همه نکاتی که باید در مورد دستگاه برش CNC بدانید!

شاید تابحال دفعات زیادی نام CNC به گوشتان خورده؛ اما شاید برایتان سوال باشد که این دستگاه پرکاربرد چیست و چه کارایی دارد؟

این ماشین به عنوان یک دستگاه صنعتی شناخته می‌شود که با استفاده از نرم افزارهای کامپیوتری، کنترل و هدایت می‌شود. در ادامه مقاله به بررسی تمام نکاتی که باید در مورد دستگاه CNC بدانید می‌پردازیم. با ما همراه باشید.

دستگاه CNC چیست؟

CNC در واقع مخفف عبارت Computer Numerical Control به معنای کنترل عدد کامپیوتری است. دستگاه‌های CNC انواع مواد را بدون دخالت دست انسان، به وسیله نرم افزارهای گرافیکی برش زده و شکل می‌دهند. به این صورت که طرح‌های ماشین‌کاری و فرزکاری توسط متخصصان آماده میش‌شود و سپس به دستگاه وارد می‌شود و پس از آن دستگاه بدون دخالت انسان شروع به انجام فعالیت می‌کند.

از آنجا که در کنترل این دستگاه‌ها دست انسان دخالت ندارد، دستگاه‌های CNC محدودیت‌هایی که سایر دستگاه‌های دستی دارند را ندارد.

دستگاه‌های CNC در چه صنعت‌هایی کاربرد دارند؟

این دستگاه‌ها در صنایع مختلف بسیار محبوب و پرطرفدار هستند، از جمله این صنایع می‌توان به صنعت پزشکی، هوا و فضا، حمل و نقل و بسیاری دیگر اشاره کرد.

به عنوان نمونه در صنعت پزشکی بسیاری از وسیله‌ها عفونی هستند و فقط یکبار قابل استفاده برای بیمار می‌باشند. از این رو اهمیت تولید بی‌نقص و با سرعتی که پاسخگوی نیاز جامعه باشد در این امر به چشم می‌خورد. به عنوان مثال قطعات دستگاه ارتودنسی و MRI از این موراد هستند.

این دستگاه‌ها به مهندسان این امکان را می‌دهد که با طراحی طرح محصول و انتقال آن به دستگاه‌ها، این محصولات را بدون خطا و با بیشترین سرعت و دقت تولید کنند.

برای مطالعه بیشتر در مورد سایر صنایعی که دستگاه‌های CNC در آن‌ها کاربرد دارند اینجا کلیک کنید.

تاریخچه دستگاه‌های CNC

دهه 1950 میلادی سرآغاز استفاده از دستگاه‌های NC بود ولی توسعه سریع و روزافزون این صنعت باعث شد که کامپیوترها وظیفه کنترل ماشین‌ها را به جای انسان بگیرند و به این ترتیب مفهوم دستگاه‌های CNC در دهه 1960 بوجود آمد.

در آغاز کار هر کدام از این ماشین‌ها برنامه‌ریزی و روش کار خاص خود را داشتند ولی با توجه به پیشرفت سریع و افزایش تعداد ماشین‌ها از نظر تنوع، کنترل این کار سخت شد و ماشین‌سازان تصمیم به استاندارد سازی برنامه‌های ماشین‌ها گرفتند و آنجا بود که مفهوم جی کد (g-code) بوجود آمد.

در دهه 1970 میلادی کشورهای اروپایی و صنعتی درگیر رکود اقتصادی بودند و هزینه‌های استفاده از سیستم‌های هیدرولیکی بزرگ و پر اصطهلاک و همچنین ماشین‌های دستی و انسانی برای کشورها صنعتی بسیار گران تمام می‌شد. در این حال دانش دستگاه‌های CNC جایگزین روش‌های قدیمی شد و انقلابی در در صنعت بوجود آورد که باعث کاهش هزینه‌ها و افزایش سرعت و دقت در صنایع مختلف شد.

برای مطالعه بیشتر و کسب اطلاعات در مورد تاریخچه دستگاه‌های CNC اینجا کلیک کنید.

تفاوت‌‌های دستگاه‌های NC و CNC

دستگاه‌های NC و CNC تقریباً کاربرد یکسانی دارند و از هر دو آن‌ها برای برشکاری و تراشکاری انواع قطعات در صنایع مختلف استفاده می‌شود. اما در بین این دو گروه از ماشین‌ها تفاوت‌هایی وجود دارند که در زیر به تعدادی از این تفاوت‌ها اشاره می‌کنیم:

• برنامه نرم افزاری
• نسخه آزمایشی
• اجرای عملیات
• شعاع ابزار
• و …

ماشین‌های CNC دستور کدنویسی رو به صورت یکجا و پشت سرهم می‌خوانند و اجرا می‌کنند؛ اما دستگاه‌های NC دستورات کدنویسی شده را به صورت خط به خط اجرا می‌کنند، این امر باعث می‌شود که اگر در خط‌های بعدی کد نویسی خطایی وحود داشته باشد اپراتور متوجه آن شود.

