ماشینکاری CNC چیست؟

ماشینکاری CNC اصطلاحی است که معمولاً در تولید و کاربردهای صنعتی استفاده می شود. از این فرایند در تولید و اتوماسیون صنعتی استفاده می شود.

اما CNC دقیقا چیست؟ و دستگاه CNC چیست؟

ماشینکاری CNC چیست؟

اصطلاح CNC مخفف “کنترل عددی کامپیوتری” است، تعریف ماشینکاری CNC این است که یک فرآیند تولید کاهشی است که معمولاً از کنترل‌های کامپیوتری و ماشین‌ابزار برای حذف لایه‌های مواد از یک قطعه استوک استفاده می‌کند. قطعه کار و یا قطعه ای با طراحی سفارشی تولید می کند.

این فرآیند برای طیف گسترده ای از مواد از جمله فلزات، پلاستیک ، چوب، شیشه ، فوم و کامپوزیت ها مناسب است و در صنایع مختلفی مانند ماشینکاری بزرگ CNC ، ماشینکاری قطعات و نمونه های اولیه برای مخابرات و CNC کاربرد دارد. ماشینکاری قطعات هوافضا، که نسبت به سایر صنایع نیاز به تلرانس کمتری دارند.

توجه داشته باشید که بین تعریف ماشینکاری CNC و تعریف ماشین CNC تفاوت وجود دارد – یکی یک فرآیند و دیگری یک ماشین است. ماشین CNC (گاهی اوقات به اشتباه به عنوان ماشین C و C شناخته می شود) یک ماشین قابل برنامه ریزی است که قادر است به طور مستقل عملیات ماشینکاری CNC را انجام دهد.

ماشینکاری CNC به عنوان یک فرآیند تولید و خدمات در سراسر جهان در دسترس است. شما می توانید به راحتی خدمات ماشینکاری CNC را در اروپا و همچنین در آسیا، آمریکای شمالی و جاهای دیگر در سراسر جهان پیدا کنید.

فرآیندهای تولید کاهشی، مانند ماشینکاری CNC ، اغلب در مقایسه با فرآیندهای تولید افزایشی ، مانند چاپ سه بعدی، یا فرآیندهای تولید شکل دهنده، مانند قالب گیری تزریق مایع ارائه می شوند.

در حالی که فرآیندهای تفریق لایه‌هایی از مواد را از قطعه کار حذف می‌کنند تا شکل‌ها و طرح‌های سفارشی تولید کنند، فرآیندهای افزودنی لایه‌هایی از مواد را جمع‌آوری می‌کنند تا شکل مورد نظر را تولید کنند و فرآیندهای شکل‌دهنده تغییر شکل داده و مواد موجود را به شکل دلخواه تغییر می‌دهند.

ماهیت خودکار ماشین‌کاری CNC امکان تولید قطعات با دقت و دقت بالا، قطعات ساده و مقرون‌به‌صرفه را در هنگام اجرای دوره‌های تولید یک‌باره و با حجم متوسط ​​فراهم می‌کند. با این حال، در حالی که ماشینکاری CNC مزایای خاصی را نسبت به سایر فرآیندهای تولید نشان می دهد، درجه پیچیدگی و پیچیدگی قابل دستیابی برای طراحی قطعات و مقرون به صرفه بودن تولید قطعات پیچیده محدود است.

در حالی که هر نوع فرآیند تولید دارای مزایا و معایب خود است، این مقاله بر روی فرآیند ماشینکاری CNC تمرکز دارد، اصول اولیه فرآیند و اجزای مختلف و ابزارهای دستگاه CNC را تشریح می کند. علاوه بر این، این مقاله به بررسی عملیات های مختلف ماشینکاری CNC مکانیکی می پردازد و جایگزین هایی برای فرآیند ماشینکاری CNC ارائه می دهد.

مروری بر فرآیند ماشینکاری CNC

ماشینکاری CNC که از فرآیند ماشین‌کاری کنترل عددی (NC) که از کارت‌های نوار پانچ استفاده می‌کند، یک فرآیند تولیدی است که از کنترل‌های رایانه‌ای برای کارکرد و دستکاری ماشین‌ها و ابزارهای برش برای شکل دادن به مواد اولیه مانند فلز، پلاستیک، چوب، فوم، کامپوزیت استفاده می‌کند.

