دستگاه CNC به‌عنوان یک ابزار پرکاربرد در صنایع مختلف، انقلابی در فرآیندهای تولید به‌وجود آورده است. پیش از ظهور این دستگاه، ساخت سازه‌ها و محصولات چوبی، فلزی، شیشه‌ای و پلاستیکی با دشواری‌ها و پیچیدگی‌های زیادی همراه بود.
این دستگاه‌ها اکنون امکان تولید دقیق و سریع انواع محصولات را با کیفیت بالا فراهم کرده‌اند. در این مقاله، به معرفی کامل دستگاه CNC، انواع مختلف آن و کاربردهای آن در صنایع مختلف خواهیم پرداخت.
دستگاه فرز cnc
تعریف تراش به معنای حرکت و دوران قطعه کار با ابزار ثابت است، در حالی که در فرز، قطعه ثابت و ابزار متحرک است. دستگاه فرز CNC برای ماشینکاری قطعات و انجام عملیات‌هایی نظیر برش، حفاری و تراشیدن طراحی شده و برای مواد مختلفی مانند فلز، چوب و پلاستیک کاربرد دارد. یکی از مهم‌ترین کاربردهای این دستگاه، انجام فرزکاری (milling) است.
دستگاه cnc تراش
دستگاه CNC تراش یکی از پرکاربردترین ماشین‌های سی ان سی است که برای چرخاندن قطعات و برداشتن لایه‌های سطحی با دقت و سرعت بالا طراحی شده است. در این دستگاه، سطح مورد نظر با سرعت زیاد می‌چرخد و ابزار کار بر روی آن حرکت می‌کند، و معمولاً در دو محور x و z عمل می‌کند. بیشتر برای تولید اجسام گرد یا استوانه‌ای مانند پیچ و چرخ‌دنده کاربرد دارد.
دستگاه cnc لیزر
برش لیزر به کمک دستگاه سی ان سی یک فرایند ساخت بدون تماس و مبتنی بر حرارت است که برای سطوح فلزی و غیر فلزی قابل استفاده است. استفاده از دستگاه cnc لیزر هم مثل هر روش دیگری مزایا و معایبی دارد. یکی از مزایای این روش برای برش این است که به کمک آن میتوان انواع سطوح مختلف مثل سرامیک، پلاستیک، چوب، شیشه و فلز را برش داد. مورد دیگر اینکه بر خلاف روش‌های دستی و سنتی که محصول خروجی دقت چندان مناسبی نداشت، در این روش دقت برش بسیار بالاست؛ به همین دلیل در صنایعی که نیاز به برش دقیق قطعات وجود دارد میتوان از روش برش لیزر استفاده کرد. همچنین در این روش، بین سطح کار و نازل هیچ ارتباط مستقیمی وجود ندارد؛ به همین دلیل احتمال آلودگی سطح کار کاهش می‌یابد.
از معایب برش به کمک سی ان سی هم میتوان به عدم توانایی در برش برخی فلزات ضخیم اشاره کرد. همچنین وجود پرتوی لیزر برای کارگران انسانی مضر است و ممکن است باعث سوختگی شود. علاوه بر موارد فوق، هزینه برش لیزری معمولا بیشتر از سایر روش‌های برش است.
دستگاه واترجت (برش با آب)
دستگاه واترجت (waterjet) همانطور که از نامش پیداست برای برش سطوح مختلف از آب استفاده می‌کند. آب با فشار قوی توانایی برش سخت‌ترین سطوح را دارد. برای برش سطوح گرانیتی و فلزی میتوان از دستگاه واترجت استفاده کرد.
یکی از مشکلاتی که در برش فلزات با لیزر وجود دارد این است که برخی فلزات توانایی مقاومت در برابر حرارت بالای ایجاد شده در این روش را ندارند و گرمای زیاد موجب ذوب شدن و تغییر شکل فلز می‌شود. در این موارد بهترین راه، استفاده از دستگاه واترجت است. هر چه قطر نازل در روش واترجت کمتر باشد فشار آب خروجی از آن بیشتر خواهد بود و در نتیجه دقت برش افزایش می‌یابد. در برخی موارد که سطح کار، مقاومت بالایی داشته باشد موادی مانند سنگریزه در آب حل میکنند تا قدرت برش آب افزایش یابد. از دستگاه واترجت در صنایع مختلفی مانند هوا فضا، شیشه، چوب و خودروسازی استفاده می‌شود.
