مقالات آینده به تفصیل خواهد آمد انواع دستگاه های cnc که با توجه به کارکرد خود وجود دارند، مانند تراش، ماشین های فرز، روتر یا برش، حکاکی، حفاری و غیره. اما در این مقاله به شناخت انواع با توجه به موادی که می توانند با آنها کار کنند و همچنین با توجه به آزادی حرکتی که دارند یعنی بر اساس محورها می پردازیم. این برای دانستن کاربردها و امکاناتی که بقیه انواع ماشین ها با توجه به عملکردشان ارائه می دهند ضروری است.
انواع دستگاه های CNC
همانطور که اشاره کردم این تیم ها را می توان بر اساس عوامل مختلفی دسته بندی کرد. ما تجزیه و تحلیل انواع را با توجه به عملکرد آنها برای مقالات بعدی واگذار می کنیم، زیرا یک نشریه مخصوصاً به هر نوع اختصاص داده خواهد شد. در اینجا به دو روش فهرست نویسی می پردازیم انواع ماشین های CNC که با توجه به عملکردشان در همه انواع مشترک است.
با توجه به مواد
با توجه به مواد که یک دستگاه CNC می تواند از آن استفاده کند را می توان به چند گروه طبقه بندی کرد. اما باید در نظر گرفت که خواص مکانیکی فلزات می تواند بسیار متنوع باشد و همه انواع ماشینکاری یا به یک شکل را نمی دهند.
دستگاه CNC برای فلز
La دستگاه cnc برای فلز آن کسی است که ابزارش می تواند با این نوع مواد و آلیاژهای آنها کار کند. مقدار مواد فلزی که یک دستگاه می تواند با آن کار کند به مدل و ابزاری که می تواند کار کند بستگی دارد. اما معمولاً موادی هستند که به دلیل خواص مکانیکی که دارند به طور گسترده برای ساخت انواع قطعات مورد استفاده قرار می گیرند. فلزات و آلیاژهای فلزی مناسب برای ماشینکاری CNC باید دارای خواص مکانیکی خاصی باشند که شامل استحکام، انعطاف پذیری، سختی و غیره می شود.
میان محبوب ترین فلزات برای CNC برجسته:
- آلومینیوم: این یک فلز نسبتاً سودآور برای ماشینکاری CNC است. سبک، ماشینکاری آسان، مستحکم است و میتواند در کاربردهای متنوعی از جمله پنجرهها، درها، سازههای خودرو، سینکهای حرارتی و غیره استفاده شود. از پرکاربردترین انواع آلومینیوم می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- آلومینیوم 6061: مقاومت خوبی در برابر شرایط آب و هوایی، البته نه چندان در برابر مواد شیمیایی و آب شور. به طور گسترده برای پوشش ها، درها، پنجره ها و غیره استفاده می شود.
- آلومینیوم 7075: بسیار انعطاف پذیر، مقاوم و مقاوم در برابر خستگی، به همین دلیل است که اغلب برای وسایل نقلیه و صنایع هوافضا استفاده می شود، اگرچه ماشین کاری آن پیچیده تر است (ایجاد چنین قطعات پیچیده ای آسان نیست).
- اکسید غیر اکسید شونده: ماشینکاری آسانتر است، اما ویژگیهای خارقالعادهای مانند هزینه کم، مقاومت و بینهایت کاربرد آن را ترکیب میکند. اگر به اطرافمان نگاه کنیم مطمئناً توسط قطعات فولادی احاطه شده ایم. در CNC رایج ترین انواع عبارتند از:
- 304: بسیار متداول است و می تواند در کاربردهای خانگی متعدد از پوشش ها و سازه های وسایل برقی گرفته تا ظروف آشپزخانه، از طریق لوله و غیره استفاده شود. جوش پذیری و شکل پذیری خوبی دارد.
- 303: با توجه به خواص مقاومت در برابر خوردگی، سختی و دوام، از این فولاد گوگردی شده برای ایجاد محور، چرخ دنده، انواع لوازم جانبی خودرو و غیره استفاده می شود.
- 316: این یک فولاد فوق العاده قوی و مقاوم در برابر خوردگی است، بنابراین برای برخی از ایمپلنت های پزشکی، برای صنعت هوافضا و غیره مفید است.
- فولاد: این آلیاژ آهن-کربن بسیار ارزان است، حتی بیشتر از فولاد ضد زنگ. این مقاومت در برابر خوردگی یکسان را ارائه نمی دهد، اما از جنبه های دیگر خواص مشابهی دارد. در میان انواع مورد استفاده برای ماشینکاری CNC عبارتند از:
- فولاد 4140: فولادی با محتوای کربن کمتر، اما آلیاژی با منگنز، کروم و مولیبدن. به دلیل مقاومت بالا در برابر خستگی، چقرمگی و مقاومت در برابر ضربه متمایز است. به همین دلیل برای بسیاری از کاربردهای صنعتی مانند بخش ساخت و ساز بسیار جذاب است.
