در این مقاله سعی داریم شما را با مفهوم سی ان سی آشنا کنیم. سی ان سی (cnc ) یا همان ماشین کنترل عددی که مخفف Numerical Computer Control می باشد.این عبارت به معنای کنترل رقمی رایانه ای است که مفهوم آن راهبری و کنترل ماشین آلات صنعتی با استفاده از رایانه (کامپیوتر) است. دستگاه سی ان سی ابزاری است که می تواند با استفاده از رایانه بر روی فلز یا چوب تغییراتی را ایجاد کند.

به طور کلی سی ان سی cnc به ماشینی گفته می شود که از کامپیوتر دستور بگیرد . با توجه به پیشرفت تکنولوژی این دسته از ماشین آلات که با کامپیوتر کار می کنند .این دستگاه در واقع یک فرز صنعتی است که با استفاده از نرم افزارهای کامپیوتری کنترل و هدایت می شود. این نرم افزارها دخالت انسان در برش و شکل دادن چوب را به حداقل می رساند. با استفاده از این دستگاه فرد می تواند تمام طرح های فرز کاری و ماشین کاری چوب را با استفاده از نرم افزارهای گرافیکی مناسب آماده کند و باقی کارها را به عهده دستگاه سی ان سی بگذارد.

به طور معمول دستگاه های cnc  نوین تاک دارای سه محور ( X  (طول )، Y  ( عرض )، Z  (ارتفاع ) )  می باشند و از فرز (مته) برای برش و حکاکی استفاده می کنند.

انواع دستگاه های CNC  چوب و سنگ

1- دستگاه حکاکی و برش CNC
2- دستگاه  CNC  بدون وکیوم
3- دستگاه حکاکی و برش CNC  با میز وکیوم
4- دستگاه حکاکی CNC  روتاری و تخت
5-   دستگاه CNC  حکاکی و تخت 8 هد
6- دستگاه CNC  حکاکی و برش 5 محور
7- دستگاه CNC  ربات
8- دستگاه CNC  حکاکی و برش سنگ
9- دستگاه  CNC  خراطی دو کله

 

ویژگی های یک دستگاه CNC

1- اصلی ترین قسمت دستگاه اسپیندل آن است که در دو نوع هوا خنک و آب خنک می باشد. سیستم آب خنک با توجه به گردش مداوم آب داخل اسپیندل برای انجام کارهای خدماتی که مدت زمان کار در آنها زیاد است مناسب می باشد. باید توجه داشته باشید که اسپیندل ها توان های متفاوتی دارند ، هرچه قدر قدرت اسپیندل بیشتر باشد روند کار بهتر خواهد بود.

انواع موتورهای دستگاه سی ان سی (اسپیندل)

اسپیندل دستگاه سی ان سی هوا خنک

  • صدای زیاد

  • وابسته به دمای محیط

  • غیر قابل تعمیر یا هزینه تعمیر بالا

  • مصرف برق بالا

  • توان اسپیندل 4/5kw تا  6kw

  • سرعت چرخش اسپیندل 18000 دور در دقیقه

  • اسپیندل دستگاه سی ان سی آب خنک

    • صدای کمتر نسبت به اسپیندل هوا خنک

    • به دمای محیط وابسته نیست

    • هزینه تعمیر پایین

    • مصرف برق پایین

    • توان اسپیندل 2/2kw تا3/2 kw

    • سرعت چرخش اسپیندل 24000  دور در دقیقه

2- بهتر است بدانید که اگر موتور های دستگاه  سه فاز باشند  از قدرت بیشتری برخوردار می باشد، سرو موتور دارای اینکودر و استپ موتور بدون اینکودر است ، هزینه نگه داری استپ موتور نسبت به سروو موتور پایین تر است.

