যন্ত বিশ্বাস করতে পারি। যা এখনও বেশ সামান্য একটি ত্রুটি।

শপ ফ্লোরে CMM পরিমাপের ক্ষেত্রে বিষয়টি আরও ঘোলাটে হয়ে যায়। CMM-টি যদি একটি তাপমাত্রা-নিয়ন্ত্রিত পরিদর্শন ল্যাবে রাখা হয়, তবে তা অনেক সাহায্য করে। কিন্তু শপ ফ্লোরে তাপমাত্রার বেশ তারতম্য হতে পারে। তাপমাত্রার এই তারতম্য সামাল দেওয়ার জন্য একটি CMM-এর বিভিন্ন উপায় রয়েছে, কিন্তু কোনোটিই নিখুঁত নয়।

সিএমএম নির্মাতারা প্রায়শই একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রা পরিসরের জন্য নির্ভুলতা উল্লেখ করে থাকেন, এবং সিএমএম নির্ভুলতার জন্য আইএসও ১০৩৬০-২ মান অনুযায়ী, এর একটি সাধারণ পরিসর হলো ৬৪-৭২ ডিগ্রি ফারেনহাইট (১৮-২২ ডিগ্রি সেলসিয়াস)। এটা চমৎকার, যদি না গ্রীষ্মকালে আপনার কারখানার তাপমাত্রা ৮৬ ডিগ্রি ফারেনহাইট হয়। সেক্ষেত্রে ত্রুটির জন্য আপনার কাছে কোনো সঠিক স্পেসিফিকেশন থাকে না।

কিছু প্রস্তুতকারক আপনাকে বিভিন্ন নির্ভুলতার স্পেসিফিকেশন সহ কয়েকটি ধাপ বা তাপমাত্রার পরিসর দিয়ে থাকে। কিন্তু কী হবে যদি একই যন্ত্রাংশের চালানের জন্য দিনের বিভিন্ন সময়ে বা সপ্তাহের বিভিন্ন দিনে তাপমাত্রা একাধিক পরিসরের মধ্যে থাকে?

এমন একটি অনিশ্চয়তা বাজেট তৈরি করতে হয় যা সবচেয়ে খারাপ পরিস্থিতিকেও বিবেচনায় রাখে। যদি সেই সবচেয়ে খারাপ পরিস্থিতিগুলোর ফলে আপনার যন্ত্রাংশের জন্য অগ্রহণযোগ্য সহনশীলতার মাত্রা দেখা দেয়, তবে আরও প্রক্রিয়াগত পরিবর্তন প্রয়োজন হয়:

• আপনি দিনের নির্দিষ্ট কিছু সময়ে সিএমএম (CMM)-এর ব্যবহার সীমিত করতে পারেন, যখন তাপমাত্রা আরও অনুকূল পরিসরে থাকে।
• আপনি দিনের নির্দিষ্ট সময়ে কেবল কম সহনশীলতার অংশ বা বৈশিষ্ট্যগুলো মেশিনিং করার সিদ্ধান্ত নিতে পারেন।
• উন্নত মানের সিএমএম-গুলোতে আপনার তাপমাত্রার পরিসরের জন্য আরও ভালো স্পেসিফিকেশন থাকতে পারে। এগুলোর দাম অনেক বেশি হলেও, এগুলো কেনা সার্থক হতে পারে।

অবশ্যই এই ব্যবস্থাগুলো আপনার কাজের সঠিক সময়সূচী তৈরির ক্ষমতাকে মারাত্মকভাবে ব্যাহত করবে। হঠাৎ আপনার মনে হতে পারে যে কারখানার মেঝেতে উন্নত তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ একটি লাভজনক বিনিয়োগ হতে পারে।

দেখতেই পাচ্ছেন, এই পুরো পরিমাপের ব্যাপারটা কতটা ঝামেলাপূর্ণ হয়ে ওঠে।

এর সাথে ওতপ্রোতভাবে জড়িত আরেকটি উপাদান হলো, CMM দ্বারা যাচাইযোগ্য টলারেন্সগুলো কীভাবে নির্দিষ্ট করা হয়। এর আদর্শ মান হলো জিওমেট্রিক ডাইমেনশনিং অ্যান্ড টলারেন্সিং (GD&T)। এ বিষয়ে আরও জানতে আমাদের GD&T-এর উপর প্রাথমিক কোর্সটি দেখুন।

