دستگاه سی ان سی چوب

 دستگاه سی ان سی یا دستگاه CNC یا همان  COMPUTER NUMERCAL CONTROL  که فرامین را با استفاده از یک کنترلر یا PC  از اپراتور دریافت می کند.

دستگاه های cnc جزو پرکاربردترین دستگاه های موجود در بازار می باشد و در صنایع مختلف از جمله: ماشین سازی، چوب، سنگ، فلز و لوازم کامپیوتر، کابینت سازی و .... کاربرد دارند.

این دستگاه توانایی انجام کار با سرعت و دقت بالا و افزایش بهره وری را دارد به همین منظور در صنایعی که دقت و ظرافت بالایی می خواهند مثل طلا سازی و منبت کاری چوب و سنگ و... به خوبی از عهده کار برآمده است.

کلیت دستگاه های cnc با یکدیگر یکسان هستند ولی از چند جهت می توان بین آن ها تفاوت قایل شد:

• سایز
• قدرت موتور
• تعداد محور

کاربرد دستگاه سی ان سی

معمولا از دستگاه س ان سی برای تولید حجم بالا (سری کاری) استفاده می شود. سه محور جزو ساده ترین و پرمصرف ترین دستگاه های سی ان سی هستند که در 3 محور X ،Y،Z حرکت می کند و عملیات برش، منبت روی چوب، فلز، سنگپلکسی را انجام می دهد. نوع فرز روی دستگاه را می توان نسبت به نوع متریال تغییر داد.

برای بالا بردن سرعت دستگاه، تعداد کله های دستگاه را افزایش می دهند مثلا دستگاه دو کله، دوکار را به طور همزمان انجام می دهد و دستگاه cnc هشت کله توانایی انجام کار روی هشت قطعه کار به طور همزمان را دارد که در نتیجه باعث بالا رفتن سرعت انجام کار می شود.

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

در دستگاه های سی ان سی به علت کوتاه بودن محور z آن ها  از بال اسکرو استفاده می کنند ولی در دستگاه هایی که طول محور z آن ها بلند است، استفاده از بال اسکرو ممکن نیست چون باعث تاب خوردگی آن می شود.

دستگاه های cnc  stepper موتور یا servo موتور هستند.
استپر موتورها برای اکثر دستگاه های cnc که به دقت یا سرعت بالایی نیاز ندارند،مناسب هستند.

دستگاهای فول آپشن و دستگاهایی که برای قالب سازی استفاده می شوند و همچنین دستگاهای 2*4 که سیستم tools change دارند چون به دقت و سرعت بالایی نیاز دارند موتورشان servo می باشد.   

انواع استپر موتورهای دستگاه cnc

موتورهای استپر دستگاه cnc در دو نوع تسمه ای و گیربکسی هستند هستند و نوع گیربکسی به علت قدرت بالا در دستگاه های صنعتی کاربرد دارد.

کنترلر DSP در دستگاه های cnc تعبیه شده اند که به صورت غیرمستقیم، یعنی نیازی به کامپیوتر نمی باشد، به دستگاه دستور می دهد. کار با دستگاه با استفاده از این کنترلر بسیار آسان و خرابی و دردسر کمتری دارد. در کنترلر های صنعتی مثل زیمنس و ... در حین کار امکان تغییر طرح وجود دارد ولی در کنترلر DSP این گونه نیست. باوجود کنترلر DSP، بعد از قطع برق امکان ادامه ی کار وجود دارد.

 در برنامه ی ARTCAM، ماشین کاری برای دستگاه سی ان سی تعریف و فایل خروجی (جی کد) را به همراه Usb به کنترلر ارسال می کنند و سپس دستورکار به دستگاه داده می شود و عملیات انجام می شود.

این دستگاه ها قابلیت پشتیبانی نرم افزارهای Artcam ،type3 ،you can cam و... را دارد که ساده ترین این نرم افزارها برای cnc های 3 محور Artcam و برای 4 محور و بالاتر powermill می باشد.

میزهای دستگاه سی ان سی

میزهای دستگاه سی ان سی (cnc) می توانند به دو صورت باشند:

1. بدون وکیوم (ساده): به واسطه گیره قطعه کار را نگه میدارد.
2. وکیوم دار: باعث نگه داشتن قطعه کار روی میز می شود.

 وقتی دستگاه دارای میز وکیوم باشد، امکان تکان خوردن و حرکت قطعه کار وجود ندارد و باعث دقت کار بالا می شود.

دستگاهی که میز وکیوم دارد، روی صفحه کار یک ورق MDF برای نگه داشتن قطعات کوچک و جلوگیری از ورود خاک اره به پمپ گذاشته می شود. ولی جنس میزکار دستگاه های بدون وکیوم از نوع آلومینیوم با روکش  PVC است.

انواع کنترل دستگاه CNC

این مقاله انواع نرم افزار کنترل دستگاه CNC موجود را پوشش می دهد. ماشینکاری CNC یعنی فرآیند شکل گیری فلز به اجزای طراحی شده توسط کامپیوتر. دستگاه  سی ان سی در واقع مخفف "کنترل عددی رایانه" است و به درستی نامگذاری شده است - رایانه ابزار برش را بر اساس مجموعه ای از کدهای عددی هدایت می کند که می توانند با استفاده از نرم افزار کامپیوتر تغییر دهند.

