मशिन मेंटेनन्स : स्पिंडल टेपर इन सिटू ग्राइंडिंग

Udyam Prkashan Marathi    30-Nov-2019   
Total Views |
 
 
बर्‍याचदा मला माझा व्यवसाय म्हणजे एक परीकथा वाटते. आजवरच्या व्यावसायिक आयुष्यात अनेक कथा तयार झाल्या. मग त्यामध्ये व्यवसाय कसा चालू झाला याची कथा असेल, वेस्टविंडचे ऑथोरायझेशन असेल, मशिन शॉप कसे सुरू झाले याची एक वेगळीच कथा आहे, सेटकोशी जॉइंट व्हेंचर अशा एक ना अनेक. इन सिटू टेपर ग्राइंडिंग मशिन बनविणे ही पण अशीच एक भन्नाट कथा आहे. ज्याच्यातून ही संकल्पना आली तो एक वेगळाच किस्सा आहे. 
 
साधारणपणे स्पिंडल दुरुस्ती ही फार मोठी आणि क्लिष्ट प्रक्रिया समजली जाते. शॉप फ्लोअरमध्ये स्पिंडल दुरुस्ती करताना अधिक कार्यक्षम यंत्रणा असणे फार गरजेचे असते. ही त्या प्रक्रियेची गरज आहे. आमच्याकडे मशिनिंग सेंटर, व्ही.एम.सी. किंवा एच.एम.सी. या मशिनचे स्पिंडल दुरुस्तीसाठी येतात तेव्हा त्याच्या बेअरिंग बदलणे आणि टेपर ग्राइंडिंग करणे ही मूलभूत प्रक्रिया असते. बर्‍याचदा, विशेषकरून एच.एम.सी.च्या केसमध्ये असे आढळते की, स्पिंडलचा रेटेड आर.पी.एम. जास्त असला तरी त्याचा फंक्शनल आर.पी.एम. जास्त (साधारण 2000 ते 2500 आर.पी.एम.) नसतो. या वेगाने जेव्हा स्पिंडल गोल फिरत असतो, तेव्हा त्यामधील बेअरिंगचा पूर्णतः वापर होत नाही. बेअरिंगचे आयुष्य स्पिंडलच्या परिभ्रमणाच्या (रोटेशन) संख्येवर अवलंबून असते, हे उदाहरणाद्वारे समजून घेऊ.
 
एका स्पिंडलचा फंक्शनल आर.पी.एम. 10,000 असेल आणि सद्यस्थितीमध्ये तो 2000 आर.पी.एम. या वेगाने फिरविला जात आहे. कालांतराने या स्पिंडलचा टेपर खराब झालेला असतो. परंतु, सर्व बेअरिंग चांगल्या असल्याचे आढळते. अशा स्थितीमध्ये फक्त टेपर दुरुस्त (रेक्टिफाय) करण्यासाठी जेव्हा स्पिंडल काढला जातो, तेव्हा त्याचे बेअरिंग बदलणे क्रमप्राप्त असते. प्रिसिजन बेअरिंगचे ते तत्त्वच आहे. त्यामध्ये अतिरिक्त पैसा खर्च होतो आणि ग्राहकाचा वेळदेखील जास्त खर्च होतो. त्याला पर्याय किंवा उपाय म्हणून आम्ही असा विचार केला की, मशिनवरून स्पिंडल काढण्याऐवजी जर ऑन साइट, मशिनवरच टेपर ग्राइंड करून दिला तर... या कल्पनेतून इन सिटू स्पिंडल टेपर ग्राइंडिंग मशिनचा जन्म झाला.
 
