UNIT-III: Computer Aided Manufacturing (CAM) – Detailed Notes in Hindi

 

पॉलीटेक्निक 4th सेमेस्टर (ME 40052) | मैकेनिकल इंजीनियरिंग

---

1. कंप्यूटर एडेड मैन्युफैक्चरिंग (CAM) का परिचय

कंप्यूटर एडेड मैन्युफैक्चरिंग (CAM) एक तकनीक है जो कंप्यूटर सिस्टम का उपयोग करके निर्माण प्रक्रियाओं की योजना, नियंत्रण और संचालन करने में सहायता करती है। यह अक्सर कंप्यूटर एडेड डिज़ाइन (CAD) के साथ एकीकृत होती है ताकि स्वचालित डिज़ाइन और उत्पादन संभव हो सके।

CAM की परिभाषा:

"कंप्यूटर एडेड मैन्युफैक्चरिंग (CAM) एक ऐसी प्रणाली है जो कंप्यूटर सॉफ़्टवेयर और हार्डवेयर का उपयोग करके विनिर्माण प्रक्रियाओं को स्वचालित और नियंत्रित करती है, जिसमें मशीनिंग, असेंबली और मटेरियल हैंडलिंग शामिल हैं।"

CAM के उपयोग:

✔ CNC मशीनिंग: मिलिंग, टर्निंग और ड्रिलिंग ऑपरेशनों के लिए।
✔ रोबोटिक्स: सामग्री हैंडलिंग और असेंबली के लिए।
✔ एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग: 3D प्रिंटिंग और रैपिड प्रोटोटाइपिंग के लिए।
✔ गुणवत्ता नियंत्रण: उत्पादों की सटीकता और विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए।

---

2. CAM के घटक (Components of CAM)

2.1 CAM हार्डवेयर (Hardware Required for CAM)

हार्डवेयर घटक	कार्य
CNC मशीनें	स्वचालित कटिंग, मिलिंग और आकार देने की प्रक्रिया।
रोबोटिक सिस्टम	सामग्री हैंडलिंग, असेंबली और वेल्डिंग कार्य।
सेंसर और एक्चुएटर्स	सटीकता और प्रक्रिया नियंत्रण के लिए।
कंप्यूटर वर्कस्टेशन	CAM सॉफ़्टवेयर चलाने के लिए उच्च-प्रदर्शन कंप्यूटर।
औद्योगिक नेटवर्क	मशीनों और सिस्टम के बीच संचार।

---

2.2 CAM सॉफ़्टवेयर (CAM Software)

CAM सॉफ़्टवेयर CAD मॉडल को मशीन रीडेबल निर्देशों में परिवर्तित करता है।

✔ लोकप्रिय CAM सॉफ़्टवेयर:

• Mastercam – CNC मशीनिंग के लिए।

• Fusion 360 – CAD और CAM को एक साथ उपयोग करने के लिए।

• PowerMill – जटिल मशीनिंग प्रक्रियाओं के लिए।

• SolidCAM – SolidWorks के साथ एकीकृत CAM समाधान।

✔ CAM सॉफ़्टवेयर के कार्य:

• टूलपाथ जनरेशन (Toolpath Generation) – CAD मॉडल को मशीन कोड में बदलना।

• सिमुलेशन और परीक्षण (Simulation & Verification) – उत्पादन से पहले परीक्षण।

• प्रक्रिया अनुकूलन (Process Optimization) – उत्पादन में त्रुटियों को कम करना।

---

3. कंप्यूटर असिस्टेड NC पार्ट प्रोग्रामिंग (Computer Assisted NC Part Programming)

3.1 न्यूमेरिकल कंट्रोल (NC) और CNC मशीनें

NC और कंप्यूटर न्यूमेरिकल कंट्रोल (CNC) मशीनें पूर्व-प्रोग्राम किए गए निर्देशों का उपयोग करके मशीनिंग संचालन को नियंत्रित करती हैं।

✔ CNC मशीनों के प्रकार:

• CNC मिलिंग मशीनें – कटिंग और आकार देने के लिए।

• CNC लेथ मशीनें – टर्निंग ऑपरेशन के लिए।

• CNC ड्रिलिंग मशीनें – सटीक ड्रिलिंग के लिए।

• CNC प्लाज्मा कटर – प्लाज्मा टॉर्च द्वारा मेटल कटिंग।

---

3.2 कंप्यूटर असिस्टेड NC पार्ट प्रोग्रामिंग

NC पार्ट प्रोग्रामिंग में एक कोडेड निर्देशों की श्रृंखला लिखी जाती है जो CNC मशीनों को नियंत्रित करती है।