در حالی که فرآیند ماشینکاری CNC قابلیت ها و عملیات های مختلفی را ارائه می دهد، اصول اساسی فرآیند تا حد زیادی در همه آنها یکسان است. فرآیند اصلی ماشینکاری CNC شامل مراحل زیر است:

• طراحی مدل CAD
• تبدیل فایل CAD به یک برنامه CNC
• آماده سازی دستگاه CNC
• اجرای عملیات ماشینکاری

طراحی مدل CAD

فرآیند ماشینکاری CNC با ایجاد یک بردار دوبعدی یا طرح CAD قطعه جامد سه بعدی در داخل یا توسط یک شرکت خدمات طراحی CAD/CAM آغاز می شود. نرم افزار طراحی به کمک کامپیوتر (CAD) به طراحان و سازندگان این امکان را می دهد که مدل یا رندر قطعات و محصولات خود را همراه با مشخصات فنی لازم مانند ابعاد و هندسه برای تولید قطعه یا محصول تولید کنند.

طراحی قطعات ماشینکاری CNC به دلیل قابلیت (یا ناتوانی) ماشین و ابزار CNC محدود شده است. به عنوان مثال، بیشتر ماشین‌آلات CNC استوانه‌ای هستند، بنابراین هندسه‌های قطعات ممکن از طریق فرآیند ماشین‌کاری CNC محدود می‌شود، زیرا ابزارسازی بخش‌های گوشه‌ای منحنی ایجاد می‌کند.

علاوه بر این، ویژگی‌های مواد در حال ماشین‌کاری، طراحی ابزار، و قابلیت‌های نگهداری کار دستگاه، امکانات طراحی مانند حداقل ضخامت قطعات، حداکثر اندازه قطعه، گنجاندن و پیچیدگی حفره‌ها و ویژگی‌های داخلی را محدودتر می‌کند.

پس از تکمیل طراحی CAD، طراح آن را به یک فرمت فایل سازگار با CNC، مانند STEP یا IGES صادر می کند.

تبدیل فایل CAD

فایل طراحی CAD فرمت‌شده از طریق یک برنامه، معمولاً نرم‌افزار تولید با کمک کامپیوتر (CAM) اجرا می‌شود تا هندسه قطعه را استخراج کند و کد برنامه‌نویسی دیجیتال را تولید کند که دستگاه CNC را کنترل می‌کند و ابزار را برای تولید قطعه طراحی‌شده سفارشی دستکاری می‌کند.

ماشین های CNC از چندین زبان برنامه نویسی از جمله G-code و M-code استفاده می کردند. شناخته شده ترین زبان برنامه نویسی CNC، کد عمومی یا هندسی ، که به عنوان G-code نامیده می شود ، زمان، مکان و نحوه حرکت ماشین ابزار را کنترل می کند – به عنوان مثال، چه زمانی روشن یا خاموش شود، چقدر سریع به یک مکان خاص، مسیرهایی که باید طی کرد، و غیره – در سراسر قطعه کار. کد عملکرد متفرقه که به آن M-code گفته می شود، عملکردهای کمکی دستگاه را کنترل می کند، مانند خودکار کردن برداشتن و جایگزینی پوشش دستگاه در شروع و پایان تولید.

هنگامی که برنامه CNC تولید شد، اپراتور آن را در دستگاه CNC بارگذاری می کند.

راه اندازی دستگاه

قبل از اینکه اپراتور برنامه CNC را اجرا کند، باید دستگاه CNC را برای کار آماده کند. این آماده سازی ها شامل چسباندن قطعه کار به طور مستقیم به دستگاه، روی دوک های ماشین ، یا در گیره های ماشین یا دستگاه های نگهداری کار مشابه، و اتصال ابزار مورد نیاز، مانند مته ها و آسیاب های انتهایی، به اجزای مناسب دستگاه است.

هنگامی که دستگاه به طور کامل راه اندازی شد، اپراتور می تواند برنامه CNC را اجرا کند.