علاوه بر این تفاوت، با دستگاه CNC امکان بررسی و پیاده‌سازی طرح قبل از شروع کار امکان‌پذیر است. شما می‌توانید برای مطالعه بیشتر در مورد تفاوت‌های دو گروه ماشین‌های NC و CNC مقاله جامع‌تر ما را مطالعه کنید.

اجزاء تشکیل دهنده دستگاه‌های CNC

ماشین‌های CNC از نظر اجزاء و قسمت‌های تشکیل‌دهنده آن شامل سه گروه اصلی و کلی می‌شوند:

1. قسمت مکانیک
2. واحد کنترل
3. برق قدرت

در مورد قسمت مکانیکی دستگاه‌های CNC باید بدانیم که این قسمت شامل بخش‌های تشکیل دهنده بدنه ماشین مانند شاسی، موتورهای حرکتی، قسمت‌های حرکتی و … می‌شود اما واحد کنترل آن شامل بخش‌هایی مانند نرم افزار و درایور موتور و … می‌شود.

دو قسمت مکانیکی و کنترل دستگاه‌های CNC بخش‌های تشکیل دهنده بدنه و کلیت ماشین هستند اما همانطور که می‌دانید هر ماشین و دستگاه صنعتی برای کارکردن نیاز به به واحد برق قدرت که متشکل از تابلو برق و … است می‌باشد. ما در مقاله اینجا کلیک کنید به طور کلی به معرفی اجزاء اصلی تشکیل‌دهنده ماشین‌های CNC و کوچک‌ترین بخش‌های آن‌ها پرداختیم، برای مطالعه اینجا کلیک کنید.

مزایا و معایب دستگاه‌های CNC

در این دنیا هر چیزی را در نظر بگیرید یک جنبه خوب دارد و یک جنبه بد! ماشین‌های CNC هم علاوه بر جنبه‌های مفید بسیار، جنبه‌های بدی هم دارند. بیاید چند مورد را باهم بررسی کنیم تا ببینیم که آیا جنبه‌های مفید این ماشین‌های خارق‌العاده بر معایب آن‌ها پیروز می‌شوند یا خیر؟

این دستگاه‌ها مزایا و فواید بسیار زیادی دارند که از بین آن‌ها می‌توان به سرعت بالا و کاهش زمان تولید، تولید انبوه یک محصول با دقتی مثال‌زدنی که همه آن‌ها دقیقاً عین هم تولید می‌شوند، کار 24 ساعتی و بی وقفه، کاهش ضایعات تولید و بسیاری موارد دیگر که شاید نتوان همه آن‌ها را شمرد، اما این دستگاه‌های صنعتی ایرادات و معایبی هم دارند به خصوص برای اشتغال‌زدایی!

از آنجا که این ماشین‌ها تولید و انجام پروژه را با سرعت خیلی بیشتری نسبت به نیروی انسانی انجام می‌دهند و خطای انسانی را به صورت چشم‌گیری کاهش می‌دهند بنابراین خیلی سریع جایگزین نیروی کار در بسیاری از صنایع شدند و این یعنی اشتغال‌زدایی و افزایش نرخ بیکاری!

در مقاله اینجا کلیک کنید بسایر دقیق‌تر و جامع‌تر به بررسی مزایا و معایب دستگاه‌های CNC می‌پردازیم.

برنامه‌نویسی و کدنویسی دستگاه‌های CNC

برنامه‌نویسی دستگاه‌های CNC به طور خلاصه یعنی ایجاد کدی که عملکرد دستگاه را هدایت کند. ماشین‌های CNC اغلب از فرمت‌های G-CODE و M-CODE برای کنترل و هدایت فعالیت خود بهره می‌برند، به این ترتیب که G-CODE ها موقعیت و محل قرارگیری قطعه برای شروع عملیات را تنظیم می‌کنند و در مقابل، M-CODE ها چرخش ابزارهای دستگاه و سایر عملکردهای حرکتی ماشین را انجام می‌دهند.

همچنین ماشین‌های CNC برای سایر عملکردها مانند شماره ابزار، افست قطر تیغه، سرعت و … از سایر کدها استفاده می‌کنند که با حروف S ،D ،T و … شروع شده‌اند.

برنامه‌نویسی دستگاه‌های CNC چند نوع است:

• برنامه نویسی دستی
• برنامه نویسی مکالمه یا فوری
• برنامه نویسی CAM

در مقاله اینجا کلیک کنید، به طور مفصل به توضیح هر یک از انواع برنامه‌نویسی ماشین‌های CNC پرداخته‌ایم.

در هنگام خرید دستگاه CNC نو و آکبند به چه نکاتی باید توجه کنیم؟!