‘इन सिटू टेपर ग्राइंडिंग मशिन’ अशी काही मशिन असेल याचा मी कधी विचारच केला नव्हता. 2009 साली टाटा मोटर्सची सुमारे 3 मीटर लांब स्पिंडल शाफ्ट बनविण्याची ऑर्डर आम्हाला मिळाली. हॉरिझाँटल बोअरिंग मशिनचे ते स्पिंडल होते. या मशिनमधील स्पिंडलच्या शाफ्टची लांबी साधारण 2 मीटरपेक्षा अधिक, म्हणजे 3.5 मीटरपर्यंत असते. एवढ्या लांब शाफ्टचे टेपर ग्राइंड करण्याकरिता आवश्यक असलेली सुविधा भारतात कुठेही नाही. आम्ही काही विशेष प्रयत्नांनी ते काम पूर्ण केले पण त्यावेळी तेथील सिंग साहेबांशी ‘हा शाफ्ट का बनविला’ याविषयी बोलताना त्यांनी सांगितले की, ‘स्पिंडलमध्ये फार काही समस्या नव्हती. फक्त त्याच्या समोरच्या BT 50 टेपर बोअरमध्ये 0.1 मिमी.पेक्षा अधिक रनआउट होता.’ ते पुढे म्हणाले, ‘राजेश, तू तरूण इंजिनिअर आहेस. जरा डोकं वापरून मशिनवरच स्पिंडल टेपर ग्राइंड करू शकणारे एखादे मशिन तू का नाही बनवत? म्हणजे असले लांब शाफ्ट मशिनवरून काढायची गरज पडणार नाही. आणि तुला ते नक्की जमेल.’ 
 
सिंग साहेबांच्या या बोलण्यावर मी विचार करू लागलो. गूगल मदतीला धावून आले. शोधले तर अशी माहिती मिळाली की, अमेरिकेतील दोघांनी इन सिटू टेपर ग्राइंडिंग मशिन बनविले आहे. त्याची प्रक्रिया मात्र त्यांनी खूपच गुपित ठेवली होती. मी त्यांच्याशी संपर्क साधला. त्यातील एकाने माझ्या मेलला सकारात्मक उत्तर दिल्यावर मी त्याला पुढची मेल लिहिली. त्यात असे लिहिले होते की, ‘अ‍ॅलेक्स, तू मला त्या मशिनची किंमत पाठव आणि त्यात त्याच्या किंमतीसोबत भारतात 5 जॉब करण्यासंदर्भातल्या खर्चाची माहिती समाविष्ट कर. म्हणजे आमच्या माणसाला त्यावर प्रशिक्षण देता येईल.’ मी अ‍ॅलेक्सच्या उत्तराची वाट पहात होतो. अ‍ॅलेक्सचे मला उत्तर आले. त्याने ‘फक्त’ 30 लाखांचे कोटेशन मला पाठविले होते! ते मला झेपणे शक्यच नव्हते. मी त्याचा नाद सोडला आणि आपणच आपल्या सहकार्‍यांच्या मदतीने यात काम करण्याचा निर्णय घेतला. 
 
माझा भागीदार प्रदीप आणि मी काही डिझाइनर नव्हतो आणि आताही नाही. पण या मशिनचे यश त्याच्या सुबक डिझाइनमध्ये असणार हे आम्हाला जाणवले होते. मी खूप डिझाइनर लोकांना संपर्क केला, पण सगळीकडून आम्हाला नकारच मिळाला. शेवटी काखेत कळसा अन् गावाला वळसा या म्हणीप्रमाणे आमच्या शेजारीच असलेले विश्वास कुलकर्णी आमच्या मदतीला धावून आले. त्यांनी इन सिटू टेपर ग्राइंडिंग मशिनचे डिझाइन केले आणि ते बनविलेदेखील. हे मशिन पूर्ण व्हायला 4 महिने लागले. आमचे हितचिंतक आणि व्यवसायामध्ये सक्षमपणे आव्हाने स्वीकारून ती यशस्वीपणे पेलायला सदैव तयार असणार्‍या तांबोळी साहेबांनी त्यांच्या व्ही.एम.सी.वर ट्रायल घ्यायला परवानगी दिली. 24 मे 2011 या दिवशी आम्ही यशस्वी ट्रायल घेतली आणि हे मशिन यशस्वी केले. वाढदिवसाची इतकी सुंदर भेट मला यापूर्वी कधीही मिळाली नव्हती. 
 
