ماشین کاری CNC یکی از شاخص ترین فرآیندهای ساخت و تولید در صنایع مختلف به حساب می آید. از زمان ظهور کنترل عددی کامپیوتری (Computer Numerical Control-CNC) در دهه 1960، ماشین های CNC به جزء جدایی ناپذیر فرآیندهای تولید تجاری و صنعتی تبدیل شده اند. کنترل عددی کامپیوتری یا همان CNC فرآیندی است که در آن برای کنترل حرکت ابزارها از کامپیوتر کمک گرفته می شود.
پرکاربردترین ماشین های CNC عبارتند از دستگاه های فرز (Mill)، تراش (Lathe)، سنگ زن (Grinder)، سوراخ زن (Drill)، برش (Cutter) و پخ زن (Beveller). وجه مشترک همه این ماشین ها نیاز به پلتفرم و نرم افزار اختصاصی برای انجام کار است و باید پیش از شروع ماشین کاری، یک برنامه کامپیوتری اختصاصی به زبان G-Code، که زبان اختصاصی ماشین های CNC است، برای قطعه موردنظر تهیه شود. زبان G-Code به اپراتور کمک می کند که نوع ابزارها و همچنین ویژگی ها و کیفیت فرآیند ماشین کاری مانند سرعت، نرخ Feed، مکان یابی و جابجایی ابزار را کنترل کند.
امروزه در ماشینکاری CNC، دیگر از کد جی استفاده نمیشود؛ در عوض، قطعات با استفاده از یک نرمافزار، طراحی و به کمک رایانه ترسیم میشوند.
نکته: ماشینکاری CNC، یکی از پر کاربردترین از انواع ماشینکاری ها است که به مراتب سریعتر از روشهای کار دستی است. در اصل، نوعی فرآیند ماشینکاری بُرشی است که با بهرهگیری از کامپیوتر، حرکت ابزاری که مورد استفاده قرار می گیرد را کنترل میکند.
در ادامه با ما همراه باشید تا بیشتر راجع به این فرآیند ماشین کاری توضیح بدهیم، و می خواهیم راجع به:
– چرا از ماشین کاری CNC استفاده می کنیم
– مزایای ماشین کاری CNC
– موارد استفاده از ماشین کاری CNC
– ماشین فرز چیست
صحبت کنیم.
چرا از ماشین کاری CNC استفاده می کنیم
ماشینکاری CNC به دلایل مختلفی از آن استفاده می شود که به مهم ترین آن موارد اشاره می کنیم:
1. سرعت: عملیات ماشینکاری CNC، از فرآیند عملیات دستی، بسیار سریع تر است.
2. زمانیکه با پروژهای با حجم بالا مواجه هستیم، ماشینکاری CNC، روشی عالی برای بهبود بهرهوری و تولید است.
3. دقت بالا و تکرارپذیری از دیگر دلایل برتری این روش است.
4. کمبود نیروی ماهر برای انجام ماشینکاری دستی.
5. ایمنی: ماشینکاری به علت حضور ابزارآلات تیز، اشیاء سنگین، سرعتهای بالا و استفاده از برق فشار قوی، جزو خطرناکترین فرآیندهای تولید محسوب میشود. با جایگزینی رباتها بجای نیروی انسانی در این شرایط، خطر آسیب به کارکنان، تا حد زیادی کاهش مییابد.
6. تنوع مواد اولیه: ماشین کاری CNC را میتوان برای ساخت و تولید محصولاتی با استفاده از مواد اولیه مختلف مورد استفاده قرار داد. مواد اولیه فلزی شامل فولاد ضدزنگ، آلومینیوم، برنز، برنج، طلا و نقره است.
7. تکرارپذیری فرآیند: پس از اینکه طرح مورد نظر به ماشین CNC داده شد، ماشین میتواند فرآیند ساخت و تولید را به دفعات تکرار کند. این ویژگی، در تولید تعداد بالای قطعاتی که ریزه کاری و جزییات فراوانی دارند، بسیار مورد توجه است و قابلیت اطمینان به درجه کیفی محصول را افزایش می دهد.
