دستگاه CNC چیست:

عبارت CNC مخفف کنترل عددی کامپیوتری است و برای ماشین ابزار با قابلیت کنترل خودکار استفاده میشود . دستگاه‌های CNC نقش مهمی در صنعت تولید دارند. این ماشین‌های پیچیده توسط یک کامپیوتر کنترل می‌شوند. این دستگاه ها سطحی از کارایی، دقت و سازگاری را ارائه می‌کنند که دستیابی به آن از طریق یک فرآیند دستی غیرممکن است. عملیات‌هایی که انجام آن‌ها سال‌ها پیش غیرممکن بود، اکنون به لطف ماشینکاری CNC آسان است.

تاریخچه دستگاه CNC:

جان تی پارسونز از شرکت پارسونز در شهر تراورس، پیشگام کنترل عددی، پیش ساز دستگاه CNC مدرن است. جان پارسونز به دلیل کار خود، پدر انقلاب صنعتی دوم نامیده می شود. او نیاز به ساخت پره های پیچیده هلیکوپتر داشت و به سرعت متوجه شد که آینده تولید، اتصال ماشین ها به کامپیوتر است. امروزه قطعات ساخته شده از CNC تقریبا در همه صنایع یافت می‌شوند.

نحوه عملکرد دستگاه CNC:

زمانی که یک سیستم CNC فعال می شود برش های مورد نظر در برنامه دستگاه ثبت می شوند. این دستورات از طریق دستگاه به ابزارهای برش آن منتقل شده و به مرحله اجرا گذاشته می شوند. در کل این دستگاه شباهت زیادی به یک ربات دارد. برنامه‌نویس این دستگاه حتی در مواقعی که دستگاه باید برش هایی در جهات متفاوت را ایجاد کند نیز سیستم را بی نقص درنظر می گیرد. در دستگاه های قدیمی که با نام NC شناخته می شدند از پانچ کارت به عنوان داده های ورودی استفاده می‌شد. اما در CNC کدهای برنامه نویسی کامپیوتری اطلاعات اولیه سیستم را تشکیل می دهند.

برنامه نویس کدهای مورد نیاز را می نویسد و در حافظه کامپیوتر سیستم ذخیره سازی می کند. کدهای ورودی توسط دستگاه ویرایش و بازنویسی می شوند چرا که قدرت محاسباتی کامپیوتر های این سیستم بسیار زیاد است. از این گذشته کدهای مورد استفاده در این دستگاه به هیچ عنوان ثابت نیستند چرا که با روی کار آمدن تکنولوژی ها و ابزارهای جدید امکان افزودن کدهای جدید به برنامه وجود دارد. در نتیجه این دستگاه همواره قابل ارتقا و بهینه سازی است.

نکات مهم هنگام خرید دستگاه CNC:

• عملکرد:

به‌ طور کلی دستگاه CNC از نظر عملکرد به سه دسته حکاکی، برش و سوراخ زن تقسیم می‌ شود. یک دستگاه CNC چوب می‌تواند هر سه یا یک عملکرد را داشته باشد که با توجه به کاری که می‌خواهید انجام دهید می‌توانید دستگاه مناسب را انتخاب کنید.

• ابعاد دستگاه:

یکی دیگر از مواردی که در انتخاب دستگاه باید مد نظر قرار دهیم ابعاد دستگاه یعنی مساحت میز و محور Z است که تا حد زیادی به ابعاد پروژه‌ای که می‌خواهید انجام دهید بستگی دارد.

• نوع موتور:

دستگاه‌های CNC دو نوع موتور دارند. موتور استپر و سروو. موتور سروو دقت و گشتاور بالاتری دارد اما هزینه آن هم بیشتر است. امروزه استفاده از موتور استپر برای دستگاه CNC دیگر مرسوم نبوده و جای خود را به موتور سروو داده است.

• کنترل‌گر:

کنترل‌گر رابط کاربر و دستگاه CNC بوده که پس از دریافت داده‌های جی که آن را به‌صورت رشته پالس‌هایی به موتور‌های متصل به بازوها منتقل می کند.

• توان پیشروی:

این مقدار بر حسب متر بر دقیقه بیان شده و هر چه بیشتر باشد سرعت دستگاه بیشتر خواهد بود.

• دقت:

میزان دقت دستگاه CNC با واحد میکرون اندازه‌گیری می‌شود.

