دستگاه سی ان سی (CNC) چیست؟

به‌ طور کلی هر دستگاهی که حرکت در آن توسط رایانه کنترل می شود را می توان دستگاه سی ان سی (CNC) نامید.CNC کوتاه شده عبارتComputer Numerical Control بوده و به معنای کنترل عددی توسط کامپیوتر است. نسل اول این دستگاه ها NC ها بوده اند یعنی کامپیوتر را نداشته است و دستگاه طبق یک منطق خاص مثلا با استفاده از کارت های پانچ شده دستورات را درک می کرده است.

یک دستگاهCNC را میتوان عملا مانند دستگاه دستی ساده دانست که قابلیت فرمان پذیری از طریق کد ها و منطق ریاضیاتی را دارد. در این دستگاه حضور کاربر (اپراتور) برای کار با دستگاه محدود به ایستادن این فرد پشت بخش کنترل کننده دستگاه می باشد و با نوشتن برنامه های حرکتی فقط برای یکبار در دستگاه عمل مورد نظر را بصورت خودکار هر چند بار که بخواهیم بدون حضور کاربر تکرار می نماید.

کاربرد های دستگاه‌ های CNC

سی ان سی ها در انواع صنایع کاربرد دارند. دستگاه های سی ان سی می توانند عملیات متفاوتی مانند برشکاری، تراشکاری، سوراخ کاری و حکاکی را روی جنس های مختلف مانند فلزات، سنگ، چوب، شیشه، پلاستیک، پلکسی گلاس و … انجام میدهند. در موارد زیر به برخی دیگر از کاربرد های دستگاه سی ان سی اشاره میکنیم:

• ساخت اجزای مدل‌های سه بعدی
• ساخت قطعات تزئینی کوچک چوبی
• برش علائم برای ساخت تابلو
• ساخت ماکت
• ساخت قالب‌های غیرفلزی
• سوراخکاری  PCB
• ساخت نمونه (prototype) محصول قبل از ساخت قالب‌های تزریق پلاستیک با استفاده از CNC و SLA

تفاوت عملکرد دستگاه برش CNC و دستگاه حکاکی CNC

دستگاه برش سی ان سی در تولید قطعات و یا تقسیم کردن یک قطعه به چند قطعه کوچک‌تر کاربرد دارند. این دستگاه ها وظیفه جدا کردن دو قسمت نمونه از یکدیگر را بر عهده دارند. به این صورت که دستگاه، قسمتی از نمونه را به طور کامل جدا می‌کند و نمونه برش داده شده نهایی را تولید می‌کند. اما دستگاه ‌های تراش یا حکاکی CNC فقط بخشی از نمونه مورد نظر را تراش می‌دهند و درواقع قسمت کوچکی از نمونه که مد نظر است را جدا می‌کند. به‌ عنوان‌ مثال، اگر قصد کنده‌کاری روی سطح چوب یا سنگ را داشته باشید می‌توانید از دستگاه ‌های تراش CNC استفاده کنید.

مزایای دستگاه CNC

هر یک از دستگاه های سی ان سی(CNC) مزایایی دارد که به برخی از آنها اشاره میکنیم :

• از نظر اقتصادی مقرون به صرفه میباشد.
• برای اپراتور خطر پایینی دارد.
• سرعت بالاتری نسبت به ماشن آلات سنتی و NC دارد.
• ماشین های CNC را می‌توان با بهبود نرم افزار و سخت‌ افزار مورد استفاده برای براده‌ برداری به روز کرد.
• فرایند تولید می تواند تقریبا بدون نیاز به ایجاد نمونه اولیه یا یک مدل باشد، این امر موجب صرفه جویی در زمان و هزینه می شود.
• امکان تست قبل از اجرای برنامه کاری بر روی نرم افزار وجود دارد.
• دقت بسیار بالا و یکنواختی در دقت (تکرار پذیری)
• پس از برنامه ریزی، می توان این ماشین را ترک کرد و نیازی به دخالت انسانی (به جز بارگیری و تخلیه ) نیست.

انواع دستگاه های سی ان سی

دستگاه های سی ان سی به سه دسته لیزری، تراش و فرز تقسیم بندی میشوند که به توضیح هر یک از آنها می پردازیم.