- تیتانیوم: فلزی بسیار گران قیمت است، اما دارای خواص عالی مانند رسانایی حرارتی کم، مقاومت بالا و سبکی آن است، اگرچه امکان ماشینکاری به آسانی فلزات قبلی را نمی دهد. مثلا:
- Ti6AI4V درجه 5: این آلیاژ دارای نسبت مقاومت به وزن عالی، مقاومت خوبی در برابر مواد شیمیایی و دما می باشد. به همین دلیل است که برای کاربردهایی که در معرض شرایط شدید قرار دارند، ایمپلنت های پزشکی، در بخش هوافضا، و در وسایل نقلیه رده بالا یا موتور اسپرت استفاده می شود.
- برنجی: این آلیاژ مس و روی امکان ماشینکاری بسیار آسان را فراهم می کند، حتی اگر یکی از ارزان ترین فلزات نباشد. دارای سختی متوسط و استحکام کششی بالا است که برای کاربردهای الکتریکی، پزشکی و خودرویی مناسب است.
- مس: فلزی است که امکان ماشینکاری عالی را فراهم می کند، اما هزینه بالایی دارد. خواص آن آن را برای صنایع الکتریکی، الکترونیکی و حرارتی فوق العاده می کند، زیرا یک رسانای الکتریکی و حرارتی عالی است. به عنوان مثال، قطعات رسانای الکتریکی یا سینک های حرارتی می توانند ساخته شوند، همانطور که در مورد آلومینیوم وجود داشت.
- منیزیم: به دلیل خواص مکانیکی یکی از آسان ترین فلزات برای ماشین کاری می باشد. همچنین رسانایی حرارتی بالایی دارد و سبک وزن است (35٪ سبکتر از آلومینیوم) که آن را برای قطعات خودرو و هوافضا عالی می کند. بزرگترین عیب این است که فلز قابل اشتعال است، بنابراین گرد و غبار، تراشه ها و غیره می توانند مشتعل شوند و باعث آتش سوزی شوند. منیزیم را می توان در زیر آب، CO2 و نیتروژن سوزاند. نمونه ای که برای CNC استفاده می شود:
- AZ31: عالی برای ماشینکاری و درجه هوافضا.
- دیگر: البته بسیاری از فلزات و آلیاژهای خالص دیگر نیز وجود دارند که می توان آنها را CNC ماشینکاری کرد، اگرچه اینها محبوب ترین هستند.
در طول فرآیند طراحی CAD این قطعات فلزی، ویژگی های این فلزات باید در نظر گرفته شود. علاوه بر این، دستگاه های CNC برای کار با آنها باید ابزار مناسب و قدرت لازم برای این کار را داشته باشند. از طرف دیگر، هنگام ماشینکاری یک فلز توسط CNC برخی از عوامل را باید در نظر گرفت: استفاده مورد نظر/ خواص ضروری و هزینه کل (هزینه مواد + هزینه ماشینکاری). از سوی دیگر، هدف بسیاری از دستگاه های CNC تولید قطعات بالا با کمترین هزینه و در کمترین زمان ممکن است. هرچه ماشینکاری فلز آسانتر باشد، زمان و هزینه کمتری میبرد، اگرچه این به پیچیدگی قطعه نیز بستگی دارد.
در پایان، من می خواهم تاکید کنم که آن نیز مهم است تکمیل و پس از پردازش که می توان پس از ماشینکاری CNC به فلزات داد. به عنوان مثال، برخی از قطعات برای از بین بردن علائم تولید شده توسط ابزارهای CNC، حذف سوراخ ها پس از برش، عملیات سطح (گالوانیزه، رنگ شده، ...) برای جلوگیری از خوردگی یا به دلایل زیبایی شناختی و غیره نیاز به پرداخت دارند.
دستگاه CNC برای چوب
وجود دارد چوب زیاد موجود در بازار از جمله تخته خرده چوب، ام دی اف، تخته سه لا و ... چوب، به طور کلی، ماشین کاری بسیار آسان را امکان پذیر می کند، بنابراین به طور گسترده ای برای فرز، برش و تراش استفاده می شود. علاوه بر این، این ماده نسبتاً ارزان و فراوان است. از طرف دیگر، معمولاً یکی از پرمصرف ترین مواد برای دستگاه های CNC خانگی است که توسط برخی سازندگان و علاقه مندان به DIY استفاده می شود.
بعضی نمونه هایی از چوب برای کار با CNC عبارتند از:
- چوب های سخت: معمولا چوب های عجیب و غریب با دوام و کیفیت عالی هستند. آنها گران هستند، اما دانه های سفت آنها آنها را برای بسیاری از کاربردها بسیار مقاوم می کند. اینها به ابزارهای سفت و سخت تری برای کار کردن نیاز دارند و ممکن است زمان بیشتری طول بکشد. با این حال، وقتی صحبت از کنده کاری های پیچیده یا اشکال پیچیده به میان می آید، می توانند بهتر از انواع نرم باشند. برخی از نمونه های رایج عبارتند از:
- فرزنو: چوب رنگ روشن و سنگین با خواص مکانیکی عالی مانند سفتی و سختی. قابل استفاده برای صندلی، میز، چوب هاکی، چوب بیسبال، راکت تنیس و غیره.
