ماشین‌های CNC (کنترل عددی کامپیوتری) انقلابی در دنیای تولید و ساخت ایجاد کرده‌اند. این ماشین‌های پیشرفته با استفاده از کنترل‌های کامپیوتری و ابزارهای دقیق، قابلیت تولید قطعات پیچیده با دقت بالا را فراهم می‌آورند. در این مقاله، با انواع مختلف ماشین‌های CNC و کاربردهای تخصصی هر یک آشنا خواهید شد.

تعریف ماشین  CNC

ماشین CNC یک دستگاه قابل برنامه ‌ریزی است که می‌تواند به طور خودکار عملیات ماشین‌کاری CNC را انجام دهد. CNC مخفف “Computer Numerical Control”  یا کنترل عددی کامپیوتری است. این فرآیند ساخت تفریقی، معمولاً از کنترل‌های کامپیوتری و ابزارهای ماشین برای حذف لایه‌هایی از مواد خام استفاده کرده و قطعات سفارشی را تولید می‌کند.

انواع ماشین‌های  CNC

۱. پرینتر سه ‌بعدی  CNC

پرینتر سه‌بعدی، که به عنوان ماشین تولید افزایشی نیز شناخته می‌شود، نوعی ماشین CNC است که عناصر را لایه به لایه چاپ می‌کند. فرآیند CAD و CAM طراحی و نقشه محصول را ایجاد می‌کند و سپس پرینتر سه‌بعدی، آن طراحی را محقق می‌سازد. این نوع ماشین CNC اغلب برای نمونه‌سازی استفاده می‌شود و در توسعه محصولات جدید، نقش کلیدی ایفا می‌کند.

۲. ماشین روتر CNC

روتر CNC شباهت زیادی به فرز CNC دارد اما معمولاً برای ماشین‌کاری مواد نرم‌تر استفاده می‌شود و نسبت به فرزهای CNC دقت کمتری دارد. روترهای CNC با قابلیت استفاده از کنترل عددی کامپیوتری مشخص می‌شوند تا مسیرهای دوک و ابزار ماشین را برای طراحی و شکل‌دهی موادی نظیر چوب، فولاد، فوم، کامپوزیت‌ها، آلومینیوم و پلاستیک هدایت کنند.

روترهای CNC معمولاً شامل موتورهای پله‌ای، درایورهای پله‌ای، پایه مکانیکی، دوک، کنترلرها و منبع تغذیه هستند. این ماشین‌ها ضایعات را کاهش داده، بهره‌وری و دقت را افزایش می‌دهند و محصولات را سریع‌تر تولید می‌کنند.

۳. ماشین حفاری  CNC

حفاری با استفاده از مته‌های چرخشی برای ایجاد سوراخ‌های استوانه‌ای در قطعه کار انجام می‌شود. طراحی مته اجازه می‌دهد که براده‌های فلزی از قطعه کار دور شوند. انواع مختلفی از مته وجود دارد که هر کدام برای کاربرد خاصی استفاده می‌شود. انواع مته‌های موجود شامل مته‌های نشانه‌گذاری، مته‌های ضربه‌ای، مته‌های ماشین پیچ و ریمرهای چک، می‌شود.

۴. ماشین تراش CNC

تراشکاری از ابزارهای برش تک نقطه برای حذف مواد از قطعه کار در حال چرخش استفاده می‌کند. طراحی ابزار تراش بر اساس کاربرد خاص متفاوت است و ابزارهایی برای زبری، پرداخت، سطح‌سازی، رزوه‌زنی، شکل‌دهی، زیربری، جداسازی و شیارزنی در دسترس است.

فرآیند تراش CNC همچنین از تراش‌ها یا ماشین‌های تراش مجهز به CNC استفاده می‌کند. انواع تراش‌های CNC شامل تراش‌های برجکی، تراش‌های موتوری و تراش‌های هدف خاص است.

۵. ماشین CNC پنج محوره

ماشین CNC پنج محوره به حرکات خطی سه محور سنتی ابزار ماشین  X)، Y، (Z  دو محور چرخشی اضافه می‌کند تا به ابزار ماشین دسترسی به پنج طرف از شش طرف قطعه در یک عملیات واحد را فراهم آورد. با اضافه کردن یک فیکسچر نگه‌دارنده کار قابل چرخش و کج‌شونده (یا ترانیون) به میز کار، آسیاب به آنچه که 3+2 یا ماشین شاخص یا موقعیتی نامیده می‌شود تبدیل می‌شود و امکان نزدیک شدن تیغه آسیاب به پنج طرف از شش طرف قطعه کار منشوری در زاویه 90 درجه را بدون نیاز اپراتور به تنظیم مجدد قطعه کار برای ماشین‌کاری طرف‌های مختلف فراهم می‌آورد.

۶. ماشین فرز CNC

فرزکاری از ابزارهای برش چند نقطه چرخشی برای شکل‌دهی قطعه کار استفاده می‌کند. ابزارهای فرز به صورت افقی یا عمودی جهت‌گیری می‌شوند، از جمله مته های فرز انگشتی، فرزهای مارپیچی و فرزهای پخ‌زن.

فرآیند فرز CNC همچنین از ماشین‌آلات فرز مجهز به CNC استفاده می‌کند که به عنوان ماشین‌های فرز یا آسیاب شناخته می‌شوند و می‌توانند به صورت افقی یا عمودی جهت‌گیری شوند. فرز‌های پایه می‌توانند حرکات سه محوره داشته باشند و مدل‌های پیشرفته‌تر محورهای اضافی را در بر می‌گیرند.