3-DSP  یا کنترلر (3 محوره یا 4 محوره ) مهم ترین قسمت یا مرکز فرمان دستگاه cnc  می باشد. DSP قابل استفاده با سیستم الکترونیک پیشرفته و برنامه نویسی داخلی می باشد که این دستگاه را بی نیاز از کامپیوتر می کند و دسترسی آسان و کارکرد راحت تری را برای اپراتور فراهم می کند. DSP  دارای حافظه طولانی و ذخیره ی اطلاعات می باشد. پس از قطع برق یا خاموش شدن دستگاه توسط اپراتور به وسیله dsp  می توان ادامه کار را انجام داد. کنترل سرعت دستگاه و همچنین تنظیم ارتفاع z  از دیگر مزیت های DSP  می باشد.

4- برای تبدیل حرکت دورانی به حرکت خطی از چرخ دنده های شانه ای استفاده می شود.

چرخ دنده شانه ای مورب از مزایای زیر برخوردار می باشد:

  • عدم محدودیت سرعت نسبت به بال اسکرو ، عمر و ماندگاری بالا

  • از بین بردن لقی و لرزش

  • بزرگ تر شدن سطح درگیری

  • دقت بالا تر در حد بال اسکرو

  • ظرفیت بالا در حد انتقال بار

  • روغنکاری توسط پمپ روغن در دستگاه CNC  باعث کاهش حرارت و افزایش طول عمر قطعه و کاهش درگیر بودن قطعات با یکدیگر و اصطحکاک میان آنها می شود.

  • پمپ وکیوم باعث ثابت نگه داشتن قطعه کار و مکش قوی و یکنواخت در تمامی فضای میز می شود.

  • بال اسکرو باعث حرکت بار در راستای محور z  می شود و حداکثر میزان انتقال بار در این راستا وابسته به طول بال اسکرو و بازو دستگاه است.

  • برای داشتن حرکت مستقیم، یکنواخت و روان از ریل و واگن استفاده میشود. ساچمه های موجود نیروهای شعاعی وارد بر بدنه دستگاه را دفع می کنند.

  • مکنده ها (صنعتی و نیمه صنعتی) دارای موتور های تک فاز یا سه فاز می باشند.

  • مکنده های صنعتی موتوری با قدرت بالا و مکنده نیمه صنعتی موتور کوچکی دارد.

  • مکنده صنعتی در کارگاه های پیشرفته و مکنده نیمه صنعتی در کارگاه های کوچک تر استفاده می شود.

 سی ان سی  (CNC)  قطعه کار ثابت

سی ان سی cnc هایی که دکل متحرک دارند و قطعه کار ثابت می باشد را سی ان سی cnc قطعه کار ثابت می نامند. این سی ان سی cnc همیشه مجهز به سیستمی برای انجام کار می باشد. سی ان سی cnc ها می توانند بین دو تا پنج محور حرکت نمایند و همیشه حامل یک ابزار اجرایی می باشد. که این ابزار اجرایی کار را روی قطعه کار انجام می دهد و با توجه به این ابزار اجرایی یک سی ان سی CNC نام گذاری می شود . برای مثال
چند نمونه سی ان سی CNC با اجزاهای اجرایی متفاوت را نام می بریم :

  • سی ان سی (CNC) که حامل چند نوع اسپندیل می باشد را سی ان سی فرز می نامند .

  • سی ان سی هایی (CNC) که حامل نازل پلاسما باشند را سی ان سی پلاسما می نامند .

  • سی ان سی هایی(CNC) که حامل نازل آب باشند را سی ان سی واترجت می نامند .

  • سی ان سی هایی (CNC)که حامل نازل لیزر باشند را سی ان سی لیزر می نامند .

 سی ان سی فرز

سی ان سی فرز cnc خود به چند دسته تقسیم می شود :

  • سی ان سی فرز cnc چوب و فلزات نرم .

  • سی ان سی cnc فرز سنگ

  • سی ان سی cnc فرز فلزات سخت و آهنی

  • سی ان سی فرز cnc شیشه

 

این دسته از سی ان سی cnc ها جزء سی ان سی های سبک می باشد که می بایست در سرعت های بالا دقت بیشتر خود را نیز حفظ نماید .

  • سی ان سی های چوب cnc در سایز های ۳۰×۳۰ سانتی متر تا ۴۰۰×۲۰۰ سانتی متر ساخته می شود .

  • سی ان سی های فرز چوب cnc می تواند با یک و یا چند اسپندیل ساخته شود .

