آشنایی با دستگاه سی ان اسی (CNC) و کاربرد آن
كنترل عددی كامپيوتر (CNC) كد برنامهريزی شدهای است كه دستورالعملهای لازم برای حركت دقيق توسط دستگاهها را نشان میدهد. به طور غیر مستقیم، این کد نحوه ایجاد، تولید یا تبدیل خودکار یک مدل مجازی را به یک واقعیت تعریف میکند. براساس این تعریف، یک دستگاه CNC باید با یک کامپیوتر مجهز به نرمافزاری که کد عددی را به مختصات دکارتی تبدیل میکند، در تعامل باشد. این به ماشین اجازه میدهد تا با درجه بالایی از دقت، درست مانند ربات کار کند.
دستگاه CNC مواد اولیه را با استفاده از روشهای مختلف، یا با اضافه کردن (افزودنی) یا حذف مواد (کاهش)، به یک مدل نهایی تبدیل میکند. تکنیکهای موجود به نوع دستگاه بستگی دارد. دستگاههای پرینتر یا چاپگر سهبعدی و دستگاه فرز CNC به ترتیب نمونههای خوبی از دستگاههای CNC افزودنی و کاهنده هستند.
دستگاه فرز چیست؟
فرز فرآیند برش و حفاری مواد مختلف (مانند چوب یا فلز) است. یک دستگاه فرز، صرفنظر از این که به صورت دستی (manual) یا به صورت سی ان سی (CNC) کار میکند، از یک ابزار استوانهای چرخشی به نام برش فرز استفاده میکند. این ابزار در یک اسپیندل (spindle) نگه داشته میشود و میتواند از نظر شکل و سایز متفاوت باشد.
تفاوت اصلی بین دستگاه فرز و هر دستگاه سوراخکاری (drilling) دیگر توانایی برش در زاویههای مختلف و حرکت در محورهای مختلف است. به همین دلیل انواع مختلفی از دستگاههای فرز وجود دارد که براساس تعداد محورهای حرکتی مشخص میشوند:
دستگاههای فرز 2 محوره
میتوانند سوراخها و شکافها را در محورهای x و z باربرداری نماید. به عبارت دیگر این دستگاه فقط به صورت عمودی و افقی برادهبرداری انجام میدهد (اما فقط در یک جهت).
دستگاههای فرز 3 محوره
محور y را اضافه میکنند. این رایجترین نوع دستگاه فرز در پروسه ساخت قطعات است. دستگاه میتواند به صورت عمودی و از هر جهت باربرداری نماید، اما یک قطعه کرهای باید در هر بار به صورت یک نیم کره فرزکاری شود. این امر به این دلیل است که، حتی با سه محور هم ، امکان فرزکاری از پایین وجود نخواهد داشت.
دستگاههای فرز 4 محوره
پیچیدهتر هستند زیرا این قابلیت را به چرخش محور x، شبیه به یک دستگاه تراش اضافه میکنند.
دستگاههای فرز 5 محوره
چرخش را در هر دو محور x و y امکانپذیر میکنند. این کاملترین دستگاه فرز کاری است که میتوانید داشته باشید. این امکان را به شما میدهد تا استخوانها، ساختارهای هوافضا، مدلهای ماشین، محصولات پزشکی و تقریبا هر چیز دیگری را که تصور میکنید شکل دهید.
دستگاههای فرزکاری CNC میتوانند هر تعداد محور (2 تا 5) داشته باشند; اما از طریق رایانه اداره میشوند و نیاز به دخالت عملیات دستی ندارند.
انواع دستگاههای فرز
برای قسمتهای کوچکتر که به تطبیقپذیری نیاز دارند، عمودی بروید.
اکنون میدانیم که دستگاه فرز CNC، هر دستگاه فرزکاری است که از طریق رایانه کنترل میشود. با این وجود، به غیر از طبقهبندی محورها، هنوز هم چندین نوع دستگاه فرز، چه دستی و چه CNC وجود دارد:
آسیاب عمودی
این دستگاه فرز 3 محوره از یک میز تشکیل شده است، که به عنوان یک سطح کار، زیر یک بازو، که اسپیندل به آن وصل شده است، عمل میکند. هر دو جدول و بازو به یک ستون عمودی وصل شدهاند و دوک نخ به صورت عمودی جهتدار است. به طور کلی، جدول برای رسیدن به بازو، که برطرف شده است، در امتداد محور z بالا و پایین حرکت میکند. با این حال، نحوه حرکت جدول و دوک نخ ریسی در رابطه با یکدیگر بستگی به نوع آسیاب عمودی دارد. در آسیاب عمودی برجک، اسپیندل ثابت است و جدول در امتداد محورهای x و y حرکت میکند. در آسیاب عمودی تختخواب، جدول فقط میتواند در امتداد محور x حرکت کند، در حالی که دوک نخ ریسی میتواند در طول بازو در جهت محور y حرکت کند.
آسیاب افقی
این دستگاه فرز مانند یک آسیاب عمودی است، به جز این که دوک نخ به جای عمودی جهت افقی دارد. اگرچه معمولاً نسبت به آسیابهای عمودی کمتر متناسب به نظر میرسد، کارخانههای افقی برای کارهای طولانیتر یا سنگین مناسبتر هستند. یک آسیاب افقی جهانی دارای ظرفیت اضافی برای چرخش جدول در اطراف محور z (ساخت آن یک دستگاه فرز 4 محوره) است.
آسیاب زانو
هر نوع آسیاب که در آن جدول باتوجه به زانوی قابل تنظیم، به ستون بالا و پایین میرود.
- کارخانه CNC
- انواع ابزارهای فرز
- ابزارهای مختلف فرز
برای هر دستگاه میتوانید مجموعههای مختلفی از ابزارها را پیدا کنید که برشهای مختلفی را انجام میدهند. برخی از ماشینآلات بزرگتر و صنعتی حتی میتوانند ابزار کار را در اواسط کار تغییر دهند.
ابزارهای مختلفی برای مواد مختلف طراحی شدهاند، و انتخاب ابزار مناسب برای کار مهم است. عدم انجام این کار میتواند منجر به آسیب ناخواسته به مواد، ابزار یا هر دو شود.
بگذارید چوب و فولاد را با هم مقایسه کنیم; اگر یک ابزار فولادی بسیار قوی برای برش چوب انتخاب میکنید، میتوانید قطعه کار را از دست بدهید. در ضمن، اگر از ابزارهای چوبی برای فولاد استفاده میکنید، مطمئناً به شکستن ابزار و دستگاه خواهید رسید.
همانطور که قبلاً گفته شد، ابتداییترین ابزار دستگاه برش فرز است که نوع آن شبیه به یک مته است اما با دندانهایی که برای حذف مواد به روشهای دیگری غیر از حفاری طراحی شدهاند. برشها میتوانند از نظر شکل و اندازه و همچنین جهتگیری و فاصله دندانها متفاوت باشند.