دستگاه CNC چیست؟ توضیح 2 مورد

CNC یک مخفف انگلیسی از عبارت Computer Numerical Control است. این عبارت به معنای کنترل رقمی رایانه ای است که مفهوم آن راهبری و کنترل ماشین آلات صنعتی با استفاده از رایانه (کامپیوتر) است. دستگاه سی ان سی ابزاری است که می تواند با کمک رایانه بر روی فلز یا چوب کارهای مختلفی را انجام دهد.

این حرکت ها می تواند به صورت پاره خط منحنی دایره، بیضی و… باشد. در واقع هر نوع منحنی که در فضای سه بعدی تصور می‌شود با ترکیب محور های ماشین های قابل اجراست.

ترسیم هر منحنی در فضای دو بعدی یا سه بعدی از ترکیب محورهای مختلف ماشین cnc امکان پذیر است. اما محورها به لحاظ نوع حرکت دو نوع می باشد.

• محور خطی (linear axis)
• محور دورانی ( rotary axis )

محور خطی مکانیزم حرکتی است که فقط در راستای یک محور از محور های سه گانه حرکت می کند.مثلا X Y Z که یک نوار نقاله ساده ترین مثال برای مفهوم محور خطی است.

محور دورانی محوری است که حرکت دایره ای دارد یک دریل ساده ترین مثال برای محور دورانی است. محورهای خطی با حروف X Y Z و محور های دورانی با حروف  A B C در دستگاه‌های cnc نمایش داده می شوند.

دستگاه CNCدر واقع یک فرز صنعتی است که با استفاده از نرم افزارهای رایانه ای کنترل و هدایت می شود. این نرم افزارها دخالت انسان در برش و شکل دادن چوب را به حداقل می رساند. با استفاده از این دستگاه فرد می تواند تمام طرح های فرز کاری و ماشین کاری چوب را با استفاده از نرم افزارهای گرافیکی و طراحی مناسب آماده کند و باقی کارها را به عهده دستگاه سی ان سی بگذارد.

علل استفاده از دستگاه سی ان سی آن است که در تولید قطعات ظریف و ریز و همین طور قطعاتی که در ساخت آن نیاز به دقت و اندازه گیری های بسیار دقیق وجود دارد که انسان ممکن از خطا کند است اما این دستگاه با استفاده از نرم افزارهای سیستمی (کامپیوتر) با کمترین خطای ممکن آن قطعات را به خوبی خواهد ساخت. این دستگاه انواع متفاوت دارد .

از این دستگاه در ساخت وسایل چوبی مانند کابینت و مبل، کارهای ظریف مانند تندیس و قاب عکس و سایر وسایلی که با چوب می توان ساخت و نیاز به ظرافت و دقت دارد استفاده می شود.

انواع دستگاه CNC چوب

دستگاه تراشکاری این مدل مناسب چوب به دو دسته عمودی و افقی تقسیم می شوند. عملکرد این دو دسته شباهت بسیاری به هم دارد اما تفاوت در روش کار باعث می شود که از هر کدام از این دو دسته در صنایع و کارهایی خاص استفاده شود.

دستگاه چوب عمودی VMC

دستگاه برش چوب این دستگاه عمودی سازگاری بالایی دارد و از هزینه کمتری نسبت به مدل افقی برخوردار هستند. اسپیندل این دستگاه در سر جای خود ثابت است و ابزار برش آن به صورت عمودی حرکت می کند. حرکت عمودی این دستگاه باعث شده برای دریل کاری و سوراخ‌کاری بهترین انتخاب باشد.

دستگاه CNC چوب افقی HMC

در دستگاه تراشکاری افقی، حرکت کرده و همین نوع حرکت آن را به یک ابزار محبوب و کار آمد برای کارگاه های بزرگ و کوچک تبدیل کرده است. از این دستگاه به عنوان دستگاهی که می تواند زمان پروژه های بزرگ را کاهش دهد یاد می شود. این دستگاه نسبت به مدل عمودی دستگاهپر هزینه تر هستند اما با توجه به درخواست و کارایی بالا بسیاری از شرکت ها اقدام به تولید آن می کنند.

این دستگاه دارای یک میز چرخشی یکپارچه است. این یکپارچگی به انعطاف پذیری بیشتر برای برش زاویه های پیچیده کمک می کند. بازوی بالایی استفاده شده است. در این دستگاه از هر دور طرف آربور دستگاه را مهار می کند. این دستگاه ها معمولاً استحکام بالایی دارند و می توانند برش های سنگین تری نسبت به مدل افقی انجام دهند. همان طور که گفته شد از سرعت بالاتری نسبت به مدل افقی نیز برخوردار هستند.