पुढील सहा महिन्यांत आमचे ग्राइंडिंग ऑपरेटर अविनाशच्या मदतीने भारतभर 25 कामे आम्ही या मशिनवर यशस्वीपणे केली. हे करताना आम्ही बनविलेल्या मशिनमध्ये आणि प्रक्रियेमध्ये आम्हाला काही अडचणी जाणवू लागल्या. सर्वात मोठी अडचण होती ती म्हणजे, आम्ही बनविलेले मशिन चालविण्यासाठी कुशल ऑपरेटरची गरज होती. कारखान्यातील एकमेव ऑपरेटर त्यासाठी सक्षम होता आणि तो माणूस वारंवार साइटवर पाठविणे अडचणीचे होते. दुसरी अडचण म्हणजे, मशिनचे वजन अधिक झाले होते. हे मशिन एका गावाहून दुसर्‍या गावाला ने-आण करताना होणारी तुटफूट, मशिनचे जास्त झालेले वजन, मशिन उचलून पॅलेटवर ठेवणे आणि सर्वात महत्त्वाची अडचण म्हणजे मनुष्यबळाची कमतरता. अशा सर्व अडचणी लक्षात घेत आम्ही 2011 साली इन सिटू स्पिंडल रिपेअरिंग थांबविण्याचे ठरविले. योग्यवेळी पुन्हा ते कार्यरत करुयात असेदेखील निश्चित केले. 
 
2016 मध्ये माझे सेटकोशी जॉइंट व्हेंचर झाले असल्याने आम्ही सेटको युएसएच्या डिझाइन विभागाची मदत घेण्याचे ठरविले. तेथील सहकार्‍यांच्या सूचनांनुसार पूर्वी एम. एस. फॅब्रिकेशनमध्ये केलेले मशिन आम्ही अ‍ॅल्युमिनिअममध्ये केले. त्यादरम्यान सेटको इंडियामध्ये निकेतन झोडे नावाचा नवीन डिझाइनर रुजू झाला होता. त्याने हे आव्हान स्वीकारले. मशिनच्या निर्मितीसाठी त्याने नव्याने ड्रॉइंग बनविली. त्याच्या जोडीला, त्याला लागेल ती मदत आणि मार्गदर्शन करायला, इनपुट द्यायला प्रदीप सदैव तयार होताच. ज्याने नुकतीच आमची कंपनी सोडली तो अनिल वाकुडे आणि आता त्याची जागा घेतलेला संतोष यांनी वेंडर आणि आमच्या मशिन शॉपच्या टीमच्या (तेलंग, तुषार, नितीन, किरण आणि अविनाश) मदतीने या मशिनचे विविध भाग बनविले. रियाझ आणि विवेकने अ‍ॅसेम्ब्ली तयार करण्यामध्ये पुढाकार घेतला, तर सलीमने सुंदर कंट्रोल पॅनेल बनविले होते. 
 
स्पिंडल टेपर समस्या 
 
स्पिंडल टेपरच्या चार प्रमुख समस्या असतात, ज्यांची सर्व उत्पादकांनी काळजी घेणे आवश्यक असते. पहिली टेपर समस्या म्हणजे बेल माउथिंग. स्पिंडल टेपर सतत वापरात असल्याने त्याची सतत झीज होत असते. त्यामुळे हळूहळू बेल माउथिंग होते. हे सामान्यतः टेपरच्या मोठ्या व्यासावर होते. त्यामुळे केवळ लहान व्यासाच्या भागावर संपर्क राहतो, जो एकूण स्पिंडल संपर्क क्षेत्राच्या पन्नास टक्के किंवा त्याहूनही कमी असू शकतो. या कमी झालेल्या संपर्कामुळे टूलची हालचाल वाढते आणि रनआउटही वाढतो.
 