- هیا: از نظر مقاومت مشابه قبلی است اما انعطاف پذیری بیشتری دارد. بنابراین، شما می توانید مبلمان را با اشکال منحنی بدون خرد شدن بسازید. به دلیل بی بو بودن، می توان از آن برای قاشق، بشقاب، لیوان، تخته برش و غیره نیز استفاده کرد. البته این چوب برای کنده کاری توصیه نمی شود.
- توس: بسیار سفت شبیه بلوط یا گردو است. رنگ آن شفاف است، به راحتی فرو نمی رود، استحکام خوبی دارد و پیچ ها را به خوبی نگه می دارد. بنابراین می توان از آن برای تقویت سازه های مبلمان استفاده کرد.
- سرزو: دارای رنگ قهوه ای مایل به قرمز روشن، استحکام خوب، به راحتی تغییر شکل نمی دهد، به راحتی کنده می شود و سخت است. بنابراین می توان از آن برای زیور آلات حکاکی شده، مبلمان، آلات موسیقی و ... استفاده کرد. اما هنگام کار با ابزارهای کند باید احتیاط کرد، زیرا ممکن است در اثر اصطکاک آثار سوختگی ایجاد کنند.
- نارون: قهوه ای مایل به قرمز روشن تا متوسط، سختی بالا و عالی برای برش تخته، مبلمان، پانل های تزئینی، چوب هاکی و چوب ها و غیره. البته در صورت استفاده از اسپیندل کم توان برای بریدن توسط الیاف آن ممکن است آسیب ببیند.
- چوب ماهون: به دلیل ظاهر و استحکام بسیار محبوب است، با رنگ قهوه ای مایل به قرمز عمیق. در برابر آسیب آب بسیار مقاوم است و برای ساخت قایق، جام، مبلمان، آلات موسیقی، کفپوش (پارکت) و ... مناسب است.
- آرچه: یکی از سخت ترین و بادوام ترین هاست و بعد از ماشین کاری نیازی به درمان زیادی ندارد. ایده آل برای میز کار، میز کار، کف، تخته های برش قصابی، و سایر ابزارهایی که نیاز به مقاومت در برابر "درمان خشن" دارند.
- بلوط: چوبی مقاوم در برابر شکستگی، مقاوم در برابر رطوبت و آب و هوا و سنگین و همچنین از نظر زیبایی شناسی جالب است. به همین دلیل است که می توان از آن برای مبلمان فضای باز، کشتی سازی و غیره استفاده کرد. با توجه به ویژگی های دانه متقاطع آن، می خواهید برای برش آن پاس های کم عمق ایجاد کنید و بهتر از برش های با نوک کاربید استفاده کنید.
- نوگال: چوبی است گران قیمت، با رنگ قهوه ای قوی. اما در برابر ضربه مقاوم است، سخت است، در حین ماشینکاری به راحتی نمی سوزد، اگرچه برای جلوگیری از شکستن برش ها باید مسیرهای کم عمق ایجاد کرد. کاربردهای این ماده می تواند از چوب تفنگ گرفته تا مجسمه ها و کنده کاری های برجسته، از طریق کاسه های چرخانده شده، مبلمان و آلات موسیقی باشد.
- چوب های نرم: برای مبتدیان یا انواع دستگاه های CNC که خیلی قدرتمند نیستند گزینه خوبی هستند. علاوه بر این، ارزانتر بودن و یافتن آسانتر، میتوان آنها را برای نجاری کمهزینه توصیه کرد. حتی یک جنبه مثبت دیگر هم دارند و آن این است که باعث سایش زیاد ابزارها نمی شوند. با این حال، آنها خواص مشابهی با انواع سخت ندارند. برخی از نمونه های رایج عبارتند از:
- سرو: دارای رایحه ای مطبوع و رنگ قهوه ای مایل به قرمز کاملاً دلپذیر با گره هایی است که می تواند آسیاب را دشوار کند. این در برابر آب و هوا مقاوم است، بنابراین شما می توانید مبلمان، قایق، نرده، پست و غیره را در فضای باز بسازید. در سرعت های آهسته ماشین کاری مانند ماشین های سخت به راحتی نمی سوزد.
- سرو: در برابر تجزیه مقاومت خوبی دارد، نرم است، کار با آن آسان است، هرچند گره هایی دارد که کار با بلوک های بزرگ را سخت می کند. می توان از آن برای کابینت، مبلمان، پنجره، تزئینات و تابلوسازی استفاده کرد.
- Abeto: چوب کار آسان، با الگوی ثابت، نرم و بادوام. با وجود اینکه جزو چوب های سخت نیست، می توان از آن برای کف نیز استفاده کرد.
- Pino: چوبی است ارزان قیمت، کم رنگ و سبک. شکل خود را به خوبی حفظ می کند و زیاد جمع نمی شود. به اندازه کافی سخت است که ماشینکاری کنده کاری را دشوار کند. برای جلوگیری از بریدگی باید طول برش را کاهش داد و برای جلوگیری از آسیب باید از سرعت دوک بیشتر استفاده کرد.