اجرای عملیات ماشینکاری

برنامه CNC به عنوان دستورالعمل برای دستگاه CNC عمل می کند. دستورات ماشین را که اعمال و حرکات ابزار را دیکته می کند به کامپیوتر یکپارچه ماشین ارسال می کند که ماشین ابزار را کار می کند و دستکاری می کند. شروع برنامه از ماشین CNC می خواهد تا فرآیند ماشینکاری CNC را شروع کند و برنامه ماشین را در طول فرآیند هدایت می کند زیرا عملیات ماشین لازم را برای تولید یک قطعه یا محصول سفارشی طراحی شده انجام می دهد.

فرآیندهای ماشینکاری CNC را می توان در داخل انجام داد – اگر شرکت برای تهیه و نگهداری تجهیزات CNC خود سرمایه گذاری کند – یا به ارائه دهندگان خدمات ماشینکاری CNC اختصاص داده شود .

انواع عملیات ماشینکاری CNC

ماشینکاری CNC یک فرآیند تولیدی مناسب برای صنایع مختلف از جمله خودروسازی، هوافضا، ساخت و ساز و کشاورزی است و قادر به تولید طیف وسیعی از محصولات مانند قاب خودرو، تجهیزات جراحی، موتور هواپیما، چرخ دنده ، و دست و باغ است.

این فرآیند شامل چندین عملیات مختلف ماشین‌کاری تحت کنترل کامپیوتری می‌شود – از جمله فرآیندهای مکانیکی، شیمیایی، الکتریکی و حرارتی – که مواد لازم را از قطعه کار برای تولید یک قطعه یا محصول با طراحی سفارشی حذف می‌کند. در حالی که فرآیندهای ماشینکاری شیمیایی، الکتریکی و حرارتی در بخش بعدی پوشش داده می شوند، این بخش برخی از رایج ترین عملیات ماشینکاری مکانیکی CNC را بررسی می کند، از جمله:

• حفاری
• آسیاب
• پیچ

حفاری CNC

حفاری یک فرآیند ماشینکاری است که از مته های چند نقطه ای برای ایجاد سوراخ های استوانه ای در قطعه کار استفاده می کند. در حفاری CNC ، معمولاً دستگاه CNC مته چرخان را به صورت عمود بر صفحه سطح قطعه کار تغذیه می کند، که سوراخ هایی را به صورت عمودی با قطرهایی برابر با قطر مته استفاده شده برای عملیات حفاری ایجاد می کند.

با این حال، عملیات حفاری زاویه‌ای را می‌توان با استفاده از پیکربندی ماشین‌های تخصصی و دستگاه‌های نگهداری کار نیز انجام داد. قابلیت‌های عملیاتی فرآیند حفاری عبارتند از سوراخ کردن ، متقابل کردن، باز کردن و ضربه زدن.

فرز CNC

فرزکاری یک فرآیند ماشینکاری است که از ابزارهای چرخشی چند نقطه ای برای حذف مواد از قطعه کار استفاده می کند. در فرز CNC ، دستگاه CNC معمولاً قطعه کار را در همان جهت چرخش ابزار برش به ابزار برش می دهد، در حالی که در فرز دستی، دستگاه قطعه کار را در جهت مخالف چرخش ابزار برش تغذیه می کند.

قابلیت‌های عملیاتی فرآیند فرز شامل فرز صورت – برش سطوح کم‌عمق، مسطح و حفره‌های ته صاف در قطعه کار – و فرز محیطی – برش حفره‌های عمیق مانند شکاف‌ها و نخ‌ها در قطعه کار.

تراش CNC

تراشکاری یک فرآیند ماشینکاری است که از ابزارهای برش تک نقطه ای برای حذف مواد از قطعه کار در حال چرخش استفاده می کند. در تراشکاری CNC ، دستگاه – معمولاً یک ماشین تراش CNC – ابزار برش را در یک حرکت خطی در امتداد سطح قطعه کار چرخان تغذیه می کند و مواد را در اطراف محیط حذف می کند تا قطر مورد نظر به دست آید تا قطعات استوانه ای با ویژگی های خارجی و داخلی تولید شود.