  • سی ان سی های فرز چوب cnc می تواند به صورت تخت ، سیستم روتاری و یا هر دو با هم ساخته شود .

  • سی ان سی های فرز cnc چوب عموماً بین ۳ تا ۵ محور ساخته می شود .

سی ان سی چوب cnc در بازار به دو قسمت تقسیم می شود :
۱ – سی ان سی cnc ام دی اف MDF
۲- سی ان سی منبت cnc

سی ان سی cnc ام دی اف MDF

  • سی ان سی cnc ام دی اف عمدتاً در دو سایز 130*250 سانتیمتر و 200*400 سانتیمتر ساخته می شود.

  • سی ان سی cnc ام دی اف بیشتر با سه محور کار می کند و دارا ی یک اسپندیل می باشد.

  • سی ان سی cnc ام دی اف می تواند مجهز به اسپندیل با تعویض ابزار اتوماتیک یا همان tool changer ساخته شود و این ابزار سرعت کار دستگاه را با لا می برد.

  • سی ان سی cnc ام دی اف می تواند با میز و کیوم و یا بدون میز و کیوم ساخته شود .

سی ان سی منبت cnc

  •  سی ان سی منبت cnc غالبا با چند اسپندیل ساخته می شود . چرا منبت کاری روی چوب به مراتب زمان بر تر است نسبت کار سی ان سی ام دی اف و غالباً نیازی به میز های چهار متری که دستگاه بتواند در تمام آن حرکت کند نیست .

  •  سی ان سی منبت cnc در تعداد ۶ اسپندیل ، ۸ اسپندیل ، ۱۰ اسپندیل و ۱۲ اسپندیل ساخته می شود .

  •  سی ان سی منبت ۸ کله cnc مرسوم ترین سی ان سی های ام دی اف می باشد .

  • سی ان سی منبت ۸ کله cnc زمانی بیشترین کارایی را دارد که به صورت چهار محور ساخته شود .

  • سی ان سی منبت ۸ کله cnc می تواند هم با رو کاری و هم بدون رو کار ی ساخته شود .

  • سی ان سی منبت ۸ کله cnc با پیشرفت های حاصله در این صنعت امروزه می توانند به طور هم زمان روی اجسام تخت و مدور منبت انجام دهد .

سی ان سی منبت

 سی ان سی فرز سنگ

  • سی ان سی فرز سنگ cnc جزء سی ان سی ها ی قدرتمند با سرعت پایین می باشد .

  • سی ان سی ها سنگ cnc همیشه دارای یک حوضچه آب می باشد و قطعه کار می بایست در محیطی غوطه ور در آب باشد و نیز همچنین با پاشش سطحی آب روی ابزار در حال کار سی ان سی cnc ابزار سی ان سی سنگ می بایست خنک شود .

  • سی ان سی سنگ cnc با توجه به سختی سنگ همیشه دارای اسپندیل نسبتاً قدرتمند می باشد .

  • سی ان سی سنگ cnc عموماً مجهز به یک سیستم انتقال قدرت قدرتمند و با دقت است (دنده شانه مورب )

  • سی ان سی سنگ CNCبا توجه به سختی سنگ از ابزار های خاصی استفاده می کنند . ابزار های سی ان سی سنگ CNCعموماً از تنگستن کار باید ، الماسه ، و سود الماسه ساخته می شود .

سی ان سی فلزات سخت و آهنی

  • سی ان سی فلزات CNC سخت و آهنی عموما در سایز ها ی کوچک تولید می شود

  • سی ان سی فلزات CNC سخت و آهنی بسیار سخت و قدرتمند ساخته می شود و از نظر وزن و قدرت قابل قیاس با سی ان سی های چوب CNCو سنگ نمی باشد .

  • سی ان سی فلزات CNC سخت و آهنی به مراتب دقت بالاتری نسبت سی ان سی چوب و سنگ دارد .

سی ان سی شیشه CNC

سی ان سی CNC شیشه در حیث ساختاره سازه بسیار نزدیک به سی ان سی سنگ است .

