What is Shaper Machine? Parts, Working, Types and Operations

Shaper Machine एक महत्वपूर्ण Machine Tool है जिसका उपयोग Metal Surface को Flat, Horizontal, Vertical तथा Inclined Shape देने के लिए किया जाता है। इस Machine में Single Point Cutting Tool Reciprocating Motion करता है जबकि Workpiece Table पर Clamp रहता है। प्रत्येक Forward Stroke पर Material Remove होता है तथा Return Stroke Idle रहता है।

Workshop, Tool Room, Machine Manufacturing Industry तथा Repair Shops में Shaper Machine का उपयोग Keyways, Slots, Grooves, Flat Surfaces तथा Precision Machine Parts बनाने के लिए किया जाता है। CNC Machines आने के बाद भी Educational Institutes तथा Small Scale Industries में इसका महत्व बना हुआ है।

Introduction

Machining Process में जब किसी Metal Surface को बिल्कुल Flat बनाना हो तब Shaper Machine सबसे उपयुक्त Machine Tool मानी जाती है। यह Low Production Rate वाली Machine है लेकिन इसकी Accuracy तथा Simplicity इसे आज भी उपयोगी बनाती है।

Shaper Machine में Cutting Tool आगे-पीछे चलता है जबकि Workpiece स्थिर रहता है। प्रत्येक Forward Stroke पर Cutting होती है जबकि Return Stroke केवल Tool को प्रारम्भिक Position पर वापस लाता है। इसलिए Return Stroke में कोई Machining नहीं होती।

Definition of Shaper Machine

Shaper Machine वह Machine Tool है जिसमें Single Point Cutting Tool Reciprocating Motion द्वारा Workpiece की Surface से Material Remove करके Flat अथवा Required Shape तैयार करता है।

Objectives of Shaper Machine

• Flat Surface तैयार करना।
• Slots एवं Grooves बनाना।
• Keyways तैयार करना।
• Angular Surface बनाना।
• Precision Machining करना।
• Small Batch Production करना।
• Repair एवं Maintenance Work करना।

Working Principle of Shaper Machine

Shaper Machine Reciprocating Motion Principle पर कार्य करती है। इसमें Ram के साथ लगा Cutting Tool Forward तथा Return Motion करता है। Forward Stroke के दौरान Tool Workpiece से Material Remove करता है जबकि Return Stroke बिना Cutting के पूरा होता है। प्रत्येक Stroke के बाद Table को थोड़ा Feed दिया जाता है जिससे पूरी Surface Machine हो जाती है।

Construction of Shaper Machine

Shaper Machine कई महत्वपूर्ण Mechanical Parts से मिलकर बनी होती है। प्रत्येक Part का अपना विशेष कार्य होता है जिससे Accurate Machining प्राप्त होती है।

Main Parts of Shaper Machine

Functions of Main Parts

• Base पूरी Machine को Support करता है।
• Column Ram एवं Drive Mechanism को Support करता है।
• Ram Cutting Tool को Reciprocating Motion देता है।
• Tool Head Cutting Tool को Hold करता है।
• Table Workpiece को Clamp करने के लिए उपयोग होती है।
• Cross Rail Table की Vertical Position नियंत्रित करता है।
• Vice Workpiece को मजबूती से पकड़ता है।
• Feed Mechanism प्रत्येक Stroke के बाद Feed प्रदान करता है।

Quick Return Mechanism

Quick Return Mechanism Shaper Machine की सबसे महत्वपूर्ण विशेषता है। इसमें Return Stroke, Forward Stroke की तुलना में कम समय में पूरा होता है। इससे Machining Time कम होता है तथा Machine की Productivity बढ़ती है।

Types of Quick Return Mechanism

Types of Shaper Machine

Major Operations on Shaper Machine

• Horizontal Machining
• Vertical Machining
• Angular Machining
• Slot Cutting
• Keyway Cutting
• Groove Cutting
• Dovetail Cutting
• Contour Machining

1. Horizontal Machining

Horizontal Machining Shaper Machine की सबसे सामान्य Operation है। इसमें Workpiece की Horizontal Surface को बिल्कुल Flat बनाया जाता है। Machine Bed, Machine Base तथा Guide Surfaces के निर्माण में इसका व्यापक उपयोग किया जाता है।

2. Vertical Machining

Vertical Machining में Workpiece की Vertical Surface को Machine किया जाता है। इस Operation का उपयोग Side Faces, Vertical Slots तथा Machine Components की Vertical Finishing के लिए किया जाता है।