• اسپیندل:

ابزار مختلف روی اسپیندل نصب شده و توان آن بر حسب کیلو وات بوده و مقدار دور آن نیز قابل کنترل است. انواعی از دستگاه‌ها ویژگی‌هایی مانند آب خنک یا هوا خنک هم دارند.

• تعداد محور:

دامنه حرکت دستگاه به تعداد محور بستگی داشته و حداقل تعداد محور ۳ است. دستگاه CNC روتاری ۴ محور داشته و انواعی از CNC صنعتی ۱۲ محور دارند.

مزایای استفاده از دستگاه CNC:

در زمان‌های قدیم تمامی فرایند و وظایف در صنایع مختلف به صورت دستی و با دقت پایین انجام می‌گرفته است. اما امروزه با ورود دستگاه تراش CNC کارها بسیار آسان و با سرعت بالاتری انجام می‌شود. این دستگاه زیر نظر یک متخصص آگاه و باتجربه به صورت برنامه‌ریزی‌شده می‌تواند فرایند دستور داده‌شده را برای تعداد دفعات مشخص اجرا نماید.

از جمله مزیت‌های کار با این دستگاه می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• ارتباط با ربات‌ها و کامپیوتر
• سرعت و دقت اجرای بالا
• انجام خودکار فرایندهای اجرایی
• امکان تولید قطعات پیچیده به دلیل دقت بالا
• تعداد کمتر ابزارهای جانبی مورد استفاده در این نوع دستگاه

برای دریافت مشاوره بیشتر می توانید با ما در تهران ابزار در تماس باشید.

برخی از انواع دستگاه های CNC :

دستگاه فرز

فرز یک دستگاه ماشین‌کاری است که از ابزار تراش دوّار برای براده برداری از جسم مورد نظر استفاده می‌کند. محور ابزار تراش توسط برنامه‌های داده شده به دستگاه با پیشروی در یک جهت و زاویهٔ مشخص عمل براده برداری مورد نظر را انجام می‌دهد. بسیاری از فرزهای CNC از G-کد که یک کد استاندارد بین تمامی دستگاه‌های ماشین کاری سی‌ان‌سی است استفاده می‌کنند. حرکت دستگاه‌های فرز، اغلب به سه راستای X(طول)،Y(عرض) وZ(عمق) محدود شده‌است. اما امروزه فرزهای CNC چهار تا شش محوره نیز در بازار وجود دارند.

دستگاه تراش

دستگاه تراش، ماشین ابزاری است که برای تراشیدن و شکل‌دهی به قطعات چوبی و فلزی به کار می‌رود. این دستگاه مناسب برای قطعه‌هایی است که مقاطع دایروی دارند. دستگاه قطعه را حول محور خود می‌چرخاند و عملیات شکل‌دهی را با تیغهٔ نصب شده انجام می‌دهد. به صورت کلی ماشین تراش در دو مدل معمولی (دستی) و CNC وجود دارد. ماشین‌های تراش عمدتاً دارای دو محورX و Z هستند ولی امروزه دستگاه‌های پیشرفته تر که دارای ۳ محور (x و y وz) چهار محور و ۵ محور و ۶ محور و n محور ساخته می‌شود.

دستگاه برش پلاسما

دستگاهی است که به کمک آن قطعات (عموماً فلزی) را با استفاده از یک جت شتاب‌دهندهٔ پلاسمای داغ برش می‌دهند. در این روش یک گاز نجیب یا هوای فشرده با سرعت بالا از نازل دستگاه دمیده می‌شود و در همان لحظه یک قوس الکتریکی اجاد شده و گاز به حالت پلاسما در می‌آید. پلاسما به اندازهٔ کافی گرم است تا فلز را ذوب کند. هوای فشرده دمیده شده نیز به اندازه‌ای فشار دارد که فلز ذوب شده را از جای خود خارج کند. دستگاه‌های برش پلاسما با استفاده از کامپیوتر خود الگوی برش را به زبان قابل فهم خود، دریافت کرده و عمل برش را به صورت خودکار و یکنواخت انجام می‌دهند.

