دستگاه CNC چیست و انواع ماشین های CNC کدامند ؟

آیا می دانستید تا سال 2025 بازار دستگاه های CNC به بیش از 100.9 میلیارد در سراسر جهان خواهد رسید؟

بسیاری از صنایع ماشینکاری CNC را در فرآیند تولید خود گنجانده اند. زیرا استفاده از دستگاه های CNC باعث افزایش تولید می شود. همچنین امکان استفاده از طیف وسیع تری از کاربردها را در مقایسه با ماشین آلات دستی فراهم می کند.

اما دستگاه CNC چیست ؟ این مقاله هر آنچه را که باید در مورد ماشین های CNC بدانید را توضیح می دهد.

دستگاه CNC چیست؟

ماشین های CNC

CNC مخفف “کنترل عددی کامپیوتری” است. این ماشین ها برای طیف وسیعی از وظایف ساده و پیچیده برای تولید ساخته شده اند. هر زمان حرف از CNC می شود ، بیشتر افراد دستگاه های ماشین کاری CNC را تصور میکند ، اما این قطره ای کوچکی از این دریاست .

هنگامی که برنامه نویسی در دستگاه قرار می گیرد، یک دستگاه CNC به تنهایی کار می کند. سرعت و موقعیت ماشین آلات و ابزارهای درگیر از طریق نرم افزار اجرا می شود. ماشین های CNC مانند ربات ها عمل می کنند. پس آنها می توانند براده برداری کنند ، رنگ کنند ، ابزار و ماشین الات را جابه جا کند و کلی وظایف دیگر .

ماشینکاری CNC در بسیاری از صنایع مختلف استفاده می شود رایجترین آنها در تولید فلز چوب و سنگ و پلاستیک است .

اساساً ماشینکاری CNC یک فرآیند تولیدی است. نرم افزار کامپیوتری از قبل برنامه ریزی شده است تا به ماشین بگوید چگونه وضایف خود را انجام دهد .

یک دستگاه CNC اجازه می دهد تا وظایف برش سه بعدی را با یک مجموعه از دستورات انجام دهید. این بدان معنی است که به ورودی بسیار کمی از اپراتورهای انسانی نیاز دارد.

هنگامی که برنامه نویسی در دستگاه قرار می گیرد، یک دستگاه CNC به تنهایی کار می کند. سرعت و موقعیت ماشین آلات و ابزارهای درگیر از طریق نرم افزار اجرا می شود. ماشین های CNC مانند ربات ها عمل می کنند.

دستگاه CNC

ماشین های CNC در مقابل ماشین های NCM

ماشین های NCM

NCM مخفف “ماشین کنترل عددی” است. با این نوع برنامه نویسی، برنامه ها از طریق کارت پانچ کامپیوتر وارد می شوند. در ماشینکاری CNC، برنامه ها به صورت نوشته هایی مانند یک فایل ورد می باشد که به راحتی قابل انتقال و ویرایش است اما یک کد اشتباه در کارت پانج قابل ویرایش نبوده و برای اصلاح باید کد دوباره پانچ شود .

همچنین رول کد ها چون با استفاده از یک سری قلتک وارد دستپاه می شد مکان پاره شدن رول در اثر کشش نیز وجود دارد .

امروزه دستگاه های CNC کاملا جایگزین ماشین های NCM شده اند .

ماشین های کنترل حلقه باز در مقابل ماشین های حلقه بسته

CLOSE LOOP

اکثر دستگاه های سی ان سی حلقه بسته هستند. این به این دلیل است که یک ماشین حلقه بسته خطر خطا را کاهش می دهد و اکثر بی نظمی ها را اصلاح می کند.

در سیستم حلقه بسته هر فرمانی که صادر می شود توسط خود سیستم بر آن نظارت می شود تا دستورات همان گونه اجرا شوند . این مانند این است که فردی که املا می گوید برای کسی مطمین شود شخص درست می نویسد و اشتباهات آنرا اصلاح کند .

برخی از سیستم ها حلقه باز هستند. این بدان معناست که دستورات بدون کنترل ارسال می شود و از عملگر فیدبکی دریافت نمی شود .

برنامه نویسی CNC چگونه کار می کند؟

ماشینکاری CNC به شدت به برنامه نویسی متکی است. یک برنامه نویس انسانی باید کدهای مناسب را وارد کند و مطمئن شود که به درستی کار می کنند. بدون کدها، ماشینکاری CNC وجود ندارد.

زبان ماشینکاری CNC نیز به عنوان G-Code شناخته می شود. G-Code بسیاری از رفتارهای مختلف را در ماشین های CNC کنترل می کند که شامل سرعت، نرخ تغذیه و جهت و…  است.

هنگامی که G-Code نوشته شد و به دستگاه وارد شد، تقریباً نیازی به اپراتورهای انسانی نیست. کد بیشتر  کار را برای آنها انجام می دهد.

مراحل برنامه نویسی CNC

برنامه نویسی CNC

فرآیند اصلی برنامه نویسی یک دستگاه CNC ساده است. مراحل برنامه نویسی ماشین های CNC در زیر به اختصار توضیح داده شده است.

