دستگاه‌های cnc در حال حاضر به عنوان یکی از بهترین تجهیزات و ماشین‌آلات در صنایع مختلف شناخته می‌شوند و به علت دقت و سرعت بسیار بالای خود در اکثر صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرند. اما دستگاه CNC چیست؟ CNC به چه معناست؟ دستگاه‌های CNC چگونه عمل می‌کنند؟ چند نوع دستگاه CNC وجود دارد؟ با ما همراه شوید تا پاسخ تمامی این سوال‌ها را بیابید.
دستگاه CNC چیست؟
در گذشته فرآیند ماشینکاری قطعات و متریال‌های مختلف مانند فلز و چوب توسط خود انسان و با روش‌های دستی و یا نهایتا با ابزارهای بسیار ساده انجام می‌شد. اما با روی کار آمدن دستگاه‌های CNC تحولات بزرگ و گسترده‌ای در صنایع مختلف دنیا شکل گرفت.
دستگاه‌های CNC، دستگاه‌های قابل برنامه‌ریزی هستند که با استفاده از نرم‌افزارهای کامپیوتری کنترل و هدایت می‌شوند. این دستگاه‌ها به طور مستقل عملیات ماشینکاری CNC و همچنین انجام برش بر روی قطعات و متریال‌های گوناگون را انجام می‌دهد. این دستگاه از فناوری کنترل عددی کامپیوتری جهت شکل دادن به مواد اولیه و یا برش بخشی از قطعه کار استفاده کرده و این کار را تا رسیدن به شکل موردنظر عملیات خود ادامه می‌دهد. همان‌طور که گفته شد دستگاه‌های CNC برای کنترل نحوه حرکت و عملکرد ماشینکاری از نرم‌افزارهای کامپیوتری استفاده می‌کنند و به همین دلیل دقت، کارایی، ظرافت و تطبیق‌پذیری محصولات تولید شده در آن نسبت به سایر ماشین‌آلات صنعتی بسیار بالاتر است.
یکی از بهترین و مهم‌ترین مزایای دستگاه CNC این است که دخالت انسان در برش و شکل دادن قطعات را به حداقل می‌رساند. با استفاده از این دستگاه فرد می‌تواند تمامی طرح‌های فرزکاری و ماشینکاری را با استفاده از نرم‌افزارهای گرافیکی مناسب آماده کند و باقی کارها را به عهده دستگاه سی ان سی بگذارد. از دستگاه‌های CNC معمولا در ساخت و ماشینکاری قطعات فلزی، پلاستیکی، چوبی، شیشه ای، کامپوزیتی و … استفاده می‌شود و همچنین ابعاد و اندازه آن‌ها نیز با توجه به نوع تولیدات ممکن است بسیار متفاوت باشد.
CNC مخفف چیست؟
CNC مخفف عبارت Computer Numerical Control و به معنای کنترل عددی کامپیوتری است که مفهوم آن راهبری و کنترل ماشین‌آلات صنعتی با استفاده از رایانه (کامپیوتر) می‌باشد. بنابراین دستگاه سی ان سی ابزاری است که می‌تواند با استفاده از کامپیوتر و نرم‌افزار بر روی قطعات و متریال‌های مختلف مانند فلز یا چوب تغییراتی را ایجاد کند. این پروسه جهت کنترل سازوکارهای متفاوت دستگاه‌ها و ابزارهای موجود در کارگاه‌ها به کار گرفته می‌شود.
نحوه عملکرد دستگاه CNC
تا به اینجا دستگاه‌های سی ان سی و کاربرد آن‌ها در صنایع مختلف را بررسی کردیم اما دستگاه CNC چگونه عمل می‌کند؟ در ادامه به بررسی نحوه عملکرد دستگاه‌های سی ان سی خواهیم پرداخت:
- برنامه‌نویسی: در ابتدا مهندس و یا اپراتور برنامه‌ای به زبان G-Code را طراحی کرده و وارد دستگاه می‌کند. این برنامه می‌تواند شامل دستورات مختلف و مشخصی مانند موقعیت‌ها، سرعت‌ها و نوع عملیات (مثلاً برش، فرزکاری، حفاری و …) باشد.
- دستورات حرکت: سپس محورهای حرکتی دستگاه براساس دستوراتی که در کد وارد شده است، در موقعیت‌های دقیق و حساب شده حرکت می‌کنند. دستگاه CNC دارای موتورهایی است که باعث حرکت اجزای مختلف دستگاه (مانند محورهای X ، Y و Z) می‌شوند.
- اجرای عملیات: دستگاه پس از دریافت و تحلیل دستورات، ابزار مناسب برای عملیات (مثلاً فرز یا مته) را انتخاب کرده و آن را به صورت اتوماتیک درون متریال (چوب، فلز، پلاستیک و …) قرار می‌دهد. سپس دستگاه به حرکت درمی‌آید و ماده مورد نظر را برش، شکل‌دهی یا سوراخکاری می‌کند. همان‌طور که پیش‌تر هم گفته شد دستگاه‌های CNC به علت بهره‌گیری و استفاده از سیستم‌های دیجیتالی و کامپیوتری، دقت بسیار بالایی دارند و حتی می‌توانند پیچیده‌ترین طرح‌ها را با دقت میکرون اجرا کند. در دستگاه‌های سی ان سی تغییرات در سرعت و موقعیت ابزار به صورت آنی و با دقت بسیار بالا انجام می‌شود.