۷. ماشین برش پلاسما  CNC

ماشین‌های برش پلاسما CNC مواد را برش می‌دهند. آن‌ها از مشعل پلاسما برای برش مواد استفاده می‌کنند. شرط اصلی ماشین‌های برش پلاسما CNC این است که مواد یا قطعه کار برای برش باید از نظر الکتریکی رسانا باشد. برخی از مواد معمول استفاده شده با برش پلاسما شامل برنج، مس، آلومینیوم، فولاد و فولاد ضد زنگ است.

ماشین برش پلاسما CNC دارای مشعل پرقدرتی است که می‌تواند حتی سخت‌ترین مواد مانند تیتانیوم و فولاد را نیز برش دهد. در ماشین برش پلاسما CNC، مشعل پرقدرت با عبور دادن گاز پرسرعت از میان نازل ایجاد می‌شود.

۸. ماشین برش لیزر CNC

چندین نوع ماشین برش لیزر موجود است که به لیزرهای گازی، مایع و حالت جامد طبقه‌بندی می‌شوند. انواع بر اساس حالت محیط فعال لیزر متمایز می‌شوند و اینکه محیط فعال لیزر از چه موادی تشکیل شده است. دو نوع اصلی لیزرهای به کار گرفته شده لیزرهای CO2 و حالت جامد هستند.

لیزر CO2 که یکی از متداول‌ترین لیزرهای حالت گازی است، از مخلوط دی‌اکسید کربن به عنوان محیط فعال لیزر استفاده می‌کند. لیزرهای CO2 معمولاً مواد غیرفلزی را برش می‌دهند زیرا مدل‌های اولیه ماشین به اندازه کافی قدرتمند نبودند تا فلزات را برش دهند.

۹. ماشین تخلیه الکتریکی CNC

ماشین‌های تخلیه الکتریکی CNC به عنوان ماشین‌های جرقه CNC نیز شناخته می‌شوند. آن‌ها نوع خاصی از ماشین CNC هستند که از جرقه‌های الکتریکی برای مدیریت مواد به شکل مطلوب استفاده می‌کنند.

تخلیه الکتریکی اثری گذرا دارد، به این معنا که می‌تواند عناصری را که از آن ارائه می‌شود تخریب کند. ماشین‌های تخلیه الکتریکی CNC با طراحی جرقه‌های کنترل شده برای تغییر شکل مواد از این موضوع استفاده می‌کنند.

۱۰. ماشین سنگ‌زنی CNC

ماشین سنگ‌زنی CNC ابزاری با عملکرد دقیق است که از چرخ چرخشی برای برداشتن فلز از فلز استفاده می‌کند. ماشین‌های سنگ‌زنی CNC معمولاً برای میل‌بادامک‌ها، بلبرینگ‌های گلوله‌ای، شفت‌های گیربکس و سایر قطعات کاری که نیاز به پرداخت دقیق و صحیح دارند، استفاده می‌شود.

۱۱. ماشین CNC با تعویض خودکار ابزار

ماشین CNC تعویض کننده خودکار ابزار، ظرفیت حمل ابزار ماشین و نرخ تولید را توسعه داده و قابلیت ماشین را برای کار با ابزارهای متعدد بهبود می‌بخشد. این نوع ماشین CNC ابزارها را بسیار سریع تعویض کرده و ابزارهای فرسوده یا شکسته را به طور موثر مدیریت و تعویض می‌کند.

نحوه انتخاب بهترین نوع ماشین  CNC

انتخاب بهترین نوع ماشین CNC با دانستن فرآیند CNC مورد نظر شما و موادی که با آن‌ها کار می‌کنید انجام می‌شود. برخی از ملاحظات کلیدی عبارتند از وزن ماشین، شعاع کار، سرعت ماشین، در دسترس بودن قطعات یدکی و مصرف برق.

مواد رایج مورد استفاده در ساخت ماشین‌های CNC آلومینیوم، کامپوزیت پلیمری و چدن هستند. چدن بهترین ساخت زمانی است که به ماشینی بادوام برای کارهای سخت نیاز دارید. سایر مواد برای وظایف سبک‌تر مناسب هستند.

ماشین CNC شما باید بزرگ‌تر از حداکثر ناحیه محصولات شما باشد. ماشین شما باید شعاعی بزرگ‌تر از بزرگ‌ترین موادی داشته باشد که برش می‌دهید. هنگام انتخاب بهترین نوع ماشین CNC باید نرخ تغذیه را در نظر بگیرید که نرخی را که می‌توانید در طول فرآیندهای تولید مواد را برش دهید تعیین می‌کند.

مانند هر وسیله دیگری، ماشین CNC ممکن است با استفاده خراب یا فرسوده شود. باید اطمینان حاصل کنید که تکنسین‌های شما می‌توانند به راحتی برند مورد خرید شما را تعمیر کنند و قطعات یدکی در دسترس است. این امر زمان خرابی ماشین را کاهش خواهد داد.

بسته به ماشینی که انتخاب می‌کنید، ممکن است نیاز به افزایش توان برق موجود در کارگاه داشته باشید. بررسی نیازهای انرژی ماشین شما و انجام تنظیمات ضروری در محل کار ضروری است.

نتیجه‌گیری

ماشین‌های CNC ابزارهای قدرتمندی هستند که انقلابی در صنایع تولید و ساخت ایجاد کرده‌اند. هر نوع از این ماشین‌ها کاربردهای خاص خود را دارد و انتخاب صحیح آن‌ها بستگی به نیازهای پروژه، نوع مواد و دقت مورد نیاز دارد. با درک صحیح از قابلیت‌ها و محدودیت‌های هر نوع، می‌توان بهترین تصمیم را برای سرمایه‌گذاری در تجهیزات تولیدی اتخاذ کرد.

این مقاله بر اساس منابع معتبر صنعتی تهیه شده و جدیدترین اطلاعات در زمینه ماشین‌های CNC را ارائه می‌دهد