دستگاه سی ان سی وایرکات
دستگاه cnc وایرکات (به انگلیسی: wirecut) یکی دیگر از ابزارهای برش سطوح است. در این دستگاه، سطح کار بین دو الکترود قرار می‌گیرد و با تخلیه جریان الکتریکی بین دو الکترود، این امکان فراهم می‌شود که سطح مورد نظر را به شکل دلخواه درآورد. با دور و نزدیک کردن الکترودها میتوان شدت میدان الکتریکی را افزایش و کاهش داد و به این ترتیب میدان الکتریکی مناسب برای برش هر سطح را فراهم کرد.
دستگاه‌های سی ان سی را بر اساس جنس سطح کار مورد نظر نیز دسته بندی میکنند. مثلا دستگاه cnc چوب، فلز، سنگ، پلاستیک و ... . در ادامه با انواع این دستگاه‌ها آشنا خواهیم شد.
دستگاه cnc فلزات
فلزات در مقایسه با سطوحی مثل چوب، پلاستیک و ... از مقاومت بالاتری برخوردار هستند؛ به همین دلیل برش و شکل دادن آنها به صورت دستی سختی مضاعفی دارد. امروزه از دستگاه cnc فلزات برای کارهایی مثل حکاکی، برش، تراش، جوش و ... استفاده می‌شود.
دستگاه cnc چوب و ام دی اف
محصولات چوبی کاربردهای فراوانی دارند. ساخت این سازه‌ها در گذشته به صورت دستی انجام می‌شده است اما با تولید دستگاه سی ان سی میتوان همان سازه‌ها را با دقت و سرعت بالایی تولید کرد. تنوع سازه‌های چوبی موجب شده است که دستگاه cnc چوب یکی از پرکاربردترین‌های این حوزه محسوب شود.
سی ان سی سنگ
سنگ‌هایی که برای مصرف در صنایع مختلف استفاده می‌شوند انواع مختلفی دارند. یکی از سنگ‌های پرکاربرد گرانیت است. برای برش و شکل دهی به سنگ‌ها از روش‌های مختلفی میتوان استفاده کرد. یکی از بهترین روش‌ها استفاده از دستگاه cnc سنگ است. مثلا استفاده از روش واترجت که در بالا تشریح شد در برش گرانیت کاربرد دارد.
تا اینجا با انواع دستگاه سی ان سی بر مبنای نوع عملکرد و جنس سطح کار آشنا شدیم. از نگاهی دیگر میتوان دستگاه‌های cnc را به دستگاه‌های بزرگ صنعتی که در کارگاه‌ها و کارخانه‌های بزرگ استفاده می‌شوند و دستگاه‌های کوچک رومیزی که قابل استفاده در محیط‌های کوچکتر هم هستند تقسیم کرد. در ادامه با خصوصیات هر کدام از این دستگاه‌ها آشنا خواهیم شد.
دستگاه cnc بزرگ
از این دستگاه‌ها معمولا در کارخانه‌های بزرگ استفاده می‌شود. برای تولید در مقیاس بزرگ، ممکن است نیاز باشد برخی دستگاه‌ها عملکرد شبانه روزی داشته باشند زیرا در برخی خطوط تولید، ممکن است کوچکترین وقفه در عملکرد دستگاه، فرایند تولید سایر محصولات را تحت تاثیر قرار دهد.
دستگاه‌های cnc بزرگ مناسب برای استفاده در چنین مواردی هستند. یکی از ویژگی‌های اصلی این دستگاه‌ها این است که به نحوی ساخته شده اند که توانایی عملکرد صحیح و بدون نقص شبانه روزی دارند. البته کار با چنین دستگاه‌هایی پیچیده تر از کار با دستگاه‌های سی ان سی کوچک است و نیاز به آموزش تخصصی دارد.
دستگاه مینی cnc رومیزی
دستگاه‌های سی ان سی بزرگ علاوه بر اینکه بخش بزرگی از محیط را اشغال میکنند قیمت بالایی هم دارند. اگر به فکر تولید محصولی با استفاده از دستگاه سی ان سی هستید و محدودیت بودجه و فضا دارید بهتر است به سراغ دستگاه مینی cnc بروید. با استفاده از این دستگاه‌ها میتوان با سرعت و دقت بالا به تولید محصولات مورد نظر پرداخت.
کیت دستگاه مینی cnc
همانطور که ذکر شد قیمت مینی سی ان سی کمتر از دستگاه‌های صنعتی بزرگ است. اگر به دنبال خرید دستگاهی ارزان هستید بهتر است به سراغ کیت مینی cnc بروید. کیت‌ها پکیجی کامل از تمام ابزار و قطعات لازم برای ساخت یک دستگاه سی ان سی کوچک رومیزی هستند. پس از تهیه کیت، باید بخش‌های مختلف آن را مونتاژ کنید تا بتوانید به تولید محصولات مورد نظرتان بپردازید.برای مشاهده و خرید کیت کامل مینی cnc رومیزی کلیک کنید.