قابلیت های عملیاتی فرآیند تراشکاری شامل حفاری ، روکشی، شیار زنی و برش نخ می باشد. وقتی صحبت از آسیاب CNC در مقابل تراش می شود، فرز با ابزارهای برش دوار خود برای قطعات پیچیده تر بهتر عمل می کند. با این حال، ماشین‌های تراش، با قطعات کار چرخان و ابزارهای برش ثابت، برای ایجاد سریع‌تر و دقیق‌تر قطعات گرد بهترین کار را دارند.

جدول ۱ – ویژگی های عملیات ماشینکاری متداول CNC

عملیات ماشینکاری	مشخصات
حفاری	از مته های چرخشی چند نقطه ای استفاده می کند مته به صورت عمود یا زاویه ای به قطعه کار تغذیه می شود سوراخ های استوانه ای در قطعه کار ایجاد می کند
آسیاب	از ابزارهای برش چند نقطه ای دوار استفاده می کند قطعه کار در همان جهت چرخش ابزار برش تغذیه می شود مواد را از قطعه کار حذف می کند طیف وسیع تری از اشکال تولید می کند
پیچ	از ابزارهای برش تک نقطه ای استفاده می کند قطعه کار را می چرخاند ابزار برشی که در امتداد سطح قطعه کار تغذیه می شود مواد را از قطعه کار حذف می کند قطعات گرد یا استوانه ای را تولید می کند

چرخش فلز CNC

ماشین‌های تراش ریسندگی CNC، نزدیک به ماشین‌های تراش، شامل یک مجموعه تراش با یک صفحه (ورق یا لوله فلزی) هستند که با سرعت بالا می‌چرخند در حالی که یک غلتک چرخان فلزی قطعه کار را به شکل دلخواه در می‌آورد. به عنوان یک فرآیند “سرد”، چرخش فلز CNC فلز از پیش ساخته شده را تشکیل می دهد – اصطکاک تراش چرخان در تماس با غلتک نیروی لازم برای شکل دادن به قطعه را ایجاد می کند.

ماشین سوئیسی چگونه کار می کند؟

ماشین‌کاری سوئیسی ، که به عنوان ماشین‌کاری پیچی سوئیسی نیز شناخته می‌شود، از یک نوع تخصصی تراش استفاده می‌کند که به قطعه کار اجازه می‌دهد تا به جلو و عقب حرکت کند و همچنین بچرخد تا تلرانس نزدیک‌تر و پایداری بهتر در حین برش را فراهم کند.

قطعات کار درست در کنار بوش که آنها را نگه می دارد به جای دورتر بریده می شوند. این اجازه می دهد تا فشار کمتری بر روی قطعه ساخته شده وارد شود. ماشین‌کاری سوئیسی برای قطعات کوچک در مقادیر زیاد، مانند پیچ‌های ساعت و همچنین برای کاربردهایی با تلورانس‌های مستقیم یا متمرکز، بهترین است.

دستگاه CNC پنج محوره چگونه کار می کند؟

ماشین‌کاری ۵ محوره CNC یک سیستم تولید کامپیوتری با کنترل عددی را توصیف می‌کند که به حرکات خطی ۳ محوره ماشین ابزار سنتی (X, Y, Z) دو محور چرخشی اضافه می‌کند تا دسترسی ماشین ابزار را به پنج ضلع از شش قسمت در یک واحد فراهم کند.

با افزودن یک گیره نگهدارنده کج و چرخشی (یا بند) به میز کار، آسیاب به ماشینی تبدیل می شود که به آن دستگاه ۳+۲ یا شاخص یا موقعیتی می گویند و به فرز این امکان را می دهد که به پنج ضلع از شش طرف یک دستگاه نزدیک شود. قطعه کار منشوری در ۹۰ درجه بدون نیاز به تنظیم مجدد قطعه کار توسط اپراتور.

با این حال، این کاملاً یک آسیاب ۵ محور نیست، زیرا محورهای چهارم و پنجم در طول عملیات ماشینکاری حرکت نمی کنند. افزودن سروموتورها به محورهای اضافی، بعلاوه کنترل کامپیوتری برای آنها – قسمت CNC – آن را یکی می کند.