مرحله 1: یک نقاشی دو بعدی یا سه بعدی به کمک کامپیوتر ساخته می شود . این نقاشی از محصول نهایی مورد نظر خواهد بود.

مرحله 2: نقاشی به کمک رایانه به جی کد G-CODE ترجمه می شود. فرآیند ترجمه به گونه ای انجام می شود که سیستم CNC بتواند توابع مورد نظر را بخواند و اجرا کند. به پست نرم افزار های CAM مراجعه کنید .

مرحله 3: اپراتور جی کد را به صورت آزمایشی اجرا می کند. این اطمینان حاصل می کند که هیچ اشتباهی در کدنویسی وجود ندارد.

مرحله 4: اگر برنامه نویسی ماشین بدون خطا کار کند، فرآیند انجام می شود. اگر اشتباهاتی در G-Code وجود داشته باشد، اپراتور برای رفع آنها تلاش می کند. پس از رفع آنها، دستگاه را دوباره تست خواهند کرد.

انواع دستگاه سی ان سی

دستگاه ها سی ان سی انواع مختلفی دارند و امروزه در تمام صنایع دیده می شوند ، مهم نیست شما در صنعت چوب یا سنگ یا آهن هستید و یا در صنعت رنگ و پارچه ، دستگاه سی ان سی در هر جایی می تواند کاربرد داشته باشد .

ماشینکاری

ماشین تراش CNC

این ماشین ها برای تراشکاری قطعات مدور به کار می روند و در آنهاقطعه کار توسط 3 نطام یا مکانیزم های مشابه روی اسپیندل بسته می شود و حرکت ابزار روی دو محور کنترل می شود (البته ماشین تراش/فرز هستم که تا 6 محور برای کنترل حرکت ابزار دارند) انواع ماشین های تراش عبارتند از :

• ماشین های تراش افقی : محور دوران افقی است . این ماشین ها برای قطعات کوتاه یا بلند با قطر کم یا متوسز استفاده می شوند .
• ماشین های تراش عمودی ( کاروسل )  : محور دوران در این ماشین ها عمودی است . این ماشین ها برای قطعات کوتاه با قطر متوسط یا زیاد استفاده می شوند

ماشین های فرز CNC

ماشین های فرز CNC

این ماشین ها برای فرز کاری قطعات به کار می روند و در آنها قطعه کار ، روی ماشین بسته می شود . ابزار روی اسپیندل بسته می شود و حرکت ابزار یا میزر روی 3 تا 6 محور کنترل می گردد . انواع ماشین های فرز CNC عبارتند از

• ماشین های فرز افقی :  محور دوران افقی است و برای تولید فطعات استفاده می شود
•  فرز عمودی :  محور دوران عمودی است و برای تولیئد قالب ها استفاده می شود
•  یونورسال : محور دوران را می توان در حالت عمودی یا افقی تنظیم کرد ، و کاربرد همه جانبه تری دارن

ماشین های بورینگ سی ان سی

این ماشین ها از نظر عملکرد مشابه ماشین های فرز CNC می باشد ، با این تفاوت که اسپیندل نیز یک محور خطی مجزا ( محور کمکی به نام w ) دارد و می تواند به داخل سوراخ های عمیق نفوذ کند

ماشین های سنتر سی ان سی

این ماشین ها از نطر عملکرد ، مشابه ماشین های فرز CNC یا ماشین های بورینگ CNC می باشند با این تفاوت که تعویض ابزار آنها به صورت خودکار صورت می گیرد.

ماشین های سنتر CNC ممکن است به تجهیزات دیگزی مانند تعویض خودکار پالت ، میز یا هد گردان و… مجهز باشند . محوذ گردان در صورت وجود با اسامی A ,B ,C نامگذاری می شوند .

ماشین های پانچ CNC

ماشین های پانچ CNC برای سوراخ کاری ورق های فلزی استفاده می شوند . این ماشین ها از نظر مکانیزم کنترل محور ها ، مشابه ماشن های فرز می باشند  وانواع آنها عبارتند از :

• ماشین پانچ ساده : قادر به انجام عملیات پانچ و نیبلینگ ( پانچ مداوم ) می باشد و معمولا سیستم تعویض ابزار آن دستی است( محور های X,Y)
• ماشین های پانچ روتاری : زاویه ابزار آن ( سنبه و ماتریس ) آنها می تواند برنامه ریزی شود . تعویض ابزار نیز به صورت اتوماتیک انجام می شود ( محور های X,Y,C )

ماشین های برش CNC

برای برش ورق ها ، چوب ها و… از انواع ماشین های برش پلاسما ، لیزر ، واتر جت و… استفتده می شود در این ماشین ها نیز مکانیزم کنترل محور ها مشابه ماشین های فرز CNC است

انواع دیگر ماشین های CNC

ماشین های CNC تنوع بسار زیادی دارند ، در بالا به مهمترین های آنها اشاره کردیم ، موارد دیگه شامل ماشین اسپارک و وایر کات ، ماشن های سنگ تخت ، ماشین الات ابزار تیز کن ، ماشین سنبه ، سی ان سی رنگ و… می باشد که در پست های آینده هر کدام را به طور دقیق بررسی می کنیم .