 
 
2_1 H x W: 0 x  
 
 
बेल माउथिंग हळूहळू होते आणि त्यासाठी बराच काळ लागतो, त्यामुळे बर्‍याचदा त्याच्याकडे कोणाचेही लक्ष नसते. चित्र क्र. 1 मध्ये स्पिंडल टेपरवरील झीज (किंवा बेल माउथिंग) झालेले क्षेत्र दाखविले आहे.
 
हत्यारधारक आणि स्पिंडल यांच्यातील संपर्क कमी झाल्याचा परिणाम प्रथम स्पिंडल टेपरवर फ्रेटिंगच्या स्वरूपात दिसायला लागतो. ऑपरेटरला नुसत्या डोळ्यांनीही टेपरवर गंजसदृश डाग दिसू शकतात. तसेच याचा परिणाम काम होणार्‍या कार्यवस्तूवर टूल चॅटर, कार्बाइड इन्सर्टच्या कडांचे उडणारे तुकडे (चिपिंग) अथवा बोअरचा बिघडलेला आकार अशा स्वरूपात दिसू लागतो.
 
टेपरची दुसरी समस्या, मशिनमध्ये खराबी किंवा ऑपरेटरची चूक असते. यामध्ये हत्यारधारक स्पिंडलमध्ये मोकळा फिरू लागतो. यामुळे वितळून गोळा झालेले मटेरियल स्पिंडलच्या टेपर पृष्ठभागावर जमा होते. हे मटेरियल हाताने ग्राइंडिंग करून काढण्याचा प्रयत्न केल्यास स्पिंडल पूर्णपणे बाद होऊ शकतो.
 
तिसरी टेपर समस्या म्हणजे, स्पिंडलमध्ये टूल सैल पकडले जाणे. यामुळे टूल चॅटरिंग होऊ लागते आणि जरी टेपर व्यवस्थित असेल तरी वेळेत दुरुस्ती झाली नाही तर स्पिंडल अकाली झिजतो. चौथी समस्या झिजलेल्या हत्यारधारकाच्या वापरामुळे येते. नव्या किंवा दुरुस्त केलेल्या स्पिंडलमध्ये असे हत्यारधारक वापरल्याने टूल आणि टेपर यांच्यात अपुरा संपर्क होत राहतो आणि त्याची परिणती स्पिंडल झिजण्यात होते.
 
टेपर ग्राइंडिंग मशिनचे स्वरूप 
 
ही साधी स्टँड अलोन ग्राइंडिंग मशिन आहे. ग्राइंड करावयाचा स्पिंडल मशिनवरच असतो. त्याला आपण गती देऊ शकतो. मशिनवर इंटर्नल ग्राइंडिंगचा स्पिंडल आहे. स्टँड अलोन सिलिंड्रिकल इंटर्नल ग्राइंडिंग मशिनवर कार्यवस्तू अपेक्षित कोनात बसविली जाते, तर इंटर्नल ग्राइंडिंगचा स्पिंडल 0 डिग्रीला पुढे मागे म्हणजेच रेसिप्रोकेट होत असतो. 
 
पूर्ण बेडला अँगल दिलेला असतो आणि तो बेड पुढे मागे होत असतो. या मशिनमध्ये आपण नेमके उलट केलेले आहे. जो भाग आपल्याला ग्राइंड करावयाचा आहे, तो भाग (स्पिंडलचा टेपर) पुढे मागे होत नाही तो फक्त रोटेट होतो. त्याला अँगलदेखील दिला जात नाही. तो 0 अंशामध्येच असतो. स्पिंडल टेपरचा 8°17” कोन मशिनवर देतो आणि मशिनचा स्पिंडल रेसिप्रोकेट होतो. एवढा एक फरक त्याच्यामध्ये करण्यात आलेला आहे. हा एवढाच एक फरक सोडला तर, हे नेहमीचे इंटर्नल ग्राइंडिंग मशिन आहे. पहिल्या मशिनमधील अधिक कौशल्य असलेला भाग होता तो या मशिनमध्ये तुलनेने कमी झाला आहे.
 