چنین ماشینی که قادر به کانتورینگ کامل همزمان است، گاهی اوقات آسیاب CNC پنج محوره “پیوسته” یا “همزمان” نامیده می شود. دو محور اضافی همچنین می توانند در سر ماشینکاری یا تقسیم شوند – یک محور روی میز و یکی روی سر.

آموزش اپراتور تراش CNC

برای کار با ماشین تراش CNC ، یک ماشین‌کار باید مقدار مشخصی از دوره‌های آموزشی را تکمیل کرده و گواهینامه مناسب را از یک سازمان معتبر آموزشی صنعتی کسب کرده باشد.

برنامه‌های آموزشی ماشین‌کاری تراشکاری CNC معمولاً شامل چندین کلاس یا جلسات است که یک فرآیند آموزش تدریجی را ارائه می‌دهد که به چندین مرحله تقسیم می‌شود. اهمیت رعایت پروتکل های ایمنی در طول فرآیند آموزش تقویت می شود.

شروع کلاس‌های تراش CNC ممکن است شامل تجربه عملی نباشد، اما ممکن است شامل آشنایی دانش‌آموزان با کدهای دستوری، ترجمه فایل‌های CAD، انتخاب ابزار، توالی‌های برش و سایر زمینه‌ها باشد. دوره تراش CNC مبتدی ممکن است شامل موارد زیر باشد:

• روغن کاری و برنامه ریزی تعمیر و نگهداری تراش
• ترجمه دستورالعمل ها به قالب قابل خواندن توسط ماشین و بارگذاری آنها در ماشین تراش
• تعیین معیارهای انتخاب ابزار
• نصب ابزار و قطعات برای جابجایی مواد
• تولید قطعات نمونه

بعداً آموزش تراش CNC معمولاً شامل عملیات تراش واقعی و همچنین تنظیمات ماشین، ویرایش برنامه و توسعه دستورات دستوری جدید می شود. این نوع آموزش ماشین تراش می تواند شامل دوره های زیر باشد:

• مشخص کردن جایی که از مقایسه قطعات نمونه با مشخصات آنها به ویرایش نیاز است
• ویرایش های برنامه نویسی CNC
• ایجاد چرخه های متعدد از مؤلفه های آزمایشی برای اصلاح نتایج ویرایش ها
• تنظیم جریان مایع خنک کننده، تمیز کردن ماشین تراش و تعمیر و تعویض ابزار

سایر عملیات ماشینکاری CNC

سایر عملیات ماشینکاری CNC مکانیکی عبارتند از:

• بروچینگ
• اره کردن
• سنگ زنی
• هونگ کردن
• لپ زدن

تجهیزات و قطعات ماشینکاری CNC

همانطور که در بالا ذکر شد، طیف گسترده ای از عملیات ماشینکاری در دسترس است. بسته به عملیات ماشینکاری در حال انجام، فرآیند ماشینکاری CNC از انواع نرم افزارهای کاربردی، ماشین آلات و ماشین ابزار برای تولید شکل یا طرح مورد نظر استفاده می کند.

انواع نرم افزار پشتیبانی ماشینکاری CNC

فرآیند ماشینکاری CNC از برنامه های نرم افزاری برای اطمینان از بهینه سازی، دقت و صحت قطعه یا محصول سفارشی طراحی شده استفاده می کند. نرم افزارهای مورد استفاده عبارتند از:

• CAD
• CAM
• CAE

CAD

نرم‌افزار طراحی به کمک کامپیوتر (CAD) برنامه‌هایی هستند که برای پیش‌نویسی و تولید رندرهای وکتوری دوبعدی یا جامد سه‌بعدی و سطح، و همچنین مستندات فنی لازم و مشخصات مرتبط با قطعه مورد استفاده قرار می‌گیرند.

طرح ها و مدل های تولید شده در یک برنامه CAD معمولاً توسط یک برنامه CAM برای ایجاد برنامه ماشین لازم برای تولید قطعه از طریق روش ماشینکاری CNC استفاده می شود.

نرم افزار CAD همچنین می تواند برای تعیین و تعریف ویژگی های قطعه بهینه، ارزیابی و تایید طرح های قطعه، شبیه سازی محصولات بدون نمونه اولیه و ارائه داده های طراحی به تولید کنندگان و کارگاه ها استفاده شود.