دستگاه CNC ماشین های تراش LATHE

ماشین‌های CNC معمولا در یکی از این دو دسته قرار می‌گیرند:

1-تکنولوژی ماشین‌کاری معمولی این دسته شامل تکنولوژی‌های زیر می‌باشد:

دریل‌ها: این ابزار با چرخش و نفوذ به داخل قطعه مورد نظر موجب ایجاد طرح‌ها و اشکال جدید می‌شود. 

ابزارهای تراش: این ابزارها قطعات را بر خلاف حرکت مته دریل به چرخش در می‌آورند. این ابزار به صورت معمول تماس مستقیم با مواد برقرار می‌کند. این ماشین‌آلات از ابزارهای برش دوار جهت حذف مواد از روی قطعه اصلی بهره می‌برند.

ماشین‌آلات فرز: این ماشین‌آلات را می‌توان معمول‌ترین دستگاه‌های CNC دانست. 

2-تکنولوژی ماشین‌کاری نوین این دسته شامل موارد زیر می‌باشد:

ماشین‌کاری الکتریکی یا شیمیایی: امروزه تکنولوژی‌های جدیدی وجود دارند که از تکنیک‌های مخصوصی برای برش مواد استفاده می‌کنند. در این زمینه می‌توان به ماشین‌کاری الکترومغناطیسی و ماشین‌کاری الکتروشیمیایی اشاره کرد. این تکنولوژی‌ها بسیار تخصصی بوده و در موارد خاص برای تولید انبوه و نوع خاصی از مواد استفاده می‌شوند.

دیگر ابزارهای برش: از این ابزارها می‌توان به دستگاه لیزر cnc یا دستگاه های برش لیزری، ماشین‌آلات برش اکسیژن، ماشین‌آلات برش پلاسما و تکنولوژی برش واترجت اشاره کرد.

مهم ترین فاکتورهایی که باید به آن توجه کرد دستگاه CNC می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• تعداد الکتروموتور استفاده شده در این دستگاه
• قدرت دستگاه سی ان سی بر مبنای اسب بخار
• ولتاژ مصرفی و مورد نیاز دستگاه سی ان سی
• افقی یا عمودی بودن دستگاه سی ان سی
• جنس ستون و بدنه که می تواند عامل مهمی در میزان استحکام دستگاه سی ان سی باشد
• سرعت اسپیندل (دور در دقیقه)
• تعداد دنده اسپیندل (8 یا 12 دنده)
• میزان ظرفیت دریل کاری و سوراخ‌کاری دستگاه سی ان سی
• ظرفیت فرز کاری دستگاه CNC
• فاصله بین اسپیندل تا میز دستگاه CNC
• تحمل وزن دستگاه CNC برای قطعاتی که قرار است بر روی آن کار شود
• محدوده قطر دستگاه CNC دریل کاری
• تعداد محورهای دستگاه CNC
• گارانتی و نصب
• دقت ماشین CNC

مزایا دستگاه CNC

• ماشین های cnc به صورت مداوم مورد استفاده قرار گیرند و تنها برای نگهداری گاهی باید خاموش شود.
• این ماشین نیاز به افراد با مهارت کمتری دارند تا برخلاف ماشین های تیغه / ماشین فرز کار کنند.
• ماشین های cnc را می‌توان با بهبود نرم افزار و سخت‌ افزار مورد استفاده برای براده‌ برداری به روز کرد.
• آموزش استفاده از دستگاه cnc را می توان با استفاده از نرم افزار انجام داد.
• سرعت عمل بالا نسبت به ماشینالات سنتی و NC
• دقت بسیار بالا و یکنواختی در دقت (تکرار پذیری)
• قدرت و براده برداری به صورت یکنواخت.
• خطر بسیار پایین برای اپراتور
• صرفه اقتصادی تولید
• عیب یابی ماشین با خطا های نرم افزاری بر روی کنترل دستگاه
• امکان تست قبل از اجرای برنامه کاری بر روی نرم افزار
• فرایند تولید می تواند تقریبا بدون نیاز به ایجاد نمونه اولیه یا یک مدل باشد این امر موجب صرفه جویی در زمان و هزینه می شود.
• پس از برنامه ریزی، می توان این ماشین را ترک کرد و نیازی به دخالت انسانی ،(به جز بارگیری و تخلیه ) نیست