ماشینکاری با امکان تولید آسان طرح های 3 بعدی و کاهش سطح درگیری انسان در تشکیل فلز، صنعت ساخت فلز را تغییر داد. از زمان معرفی ماشین CNC، پیشرفت در کیفیت و سازگاری افزایش یافته است.

انواع نرم افزار کنترل دستگاه CNC

هنگامی که چندین دستگاه سی ان سی محصولی را تولید می کنند که به چندین عملیات نیاز دارد، طراحان از آن گروه ماشین ها به عنوان "سلول" یاد می کنند. امروزه دستگاه های سی ان سی معمولا اتومات هستند، زیرا توانایی عملکرد بدون کمک انسان را دارند. بسته های نرم افزاری که دستگاه را کنترل می کنند، برنامه های CAM هستند.

 تراشکاری NC با کنترل عددی قبل از تراشکاری CNC است - این ماشین های قبلی دارای پارامترهای عملیاتی بدون سیم و ثابت هستند. ماشین های NC توسط G-Codes کنترل می شوند، که به صورت نوارهای پانچ شده ای وارد رایانه دستگاه می شوند.

 نرم افزار CAM

پرونده های خاص ایجاد شده توسط نرم افزار CAM ماشین های CNC امروزی را کنترل می کند. نرم افزار CAM با حذف نیاز به تولید نقشه کاغذ پیش نویس از مولفه ی تولیدی مورد نظر، زمان تولید را کاهش می دهد.

با کنترل نرم افزار CAM بر روی دستگاه سی ان سی، دستگاه قادر به تولید حجم بالایی از قطعات بدون کمک انسان است. این دستگاه کنترل شده توسط نرم افزار CAM دارای لیزرهایی هستند که قادر به تشخیص حتی نقص های جزئی در محصول نهایی هستند. وقتی لیزر مشکلی را تشخیص می دهد، کامپیوتر به طور خودکار تلفن همراه اپراتور را شماره گیری کرده و او را از وضعیت مطلع می کند.

 نرم افزار CAD

نرم افزار CAD (Computer-Aided Design) برنامه ای است که برای طراحی محصولی استفاده می شود که در نهایت برنامه نرم افزاری CAM تولید خواهد کرد. بیشتر برنامه های CAD امروزی از سیستم های پیش نویس پایه 2D یا مدل سازهای سطح 3D جامد و برجسته برخوردار هستند.

نرم افزار CAD به طراحان این آزادی را می دهد تا محصول خود را بر روی صفحه رایانه ایجاد کرده و آن را برای ویرایش و چاپ بعدی ذخیره کنند، که این باعث کاهش زمان طراحی و تولید می شود. از دیگر قابلیت های نرم افزار CAD می توان به موارد زیر اشاره کرد

• مدل سازی مبتنی بر ویژگی پارامتری سه بعدی
• مدل سازی جامد
• مدل سازی سطح آزاد
• استفاده مجدد از اجزای طراحی
• ایجاد هندسه قاب بی سیم
• طراحی خودکار مجامع
• محاسبه خصوصیات جرمی مجموعه ها و قطعات
• تجسم کمک با سایه زنی و چرخش
• ارتباط پارامتری دو جهته
• مسیریابی کابل
• بسته بندی قطعات الکتریکی
• گنجاندن کد برنامه نویسی در یک مدل برای ارتباط و کنترل صفات مورد نظر مدل
• بهینه سازی طراحی قابل برنامه ریزی
• روال های پیشرفته تجزیه و تحلیل بصری
• تأیید طرح ها بر خلاف قوانین و مشخصات طراحی
• تولید خودکار اجزای طراحی استاندارد
• شبیه سازی طرح ها بدون ساخت نمونه اولیه فیزیکی
• نگهداری از کتابخانه های قطعات و مجموعه ها
• خروجی داده های طراحی مستقیما به تأسیسات تولیدی
• مستقیما به نمونه اولیه سریع یا ماشین تولید سریع برای نمونه های اولیه صنعتی بروید

 نرم افزار CAE

ابزارهای CAE مهندسی به کمک رایانه به مهندسین در تجزیه و تحلیل، طراحی، شبیه سازی، برنامه ریزی، ساخت، تشخیص و تعمیر فعالیت های ماشینی کمک می کند. ابزارهای CAE وظایف را در سه مرحله مدیریت می کنند:

• پیش پردازش
• تجزیه و تحلیل 
• پردازش پس از آن.

مناطقی که توسط برنامه های CAE مورد خطاب قرار می گیرند عبارتند از:

• تجزیه و تحلیل تنش در اجزا و مجموعه ها با استفاده از تحلیل اجزای محدود
• آنالیز جریان حرارتی و سیال
• سینماتیک
• شبیه سازی رویداد مکانیکی (MES)
• تجزیه و تحلیل برای شبیه سازی فرآیند برای عملیاتی مانند ریخته گری، تشکیل قالب قالب و قالب گیری
• بهینه سازی فرآیند یا محصول

نرم افزار CAD / CAE / CAM

برخی از شرکت های نرم افزاری هر سه جنبه از برنامه های کنترل دستگاه سی ان سی را در یک بسته نرم افزاری قابل مدیریت، با برچسب CAD / CAE / CAM ادغام کرده اند. این برنامه های نرم افزاری کل مراحل ساخت را کنترل می کنند: طراحی اصلی ایجاد شده در CAD، تجزیه و تحلیل انجام شده توسط CAE و ساخت نهایی که توسط نرم افزار CAM کنترل می شود.