دستگاه لیزر

دستگاه لیزری که خود به دو دسته لیزر فلزات و غیر فلزات تقسیم میشود:

دستگاه لیزر فلزات

از دستگاه لیزر فلزات برای اموری نظیر حکاکی، برش، تراش، جوش و … روی انواع فلزات استفاده می شود. برش لیزری فلزات یکی از پیشرفته ترین تکینیک های برش است که امروزه استفاده زیادی دارد. از مزیت های برش لیزری می توان سرعت، دقت و عدم نیاز به عملیات پردازش پس از برش را نام برد.

حتما بخوانید : برش لیزری چیست؟

دستگاه لیزر غیر فلزی

با استفاده از دستگاه لیزر غیر فلزات می توان انواع عملیات برش و حکاکی را روی مواد مختلفی مانند پلاستیک، پلکسی گلاس، چوب، شیشه، پارچه و … انجام داد. ماشین های سی ان سی لیزری غیر فلزی در ساخت ساعت دیواری، قاب عکس، سری وسایل اداری رومیزی، حکاکی خودکار تبلیغاتی، لوح تقدیر، حکاکی بر روی پارچه، کیف و کفش، چرم و …. کاربرد دارد.

دستگاه تراش CNC

دستگاه تراش: (lathe) ماشین ابزاری است که برای تراشیدن و شکل دهی به قطعات چوبی و فلزی معمولاً دوار به کار می‌رود. دستگاه های تراش CNC دستگاه های با کنترل CNC‌ هستند که ارزش کاری بالایی به دلیل قابلیت کنترل و فرم دهی سی ان سی دارند. به دلیل اینکه این دستگاه ها از نظر اقتصادی مقرون به صرفه میباشند و کیفیت بالایی دارند، آنها را در فرمها و شکلهای مختلفی میسازند. وظیفه اصلی ماشین تراش تغییر در اندازه قطعات، فرم آنها، پرداخت کاری قطعات با یک یا چند عمل برش با تنظیم رنده تراش است. اکثر قطعات ماشین آلات دارای مقاطع دایره‌ای شکل بوده و قابل تولید با ماشین تراش می‌باشند و از طرفی به منظور ارزان بودن و سرعت بالای تراشکاری نسبت به سایر روش‌ها استفاده از ماشین تراش در صنعت بالا می‌باشد.

اساس ماشین های تراش

بطور کلی اصول اساسی ماشین های تراش بر پایه عمل فلز تراش طراحی شده است و نیز عمل فلز تراشی با ماشینهای تراش سبب برداشت براده توسط لبه برش دنده و حرکت براده‌ها در طول سطح براده رنده می‌باشد. در تمام عملیات فلز تراشی مانند تراشکاری، سوراخکاری، فرزکاری و یا اره کاری براده تولید خواهد شد. در این حالت نیرویی برابر بیست تن بر اینچ مربع وارد می‌شود، که این مقدار نیروی زیاد باعث کشش و تغییر فرم فلز و میز ایجاد حرارت می‌شود و حرکت براده در طول سطح برش سبب اصطکاک شده و این مقدار اصطکاک در لبه برش رنده تولید حرارت می‌کند، که این خود یک عامل مهم در هنگام براده برداری است.

اجزاء اصلی ماشین تراش:

۱.گیربکس (headstock)

۲.بستر (bed)

۳.نظام (chuck)

۴.مرغک (tailstock)

۵.شفت مرغک (tailstock quill)

۶.پدال ها (pedals)

۷.کنترل پنل (control panel)

۸.تارت (turret)

انواع دستگاه تراش CNC

دستگاه های تراش CNC یا تراش سی ان سی انواع مختلفی دارند که در اینجا به چند مورد اشاره می کنیم:

1. دستگاه های تراش سی ان سی افقی لینیر (linear)  
2. دستگاه های تراش سی ان سی باکس (BoxWay)
3. دستگاه های تراش سی ان سی چند محوره و چند کاره
4. دستگاه های تراش سی ان سی مدل ( Gang Type ) 
5. دستگاه های سری تراش CNC سی ان سی مدل ( Swiss Type)

دستگاه فرز CNC

نوع آخر از دستگاه سی ان سی، دستگاه فرز است، که در آن به جای لیزر از ابزار برای براده برداری استفاده می شود. دستگاه فرز CNC  برای حکاکی و برش انواع سنگ، چوب و فلزات مناسب میباشد و مزیتی که دستگاه فرز نسبت به دستگاه لیزر سی ان سی دارد، عمق برش و حکاکی است.