- سکویا: چوب با رنگ قرمز، بسیار مقاوم در برابر پوسیدگی و نور خورشید. ماشینکاری آن آسان است و نتیجه آن بسیار صاف است. این می تواند انتخاب خوبی برای کنده کاری، ایجاد جزئیات پیچیده، یا برای اشیایی که در فضای باز قرار می گیرند. البته باید از ابزارهای بسیار تیز برای جلوگیری از تراشه و پارگی استفاده شود.
- Abeto: یکی از سخت ترین ها در طیف چوب های نرم است. سبک است، اما مستعد پوسیدگی است. کار با آن آسان است و مقرون به صرفه است. می تواند به عنوان پانل، آلات موسیقی، مبلمان و غیره خوب باشد.
- MDF: این مخفف به تخته فیبر با چگالی متوسط، نوعی چوب مهندسی شده (ساخت بشر) که برای مبلمان، درها و غیره استفاده می شود، اشاره دارد. بسیار ارزان است زیرا از ضایعات چوب سخت و نرم ترکیب شده با موم و رزین ساخته شده است. از تخته سه لا متراکم تر است و به راحتی کار می کند، بدون خرد شدن یا شکستن آسان (سرعت تغذیه و دوک باید کافی باشد، زیرا نسبتاً سریع گرم می شوند و می توانند بسوزند)، و روکش صافی خواهد داشت. با این حال، می تواند مقاومت بهتری در یک جهت نسبت به جهت دیگر داشته باشد، چیزی که برای قطعاتی که باید مقاوم باشند یا برای سازه ها مثبت نیست. یکی دیگر از جزئیات مهم زیبایی شناسی است، زیرا دانه های چوب طبیعی را ارائه نمی دهد، بنابراین نیاز به رنگ آمیزی یا استفاده از ورق های تزئینی دارد. برای احتیاط بگویید که ذرات ریز استنشاق شده در فرآیندهای ام دی اف برای سلامتی مضر است، زیرا فقط چوب نیست. ماسک بزن
- تخته سه لا: از ورقه های نازک متعدد چوبی که به هم چسبانده شده اند ساخته شده است. وزن آن نسبت به سایر چوب های جامد کمتر است و ممکن است برای آویز کردن کابینت ها و سایر چیزهای کم هزینه و کم هزینه مناسب باشد. هنگام کار با هر نوع دستگاه CNC باید اقدامات احتیاطی را انجام دهید، زیرا تمایل به تراشه دارد
شما هم چنین باید جنبه های دیگر را در نظر بگیرید هنگام انتخاب چوب مناسب برای پروژه خود مهم است:
- اندازه دانه: دانه ریز متعلق به چوب نرم و دانه درشت به چوب سخت است. دانه ریز آسیاب آسان تر است، اما دانه درشت صافی بیشتر و پرداخت بهتری ارائه می دهد.
- محتوای رطوبت: با انعطاف و دوام چوب و همچنین پرداخت در حین کنده کاری و نرخ تغذیه ای که می توانید بدست آورید تداخل دارد. ایده آل برای کنده کاری چوب بین 6 تا 8 درصد رطوبت است. رطوبت نیز دمای ابزار را در طول فرآیند تعیین می کند و به ازای هر 1% رطوبتی که بالا می رود، دما حدود 21 درجه سانتیگراد افزایش می یابد. همچنین رطوبت کم می تواند باعث پارگی بیش از حد سطح و رطوبت بیش از حد باعث کدر شدن سطوح شود.
- گره ها: محل اتصال شاخه ها به تنه است و معمولاً دارای الیاف در جهات مختلف و سفت تر و تیره تر است. هنگام کار با یک دستگاه CNC، تغییر ناگهانی سختی می تواند باعث بارگیری شوک شود، بنابراین باید از پارامترهای مناسب استفاده کنید یا از جهت هایی استفاده کنید که از این گره ها جلوگیری کند.
- نرخ پیش پرداخت: نرخی است که ابزار از سطح قطعه عبور می کند. اگر خیلی کم باشد می تواند باعث سوختگی روی سطح چوب شود و اگر زیاد باشد باعث خراش می شود. اکثر مدلهای ماشین معمولاً تنظیمات مختلفی برای کار با چندین متریال دارند، سایرین نیاز دارند که آنها را به صورت دستی تنظیم کنید.
- ابزارتوجه: علاوه بر انتخاب ماشینهای CNC با دوکهای حداقل 1 تا 1.5 اسب بخار (0.75 تا 1.11 کیلو وات) برای دستیابی به سرعت ماشینکاری مناسب برای چوب، ابزار مورد استفاده (و جایگزینی در صورت فرسوده یا کسلشدن) نیز مهم است:
- برش در حال افزایش: تراشه ها را در جهت بالا جدا می کنند و می توانند لبه بالایی قطعه کار را پاره کنند.
- برش رو به پایین: چوب بریده شده را به سمت پایین فشار می دهند و لبه بالایی صاف می دهند، اما می توانند باعث پارگی لبه پایین شوند.
- برش مستقیم: نسبت به سطح برش زاویه ندارند، بنابراین بین دو مورد قبلی تعادل ایجاد می کنند. برعکس، سرعت حذف مواد به آن سرعت نیست و تمایل به گرم شدن بیشتر دارند.