تعداد محورهای یک دستگاه مشخص می‌کند که دستگاه مورد نظر تا چه اندازه آزادی حرکت داشته باشد و آن دستگاه مناسب چه نوع برش‌هایی باشد. متناسب با نوع دستگاه CNC ممکن است ابزار، قطعه کار یا هر دوی آنها در یک یا چند محور، قابلیت چرخش و جابجایی داشته باشند که مجموع آنها درجات آزادی دستگاه را تعیین میکنند. در ادامه با انواع دستگاه cnc با تعداد محورهای مختلف آشنا خواهید شد.
سی ان سی دو محوره
دستگاه cnc دو محوره به دستگاهی می‌گویند که یکی از حالات زیر را داشته باشد:
- قطعه کار ثابت باشد و ابزار در دو محور x و y توانایی جابجایی داشته باشد. اکثر دستگاه‌های برشکاری لیزر یا واترجت از این نوع هستند.
- اگر ابزار ثابت باشد و قطعه کار دو دور محور x و y جابجا شود. ماشین برشکاری فوم با سیم داغ از این نوع است.
سی ان سی سه محوره
این دستگاه نسبت به سی ان سی دو محوره آزادی حرکت بیشتری دارد. دیدیم که در سی ان سی دو محوره، دستگاه قادر به حرکت در دو محور بود اما در cnc سه محوره می‌توانیم حرکاتی در سه محور مختلف داشته باشیم. اگر دستگاه قادر به حرکت همزمان در سه محور باشد، دستگاه سه محوره است
اما اگر حرکت دستگاه در سه محور به صورت ناهمزمان باشد دستگاه را دو و نیم محوره می‌گویند. منظور از حرکت ناهمزمان در سه محور این است که در هر لحظه فقط حرکت در دو محور مجاز است و اگر نیاز به حرکت در محور سوم باشد، باید حرکت در دو محور دیگر متوقف شود تا محور سوم فعال شود.
cnc روتاری (چهار محوره)
در جریان حرکت در سه محور اصلی طول، عرض و ارتفاع، امکان دستیابی به برخی نقاط محصول وجود ندارد. حرکت چرخشی حرکتی است که این نقیصه را رفع می‌کند. cnc روتاری به دستگاه‌هایی می‌گویند که علاوه بر حرکت در سه محور اصلی x، y و z توانایی ایجاد حرکت چرخشی را هم دارند.
دستگاه‌های cnc روتاری معمولا بیش از یک هد (head) یا کله‌گی دارند. مثلا 4کله، 6کله، 8کله و ... از cnc های رایج هستند. دلیل این امر این است که تعامل چهار محور با یکدیگر منجر به کاهش سرعت کلی دستگاه می‌شود. برای جبران این نقیصه، تعداد هد (head) دستگاه را بیشتر میکنند. این دستگاه‌ها چون به زوایای زیادی از محصول دسترسی دارند در صنعت چوب و مبلمان و در صنایع سنگ و فلز به طور گسترده برای پیکرتراشی مورد استفاده قرار می‌گیرند. برای مشاهده و خرید دستگاه CNC سه محوره و چهار محوره از فروشگاه اینترنتی پارتینه کلیک کنید.
سی ان سی پنج محوره
دستگاه cnc پنج محوره همه محورهای دستگاه چهار محوره را دارد و علاوه بر آن، میز دستگاه هم قابلیت حرکت دارد. در این دستگاه در صورتی که ابزار ثابت باشد، دستگاه سه درجه آزادی برای حرکت خطی و دو محور دورانی دارد که در مجموع پنج محور حرکتی ایجاد می‌شود. همچنین ممکن است حرکت در برخی از این پنج محور برای قطعه کار و برخی دیگر برای ابزار در نظر گرفته شده باشد. قیمت این دستگاه‌ها از نمونه‌های قبلی که در بالا ذکر شد بیشتر است. همچنین به دلیل آزادی حرکتی بیشتری که دارند دقت و ظرافتی که این دستگاه‌ها فراهم میکنند بیشتر از نمونه های قبلی است.
آیا می‌دانید کدام ریل برای پروژه شما مناسب‌تر است؟ تجربه خود را با مخاطبین آکادمی پارتینه به اشتراک بگذارید.