✔ CNC प्रोग्रामिंग लैंग्वेज:

• G-Code – टूल मूवमेंट और मशीन संचालन को नियंत्रित करता है।

• M-Code – अतिरिक्त कार्यों जैसे कूलेंट और स्पिंडल स्पीड को नियंत्रित करता है।

✔ G-Code का उदाहरण:

G90 ; एब्सोल्यूट पोजिशनिंग
G01 X50 Y25 F100 ; (50,25) पर 100 फीड रेट के साथ मूव करें
M03 ; स्पिंडल चालू करें
G01 Z-5 F50 ; टूल को 5mm नीचे ले जाएं
M30 ; प्रोग्राम समाप्त करें

✔ फायदे:

• कम मानवीय त्रुटि

• बेहतर सटीकता और पुनरावृत्ति

• तेजी से उत्पादन प्रक्रिया

---

4. कंप्यूटर असिस्टेड रोबोट प्रोग्रामिंग (Computer Assisted Robot Programming)

4.1 रोबोटिक्स का उपयोग

उद्योगों में रोबोट स्वचालित विनिर्माण कार्यों को करने के लिए उपयोग किए जाते हैं।

✔ रोबोट के प्रकार:

• आर्टिकुलेटेड रोबोट – फ्लेक्सिबल मूवमेंट के लिए।

• SCARA रोबोट – असेंबली और पैकेजिंग में उपयोग किए जाते हैं।

• कार्टेशियन रोबोट – सटीक मूवमेंट के लिए।

• डेल्टा रोबोट – हाई-स्पीड पिक एंड प्लेस कार्यों के लिए।

---

4.2 कंप्यूटर असिस्टेड रोबोट प्रोग्रामिंग

यह प्रक्रिया रोबोट को कंप्यूटर सॉफ़्टवेयर से प्रोग्राम करने की सुविधा प्रदान करती है।

✔ रोबोट प्रोग्रामिंग के तरीके:

• ऑनलाइन प्रोग्रामिंग – सीधे टूल से प्रोग्रामिंग।

• ऑफ़लाइन प्रोग्रामिंग (OLP) – वर्चुअल वातावरण में सिमुलेशन।

✔ Python में रोबोट प्रोग्रामिंग का उदाहरण (ROS - Robot Operating System):

import rospy
from geometry_msgs.msg import Twist

rospy.init_node('robot_mover')
velocity_publisher = rospy.Publisher('/cmd_vel', Twist, queue_size=10)
velocity = Twist()
velocity.linear.x = 0.5  # आगे बढ़ें
velocity_publisher.publish(velocity)
rospy.sleep(2)  # 2 सेकंड तक मूव करें

✔ फायदे:

• सेटअप समय कम करता है

• प्रक्रिया को तेज़ करता है

• जटिल मूवमेंट को संभव बनाता है

---

5. कंप्यूटर एडेड प्रोसेस प्लानिंग (CAPP)

✔ CAPP के प्रकार:

• वैरिएंट CAPP – पहले से मौजूद टेम्पलेट्स का उपयोग करता है।

• जनरेटिव CAPP – प्रत्येक डिज़ाइन के लिए अनुकूलित प्रक्रिया योजना बनाता है।

✔ फायदे:

• अधिक कुशलता

• त्रुटियों में कमी

• मानकीकरण

---

6. कंप्यूटर एडेड सामग्री आवश्यकताएँ योजना (MRP)

✔ MRP की प्रक्रिया:

• मांग का पूर्वानुमान

• बिल ऑफ मैटेरियल (BOM) विश्लेषण

• इन्वेंटरी चेक

• उत्पादन अनुसूची

✔ फायदे:

• बेहतर स्टॉक प्रबंधन

• कचरे को कम करना

• समय पर उत्पादन सुनिश्चित करना

---

📌 WhatsApp Group: लिंक
📌 Telegram Channel:  लिंक
📌 Website: लिंक

💡 सहायता करें: अगर ये नोट्स उपयोगी हैं, तो हमें और अध्ययन सामग्री तैयार करने में समर्थन करें। धन्यवाद! 😊