3. Angular Machining

Angular Machining में Tool Head को आवश्यक Angle पर Set करके Inclined अथवा Angular Surface तैयार की जाती है। V-Grooves तथा Angular Components के निर्माण में इसका उपयोग किया जाता है।

4. Slot Cutting

Slot Cutting Operation में Workpiece पर विभिन्न Width तथा Depth के Slots बनाए जाते हैं। यह Operation Machine Parts, Guides तथा Sliding Components के निर्माण में अत्यंत उपयोगी है।

5. Keyway Cutting

Keyway Cutting द्वारा Shaft एवं Hub में Keyway तैयार की जाती है जिससे Power Transmission सुरक्षित एवं Slip-Free हो सके। यह Mechanical Power Transmission Systems में अत्यधिक उपयोगी Operation है।

6. Dovetail Cutting

Dovetail Cutting द्वारा Dovetail Guides तैयार की जाती हैं जिनका उपयोग Machine Tools की Slides एवं Guide Ways में किया जाता है। यह Precision Machining की महत्वपूर्ण Operation है।

Advantages of Shaper Machine

• Simple Construction.
• Low Initial Cost.
• Easy Operation.
• Flat एवं Angular Surfaces आसानी से बनाई जा सकती हैं।
• Slots एवं Keyways Cutting के लिए उपयुक्त।
• Easy Maintenance.
• Repair Workshops के लिए आदर्श।
• Different Materials पर कार्य कर सकती है।

Limitations of Shaper Machine

• Production Rate कम होती है।
• Mass Production के लिए उपयुक्त नहीं।
• Only One Cutting Stroke Effective होता है।
• Large Components के लिए उपयुक्त नहीं।
• CNC Machines की तुलना में Productivity कम होती है।

Applications of Shaper Machine

• Machine Beds
• Guide Ways
• Keyways
• Slots and Grooves
• Dovetail Guides
• Tool Room Work
• Repair Workshops
• Machine Components
• Die Manufacturing
• General Engineering Industries

Industrial Importance

Shaper Machine का उपयोग आज भी Tool Rooms, Educational Workshops तथा Repair Industries में बड़े पैमाने पर किया जाता है। यद्यपि CNC Milling Machines ने अधिकांश Production Work को Replace कर दिया है, फिर भी Flat Surface Machining, Slot Cutting तथा Keyway Cutting जैसे कार्यों के लिए Shaper Machine आज भी उपयोगी एवं Economical Machine Tool मानी जाती है।

Comparison of Major Shaper Operations

Exam Oriented Important Questions

1. Shaper Machine क्या है? इसकी परिभाषा लिखिए।
2. Shaper Machine का कार्य सिद्धांत समझाइए।
3. Shaper Machine के मुख्य भागों का वर्णन कीजिए।
4. Quick Return Mechanism क्या है? समझाइए।
5. Shaper Machine के प्रकार लिखिए।
6. Slot Cutting तथा Keyway Cutting समझाइए।
7. Shaper Machine के लाभ एवं सीमाएँ लिखिए।
8. Shaper Machine के Applications लिखिए।
9. Whitworth Quick Return Mechanism क्या है?
10. Shaper एवं Milling Machine में अंतर लिखिए।

Viva Questions

1. Shaper Machine क्या है?
2. Shaper Machine में कौन Reciprocate करता है?
3. Quick Return Mechanism क्यों उपयोग किया जाता है?
4. Forward Stroke में क्या होता है?
5. Return Stroke में Cutting होती है या नहीं?
6. Ram का क्या कार्य है?
7. Tool Head किसलिए उपयोग होता है?
8. Slotter Machine क्या है?
9. Keyway Cutting कहाँ उपयोग होती है?
10. Shaper Machine आधुनिक Manufacturing में क्यों महत्वपूर्ण है?

Conclusion

Shaper Machine Manufacturing Engineering की एक महत्वपूर्ण Machine Tool है जिसका उपयोग Flat, Vertical, Angular Surfaces, Slots, Grooves तथा Keyways बनाने के लिए किया जाता है। इसका Quick Return Mechanism इसकी सबसे महत्वपूर्ण विशेषता है जो Machining Time कम करता है। यद्यपि आधुनिक CNC Machines का उपयोग बढ़ गया है, फिर भी Tool Room, Workshop एवं Repair Industries में Shaper Machine का विशेष महत्व बना हुआ है। RGPV परीक्षा की दृष्टि से Shaper Machine के Parts, Working Principle, Quick Return Mechanism, Types, Operations तथा Applications अत्यंत महत्वपूर्ण विषय हैं।