مزایای ماشین کاری CNC
ماشین کاری دقیق
نرم افزار CAD برای طراحی سه بعدی قطعات و فرآیندها استفاده می شوند. وقتی طراحی CAD یک قطعه به پایان می رسد و برای ساخت به ماشین CNC داده می شود، ماشین می تواند مشخصات طراحی شده را برای قطعه مانند تلرانس ها و صافی سطوح را با دقت بسیار بالا پیاده سازی کند. با کمک ماشین آلات CNC حتی طراحی های پیچیده را می توان با صرف کمترین زمان به نمونه ساخته شده تبدیل نمود.
تنوع مواد اولیه
ماشین کاری CNC را می توان برای ساخت و تولید محصولاتی با استفاده از مواد اولیه گوناگون مورد استفاده قرار داد. مواد اولیه فلزی می تواند شامل (و نه محدود به) فولاد ضدزنگ، آلومینیوم، برنز، برنج، طلا و نقره باشد. از طرفی انواع مواد پلیمری مانند ABS، پلی کربنات، و PTFE نیز می تواند به عنوان مواد اولیه ساخت به روش های ماشین کاری CNC مورد استفاده قرار گیرد.
تکرار پذیری فرآیند
پس از دادن طرح به ماشین CNC، ماشین قادر است فرآیند ساخت و تولید را به دفعات تکرار نماید، در حالی که نتیجه نهایی همواره از نظر دقت، صافی سطح، تلرانس و کیفیت، وضعیت یکنواختی داشته باشد. این قابلیت در تولید تعداد بالای قطعات و محصولاتی که ریزه کاری ها و جزییات فراوانی دارند، بسیار حائز اهمیت است و قابلیت اطمینان به درجه کیفی محصول را افزایش می دهد.
مطلب پیشنهادی : لوله گالوانیزه تست آب
موارد استفاده از ماشین کاری CNC چیست
ماشینکاری CNC برای کاربردهای مختلفی قابل استفاده است که رایجترین آنها شامل موارد زیر می شود:
• قطعات خودرو، مانند پیستونها و شافتها
• قطعات مربوط به هوافضا، مانند تجهیزات موتور جت و قطعات بدنه
• سازههایی مانند تکیهگاه ساختمان و بالابرها
• زیورآلات و آثار هنری فلزی
• پلیمرها
• سرامیک
• و بسیاری دیگر
ماشین فرز چیست
فرز عبارت است از پروسه برش و مته زدن مواد (مانند چوب یا آهن). یک ماشین فرز صرف نظر از اینکه به صورت دستی یا با روش CNC کار کند، از یک ابزار چرخنده استوانه ای به نام برش دهنده فرز استفاده می کند. این ابزار توسط یک دوک نگه داشته شده و شکل و اندازه های متفاوتی دارد. تفاوت اصلی میان یک ماشین فرز و هر ماشین مته دیگری، توانایی ماشین فرز در برش زدن از زاویه های مختلف و در طول محورهای متفاوت است. بر همین اساس، ماشین های فرز مختلفی وجود دارند که بر اساس تعداد محورهای حرکتی تقسیم بندی می شوند:
1. ماشین های فرز دومحوری
2. ماشین های فرز سه محوری
3. ماشین های فرز چهار محوری
4. ماشین های فرز پنج محوری
5. ماشین های فرز CNC
جمع بندی
در این مقاله در مورد ماشینکاری CNC و دلایل استفاده از آن توضیح داده شد. با توجه به مطالب گفته شده، سرعت بهرهوری و تولید، دقت بالا و تکرارپذیری و همچنین ایمنی، از مهمترین دلایل استفاده از این نوع ماشینکاری هستند. به طور کلی، قابلیت ماشینکاری با استفاده از CNC، روی تمامی مواد قابل انجام است. اما انتخاب مواد اولیه به نوع فعالیت و محصول مورد نظر بستگی خواهد داشت.