3_1 H x W: 0 x 
 
 
 
स्पिंडल खराब (डॅमेज) झालेला असतो त्यावेळी त्याचा रनआउट खराब होणे ही त्यातील एक मोठी समस्या असते. परंतु ही मशिन खराब झालेला स्पिंडल दुरुस्त करण्याची नसून, मशिनचे टॉलरन्सच्या मर्यादेच्या बाहेर गेलेले रनआउट दुरुस्त करण्यासाठी आहे.
 
मशिनचा उपयोग 
 
ही मशीन कुठे योग्य ठरते आणि कुठे नाही ते आपण पाहू. 
> विशेषकरून ज्या मशिनचे स्पिंडल मशिनवरून काढणे हीच एक क्लिष्ट कृती ठरते, तेव्हा या मशिनचा वापर अधिक योग्य ठरतो. उदाहरणार्थ, हॉरिझाँटल बोअरिंग मशिन, डबल कॉलम व्ही.एम.सी., हॉरिझाँटल मशिनिंग सेंटर आणि त्यातही समजा एकीकृत (इंटिग्रेटेड) स्पिंडल असतील, तर अशा ठिकाणी स्पिंडल मशिनवरून काढणे ही एक क्लिष्ट कृती ठरते. यामध्ये 1 ते दीड दिवसांचा वेळ खर्च होतो. तो आमच्याकडे येईपर्यंत प्रवासामध्ये 1 ते 5 दिवसांचा कालावधी लागतो. अशा ठिकाणी हे मशिन जास्त योग्य ठरते. 
 
> ISO विशेषकरून ISO 40, ISO 50 टेपरच्या स्पिंडलसाठी हे मशिन अधिक योग्य ठरते. HSK टेपरसाठी हे मशिन योग्य नाही, कारण HSK ची टेपर नूतनीकरणाची (रीफर्बिशमेंट) प्रक्रिया पूर्ण वेगळी आहे. यामध्ये हार्डक्रोम प्लेटिंग बाय डिफॉल्ट वेगळे येते. त्याला ही मशिन अनुरूप नसतात.
 
फायदे
 
>  वेळ : वेळेच्या दृष्टीने हे मशिन फायदेशीर ठरते. 99 टक्के कामांमध्ये एका दिवसामध्ये या मशिनद्वारे काम संपते. स्पिंडल मशिनवरून काढून तो दुरुस्त करण्यामध्ये कमीतकमी 7 ते 8 दिवस लागतात.
 
आर्थिक : खर्चाच्या दृष्टीने हे मशिन फायदेशीर ठरते. पूर्ण स्पिंडल खोलल्यानंतर बदलाव्या लागणार्‍या बेअरिंगचा खर्च, त्याशिवाय उत्पादन नुकसान (प्रॉडक्शन लॉस), असे अतिरिक्त खर्च वाढत जातात. याउलट इन सिटू रिपेअरिंगमध्ये आम्ही सर्वप्रथम बेअरिंग खराब झाले आहेत की नाहीत याची प्रत्यक्ष जाऊन तपासणी करतो आणि त्यानंतरच इन सिटू यंत्रण करावयाचे आहे की नाही ते ग्राहकाला सांगतो.
 