- بازخورد و تنظیمات: دستگاه‌های CNC معمولاً دارای سنسورها یا سیستم‌های بازخورد هستند که وضعیت ابزار را در حین کار بررسی می‌کنند و اگر مشکلی در حرکت یا انجام عملیات به وجود آید، به سیستم هشدار می‌دهند.
کاربردهای دستگاه CNC
دستگاه‌های سی ان سی انقلابی عظیم و بزرگ در فرآیندهای ماشینکاری ایجاد کردند به طوری که امروزه این دستگاه‌ها به طور گسترده در صنایع گوناگون به کار گرفته می‌شوند. به صورت کلی، هر جایی که نیاز به تولید قطعات با دقت و ظرافت بالا باشد، می‌توان از ماشین‌های CNC استفاده کرد. در ادامه به برخی از مهم‌ترین کاربردهای دستگاه CNC در صنایع گوناگون اشاره خواهیم کرد:
- خودروسازی: تولید قطعات موتور، ساخت چرخ‌دنده‌ها، دیسک‌های ترمز، شاسی خودرو، قالب‌سازی برای بدنه خودرو.
- صنعت هوافضا: تولید قطعات دقیق برای موتورهای جت، ساخت قطعات بدنه هواپیما، تولید پره‌های توربین و تجهیزات مرتبط.
- صنعت پزشکی: ساخت پروتز، ایمپلنت‌های دندان، ابزارهای جراحی و قطعات دقیق برای تجهیزات پزشکی.
- صنعت الکترونیک: تولید مدارهای چاپی (PCB)، قطعات نیمه‌رسانا، و قطعات کوچک و پیچیده برای دستگاه‌های الکترونیکی.
- صنعت چوب و مبلمان: ساخت کابینت، حکاکی روی چوب، برش قطعات دقیق برای مبلمان و طراحی‌های تزئینی.
- صنعت قالب‌سازی: ساخت قالب‌های تزریق پلاستیک، ریخته‌گری فلزات و قالب‌های مخصوص برای تولید انبوه.
- صنعت جواهرسازی: حکاکی روی جواهرات، برش سنگ‌های قیمتی، ساخت قالب برای ریخته‌گری طلا و نقره.
- صنعت سنگ: ماشین‌های CNC مخصوص با ابزارهای الماسه، امکان ایجاد برش و حکاکی دقیق سنگ‌های طبیعی و مصنوعی را فراهم می‌کنند.
- صنعت دریایی: تولید پروانه کشتی، قطعات موتور دریایی، و تجهیزات خاص مورد استفاده در قایق‌ها و کشتی‌ها.
- صنعت ساختمان: ساخت پنل‌های معماری، برش سنگ‌های تزئینی و ساخت ابزارهای دقیق برای نمای ساختمان.
- صنعت دفاعی: تولید قطعات تسلیحات، تجهیزات نظامی، و قطعات دقیق برای هواپیماها و خودروهای نظامی.
- هنر و طراحی: حکاکی روی فلزات، چوب، و پلاستیک برای آثار هنری و دکوراسیون.
- صنعت نساجی: تولید قطعات ماشین‌آلات نساجی و تجهیزات مورد استفاده در تولید پارچه و پوشاک.
- صنعت انرژی: ساخت قطعات نیروگاه‌های بادی و توربین‌ها، تجهیزات خورشیدی و قطعات دقیق برای صنایع نفت و گاز.
- تولید عمومی: برش و حکاکی روی فلزات، پلاستیک‌ها و مواد ترکیبی برای تولید قطعات عمومی صنعتی و خانگی.
انواع دستگاه‌های CNC
دستگاه‌های CNC به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند که هرکدام از آن‌ها برای کاربردهای خاصی طراحی شده‌اند. در ادامه به معرفی و بررسی برخی از رایج‌ترین ماشین‌های CNC خواهیم پرداخت:
- دستگاه CNC فرز: از این دستگاه‌ها در فرآیندها وعملیات‌های فرزکاری استفاده می‌شود. فرآیند فرزکاری عبارت است از برش و شکل‌دهی به قطعات با استفاده از یک ابزار چرخشی. این دستگاه‌ها شامل یک محور عمودی یا افقی هستند که به صورت خودکار حرکت می‌کنند تا فرآیند فرزکاری به خوبی انجام گردد. از دستگاه‌های فرز CNC برای ساخت و تولید قطعات پیچیده و دقیق استفاده می‌شود و معمولا در صنایع مختلفی مانند فلز، چوب، پلاستیک و دیگر مواد به کار برده می‌شوند.