در فاز اولیه، قوس در داخل تورچ ایجاد می‌شود و یک منطقه کوچک پلاسمایی به‌وجود می‌آورد. اصطلاحاً به آن قوس پیلوت گفته می‌شود. پلاسما که اکنون رسانا شده‌است، توسط یک جریان گاز پرفشار (معمولاً هوای فشرده)، با فشار از نازل خارج می‌شود. سپس در معرض قطعه برش (آند) قرار می‌گیرد. پلاسما، مدار بین الکترود و قطعه کار را می‌بندد. سپس منجر به هدایت جریان جوشکاری و انتقال گرمای لازم برای ذوب می‌شود. بدین ترتیب قطعه کار برش می‌خورد. لازم است ذکر شود گازهایی که در این فرایند استفاده می‌شوند بر کیفیت نهایی سطح کار تأثیر بسزایی دارند.

دستگاه EDM یا اسپارک

در این دستگاه از تخلیه الکتریکی به منظور براده برداری استفاده می‌شود. فرایند براده برداری به وسیلهٔ جرقه‌های متناوب و کنترل شده‌ای است که بین دو الکترود (فلز دستگاه و قطعه کار) زده می‌شود. در این روش هیچ‌گونه تماس مستقیمی بین الکترود و قطعه‌کار برقرار نمی‌شود. مبنای ایجاد تخلیهٔ الکتریکی پدیده شکست خازن است. هنگامی که فاصله بین دو الکترود (صفحه‌های خازن) کاهش می‌یابد شدت میدان الکتریکی افزایش یافته و تخلیهٔ الکتریکی رخ می‌دهد.

دستگاه برش جت آب

دستگاه برش جت آب (Waterjet Cutting) یک دستگاه برش در مقیاس صنعتی است که قابلیت برشکاری طیف وسیعی از مواد را داراست. در این دستگاه برای برش از یک جت آب پرفشار یا مخلوط آب پرفشار و مواد ساینده استفاده می‌شود که با استفاده از یک نازل به سطح جسم برخورد کرده و آن را برش می‌دهد. از مزایای استفاده از واترجت می‌توان به درجه حرارت بسیار پایین در هنگام برش (برش سرد) و هزینه نگهداری کمتر نسبت به برش‌های لیزر و پلاسما اشاره کرد.

از دیگر دستگاه‌های سی‌ان‌سی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• دریل‌ها
• ماشین آلات گلدوزی
• انواع دستگاه‌های ساینده و رنده‌ها
• ماشین آلات پانچ
• دستگاه برش Hot Wire
• دستگاه برش لیزر
• چاپگرهای سه بعدی
• ماشین آلات جوشکاری
• و ….

در ویکی پدیا درباره دستگاه CNC یا عبارت کنترل عددی ، اطلاعات زیر درج شده است :

کنترل عددی (به انگلیسی: Numerical control به اختصار NC) به کنترل خودکار ابزارهای ماشین‌کاری (مانند دریل‌ها، دستگاه‌های تراش و دستگاه فرز) یا چاپگرهای سه‌بعدی توسط یک رایانه گفته می‌شود.

دستگاه‌های CNC، دستگاه‌هایی با ابزارهای قابل حرکت توسط موتور هستند که این موتور (یا موتورها) توسط رایانه کنترل می‌شوند. این رایانه‌ها به کمک دستورهایی مرتب که G-Code یا M-Code نامیده می‌شوند، ابزارها را کنترل می‌کنند. این دستورها ممکن است به صورت دستی توسط اشخاص نوشته شده یا توسط نرم‌افزارهای CAM تولید شوند. پرینترهای سه بعدی نیز برای تولید قطعه ابتدا مدل رایانه ای را به صورت «لایه لایه ای» پردازش کرده و سپس توسط دستورهای G-Code قطعه را تولید می‌کنند.

در دستگاه‌های ماشین ابزار سی‌ان‌سی مدرن، طراحی یک قطعهٔ مکانیکی و برنامه تولید آن کاملاً خودکار انجام می‌شود. هندسه مکانیکی جسم با استفاده از نرم‌افزارهای طراحی به کمک کامپیوتر (CAD) تعریف شده و پس از آن به وسیله نرم‌افزارهای ساخت به کمک کامپیوتر (CAM) به دستورهای تولیدی و ساختی تبدیل می‌شود. سرانجام این دستورها که برای سیستم یک ماشین تولیدی قابل فهم است، روی یک ماشین کنترل عددی (CNC) بارگذاری می‌شوند.

از آن‌جایی که یک قطعه خاص برای ساخته شدن ممکن است به ابزارهای متفاوتی مانند: مته، ارّه و … نیاز داشته باشد؛ ماشین آلات مدرن اغلب ترکیبی از ابزارهای متعدد در یک «اتاقک» واحد هستند.