 
ग्राहकाचा अनुभव 
 
पुण्यातील चाकणमधील ब्रेम्बो ब्रेक्स इंडिया प्रा. लि. कंपनीतील 4 एच.एम.सी. मशिनवर इन सिटू ग्राइंडिंग करून स्पिंडल दुरुस्ती केली आहे. त्यासंबंधी बोलताना कंपनीचे देखभाल विभागाचे व्यवस्थापक (मेंटेनन्स मॅनेजर) संतोष गायकवाड यांनी झालेल्या कामाविषयी समाधान व्यक्त केले. ते म्हणाले की, ‘स्पिंडलमध्ये येणारे बिघाड विविध प्रकारचे असतात. त्यातील काही गंभीर स्वरूपाचे असतात आणि त्यांना दुरुस्त करण्यासाठी स्पिंडल मशिनमधून बाहेर काढणे आवश्यक असते. परंतु, जेव्हा स्पिंडल टेपरवर आलेले छोटे खड्डे अथवा फिनिश यामध्ये बिघाड तयार होतात आणि स्पिंडल बेअरिंग चांगली असते अशावेळी पूर्ण स्पिंडल खाली उतरवून त्याची दुरुस्ती करणे हे वेळ खाणारे आणि खर्चिक काम असते. मशिनच्या दर्जाशी तडजोड न करता केवळ टेपर ग्राइंडिंग करून स्पिंडलमधील दोष जागेवरच घालविणे हा पर्याय ज्यावेळी आमच्यासमोर आला, त्यावेळी आम्ही हा प्रयोग करून बघायचे ठरविले आणि त्यात आम्हाला पूर्णपणे यश आले. हे काम फक्त 8 तासांत पूर्ण झाले आणि रनआउट पूर्णपणे नियंत्रणात आला. यासाठी स्पिंडल बाहेर काढून दुरुस्त करण्याच्या पद्धतीसाठी येणार्‍या खर्चाच्या 10% खर्चात आमचे काम झाले. स्पिंडल दुरुस्त केलेल्या कामाचा अहवाल तक्ता क्र.1 मध्ये दिला आहे. आज या कामाला सुमारे 1 वर्ष होऊनसुद्धा रनआउट 6 ते 10 मायक्रॉनमध्येच आहे.’
 

5_1  H x W: 0 x 
 
चिंतन 
 
सर्वांच्या सहकार्याने खूप सुंदर मशिन तयार झाले. खूप वर्षांपासून पाहिलेले स्वप्न प्रत्यक्षात उतरताना मला समाधान आणि आनंद वाटत होता. स्पिंडल मेंटेनन्स या क्षेत्रात हे मशिन सोयीचे ठरणार याबद्दल माझ्या मनात शंका नव्हती, कारण या प्रक्रियेमुळे ग्राहकाची मोठ्या प्रमाणावर आर्थिक बचत होणार होती आणि मुख्य म्हणजे त्याला होणार्‍या मनस्तापापासून त्याची सुटका होणार होती. हे मशिन म्हणजे, सेटकोच्या एकूणच टीम वर्कची एक मिसाल आहे.
 
 
 
 
 
प्रत्यक्ष आणि अप्रत्यक्षपणे सेटको इंडियाचा प्रत्येक जण यामध्ये सहभागी झाला होता आणि त्यामुळेच इन सिटू स्पिंडल टेपर ग्राइंडिंग मशिन बनविणारी भारतातील पहिली आणि सध्या एकमेव आणि जगातल्या काही मोजक्या कंपन्यांमध्ये सेटको इंडियाचा समावेश झाला आहे. हे बिरुद मिरविण्यात आम्हाला नेहमीच अभिमान वाटेल. 
 
 

rajeshmandik_1   
राजेश मंडलिक
संचालक, सेटको स्पिंडल्स इंडिया प्रा. लि. 
9822454204
 
यांत्रिकी अभियंता असलेले राजेश मंडलिक ‘सेटको स्पिंडल’ या अग्रगण्य कंपनीचे संचालक आहेत. पुण्यात मुख्य कार्यालय असलेल्या या कंपनीची एक शाखा चेन्नईमध्ये आहे. यशस्वी उद्योजक असतानाच मराठीतून विविध विषयांवर ते लेखनही करत असतात.