ماشین کاری cnc:ماشین کاری cnc اصطلاحی است که برای توضیح آن ابتدا باید معانی دیگری را بررسی نماییم ،اصطلاح CNC مخفف عبارت “‘computer numerical control” و به معنی “کنترل عددی رایانه” است.
ماشین کاری CNC یک فرایند ساخت و تولید است که به طور معمول از کنترل های رایانه ای و ابزارهای ماشین برای حذف لایه ها یا بخش هایی از یک قطعه موجود (معروف به قطعه خام یا قطعه کار) استفاده می شود و یک قطعه ای با طراحی سفارشی تولید می کند. این فرآیند برای طیف گسترده ای از مواد از جمله فلزات، پلاستیک ها، چوب، شیشه، فوم و کامپوزیت ها مناسب است و در صنایع مختلفی کاربرد دارد. از دستگاه های CNC برای ماشینک اری قطعات هوافضا، که تلرانس کمتری نسبت به محصولات باقی صنایع دارند و نیازمند دقت بسیار بالا هستند، هم استفاده می شود.
در این مطلب از وبسایت دکتر سی ان سی می خواهیم به بررسی ماشینکاری cnc و دستگاه های CNC بپردازیم و با روش کار، اصول اولیه فرایند، موارد استفاده و مزایای دستگاه CNC آشنا شویم.
مزایا و معایب ماشین کاری CNC چیست؟
درست مثل هر فناوری دیگر ، ماشین کاری CNC با مزایا و معایب خاصی همراه است. در زیر برخی از آنها را بررسی می کنیم.
مزایای ماشین کاری CNC
ماشین کاری CNC از نظر کاهش هزینه های کار مزیت قابل توجهی نسبت به تولید سنتی دارد. این به شدت حاشیه خطا در تولید را کاهش می دهد. علاوه بر این ، تولید انبوه را به دلیل ظرفیت آن برای ارائه مداوم خروجی های یکنواخت ، کاری بسیار آسان تر از گذشته کرده است.
CNC همچنین انعطاف پذیری در طراحی را ایجاد می کند که به شما امکان می دهد،استفاده از نرم افزار برای ایجاد قطعات کاملاً جدید یا اصلاح اشتباهات دوباره برنامه ریزی شود.
معایب ماشین کاری CNC
نقطه ضعف ماشین کاری CNC هزینه اولیه راه اندازی است .حتی ممکن است، شرکت ها برای تهیه فناوری CNC نیازمند به تامین سرمایه اولیه باشند . اما این نکته حائظ اهمیت است که اگر این شرکت بتواند از طریق ماشین کاری CNC سود خود را افزایش دهد ، این سرمایه می تواند به سرعت جبران شود.
ماشین کاری CNC براساس بی نقص بودن رایانه ها استواراست. این بدان معنی است که برخی از افرادی که از سیستم های ماشینکاری CNC استفاده می کنند احتمال خطاها را نادیده می گیرند و باعث می شوند که خطاها بدون توجه به آنها ایجاد شوند. با این حال ، با آموزش مناسب ، این موارد می تواند کاهش یابد.
فرایند اساسی ماشین کاری cnc شامل :
- طراحی مدل CAD
- تبدیل فایل CAD به برنامه CNC
- راه اندازی دستگاه CNC
- اجرای عملیات ماشینکاری
طراحی مدل CAD
فرآیند ماشین کاری CNC با ایجاد یک بردار دو بعدی یا یک شکل سه بعدی در فضای CAD طراحی می شود.
نرم افزار CAD (Computer-aided design) به طراحان و تولیدکنندگان این امکان را می دهد تا برای تولید قطعه یا محصول، مدل و نقشه ی قطعات و محصولات خود را به همراه مشخصات فنی لازم ، مانند ابعاد و موقعیت های هندسی، تولید کنند.
طراحی ها برای قطعات ماشین کاری CNC با در نظر گرفتن توانایی ها (یا عدم توانایی ها) دستگاه CNC و ابزار محدود می شود. به عنوان مثال ، بیشتر ابزارهای ماشین CNC استوانه ای است . بنابراین اشکال هندسی که از طریق فرآیند ماشین کاری CNC ایجاد می شوند ،محدود می شوند زیرا ابزار، مقاطع منحنی را در گوشه ها ایجاد می کند. علاوه بر این، خصوصیات قطعه کار، طراحی ابزار و قابلیت های نگهداری ماشین بیشتر باعث محدودیت امکانات طراحی می شود؛ مانند حداقل ضخامت قطعه، حداکثر اندازه قطعه، پیچیدگی حفره ها و ویژگی های داخلی.
پس از اتمام طراحی CAD، طراح آن را به صورت یک قالب فایل سازگار با CNC مانند STEP یا ICES ذخیره می کند.
تبدیل فایل CAD به برنامه CNC
فایل طراحی شده CAD از طریق برنامه ای، به طور معمول باCAM (computer-aided manufacturing)، برای استخراج هندسه قطعه و تولید کد برنامه نویسی دیجیتال اجرا می شود که دستگاه CNC و ابزار را برای تولید قسمت طراحی شده کنترل می کند.
دستگاه های CNC از چندین زبان برنامه نویسی از جمله G-code و M-code استفاده می کنند. مشهورترین زبان برنامه نویسی CNC، کد عمومی یا هندسی است که به آن G-code گفته می شود و زمان، مکان و نحوه حرکت ابزارهای ماشین را کنترل می کند. به عنوان مثال ، زمان روشن یا خاموش، سرعت جابجایی به یک مکان خاص، مسیرهایی را که باید طی کرد، و غیره را در سرتاسر قطعه کار مشخص می کند. کد عملکرد متفرقه، که به عنوان M-code شناخته می شود، عملکردهای کمکی دستگاه را کنترل می کند.
پس از تولید برنامه CNC، اپراتور آن را در دستگاه CNC بارگیری می کند.
راه اندازی دستگاه
قبل از اینکه اپراتور برنامه CNC را اجرا کند، باید دستگاه CNC را برای کار آماده کند. این آماده سازی ها شامل قرار دادن قطعه کار به طور مستقیم در دستگاه، و اتصال ابزار لازم مانند مته یا فرز به دستگاه است.
پس از راه اندازی کامل دستگاه، اپراتور می تواند برنامه CNC را اجرا کند.
اجرای عملیات ماشین کاری
عملیات ماشین کاری دستورات ماشین را کنترل و حرکات ابزار را به رایانه متصل به دستگاه ارسال می کنند. شروع برنامه باعث می شود دستگاه CNC فرایند ماشین کاری CNC را شروع کند و این برنامه با اجرای عملیات لازم برای تولید قطعه یا محصول با طراحی سفارشی، ماشین را در طول فرایند راهنمایی می کند.
انواع عملیات ماشین کاری CNC
ماشین کاری CNC یک فرآیند ساخت و تولید برای صنایع مختلف از جمله چوب ،سنگ ، خودرو، هوا فضا، ساختمان سازی و کشاورزی و…است که قادر به تولید طیف وسیعی از محصولات مختلف چوبی ،سنگی ، قاب اتومبیل، تجهیزات جراحی، موتور هواپیما، چرخ دنده ها و غیره است
عملیات های ماشینکاری CNC شامل موارد زیر می باشند:
- سوراخکاری
- فرزکاری
- تراشکاری
سوراخکاری CNC
سوراخکاری یک فرآیند ماشین کاری است که از مته برای تولید سوراخ های استوانه ای در قطعه کار استفاده می کند. در سوراخکاری CNC، به طور معمول دستگاه CNC مته چرخشی را عمود بر سطح قطعه کار قرار می دهد، که سوراخ هایی به صورت عمودی با قطری برابر با قطر مته ی استفاده شده برای عملیات سوراخکاری، ایجاد می کند. با این حال، عملیات سوراخکاری زاویه ای نیز می تواند با استفاده از تنظیمات ماشین آلات تخصصی و ابزارهای نگهدارنده ی قطعه انجام شود.
فرزکاری CNC
فرز یک فرآیند ماشین کاری است که از ابزارهای برش چرخشی برای حذف مواد از قطعه کار استفاده می کند. در فرز CNC، دستگاه CNC معمولاً قطعه کار را در همان جهت چرخش ابزار برش قرار می دهد، در حالی که در فرز دستی، دستگاه قطعه کار را در جهت مخالف چرخش ابزار قرار می دهد. از قابلیت های عملیاتی فرآیند فرز می توان به فرزکاری سطح، ایجاد حفره های کف تخت در قطعه و ایجاد حفره های عمیق مانند شکافها و نوار ها در قطعه کار اشاره کرد.
تراشکاری CNC
تراش یک فرآیند ماشین کاری است که از ابزارهای برش تک نقطه ای برای تراشیدن قطعه کار چرخان استفاده می کند. در تراش CNC، دستگاهCNC ابزار برش را با حرکت خطی در امتداد سطح قطعه کار چرخان قرار می دهد، سطح قطعه را تا رسیدن به قطر مورد نظر می تراشد تا قطعات استوانه ای با ویژگی های خارجی و داخلی مشخصی تولید کند.
تفاوت فرز با تراش در این است که در عملیات فرزکاری قطعه ثابت و ابزار در چرخش است اما در تراشکاری ابزار ثابت و قطعه در چرخش است. بنابراین می توان گفت فرز برای قطعات پیچیده بهتر عمل می کند. با این حال، تراشکاری برای ایجاد سریعتر و دقیق تر قطعات گرد بهترین انتخاب هستند.
مشخصات عملیات دستگاه های CNC
| عملیات ماشینکاری | مشخصات |
| سوراخکاری | – از ابزار مته استفاده می کند – مته به صورت عمودی را زاویه دار روی قطعه قرار می گیرد – سوراخ های استوانه ای در قطعه کار ایجاد می کند |
| فرز کاری | – از ابزار های برش چرخشی استفاده می کند – قطعه کار در جهت چرخش ابزار برش قرار می گیرد – قطعه ی کار را می تراشد و بخش هایی از آن را حذف می کند – طیف گسترده ای از اشکال را تولید می کند |
| تراشکاری | – از ابزارهای برش تک نقطه ای استفاده می کند – قطعه کار می چرخد – ابزار برش را در امتداد سطح قطعه قرار می دهد – سطح قطعه را می تراشد – قطعات گرد یا استوانه ای تولید می کند |
تجهیزات و قطعات ماشین کاری CNC
همانطور که پیش از این اشاره شد، طیف گسترده ای از عملیات ماشین کاری CNC وجود دارد. بسته به عملیات ماشین کاری در حال انجام، فرایند ماشین کاری CNC از انواع نرم افزارها، ماشین آلات و ابزارهای ماشین برای ساخت و ایجاد شکل یا طرح دلخواه استفاده می کند.
قطعه سازی در حال حرکت به سمت تولید و ماشین کاری قطعات سفارشی با دستگاه سی ان سی است که برای برخی از مشتریان خاص و مطابق با نیاز دقیق آنها انجام می‌شود. این خدمات به مشتریان وسیله یا ابزاری می دهد که دقیقاً مطابق با سفارش آنهاست و ممکن است در جای دیگری تولید انبوه نداشته باشد.
مواد استفاده شده در ماشین کاری CNC
فرایند ماشین کاری CNC برای جنس های مختلفی از مواد مناسب است. از جمله:
- فلز (به عنوان مثال آلومینیوم، برنج، فولاد ضد زنگ، آهن و غیره)
- پلاستیک (به عنوان مثالPEEK ، PT، نایلون و غیره)
- چوب
- فوم
- کامپوزیت ها
وهمچنین دراین زمینه ها صنعتگر قادر به ارائه خدمات ماشین کاری سفارشی نیز می باشد:
ماشین کاری قطعات سفارشی به چه معنی است؟
در سفارشی سازی قطعات با استفاده از دستگاه سی ان سی بحث سرعت تولید چندان مهم نیست و برای مشتریان قابلیت شخصی سازی و دقت بالا در اولویت است که در دستگاه سی ان سی به آن توجه شده است. اگرچه ماشین کاری قطعات سفارشی گرانتر است و از لحاظ اقتصادی به مانند تولید قطعات انبوه نیست، اما شما به عنوان صاحب کارگاه می توانید از آن به عنوان ابزار مهمی برای کسب درآمد استفاده کنی
در این شیوه نقشه و مشخصات قطعه کار باید توسط مشتری تهیه شود. از طرف دیگر یک کارگاه سی ان سی هم باید مسیر ورودی جداگانه ای برای تهیه مشخصات کلی ماشینکاری قطعات سفارشی تعریف کند. در حقیقت سفارشی سازی روند تولید دستگاه سی ان سی برای یک قطعه خاص نیاز به چند ابزار جانبی دیگر دارد.