اگر قصد خرید دستگاه نو یا دست دوم را دارید باید به نکات مهمی توجه کنید تا بهترین انتخاب را داشته باشید. تعدادی از نکات مهمی که در هنگام خرید باید به آن‌ها توجه کنید عبارتند از موارد زیر:

1- نیازسنجی و بررسی نوع کاربرد

در ابتدا و قبل از هر موردی شما باید به نیاز خود توجه کنید، به اینکه به چه نوع دستگاهی با چه مشخصاتی از سرعت، قدرت، دقت و … نیاز دارید.

2- بودجه

درست است که شما باید ابتدا به نیاز خود و اینکه چه نوع دستگاهی برای کار شما مناسب‌تر است دقت کنید، ولی بودجه یکی از مواردی است که تاثیر به‌سزایی در انتخاب نهایی شما دارد. به همن دلیل ممکن است شما به دنبال خرید دستگاه CNC دست دوم بروید. باید توجه کنید که سلامت دستگاه، سال ساخت و میزان ایمنی قطعات دستگاه از عوامل موثر در قیمت‌گذاری ماشین دست دوم است ولی از سمت دیگر ماشین نو با افزایش بازدهی کار و احتمال خرابی کمتر برای شما سودمندتر خواهد بود.

3- بررسی مشخصات مکانیکی مانند گشتاور و سرعت چرخش

در زمان خرید دستگاه CNC حتماً به مشخصات تکنیکی و مکانیکی آن مانند سرعت چرخش، سرعت حرکت محورها، گشتاور و … دقت کنید.

علاوه بر مواردی که در بالا اشاره شد نکات دیگری هم وجود دارند که در هنگام خرید دستگاه CNC باید به آن توجه کنید:

• توجه به تعداد محورها
• سلامت قطعات مصرفی و حرکتی
• توجه به موقعیت اسپیندل
• توجه به نوع سه نظام
• اعتبار فروشگاه عرضه کننده
• شناخت برندهای مطرح دستگاه C

برای مطالعه بیشتر و دقیق‌تر در مورد هریک از نکات مهم و قابل توجه در هنگام خرید دستگاه CNC اینجا کلیک کنید.

قیمت دستگاه‌های CNC

با توجه به گستردگی و تنوع بسیار زیاد دستگاه‌های CNC فاکتورهای زیادی در قیمت‌گذاری این ماشین‌ها دخالت دارند:

• 1- ماهیت اصلی دستگاه
• 2- تاثیر ابعاد کلی و وزن بر روی قیمت دستگاه
• 3- سرعت دستگاه سی ان سی
• 4- کشور سازنده
• 5- ابعاد یا کورس محورهای حرکتی
• 6- تعداد محورها
• 7- توان اسپیندل موتور
• 8- برند و نوع کنترلر
• 9- برند سازنده دستگاه
• 10- آپشن های تعیین کننده قیمت دستگاه
• 11- ساعت کارکرد دستگاه

علاوه بر مواردی که در بالا ذکر شد، قیمت دستگاه‌ها به فاکتورهای بیشتری بستگی دارد که یکی از مهم‌ترین آن‌ها تورم و نرخ ارز است که به دلیل نوسان زیاد امکان ارائه قیمت دقیق این دستگاه‌ها برای‌مان مقدور نیست ولی می‌توانید برای مشاهده انواع دستگاه‌های CNC تولید شده در مجموعه میکرو برش اینجا کلیک کنید و آن‌ها را بررسی کنید.

همچنین برای مطالعه بیشتر و جامع‌تر در مورد فاکتورهای موثر در قیمت ماشین‌های CNC اینجا کلیک کنید.

سوالات رایج در مورد دستگاه‌های CNC

1-برنامه‌ریزی و اجرای عملیات در یک دستگاه CNC چقدر دشوار است؟

امروزه با کمک سیستم‌های برنامه‌ریزی مدرن، تدوین برنامه‌های پیچیده آسان شده است، همچنین عملیات‌های ماشین نیز به مراتب ساده‌تر از ایام گذشته است و اکثر کنترل‌کننده‌ها امروزه دارای یک رابط دستی هوشمند هستند که برای هدایت اپراتورها در هر زمانی می‌توان از آن استفاده کرد، این کنترل دستی در بیشتر موارد دارای یک صفحه گرافیکی هستند که از طریق آن می‌توان قبل از آغاز عملیات برنامه را ویرایش یا تایید کرد

2- دقت دستگاه‌های CNC چقدر است؟

اندازه دقت در دستگاه‌های مختلف، متفاوت هست. ولی به صورت کلی دستگاه‌های تسمه‌ای حدودا ۱۰۰ میکرون و دستگاه‌های دنده شانه‌ای و بال اسکرو با توجه به مشخصات ساخت، دقتشان به زیر ۲۰ میکرون می رسد.

3- آیا دستگاه CNC رومیزی، مناسب برای کارگاه‌ها است؟