CAM

نرم افزار تولید به کمک کامپیوتر (CAM) برنامه هایی هستند که اطلاعات فنی را از مدل CAD استخراج می کنند و برنامه ماشین لازم را برای اجرای ماشین CNC و دستکاری ابزار برای تولید قطعه طراحی شده سفارشی تولید می کنند. نرم افزار CAM دستگاه CNC را قادر می سازد بدون کمک اپراتور کار کند و می تواند به خودکار ارزیابی محصول نهایی کمک کند.

CAE

نرم افزارهای مهندسی به کمک کامپیوتر (CAE) برنامه هایی هستند که توسط مهندسان در طول مراحل پیش پردازش، تجزیه و تحلیل و پس از پردازش فرآیند توسعه استفاده می شوند.

نرم افزار CAE به عنوان ابزار پشتیبانی کمکی در برنامه های کاربردی تحلیل مهندسی، مانند طراحی، شبیه سازی، برنامه ریزی، ساخت، تشخیص و تعمیر برای کمک به ارزیابی و اصلاح طراحی محصول استفاده می شود.

انواع نرم افزارهای CAE موجود عبارتند از تجزیه و تحلیل اجزا محدود (FEA)، دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) و نرم افزار دینامیک چند بدنه (MDB).

برخی از نرم افزارهای کاربردی همه جنبه های نرم افزار CAD، CAM و CAE را با هم ترکیب کرده اند. این برنامه یکپارچه که معمولاً به عنوان نرم افزار CAD/CAM/CAE نامیده می شود، به یک برنامه نرم افزاری اجازه می دهد تا کل فرآیند ساخت را از طراحی تا تجزیه و تحلیل تا تولید مدیریت کند.

دستگاه CNC چیست؟ انواع ماشین های CNC و ماشین ابزار

بسته به عملیات ماشینکاری که انجام می شود، فرآیند ماشینکاری CNC از انواع ماشین آلات و ماشین آلات CNC برای تولید قطعه یا محصول سفارشی طراحی شده استفاده می کند. در حالی که تجهیزات ممکن است به روش‌های دیگری از عملیاتی به عملیات دیگر و کاربرد به برنامه دیگر متفاوت باشد، ادغام اجزای کنترل عددی کامپیوتر و نرم‌افزار (همانطور که در بالا ذکر شد) در تمام تجهیزات و فرآیندهای ماشین‌کاری CNC ثابت باقی می‌ماند.

تجهیزات حفاری CNC

حفاری از مته های چرخشی برای ایجاد سوراخ های استوانه ای در قطعه کار استفاده می کند. طراحی مته اجازه می دهد تا فلز زائد (یعنی براده ها) از قطعه کار دور شود. مته ها انواع مختلفی دارند که هر کدام برای کاربرد خاصی استفاده می شوند.

انواع مته‌های موجود عبارتند از: مته‌های نقطه‌ای (برای ایجاد سوراخ‌های کم‌عمق یا پایلوت)، مته‌های پک (برای کاهش مقدار براده‌های روی قطعه کار)، مته‌های پیچ‌دار (برای ایجاد سوراخ‌های بدون سوراخ پایلوت)، و سوراخ‌کن‌ها (برای بزرگ‌کردن) سوراخ هایی که قبلا تولید شده بودند).

معمولاً در فرآیند حفاری CNC از پرس‌های مته مجهز به CNC نیز استفاده می‌شود که به طور خاص برای انجام عملیات حفاری طراحی شده‌اند. با این حال، این عملیات را می توان با چرخش ، ضربه زدن ، یا ماشین های فرز نیز انجام داد.

تجهیزات فرز CNC

فرز از ابزارهای چرخشی برش چند نقطه ای برای شکل دادن به قطعه کار استفاده می کند. ابزارهای فرز به صورت افقی یا عمودی هستند و شامل آسیاب های انتهایی، آسیاب های مارپیچ و آسیاب های پخ هستند.