- دستگاه CNC تراش: از این دستگاه‌ها در فرآیندها و عملیات‌های تراشکاری استفاده می‌شود. در فرآیند تراشکاری قطعه کار روی محور اصلی دستگاه می‌چرخد و ابزار برش نیز ثابت است. از این دستگاه‌ها معمولا برای ساخت و تولید قطعات دایره‌ای و یا استوانه‌ای مانند محورها، پوسته‌ها، واشرها و دیگر قطعات مدور استفاده می‌شود. این دستگاه‌ها می‌توانند به صورت خودکار و با دقت بالا، عملیات تراش را انجام دهند و معمولا در فرآیندهای برش، حفاری و پیچ‌کاری به کار می‌روند.
- دستگاه CNC برش لیزری: دستگاه‌های سی ان سی برش لیزری برای برش مواد مختلف مانند فلزات، پلاستیک‌ها، چوب و پارچه با استفاده از پرتو لیزر به کار گرفته می‌شوند. این نوع دستگاه‌ها دقت و سرعت بسیار بالا دارند و می‌توانند اشکال فوق پیچیده را به راحتی و با ظرافت برش دهند.
- دستگاه CNC برش پلاسما: این نوع دستگاه‌ها در برش فلزات بسیار ضخیم با استفاده پلاسما (گاز داغ) به کار برده می‌شوند. این ماشین‌ها با استفاده از جت پلاسما (جریان گازی داغ و یونیزه‌شده که می‌تواند به دمای بسیار بالا برسد) فرآیند برش را انجام می‌دهند. این دستگاه‌ها برای برش انواع فلزات مانند فولاد، آلومینیوم، مس و برنج بسیار مناسب هستند. این روش یکی از سریع‌ترین و کم هزینه‌ترین روش‌ها برای برش فلزات با ضخامت‌های مختلف است.
- دستگاه CNC جوشکاری: این دستگاه‌ها به‌طور خودکار عملیات جوشکاری را انجام می‌دهند و می‌توانند جوش‌های دقیقی روی قطعات فلزی مختلف ایجاد کنند. از این نوع دستگاه‌ها در صنایع سنگین و خودروسازی استفاده می‌شود.
- دستگاه CNC حکاکی: از این نوع دستگاه‌ها برای حکاکی و نقش زدن بر روی سطوح مختلفی مانند فلز، چوب، پلاستیک و… استفاده می‌شود. با استفاده از این دستگاه می‌توان نقش‌های مختلفی از جمله نام‌ها، شماره‌ها، آرم‌ها و یا طرح‌های تزئینی را بر روی متریال‌ها و قطعات مختلف حکاکی کرد.
- دستگاه CNC چوب: این نوع دستگاه به طور خاص و اختصاصی برای برش، حکاکی، نقش زدن و فرزکاری بر روی چوب طراحی و ساخته شده است. از این نوع دستگاه‌ها در صنایع مختلفی مانند مبلمان، دکوراسیون داخلی و ساخت مصنوعات چوبی بسیار استفاده می‌شود.
- دستگاه CNC سنگ: این نوع دستگاه به طور خاص و اختصاصی برای برش، حکاکی، نقش زدن و تراشیدن انواع سنگ‌ها و مواد مشابه طراحی و ساخته شده است. از این نوع دستگاه‌ها در صنایع مختلفی مانند سنگ‌بری، ساخت مجسمه و تابلوهای سنگی، بسیار استفاده می‌شود.
- دستگاه CNC 3D پرینتر سه بعدی: دستگاه‌های پرینتر سه بعدی نوع دیگری از دستگاه CNC هستند که برای ساخت اشیاء سه بعدی از مواد مختلف (پلاستیک، فلز و…) استفاده می‌شوند. این دستگاه‌ها معمولاً برای پروتوتایپ‌سازی و تولید قطعات با دقت بالا کاربرد دارند.
- دستگاه CNC خم‌کن: از نوع دستگاه‌ها به طور اختصاصی برای خم کردن انواع قطعات فلزی و یا ورق‌های فلزی مختلف استفاده می‌شود که معمولا در صنایعی همچون ساخت فلزات و لوازم فلزی کاربرد دارند.
- دستگاه CNC سوراخکاری: از این نوع دستگاه‌ها برای ایجاد سوراخ با اندازه‌های مختلف بر روی انواع قطعات و متریال‌های گوناگون استفاده می‌شود. این دستگاه‌ها معمولا در صنایعی مانند خودروسازی و هوافضا کاربرد دارند.
- دستگاه CNC رباتیک: از این دستگاه‌ها برای انجام عملیات مختلف در کنار بازوهای رباتی استفاده می‌شود. این نوع دستگاه‌ها کاربردهای گسترده‌ای در صنایع مختلف از جمله صنایع خودروسازی، الکترونیک و بسته‌بندی دارند.
مشاوره رایگان و تخصصی
در شرکت کنکاش طرح نوین، خدمات فرز و تراش CNC قطعات صنعتی، به صورت تخصصی و در تهران انجام می‌شود.
برای دریافت مشاوره رایگان با شماره 02166803043 تماس حاصل فرمایید.