- فشرده سازی: ابزاری است که چند میلی متر طول دارد و با کنترل عمق برش می تواند به برش بالا یا پایین برود. این اجازه می دهد تا لبه های بالا و پایین صاف شود.
مواد دیگر
البته ماشینهای CNC وجود دارند که میتوانند با تعویض ابزارها با چندین ماده کار کنند. همچنین انواع دیگر ماشین های CNC اعم فراتر از چوب و فلز. چند نمونه دیگر از مواد مناسب برای CNC عبارتند از:
- نایلون: پلیمر ترموپلاستیک کم اصطکاک که در برخی موارد می تواند جایگزین فلز باشد. این ماده ای سفت، محکم، مقاوم در برابر ضربه با مقاومت شیمیایی خوب و به طرز شگفت انگیزی الاستیک است. می توان از آن برای مخازن، قطعات الکترونیکی، چرخ دنده ها و غیره استفاده کرد.
- فوم ها: ماده ای که می تواند دارای مقادیر سفتی متفاوت بوده و بسیار سبک و بادوام باشد.
- پلاستیک های دیگر: مانند POM، PMMA، اکریلیک، ABS، پلی کربنات یا PC، و پلی پروپیلن یا PP، پلی اورتان، PVC، لاستیک، وینیل، لاستیک…
- سرامیک و شیشه: آلومینا، SiO2، شیشه سکوریت، خاک رس، فلدسپات، چینی، ظروف سنگی و غیره.
- الیاف: فایبرگلاس، فیبر کربن…
- چند ماده ای: ACM یا ساندویچ پانل.
- کاغذ و مقوا
- سنگ مرمر، گرانیت، سنگ، سیلیکون، ...
- چرم و سایر پارچه ها
با توجه به محورهایشان
انواع ماشین آلات CNC با توجه به محورهای آنها تعداد درجات را تعیین می کند آزادی حرکت و پیچیدگی قطعات که می تواند کار کند برجسته ترین آنها عبارتند از:
دستگاه CNC 3 محوره
ماشینکاری 3 محور، یا دستگاه های CNC 3 محوره، به ابزار کار اجازه می دهد تا در سه بعد یا جهت به نام کار کند X، Y و Z. این نوع ماشین ها اغلب برای ماشینکاری هندسه دو بعدی، 2 بعدی و سه بعدی استفاده می شوند. بسیاری از ماشینهای CNC ارزان معمولاً دارای این پیکربندی محور هستند، و همچنین بسیاری از ماشینهای صنعتی، زیرا یکی از رایجترین پیکربندیها است.
- محور X و Y: این دو محور قطعه را به صورت افقی کار می کنند.
- محور Z: به ابزار درجات آزادی عمودی اجازه می دهد.
ماشینکاری 3 محوره CNC تکاملی از چرخش چرخشی بود. را بخش یک موقعیت ثابت را اشغال خواهد کرد در حالی که ابزار برش در امتداد این سه محور حرکت می کند. ایده آل برای قطعات بدون جزئیات یا عمق پیچیده.
دستگاه CNC 4 محوره
دستگاه های cnc 4 محور آنها شبیه به موارد قبلی هستند، اما یک محور اضافی برای چرخش قطعه اضافه شده است. محور چهارم، محور A نامیده می شود و زمانی که دستگاه با مواد کار نمی کند، می چرخد. هنگامی که قطعه در موقعیت صحیح قرار گرفت، یک ترمز روی آن محور اعمال می شود و محورهای XYZ به ماشینکاری قطعه ادامه می دهند. برخی از ماشینها وجود دارند که به XYZA امکان جابجایی همزمان را میدهند و به عنوان ماشینهای CNC ماشینکاری پیوسته شناخته میشوند.
این نوع ماشینهای CNC میتوانند نسبت به دستگاههای قبلی جزئیات بیشتری ایجاد کنند و میتوانند مناسب باشند قطعات دارای حفره، قوس، سیلندر و غیره.. این نوع ماشینها معمولاً دو مشکل دارند، مانند فرسودگی چرخ دنده حلزونی در صورت استفاده شدید و همچنین ممکن است در شفت بازی ایجاد شود که میتواند بر دقت یا قابلیت اطمینان دستگاه به دلیل ارتعاشات تأثیر بگذارد.
دستگاه CNC 5 محوره
یک دستگاه cnc 5 محور بر اساس ابزاری با 5 درجه آزادی یا جهت های مختلف است. علاوه بر X، Y و Z، باید چرخش را با محور A مانند چهار محور و یک محور اضافی دیگر به نام محور B اضافه کنید. این اطمینان را ایجاد می کند که ابزارها می توانند در تمام جهات به قطعه نزدیک شوند. بدون نیاز به تنظیم مجدد دستی قطعه بین عملیات. در محور a و b آنها برای نزدیک کردن قطعه کار به ابزاری که در XYZ حرکت می کند در نظر گرفته شده است.
این نوع ماشین ها در قرن بیست و یکم معرفی شدند و اجازه دادند درجه بالاتری از پیچیدگی و دقت بالا. آنها اغلب به طور گسترده در کاربردهای پزشکی، تحقیق و توسعه، معماری، صنایع نظامی، در بخش خودرو و غیره استفاده می شوند. بزرگترین اشکال این است که طراحی CAD/CAM می تواند پیچیده باشد، به علاوه آنها اغلب ماشین های گران قیمتی هستند و به اپراتورهای بسیار ماهر نیاز دارند.