فرآیند فرز CNC همچنین از ماشین‌آلات فرز مجهز به CNC استفاده می‌کند که به آنها ماشین‌های آسیاب یا آسیاب گفته می‌شود، که می‌توانند به صورت افقی یا عمودی جهت‌گیری شوند. آسیاب های پایه قادر به حرکت های سه محوره هستند، با مدل های پیشرفته تر که محورهای اضافی را در خود جای می دهند. انواع آسیاب های موجود شامل آسیاب دستی، فرز ساده، فرز یونیورسال و فرز همه جانبه می باشد.

تجهیزات تراشکاری CNC

تراشکاری از ابزارهای برش تک نقطه ای برای حذف مواد از قطعه کار دوار استفاده می کند. طراحی ابزار تراش بر اساس کاربرد خاص متفاوت است، با ابزارهای موجود برای خشن کردن، تکمیل، روکش، رزوه کاری، شکل دهی، زیر برش، جداسازی و شیار کردن.

فرآیند تراشکاری CNC همچنین از تراش های دارای CNC یا ماشین های تراش استفاده می کند. انواع تراش های موجود عبارتند از: تراش برجکی ، تراش موتوری و ماشین تراش مخصوص.

دستگاه CNC رومیزی چیست؟

شرکت‌هایی که در تولید ماشین‌های CNC تخصص دارند، اغلب مجموعه‌ای از ماشین‌های رومیزی کوچک‌تر و سبک‌وزن را ارائه می‌کنند. دستگاه‌های CNC رومیزی ، اگرچه کندتر و دقیق‌تر هستند، اما به خوبی از مواد نرم مانند پلاستیک و فوم استفاده می‌کنند.

آنها همچنین برای قطعات کوچکتر و تولید سبک تا متوسط ​​بهتر هستند. ماشین‌هایی که در سری‌های رومیزی ارائه می‌شوند شبیه استانداردهای صنعتی بزرگ‌تر هستند، اما اندازه و وزن آنها باعث می‌شود که برای کاربردهای کوچک مناسب‌تر باشند.

به عنوان مثال، یک تراش CNC رومیزی که دارای دو محور است و می تواند قطعات تا قطر شش اینچ را اداره کند، برای جواهرات و قالب سازی مفید است. دیگر ماشین های CNC رومیزی متداول شامل برش لیزری و ماشین های فرز با اندازه پلاتر می باشد.

با تراش های کوچکتر ، تفاوت بین ماشین تراش CNC رومیزی و تراش رومیزی مهم است. ماشین‌های تراش CNC رومیزی معمولاً مقرون به صرفه‌تر هستند، اما از نظر کاربردهایی که می‌توانند از عهده آنها برآیند، کوچک‌تر و تا حدودی محدود هستند. یک ماشین تراش رومیزی استاندارد CNC به طور کلی شامل کنترل کننده حرکت، کابل ها و نرم افزار اصلی است. یک ماشین تراش رومیزی استاندارد CNC، با بسته بندی اولیه مشابه، کمی بیشتر هزینه دارد.

مواد ماشینکاری CNC

فرآیند ماشینکاری CNC برای انواع مواد مهندسی مناسب است، از جمله:

• فلز (به عنوان مثال، آلومینیوم، برنج، فولاد ضد زنگ، فولاد آلیاژی و غیره)
• پلاستیک (به عنوان مثال، PEEK ، PTFE، نایلون، و غیره)
• چوب
• فوم
• کامپوزیت ها

مواد بهینه برای انتخاب برای کاربرد در یک برنامه تولید CNC تا حد زیادی به برنامه تولید خاص و مشخصات آن بستگی دارد. اکثر مواد را می توان ماشینکاری کرد به شرطی که بتوانند در فرآیند ماشینکاری مقاومت کنند – یعنی سختی کافی، استحکام کششی، استحکام برشی و مقاومت شیمیایی و دما داشته باشند.

مواد قطعه کار و خواص فیزیکی آن برای تعیین سرعت بهینه برش، نرخ تغذیه برش و عمق برش استفاده می شود. سرعت برش که بر حسب فوت سطح در دقیقه اندازه‌گیری می‌شود، به این اشاره دارد که ماشین ابزار با چه سرعتی مواد را از قطعه کار برش می‌دهد یا از آن خارج می‌کند.

نرخ تغذیه – که بر حسب اینچ در دقیقه اندازه گیری می شود – اندازه گیری سرعتی است که قطعه کار به سمت ماشین ابزار تغذیه می شود و عمق برش میزان عمق برش ابزار برش به قطعه کار است.