فرز های CNC دارای سه محور حرکتی است که تفاوت آن با دستگاه تراش در یک محور عمودی اضافه می باشد. بر حسب نوع تولید مورد نظر میتوان برخی عملیات های دیگر مانند شیار تراشی، رزوه تراشی و پله تراشی را انجام داد.در این روش قطعه کار بر روی میز دستگاه ثابت است. با چرخش ابزار عمل براده برداری صورت می گیرد. با این دستگاه می توان عملیات گونیا کردن،  صفحه کردن و ساعت کردن انجام گیرد. با توجه به متعلقاتی که همراه با این دستگاه ها وجود دارد می توان عمل تقسیم بندی قطعات کار را برای زدن یک تعداد شیار یا سوراخ با فواصل مشخص را ایجاد کرد.

خصوصیات دستگاه فرز CNC چیست؟

از خصوصیات فرز سی ان سی(CNC) می توان به حرکت با آزادی عمل بیشتر اشاره کرد. به این ترتیب که نسبت به دستگاه های تراش، دستگاه فرز CNC قدرت مانور بیشتری را بر روی قطعه کار خواهد داشت. دستگاه فرز سی ان سی قابلیت انجام عملیات های ماشینکاری پیچیده تری نسبت به دستگاه های تراش سی ان سی دارند. در ضمن ماشین های فرز cnc توانایی ماشین کاری بر روی انواع مختلف قالب ها را دارند. ماشین های فرز بر حسب قرارگیری ابزارشان به انواع مختلفی دسته بندی می گردد که میتوان از آنها به ماشین های فرز افقی، ماشین های فرز عمودی و ماشین های یونیورسال اشاره کرد.

برای خرید دستگاه های سی ان سی (CNC) به چه نکاتی باید توجه کنیم؟

برای خرید دستگاه سی ان سی باید بررسی نکات زیادی را لازم دانست تا یک خرید خوب متناسب با نیاز کارگاهتان داشته باشید. سود زیاد کار با دستگاه سی ان سی و تنوع بسیار زیاد محصولات، مشتری را ترغیب به خرید دستگاه میکند و همین عاملی برای سودجویی عده ای می شود که اقدام به واردات و فروش دستگاه های بی کیفیت میکنند.

اشتباه در خرید به چند صورت رخ میدهد، برخی دستگاه مناسب نمی خرند. یعنی بدون در نظر گرفتن نیاز بازار و پیش بینی سفارشات آینده ، اقدام به خرید دستگاهی میکنند که به زودی متوجه میشوند برای کارشان مناسب نیست. ممکن است سایز دستگاه را درست انتخاب نکنند و یا فعالیتی که قرار است با آن به اهداف خود برسند را درست مشخص نکرده باشند. جلوگیری از این اشتباهات به راحتی صورت می گیرد اما درصورت عدم انجام تحقیقات لازم، خیلی زود تاثیرات منفی خود را بر روی کسب و کار شما خواهد گذاشت. شما باید سعی کنید در هنگام خرید دستگاه شرایط فعلی را با شرایط پیش بینی نشده آینده باهم بررسی کنید تا در آینده هیچ مشکلی برای شما ایجاد نشود.

یکی از دلایلی که باعث می شود خرید دستگاه اشتباه رخ بدهد، منطقه ای است که فرد می خواهد در آن فعالیت کند. وقتی یک شهر کوچک چند دستگاه CNC را به طور همزمان داشته و کاملا در حال فعالیت میباشند، نصب یک دستگاه دیگر نمی تواند توجیه اقتصادی داشته باشد و به همین علت باید با دقت صورت گیرد. این موضوع هم نیاز به مشورت و تحلیل بازار دارد که متاسفانه در بسیاری از مواقع انجام نمی شود و یا به درستی انجام نمی شود.