سایرین (تا 12 محور)
منبع: www.engineering.com
علاوه بر 3، 4 و 5 محور، انواع دستگاه های CNC با محورهای بیشتر، حتی تا 12. اینها ماشین های پیشرفته تر و گران قیمت تر هستند، اگرچه به همان اندازه معمول نیستند. چند نمونه عبارتند از:
- 7 محور: به شما امکان می دهد قطعات بلند و نازک با جزئیات زیاد ایجاد کنید. در این نوع ماشینهای CNC، محورهای حرکت راست به چپ، بالا به پایین، حرکت به عقب، چرخش ابزار، چرخش قطعه کار، چرخش سر ابزار و حرکت گیره کار را داریم.
- 9 محور: این نوع تراش را با ماشین کاری 5 محوره ترکیب می کند. نتیجه این است که میتوانید با یک راهاندازی و با دقت بالا در امتداد چندین هواپیما بچرخید و آسیاب کنید. علاوه بر این، نیازی به لوازم جانبی یا بارگیری دستی ندارد.
- 12 محور: آنها دارای دو سر VMC و HMC هستند که هر یک از آنها امکان حرکت در محورهای X، Y، Z، A، B و C را فراهم می کند. این نوع ماشین ها بهره وری و دقت بیشتری را ارائه می دهند.
بسته به ابزار
بسته به ابزار که دستگاه CNC را نصب می کند، می توانیم بین:
- فقط یک ابزار: آنهایی هستند که فقط یک ابزار نصب می کنند، خواه مته، فرز، تیغه و غیره. برخی از این ماشین ها فقط می توانند یک نوع کار را انجام دهند و نمی توان آنها را با ابزار دیگری جایگزین کرد. سایرین امکان تغییر ابزار وجود دارد، اما باید به صورت دستی انجام شود.
- چند ابزار اتوماتیک: دارای یک هد با چندین ابزار هستند و خودشان می توانند در صورت نیاز به طور خودکار از یکی به دیگری سوئیچ کنند.
روتر CNC یا روتر CNC چیست؟
Un روتر یا روتر cnc از سر ابزار مشابه ماشین های فرز CNC استفاده می کند. با این حال، آنها در این مورد تفاوت هایی دارند. این گاهی اوقات سردرگمی زیادی ایجاد می کند و بسیاری آنها را با خود ماشین های برش CNC اشتباه می گیرند یا از این اصطلاح به عنوان مترادف برای فرز CNC استفاده می کنند.
تفاوت با سایر دستگاه های CNC
روتر CNC بسیار ایمن کار می کند.مشابه یک دستگاه CNC مانند ماشین تراش یا فرز. روترها به طور گسترده ای برای ساخت درب در صنعت نجاری و سایر موارد استفاده می شوند. آنها می توانند کارهای زیادی انجام دهند، از کنده کاری در، تزئین پانل ها، حکاکی هایی مانند علائم، قالب گیری، کابینت و غیره. برخی از قابل توجه ترین تفاوت ها با ماشین های فرز عبارتند از:
- یک روتر برای ایجاد پروفایل ها و صفحات با سرعت بالا عالی است. این یکی دیگر از تفاوت های مهم است، زیرا ماشین های فرز CNC برای کار سریع طراحی نشده اند.
- به طور کلی، ماشینهای فرز CNC برای آسیاب/برش مواد سختتر (تیتانیوم، فولاد،...) و از روترهای CNC برای مواد نرمتر (چوب، فوم، پلاستیک و…) استفاده میشود.
- روترهای CNC اغلب دقت کمتری نسبت به ماشین های فرز CNC دارند، اما به شما این امکان را می دهند که در زمان کمتری قطعات بیشتری بسازید.
- یک دستگاه مسیریابی CNC به طور قابل توجهی ارزان تر از یک دستگاه فرز است. قیمت برخی از ماشین های مسیریابی پیشرفته حدود 2000 یورو است، در حالی که یک دستگاه فرز CNC با همان کیفیت حدود 10.000 یورو قیمت دارد.
- روترهای CNC اغلب برای ماشینکاری و برش قطعات بزرگ (درب ها، صفحات و ...) استفاده می شود.
- در مورد تفاوت بین برش روتر CNC و برش توسط نوع دیگری از دستگاه برش CNC، این واقعیت وجود دارد که روتر از سرعت چرخش ابزار خود برای برش استفاده می کند.
- یکی از مشکلات روتر برای برش این است که سطح بیشتری را نسبت به سایر انواع برش هدر می دهد، زیرا کل قطر مته یا فرز برش از بین می رود.
- روتر CNC برش سه بعدی را آسان می کند.
از طرفی هم دارد برخی از شباهت هامانند فرزهای مورد استفاده به عنوان ابزار که با چندین محور نیز می توان برای مواد مختلف (فوم، چوب، پلاستیک و...) و غیره یافت.
انواع ابزار برای دستگاه های CNC
منبع: تخیلی
همچنین وجود دارد انواع ابزار برای CNC که قابل نصب بر روی سر کار می باشد. نوع ماشینکاری که دستگاه CNC می تواند انجام دهد به آنها بستگی دارد، همچنین به عمق، شعاع عمل، سرعت کار و غیره بستگی دارد. برخی از مهمترین آنها عبارتند از:
- توت فرنگی صورت یا پوسته: بسیار رایج است و برای حذف مواد از یک منطقه وسیع خوب هستند. مثلا برای خشن شدن اولیه یک قطعه.
- آسیاب انتهای تخت: ابزار استاندارد دیگری است که در اندازه های مختلف (قطر) دیده می شود و می توان از آن برای کار روی کناره ها و روی یک قطعه و همچنین برش استفاده کرد. همچنین می توان از آن برای سوراخ کردن حفره ها استفاده کرد.
- آسیاب انتهای گرد: نوع دیگری از کاتر با نوک گرد مانند قبلی اما با لبه کمی گرد برای برخی از انواع حکاکی است.
- فرز توپ: در نوک کاملا گرد است شبیه انتهای گرد اما با فرم کاملتر. برای سطوح کانتور سه بعدی ایده آل است و گوشه های تیز مانند انتهای مربع باقی نمی گذارد.
- بروکا: همان مته ها، ابزاری برای سوراخ کاری، ایجاد سوراخ های کوبیده، تنظیمات دقیق و غیره هستند. این برس ها می توانند اندازه های مختلفی داشته باشند.
- نرها: اگر قالب ها را می شناسید، برای ایجاد نخ روی سطح خارجی یک قطعه، شیرآلات همین کار را انجام می دهند اما در داخل. یعنی در حالی که می توان از قالب ها برای ایجاد یک پیچ استفاده کرد، شیرها می توانند مهره ایجاد کنند.
- فرز پخ: شبیه فرز صورت است، اما معمولا کوتاهتر و تا حدودی تیزتر است (بسته به پخ مورد نظر، نوک زاویه دار دارند، 30 درجه، 45 درجه، 60 درجه و غیره). از این نوع فرز برای ایجاد پخ در گوشه ها استفاده می شود. همچنین می توان از آن برای ماشینکاری کانتر سینک استفاده کرد.
- تیغه دندانه دار: نوعی کاتر به صورت دیسک برش است که با آن می توان زیر برش ها یا شیارهایی ایجاد کرد حتی بریدگی های T شکل که از روی قطعه عبور می کنند.
- اره طولی: شبیه قبلی است اما یک تفاوت دارد و آن این است که معمولاً دیسک برای بریدن شیارهای عمیق یا تقسیم قطعات نازکتر است. همچنین معمولا قطر بیشتری دارند.
- ریمر: نوعی ابزار است که برای گشاد کردن سوراخ های موجود به منظور تعیین قطر دقیق آنها استفاده می شود. علاوه بر این، پایان خوبی از خود به جای می گذارند و تحمل بهتری نسبت به مته ها دارند.
- مگس برش: نوعی فرز است که فقط یک تیغه برش بر روی میله نصب شده است. میله را می توان برای ایجاد قطر برش بزرگتر یا کوچکتر جابجا کرد.
- برش شعاع خارجی: ابزار ویژه دیگری برای اضافه کردن شعاع در لبه بیرونی است.
- ابزار حکاکی: برای حکاکی تصاویر، متن یا خطوط کلی روی سطح یک قطعه استفاده می شود.
- ابزار countersink: برای سایبان یا برای پخ استفاده می شود.
- برش دم کبوتر: ابزاری است با شکل تا حدودی خاص که می تواند در یک ماده آندرکات ایجاد کند.
پارامترهای کنترل CNC
در نهایت، آن نیز مهم است جپارامترهای ماشینکاری را بدانید که در کنترل این ماشین های CNC اختلال ایجاد می کند. اگر میخواهید محاسبات را انجام دهید، باید بدانید که منابع زیادی وجود دارد که میتواند به شما کمک کند، از برنامهها برای دستگاههای تلفن همراه گرفته تا نرمافزار برای رایانه شخصی، از طریق برخی ماشینحسابهای آنلاین. برخی از نمونه هایی که می توانید برای تنظیمات مناسب ابزارهای CNC خود استفاده کنید عبارتند از:
- برنامه برای دستگاه های تلفن همراه اندروید و iOS:
- ماشین حساب آنلاین مبتنی بر وب:
- نرم افزار CNC برای کامپیوتر:
پارامترهای مهم ماشینکاری
راجع به پارامترهایی که باید بدانید هنگام کنترل یک دستگاه CNC عبارتند از:
پارامتر | تعریف | واحد |
n | تعداد دورها، یعنی چرخش در دقیقه در طول فرآیند ماشینکاری. در ماشین های حرفه ای معمولا بین 6000 تا 24000 دور در دقیقه است. با فرمول محاسبه می شود:
n = (Vc 1000) / (π D) |
RPM |
D | قطر برش، یعنی بزرگترین قطر ابزاری که در لحظه برش با قطعه در تماس است. | mm |
Vc | سرعت برش. سرعتی است که دستگاه (تراش، مته، فرز...) براده را در حین ماشینکاری برش می دهد (هر چه بیشتر Dعمده Vc). با استفاده از فرمول محاسبه می شود:
vc = (π D n) / 1000 حداکثر سرعت مشخص شده توسط سازنده ابزار نباید بیشتر شود. بعلاوه:
به عنوان مثال، بسته به مواد می تواند باشد:
|
در دقیقه
(که) |
Fz | تغذیه در هر دندان یا Chip Load (همچنین به عنوان cl یا Chip load نیز شناخته می شود). یعنی مقدار یا ضخامت ماده ای است که هر دندان، لبه یا لبه ابزار شروع می شود.
برای محاسبه Fz می توانید از فرمول استفاده کنید: Fz = Vf / (z n) و اگر می خواهید تغذیه در هر دور را محاسبه کنید: F = Fz z |
mm |
Vf | سرعت رو به جلو. طولی است که ابزار در واحد زمان طی می کند. فرمول این است:
Vf = F n فیدرات باید کنترل شود تا:
|
میلی متر / دقیقه
(ام/دقیقه) |
Z | تعداد دندانه های کاتر یا ابزار. | - |
ap |
عمق برش، عمق محوری، یا عمق عبور (همچنین ممکن است به صورت wc ظاهر شود). به عمقی که ابزار با هر پاس به دست می آورد اشاره دارد. عمق کم باعث عبور بیشتر می شود.
این بستگی به حداکثر ارتفاع برش (LC یا I)، قطر برش (S یا D) دارد. و می توان آن را کنترل کرد، به عنوان مثال، برای دو برابر کردن عمق برش شما باید بار تراشه را تا 25٪ کاهش دهید. |
mm |
ae | عرض برش یا عمق برش شعاعی. مشابه بالا. | mm |
Estos پسر لوس ارزش که می توانید برای تنظیم پارامترهای نوع ماشین کاری (با توجه به محدودیت های مدل و مشخصات فنی)، مواد خود ابزار (می توانند خراب شوند) از دفترچه راهنمای سازنده، نرم افزار یا ماشین حساب سازنده دستگاه CNC تهیه کنید. ، خم شدن ، گرمای بیش از حد ، ... در صورت عدم مناسب بودن آنها) و مواد مورد استفاده (می تواند ماشینکاری ضعیف ، نقص در قطعه و ... ایجاد کند). و تمام این پارامترها نیز در G-Code گنجانده شده است، مانند دستورات S برای تغییر RPM، سرعت جلو با استفاده از دستورات G-Code F و غیره.
اطلاعات سازنده
سازندگان دستگاه های CNC داده هایی در مورد سرعت برش، بار تراشه و غیره ارائه می دهند، همه چیز معمولاً در دفترچه راهنمای همراه دستگاه است، در نسخه دیجیتالی دفترچه راهنما که می توانید در وب سایت رسمی برند دستگاه CNC پیدا کنید. ، یا همچنین برگه های داده شما. مطمئن شوید که برای مدل خاص شما است، زیرا ممکن است بین مدلها متفاوت باشد، علیرغم اینکه از یک دستگاه است.
از این داده ها ممکن است محاسبات به صورت دستی، با استفاده از فرمول های جدول بالا، یا با استفاده از ماشین حساب آنلاین، برنامه ها یا نرم افزار. اگر اطلاعات سازنده را ندارید، چندین گزینه دارید:
- از تجربه برای راهنمایی خود استفاده کنید، همیشه با مقادیر پارامترهای محافظه کارانه تر شروع کنید تا مجبور نباشید. یعنی نوعی آزمون و خطا. در صنف معمولاً روش گوش دادن و اندازه گیری نامیده می شود، یعنی بررسی اینکه دستگاه از نظر برش و تکمیل کار را به درستی انجام می دهد و پارامترها را برای انجام اصلاحات لازم تنظیم می کند.
- از دفترچه راهنما یا جدول مقادیر سازنده دیگری که ویژگی های مشابهی دارد (D، تعداد دندان ها، مواد، ...) استفاده کنید.
اطلاعات بیشتر
- ماشین های CNC: راهنمای کنترل عددی
- نحوه عملکرد دستگاه CNC و کاربردها
- نمونه سازی و طراحی CNC
- انواع و ویژگی های تراش CNC
- انواع دستگاه های فرز CNC
- انواع روتر CNC و برش CNC
- انواع حکاکی لیزری
- سایر ماشین های CNC: حفاری، Pick & Place، جوشکاری و موارد دیگر
- چگونه یک دستگاه CNC می تواند در شرکت کمک کند
- راهنمای خرید: نحوه انتخاب بهترین دستگاه CNC
- تعمیر و نگهداری ماشین آلات CNC
- راهنمای قطعی پلاترها: پلاتر چیست و برای چیست
- بهترین دستگاه های CNC برای استفاده در اوقات فراغت و حرفه ای
- بهترین پلاتر چاپ
- بهترین پلاترهای برش
- بهترین مواد مصرفی برای سفالگرها: کارتریج، کاغذ، وینیل و قطعات یدکی
اولین کسی باشید که نظر