تولید انواع ماشین ابزارهای cnc

در این مقاله از ماشین سازی کاوه درباره تولید انواع ماشین ابزارهای cnc به اطلاعات کلی در مورد این محصولات پرداخته ایم ، با ما همراه باشید ، کنترل عددی (Numerical Control) نوعی برنامه ریزی برای خودکارسازی ماشین آلات است که اگر توسط کامپیوتر انجام شود به آن کنترل عددی کامپیوتری (Computer Numerical Control یا CNC) میگویند؛ پس تجهیزات CNC نوع متفاوتی از ماشین آلات نیستند، بلکه همان تجهیزات معمول مانند تراش، فرز، سنگ، جوش، پرس، برش لیزر یا واترجت و … میباشند که برای کنترل توسط کامپیوتر بهینه سازی شده اند.

نکته: زمانیکه در محاورات غیر تخصصی از عنوان دستگاه CNC استفاده میشود معمولا منظور گوینده ماشین فرز CNC است.

همچنین برای دیدن محصولات ماشین سازی کاوه میتوانید از فروشگاه ما دیدن فرمایید

تولید انواع ماشین ابزارهای cnc

سالها پیش در دهه چهارم میلادی پروژه ای برای اتوماسیون دستگاههای ماشینکاری با اهداف زیر آغاز شد:

یک قطعه در کارگاه های مختلف بصورت یکسان ساخته شود.
ساخت قطعات بدون حضور فیزیکی اشخاص امکان پذیر باشد.
تاثیر خطای انسانی به کمترین مقدار خود رسیده و تا حد امکان حذف شود.
ماشینکاری لبه های منحنی و غیر منظم بدون استفاده از شابلونها، امکان پذیر شود.
تلاش محققین بی پاسخ نماند و پس از حدود دو سال ماشینهای NC یا کنترل عددی بوجود آمدند! با این راهکار که هر عدد معادل یک دستور خاص باشد و ماشین بداند که مثلا با عدد یک روشن شود، با عدد دو ابزار را در راستای مثبت حرکت دهد و …

از دوره ای صحبت میکنیم که ده ها سال تا ظهور سیستم عامل ویندوز فاصله دارد! و چالش اصلی آن است که چگونه باید مفهوم کدهای عددی را به دستگاه بفهمانند !؟

در جواب راهکارهای مختلفی ارائه شد که نوارهای بلند پانچ شده محبوب ترین آنها بودند، بطوریکه تعداد و چیدمان سوراخهای هر ردیف میتوانست به معنای عددی خاص برای دستگاه باشد. (تجسم کنید که مهندسان آن زمان بجای کامپیوتر روبه روی دستگاه پانچ نشسته و کدهای خود را بصورت سوراخ روی نوار ایجاد میکردند)

در سالهای ۱۹۵۰ تا ۱۹۶۰ پیشرفت کامپیوترها از یک سو و سروو موتورها (برای کنترل محورها) از سوی دیگر کمک کردند تا دیگر به نوارهای پانچ نیازی نباشد! سروموتورها میتوانستند با کمک سیگنال خاموش و روشن شوند یا سرعت چرخش خود را تنظیم نمایند تا پیوند میان کامپیوتر و موتورها آغاز شود.

در دستگاههای CNC یک مغز متفکر یا کامیپوتر (Controller) وجود دارد که اپراتور میتوانست کدها را مستقیما در آن وارد کند، هر چند این پروسه عمر زیادی نداشت و به مرور زمان نرم افزارهای CAM پیشرفت کردند تا دیگر نیازی به وارد کردن دستی کدها نباشد! (در همین راهنما بیشتر با CAM آشنا خواهید شد)

در تکنولوژی حال حاضر، اپراتور شکل قطعه اولیه و نهایی، پارامترها و مسیر حرکت ابزار را تعریف میکند تا کدها بصورت خودکار تهیه شوند، سپس با کمک یک کابل کامپیوتر خود را به کنترلر دستگاه (کامپیوتر دستگاه) متصل میکند تا کدها بدون نیاز به تایپ منتقل شوند.

چه زمانی به دستگاه CNC نیاز دارید !؟

ماجرای دستگاه های CNC با کمی جو زدگی و تصمیمات احساسی توام شده بطوریکه بسیاری از کارگاهها و مراکز تولیدی نیازی به آنها ندارند اما برای تکمیل ویترین تجهیزاتشان اقدام به خریداری میکنند یا کارگاهی مبتنی بر خدمات تراش یا فرز CNC احداث میکنند بدون آنکه برای جذب مشتریان راهکاری اندیشیده باشند.