سی ان سی پلاسما CNC

  • سی ان سی cnc پلاسما به سی ان سی گفته می شود که یک یا چند نازل پلاسما را با خود حمل کند و از کامپیوتر دستور بگیرد .

  • سی ان سی cnc پلاسما عمدتا برای برش کاری فلزات استفاده می شود .

  • سی ان سی cnc پلاسما بسیار نویز پذیر بوده هستند ، حذف ، کنترل نویز در سی ان سی cnc ها ی پلاسما بسیار اهمیت دارد .

  • این سی ان سی ها CNC بیشترین نویز را در بین سی ان سی cnc ها دارد باعث اختلال در سیستم کنترلر دستگاه می شود .

 سی ان سی واتر جت CNC

  • سی ان سی cnc واتر جت به سی ان سی CNC گفته می شود که دارای یک پمپ فشار قوی یک نازل آب باشد .

  • سی ان سی cnc واتر جت روی دکل آن نصب است و مثل بقیه سی ان سی ها توسط کنترلر هدایت می شود .

  • سی ان سی cnc واتر جت یک سی ان سی دو محور می باشد .

  • سی ان سی cnc واتر جت عموما برای برش کاری فلزات و سنگ استفاده می شود ، به دلیل نازک بودن خط برش واتر جت از آن برای برش کاری سنگ با دقت بالا و ساخت معرق سنگ بسیار استفاده می شود .

  • سی ان سی cnc واتر جت می تواند سنگ و فلزات را تا ده سانتی متر برش دهد .

  • سی ان سی cnc واتر جت می تواند مواد دیگری مثل سرامیک و سنگ ، فلزات ، پلاستیک ها و … برش دهد و چون این کار را بدون ایجاد حرارت انجام می دهد تغییری در خاصیت فلز و دیگر مواد ایجاد نمی کند .

 سی ان سی لیزر cnc

  • سی ان سی cnc لیزر به سی ان سی گفته می شود که دارای یک منبع تولید لیزر و یک ساختار سی ان سی cnc باشد.

  • سی ان سی cnc لیزر در دو محور حرکت می کند منبع تولید لیزر باعث می شود که سی ان سی لیزر به همان اسم نامگذاری شده مثلا سی ان سی لیزر مجهز به منبع لیزر co2 در اثر برخورد الکترون های ، آرگون و ……ایجاد می شودو به نام سی ان سی لیزر co2معروف است .

 سی ان سی لیزر

سی ان سی cnc لیزر ND yag

این کلاس لیزر بیشتر روی فلزات تأثیر گذار بوده و برای حکاکی و برش کاری روی فلزات استفاده می شود .

سی ان سیCNC لیزر RF

این کلاس سی ان سی لیزر بسیار نزدیک به لیزر Co2 می باشد البته با دقت و قدرت بیشتر ، در لیزر Co2 به دلیل وجود تیوپ شیشه ای نمی توان توان دستگاه لیزر را بیش تر از ۱۸۰ ولت بالا برد اما در لیزر RF به دلیل وجود تیوپ فلزی می توان توان دستگاه را تا ۴۰۰ یا ۵۰۰ وات بالا برد .

سی ان سی CNC لیزر Fiber

این کلاس سی ان سی CNC لیزر از حیث نوع لیزر بسیار نزدیک به لیزر ND yag می باشد با این تفاوت که بازده و ( راندمان ) این نوع لیزر (Fiber) بسیار بالاتر از لیزر ND yag می باشد و برای حکاکی و برش کاری روی فلزات و غیر فلزات استفاده می شود . این کلاس لیزر (Fiber ) دارای چهار متغیر می باشد و این موضوع می تواند کمک کند به طیف موادی که دستگاه لیزر می تواند روی آن کار کند .

سی ان سی UV

این کلاس لیزر بسیار کارایی دارد می تواند با طول موج کم کارایی بالایی دارد و می تواند کاربرد های صنعتی ، غذایی و دارویی داشته باشد .

  • لیزر UV می تواند روی فلزات و غیر فلزات حکاکی و برش کاری داشته باشد .

  • لیزر UV می تواند روی مواد غذایی و دارویی هم حکاکی و برش کاری داشته باشد.