به طور معمول، قطعه کار ابتدا تحت یک فاز اولیه قرار می گیرد که در آن تقریباً به شکل و ابعاد طراحی شده تقریبی و سفارشی تراشیده می شود و سپس مرحله تکمیلی را انجام می دهد که در آن نرخ تغذیه کندتر و عمق برش کمتری را تجربه می کند تا دقیق تر و دقیق تر شود.

ملاحظات اندازه CNC

طیف گسترده ای از قابلیت ها و عملیات ارائه شده توسط فرآیند ماشینکاری CNC به آن کمک می کند تا در صنایع مختلف از جمله خودروسازی، هوافضا، ساخت و ساز و کشاورزی کاربرد پیدا کند و آن را قادر می سازد تا طیف وسیعی از محصولات مانند قطعات هیدرولیک، پیچ ها را تولید کند.

علیرغم تطبیق پذیری و سفارشی سازی فرآیند، ساخت برخی از قطعات – به عنوان مثال، قطعات بزرگ یا سنگین – چالش های بزرگتری نسبت به سایرین ایجاد می کند. جدول ۱، زیر، برخی از چالش های ماشینکاری قطعات بزرگ و قطعات سنگین را نشان می دهد.

جدول ۲ – چالش های ماشینکاری بر اساس اندازه قطعه

اندازه قطعه	چالش های ماشین کاری
بخش بزرگ	برای موقعیت یابی و پردازش به تجهیزات تخصصی نیاز دارد نیاز به آموزش اپراتور برای تجهیزات تخصصی دارد راه اندازی ماشین پیچیده ترممکن است برای منطقه کار خیلی بزرگ باشد تقویت عوامل موثر بر دقت مقادیر بیشتری گرما در طول فرآیند تولید می شود شانس بیشتر تحریف مرتبط با استرس
کامپوننت سنگین	به ابزار و تجهیزات تخصصی برای جابجایی و پردازش نیاز دارد نیاز به آموزش اپراتور برای تجهیزات تخصصی دارد ممکن است برای محل کار خیلی سنگین باشد فشار بیشتر روی تجهیزات

جایگزین های استفاده از دستگاه CNC

اگرچه ماشینکاری CNC مزایایی را نسبت به سایر فرآیندهای تولید نشان می دهد، اما ممکن است برای هر کاربرد تولیدی مناسب نباشد و سایر فرآیندها ممکن است مناسب تر و مقرون به صرفه تر باشند.

در حالی که این مقاله بر روی فرآیندهای ماشینکاری CNC مکانیکی متمرکز است که از ماشین ابزار برای تولید قطعه یا محصول سفارشی طراحی شده استفاده می کند، کنترل های CNC را می توان در انواع ماشین ها ادغام کرد. سایر فرآیندهای ماشینکاری CNC مکانیکی شامل ماشینکاری اولتراسونیک، برش واترجت و ماشینکاری جت ساینده است.

علاوه بر فرآیندهای مکانیکی، فرآیندهای ماشینکاری شیمیایی، الکتروشیمیایی و حرارتی نیز در دسترس هستند. فرآیندهای ماشینکاری شیمیایی شامل آسیاب شیمیایی، خالی کردن، و حکاکی است. فرآیندهای ماشینکاری الکتروشیمیایی شامل سنگ زدایی و سنگ زنی الکتروشیمیایی است. فرآیندهای ماشینکاری حرارتی شامل ماشینکاری با پرتو الکترونی، برش لیزری ، برش قوس پلاسما و ماشینکاری تخلیه الکتریکی (EDM) است.

خلاصه

در بالا، اصول اولیه فرآیند ماشینکاری CNC، عملیات مختلف ماشینکاری CNC و تجهیزات مورد نیاز آنها، و برخی از ملاحظاتی که ممکن است توسط تولیدکنندگان و ماشین‌فروشی‌ها در هنگام تصمیم‌گیری در مورد اینکه آیا ماشین‌کاری CNC بهینه‌ترین راه‌حل برای تولید خاص آنها است در نظر گرفته می‌شود، است.