সিএমএম সফটওয়্যার

সিএমএম বিভিন্ন ধরনের সফটওয়্যার ব্যবহার করে। এর স্ট্যান্ডার্ডটিকে ডিএমআইএস (DMIS) বলা হয়, যার পূর্ণরূপ হলো ডাইমেনশনাল মেজারমেন্ট ইন্টারফেস স্ট্যান্ডার্ড (Dimensional Measurement Interface Standard)। যদিও এটি প্রতিটি সিএমএম প্রস্তুতকারকের প্রধান সফটওয়্যার ইন্টারফেস নয়, তবে তাদের বেশিরভাগই অন্তত এটিকে সমর্থন করে।

DMIS দ্বারা সমর্থিত নয় এমন পরিমাপের কাজগুলো যোগ করার জন্য প্রস্তুতকারকেরা তাদের নিজস্ব স্বতন্ত্র ফ্লেভার তৈরি করেছে।

ডিএমআইএস

যেমনটি উল্লেখ করা হয়েছে, DMIS হলো স্ট্যান্ডার্ড, কিন্তু CNC-এর g-code-এর মতোই এরও অনেক উপভাষা রয়েছে, যার মধ্যে অন্তর্ভুক্ত:

• PC-DMIS: হেক্সাগনের সংস্করণ
• ওপেনডিএমআইএস
• টাচডিএমআইএস: পারসেপট্রন

MCOSMOS

MCOSTMOS হলো নিকনের CMM সফটওয়্যার।

ক্যালিপসো

ক্যালিপসো হলো জাইস (Zeiss) নির্মিত একটি সিএমএম (CMM) সফটওয়্যার।

সিএমএম এবং ক্যাড/ক্যাম সফটওয়্যার

CMM সফটওয়্যার ও প্রোগ্রামিং এবং CAD/CAM সফটওয়্যারের মধ্যে সম্পর্ক কী?

বিভিন্ন ধরনের CAD ফাইল ফরম্যাট রয়েছে, তাই আপনার CMM সফটওয়্যারটি কোনগুলোর সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ তা যাচাই করে নিন। এর চূড়ান্ত সমন্বয়কে মডেল বেসড ডেফিনিশন (MBD) বলা হয়। MBD-এর মাধ্যমে, মডেলটি থেকেই CMM-এর জন্য ডাইমেনশন বের করা যায়।

MDB বেশ অত্যাধুনিক, তাই এটি এখনও বেশিরভাগ ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হচ্ছে না।

সিএমএম প্রোব, ফিক্সচার এবং আনুষঙ্গিক সরঞ্জাম

সিএমএম প্রোব

বিভিন্ন ধরনের প্রয়োগের সুবিধার্থে নানা প্রকার ও আকৃতির প্রোব পাওয়া যায়।

সিএমএম ফিক্সচার

সিএমএম-এ যন্ত্রাংশ লোড ও আনলোড করার সময় ফিক্সচারগুলো সময় বাঁচায়, ঠিক যেমন সিএনসি মেশিনে করে। এমনকি সর্বোচ্চ উৎপাদন ক্ষমতা নিশ্চিত করতে আপনি স্বয়ংক্রিয় প্যালেট লোডারযুক্ত সিএমএম-ও পেতে পারেন।

সিএমএম মেশিনের দাম

নতুন কোঅর্ডিনেট মেজারিং মেশিনের দাম ২০,০০০ থেকে ৩০,০০০ ডলার থেকে শুরু হয়ে ১০ লক্ষ ডলারেরও বেশি পর্যন্ত হতে পারে।

মেশিন শপে সিএমএম-সম্পর্কিত চাকরি

সিএমএম ম্যানেজার

সিএমএম প্রোগ্রামার

সিএমএম অপারেটর