نکته اصلی آن است که نباید یک دستگاه CNC را متفاوت از ماهیت اصلی آن بدانیم، مثلا دستگاه برش لیزر CNC چیزی جز یک ماشین برشکاری اتوماتیک نیست اما انتخاب خودکار یا سنتی بودن آن به آگاهی از مزایا و معایب تجهیزات CNC نیاز دارد که در این بخش بررسی میشوند.

اگر دقت محصولات بالا و تیراژ پایین باشد!

بعضی قطعات دقت بالایی دارند که تولیدشان خارج از توان تجهیزات سنتی است و استفاده از دستگاههای CNC ، در حد نمونه سازی، راهکار مناسبی میباشد اما برای تیراژ بالا بهتر است فرآیندهای ورقکاری و آهنگری استفاده شوند تا علیرغم دقت بالا نرخ تولید بیشتر و قیمت تمام شده کمتر باشد.

اگر شکل قطعات پیچیده است!

در بعضی قطعات شکل لیه ها یا سطوح منحنی است که نمیتواند در قالب نقشه ی دو بعدی اندازه گذاری شود و کنترل ابزار برای ماشینکاری آن غیر ممکن است! و این در حالیست که نرم افزارهای CAM میتوانند آنها را شناسایی کرده و بسادگی ابزار را در جهت ساخت این لبه ها هدایت کنند.

پس در کارگاههای قالبسازی، فیکسچرسازی، مدلسازی، مهندسی معکوس و … دستگاههای CNC کاملا ضروری محسوب میشوند.

اگر پژوهشگر هستید!

در آزمایشگاههای پژوهشی زمان حرف اول را میزند و احتمالا تعداد اپراتورهای تجهیزات سنتی کمتر است، پس وجود یک دستگاه CNC میتواند سرعت نمونه سازی را افزایش دهد.

مزایای دستگاههای CNC

تولید مستمر قطعات بدون حضور همیشگی اپراتور
دقت بالاتر و امکان ساخت قطعات پیچیده متناسب با نوع دستگاه
-تکرار پذیری بالا و ساخت قطعات یکسان در کارگاههای مختلف
قابلیت شبیه سازی فرآیند ساخت بصورت نرم افزاری برای محاسبه زمان و هزینه
۵٫ معایب دستگاههای CNC
هزینه ی بیشتر تعمیرات و نگهداری
قیمت خرید بسیار بالاتر
مصرف انرژی بیشتر
۶٫ شیوه ارتباط دستگاه CNC با رایانه
G-Code (جی کد) پرکاربردترین زبان دستگاه سی ان سی است که از سال ۱۹۵۰ در دانشگاه MIT مورد استفاده قرار گرفته و بعدها در سال ۱۹۸۰ با نام RS274D تکمیل و عرضه شده است.

نرم افزارهای Computer Aided Manufacturing یا CAM با نظارت اپراتور، برنامه ساخت را به G-Code ترجمه و به کنترلر CNC ابلاغ می کنند.

با این اوصاف برای ساخت قطعات لازم است قابل دو بعدی یا سه بعدی توسط یکی از نرم افزارهای Computer Aided Design یا CAD ساخته شود و برای تهیه دستورالعمل تولید به نرم افزار CAM منتقل شود.

نکته: همانطور که گفتیم اکثر ماشین های CNC از زبان استاندارد G-Code پشتیبانی می کنند، اما بعضی کنترلرهای ساخته شده توسط شرکتهایی همچون Mazak یا Heidnhein مبتنی بر زبانهای دیگری هستند یا در مواردی یک دستور مشخص جی کد دارای معانی متفاوتی برای کنترلرهای مختلف است.

برای حل این ناسازگاری و ایجاد ارتباط استاندارد میان نرم افزارهای CAM و دستگاه CNC از نرم افزاری با نام Postprocessor استفاده می شود که بخشی از نرم افزارهای CAM است و با انتخاب نام و مدل دستگاه کدنویسی متناسب انجام خواهد شد.

درجات آزادی (دو محوره، سه محوره و ..) در دستگاه CNC

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.

محورهای جابجایی و درجات آزادی در دستگاه های سی ان سی بصورت زیر در نظر گرفته میشوند: