12 نوع دستگاه سی ان سی

آخرین به روزرسانی

دستگاه سی ان سی چیست؟

دستگاه سی ان سی به انگلیسی CNC Machine ماشینی قابل برنامه ریزی است که می تواند به صورت مستقل عملیات ماشینکاری سی ان سی را انجام دهد. سی ان سی مخفف عبارت “کنترل عددی کامپیوتر” است و تعریف ماشینکاری سی ان سی یک فرآیند تولید تفریقی است که به طور معمول از کنترل های کامپیوتری و ماشین ابزار برای حذف لایه هایی از مواد از یک قطعه اصلی – که به عنوان قطعه خام یا قطعه کار شناخته می شود – استفاده می کند و یک قطعه سفارشی تولید می نماید. در این مقاله توضیح داده شده است که انواع مختلف دستگاه سی ان سی چیست و چگونه کار می کنند؟

1. دستگاه سی ان سی برداشتن و قرار دادن اتوماتیک (Pick and place)

این دستگاه دارای نازل های متعددی است که قطعات الکترونیکی را برای تجهیزات الکترونیکی بلند کرده و در محل صحیح قرار می دهد. دستگاه های برداشتن و قرار دادن معمولاً برای ساخت تلفن های همراه، رایانه ها، تبلت ها و سایر دستگاه های الکترونیکی استفاده می شوند.

2. چاپگر سه بعدی(CNC 3D Printer)

یک چاپگر سه بعدی یا یک ماشین تولید افزودنی (additive manufacturing)، یک دستگاه سی ان سی است که در آن اجزا یا قطعات لایه به لایه چاپ می شوند. فرآیند CAD و CAM، طراحی و نقشه محصول را ایجاد می کند. سپس از چاپگر سه بعدی برای ساخت و نمایش آن طرح استفاده می شود. دستگاه چاپگر سه بعدی سی ان سی اغلب برای نمونه سازی اولیه استفاده می شود.

3. دستگاه روتر سی ان سی (Router CNC Machine)

دستگاه روتر سی ان سی شبیه به دستگاه فرز سی ان سی است اما به طور کلی برای ماشین کاری مواد نرمتر مانند چوب استفاده می شود و معمولاً دقت کمتری نسبت به دستگاه های فرز دارد. وجه مشخصه دستگاه سی ان سی روتر توانایی آنها در استفاده از کنترل عددی کامپیوتر برای مسیریابی مسیرهای اسپیندل و ابزار ماشینکاری به منظور طراحی و شکل دهی مواد مانند چوب، فولاد، فوم، کامپوزیت ها، آلومینیوم و پلاستیک است.

انواع دستگاه سی ان سی روتر معمولاً از موتورهای استپ، درایورهای استپ، یک پایه مکانیکی، یک اسپیندل، کنترلرها و یک منبع تغذیه تشکیل شده اند. این دستگاه ها ضایعات را کاهش می دهند، بهره وری و دقت را افزایش می دهند و محصولات را سریعتر تولید می کنند.

4. دستگاه دریل سی ان سی(Drilling CNC Machine)

فرآیند دریل کاری یا سوراخ کاری از مته های چرخشی برای تولید سوراخ های استوانه ای در قطعه کار استفاده می کند. طراحی مته امکان می دهد ضایعات فلزی – یعنی براده ها – از قطعه کار دور شوند. انواع مختلفی از مته ها وجود دارد که هر کدام برای کاربرد خاصی استفاده می شوند. انواع مته های موجود عبارتند از: مته های خال زن، مته های نوک تیز، مته‌های پیچ‌زن، برقوهای چاک دار.

5. دستگاه تراش سی ان سی(Lathe CNC Machine)

دستگاه تراش یا تراشکاری از ابزارهای برش یک نقطه ای برای حذف مواد از قطعه کار دوار استفاده می کند. طراحی ابزار تراشکاری بر اساس کاربرد خاص متفاوت است و ابزارهایی برای خشن کاری، پرداخت نهایی، پیشانی تراشی، رزوه زنی، فرم دهی، شیارتراشی و جدا کردن قطعه وجود دارد. فرآیند تراشکاری سی ان سی نیز از دستگاه های تراش یا ماشین های تراشکاری مجهز به سی ان سی استفاده می کند. انواع دستگاه های تراش سی ان سی عبارتند از دستگاه های تراش برجک (turret)، دستگاه های تراش معمولی (engine lathe) و دستگاه های تراش مخصوص.

6. دستگاه سی ان سی 5 محوره(5-Axis CNC Machine)

یک دستگاه سی ان سی 5 محوره علاوه بر سه حرکت خطی محورهای ابزار ماشین سنتی (X، Y، Z) دارای دو محور چرخشی است تا به ابزار ماشین امکان دسترسی به پنج ضلع از شش ضلع قطعه را در یک عملیات واحد فراهم کند. با اضافه کردن یک فیکسچر نگهدارنده قطعه کار با قابلیت کج شدن و چرخش (یا تروینون trunnion) به میز کار، دستگاه فرز به دستگاهی 3+2 یا دستگاه نمایه شده یا موقعیتی (indexed or positional) تبدیل می شود.

این ویژگی تیغه فرز دستگاه فرز را قادر می سازد تا از 90 درجه به پنج ضلع از شش ضلع یک قطعه کار مکعب شکل دسترسی داشته باشد بدون اینکه اپراتور مجبور باشد برای ماشین کاری سطوح مختلف، قطعه کار را مجددا تنظیم نماید. دستگاه سی ان سی 5 محوره اغلب برای ساخت مجسمه استفاده می شود.

7. دستگاه فرز سی ان سی(Milling CNC Machine)

دستگاه فرز یا فرزکاری از ابزارهای برش چند نقطه ای چرخشی به نام تیغه فرز برای شکل دادن به قطعه کار استفاده می کند. ابزارهای تیغه فرز یا به صورت افقی یا عمودی هستند، شامل فرزهای انگشتی (end mill)، فرزهای مارپیچ (helical mill) و فرزهای پخ زن (chamfer mill) فرآیند فرز سی ان سی از دستگاه های فرز مجهز به سی ان سی، که به عنوان ماشین های فرز یا فرز نامیده می شوند، استفاده می کند که می توانند به صورت افقی یا عمودی باشند. دستگاه های فرز پایه می توانند حرکات سه محوره داشته باشند، و مدل های پیشرفته تر دارای محورهای اضافی هستند. انواع دستگاه های فرز موجود عبارتند از دستگاه های فرز دستی، ساده، یونیورسال.

8. دستگاه برش پلاسما با سی ان سی(Plasma Cutting CNC Machine)

دستگاه های برش پلاسما با سی ان سی اقدام به برش مواد می کنند. آنها از مشعل پلاسما برای برش مواد استفاده می کنند. شرط اصلی برای دستگاه های برش پلاسما با سی ان سی این است که ماده یا قطعه کار مورد نظر باید رسانای الکتریکی باشد. برخی از مواد معمول مورد استفاده در برش پلاسما عبارتند از: برنج، مس، آلومینیوم، فولاد و فولاد ضد زنگ. دستگاه برش پلاسما با سی ان سی دارای یک مشعل پرقدرت است که می تواند حتی سخت ترین مواد مانند تیتانیوم و فولاد را برش دهد.

در یک دستگاه برش پلاسما با سی ان سی، مشعل با قدرت بالا با عبور گاز با سرعت بالا از یک نازل ایجاد می شود. هنگامی که مشعل ایجاد می شود، یک قوس الکتریکی تولید می شود. قوس از طریق گاز پر سرعت تشکیل می شود و روی ماده ای که در حال برش است متمرکز می شود و مقداری از گاز با سرعت بالا را به پلاسما، گاز یونیزه شده از نظر الکترونی تبدیل می کند.

9. دستگاه برش لیزر سی ان سی(Laser Cutting CNC Machine)

چندین نوع دستگاه برش لیزری در دسترس وجود دارد که به لیزرهای گازی، مایع و جامد دسته بندی می شوند. انواع بر اساس حالت محیط فعال لیزر – یعنی اینکه محیط لیزر یک ماده گازی، مایع یا جامد است – و محیط فعال لیزر از چه چیزی تشکیل شده است (مثلاً CO2، Nd:YAG و غیره) متمایز می شوند. دو نوع اصلی لیزر مورد استفاده لیزرهای CO2 و لیزرهای حالت جامد هستند. یکی از پرکاربردترین لیزرهای حالت گازی، لیزر CO2 از مخلوط دی اکسید کربن به عنوان محیط فعال لیزر استفاده می کند.

لیزرهای CO2 معمولاً مواد غیرفلزی را برش می دهند زیرا مدل های اولیه دستگاه ها به اندازه کافی برای برش فلزات قدرتمند نبودند. فناوری لیزر از آن زمان به اندازه کافی پیشرفت کرده است که لیزرهای CO2 بتوانند از میان فلزات عبور کنند. با این حال، لیزرهای CO2 هنوز برای برش مواد غیرفلزی و آلی و صرفاً حکاکی فلزات یا سایر مواد سخت مناسب تر هستند. لیزرهای نیتروژن خالص یکی دیگر از لیزرهای حالت گازی پرکاربرد هستند. این لیزرها برای کاربردهایی استفاده می شوند که نیاز است ماده هنگام بریده شدن اکسید نشود.

10. دستگاه ماشین کاری تخلیه الکتریکی سی ان سی(Electric Discharge CNC Machine)

دستگاه های ماشینکاری تخلیه الکتریکی با سی ان سی به عنوان دستگاه های سی ان سی جرقه ای نیز شناخته می شوند. آنها یک نوع خاص از ماشین سی ان سی هستند که از جرقه های الکتریکی برای ایجاد مواد به شکل دلخواه استفاده می کنند. تخلیه الکتریکی یک اثر گذرا دارد، به این معنی که می تواند عناصری را که روی آن ایجاد شده اند را تخریب کند. دستگاه های ماشینکاری تخلیه الکتریکی سی ان سی با طراحی جرقه های کنترل شده به منظور تغییر شکل مواد کار خود از این مزیت استفاده می کنند. قطعات کار بین بالا و پایین الکترود قرار می گیرند. سپس کامپیوتر میزان تخلیه الکتریکی الکترودها را تعیین می کند.

11. دستگاه سنگ زنی سی ان سی(Grinding CNC Machine)

دستگاه سنگ زنی سی ان سی یک ابزار با عملکرد دقیق است که از چرخ سنگ دوار با سرعت بالا برای سنگ زنی فلز استفاده می کند. دستگاه های سنگ زنی سی ان سی معمولاً برای میل بادامک، بلبرینگ، شافت گیربکس و سایر قطعات کار که نیاز به روکش دقیق و صحیح دارند استفاده می شوند. قطعات متعددی که با استفاده از دستگاه سنگ زنی سی ان سی ساخته می شوند استوانه ای هستند.

12. دستگاه سی ان سی با تعویض ابزار اتوماتیک(CNC Machine with Automatic Tool Changes)

دستگاه سی ان سی با تعویض ابزار اتوماتیک ظرفیت حمل ابزار و سرعت تولید دستگاه را افزایش می دهد و توانایی دستگاه را برای کار با ابزارهای متعدد ارتقا می دهد. این نوع دستگاه سی ان سی ابزارها را بسیار سریع عوض می کند و به طور کارآمد و سریع ابزارهای فرسوده یا شکسته را جابجا و تعویض می کند. این دستگاه سی ان سی زمان غیرمولد را در طول فرآیند ماشینکاری کاهش می دهد. دستگاه سی ان سی با تعویض ابزار اتوماتیک گامی ایده آل به سمت اتوماسیون کامل است.

نکاتی در مورد انتخاب بهترین نوع دستگاه سی ان سی

• نوع فرآیند سی ان سی: اولین قدم در انتخاب دستگاه سی ان سی، انتخاب فرآیند سی ان سی مورد نظر شما است.
• مواد: نوع ماده ای که می خواهید با آن کار کنید نیز بر انتخاب دستگاه سی ان سی شما تأثیر می گذارد.
• اندازه: دستگاه سی ان سی شما باید بزرگتر از حداکثر مساحت محصولات شما باشد.
• سرعت: سرعت دستگاه سی ان سی بر زمان تولید شما تأثیر می گذارد.
• قطعات یدکی: در دسترس بودن قطعات یدکی برای تعمیر و نگهداری دستگاه سی ان سی شما مهم است.
• قیمت: قیمت دستگاه های سی ان سی می تواند از چند هزار دلار تا چند میلیون دلار متغیر باشد.

طبقه بندی دستگاه های سی ان سی

• بر اساس نوع فرآیند: فرز، تراش، دریل، برش لیزری، برش پلاسما، سنگ زنی و غیره.
• بر اساس تعداد محورها: 3 محوره، 4 محوره، 5 محوره و غیره.
• بر اساس اندازه: رومیزی، صنعتی، و غیره.

قیمت دستگاه های سی ان سی

گران‌ترین دستگاه‌های سی ان سی، دستگاه‌های رباتیک 6 محوره و 5 محوره هستند که در تولید تجهیزات نظامی پیشرفته استفاده می‌شوند و قیمت آنها میلیون‌ها دلار است. با این حال، دستگاه‌های سی ان سی بسیار مقرون به صرفه‌ای نیز وجود دارند که می‌توانند توسط علاقه‌مندان مبتدی استفاده شوند و قیمت آنها از چند صد دلار شروع می‌شود. دستگاه‌های بزرگ‌تر گران‌تر از دستگاه‌های کوچک‌تر هستند، اما می‌توانند محصولات بیشتری را سریع‌تر تولید کنند.

چگونه بهترین نوع دستگاه سی ان سی را انتخاب کنیم؟

بهترین نوع دستگاه CNC با شناخت نوع پروسه CNC که می خواهید استفاده کنید و موادی که قصد کار روی آنها دارید انتخاب می شود. برخی از مهمترین مواردی که باید در نظر گرفته شوند عبارتند از: وزن ماشین، قطر کارگیر، سرعت ماشین، در دسترس بودن قطعات یدکی و مصرف برق.

متداول ترین مواد مورد استفاده در ساخت دستگاه های CNC عبارتند از آلومینیوم، کامپوزیت پلیمری و چدن. چدن بهترین گزینه برای ساخت دستگاهی بادوام جهت کارهای سنگین است. مواد دیگر برای کارهای سبک تر مناسب هستند.

دستگاه CNC شما باید بزرگتر از حداکثر مساحت مورد نیاز برای محصولاتتان باشد؛ یعنی دستگاه باید شعاعی بزرگتر از بزرگترین قطعه ای که برش خواهید داد داشته باشد. هنگام انتخاب بهترین نوع دستگاه CNC، باید نرخ پیشروی (feed rate) را در نظر بگیرید که تعیین کننده نرخ برشی است که طی فرآیند تولید می توانید روی مواد داشته باشید.

مانند هر وسیله دیگری، یک دستگاه CNC نیز ممکن است خراب شود یا با استفاده مستهلک شود. باید اطمینان داشته باشید که تکنسین های شما به آسانی می توانند برندی را که خریداری می کنید تعمیر کنند و قطعات یدکی آن در دسترس باشد. این باعث کاهش زمان خرابی دستگاه می شود.

بسته به ماشینی که انتخاب می کنید، ممکن است لازم باشد برق موجود در کارگاه خود را ارتقا دهید. بررسی الزامات برق دستگاه و انجام تنظیمات لازم در محل کار ضروری است.

برترین تولیدکنندگان دستگاه‌های سی ان سی

بر اساس گزارش Fortune Business Insights، برترین تولیدکنندگان دستگاه‌های سی ان سی عبارتند از:

1. معرفی مختصری از شرکت‌های برتر تولیدکننده دستگاه‌های سی ان سی:
2. Yamazaki Mazak Corporation: یک شرکت ژاپنی پیشرو در تولید انواع دستگاه‌های سی ان سی، از جمله فرز، تراش، و لیزر.
3. Doosan Machine Tools Co.: یک شرکت کره‌ای تولیدکننده طیف گسترده‌ای از دستگاه‌های سی ان سی، از جمله فرز، تراش، و سنگ زنی.
4. Trumpf: یک شرکت آلمانی متخصص در تولید دستگاه‌های برش لیزری و خم کن سی ان سی.
5. Amada Machine Tools Co.: یک شرکت ژاپنی تولیدکننده انواع دستگاه‌های سی ان سی، از جمله فرز، پانچ، و لیزر.
6. JTEKT Corporation: یک شرکت ژاپنی تولیدکننده انواع دستگاه‌های سی ان سی، از جمله فرز، تراش، و روباتیک.
7. Schuler AG: یک شرکت آلمانی متخصص در تولید پرس‌های سی ان سی و خطوط تولید.
8. Makino: یک شرکت ژاپنی تولیدکننده انواع دستگاه‌های سی ان سی، از جمله فرز، تراش، و سنگ زنی.
9. Hyundai WIA: یک شرکت کره‌ای تولیدکننده انواع دستگاه‌های سی ان سی، از جمله فرز، تراش، و سنگ زنی.
10. Komatsu Ltd.: یک شرکت ژاپنی تولیدکننده انواع دستگاه‌های سی ان سی، از جمله فرز، تراش، و لیزر.
11. Haas Automation Inc.: یک شرکت آمریکایی تولیدکننده انواع دستگاه‌های سی ان سی، از جمله فرز، تراش، و روباتیک.

10 شرکت مهم تولید کننده کنترلر سی ان سی:

1. زیمنس (Siemens): غول آلمانی اتوماسیون صنعتی، با سهم بازار حدود 25%، پیشرو در تولید کنترلرهای سی ان سی رده بالا و پیشرفته است.

2. هایدن هاین (Heidenhain): شرکت آلمانی با سابقه طولانی در تولید کنترلرهای سی ان سی با سهم بازار حدود 15%، به دلیل دقت و کیفیت بالا شناخته شده است.

3. Fanuc: شرکت ژاپنی Fanuc با سهم بازار حدود 12%، رقیب سرسخت زیمنس در بازار کنترلرهای سی ان سی است و به دلیل قیمت مناسب و کاربری آسان محبوب است.

4. Mitsubishi Electric: شرکت ژاپنی Mitsubishi Electric با سهم بازار حدود 8%، طیف گسترده‌ای از کنترلرهای سی ان سی را برای کاربردهای مختلف ارائه می‌دهد.

5. Bosch Rexroth: شرکت آلمانی Bosch Rexroth با سهم بازار حدود 7%، به دلیل تخصص در زمینه اتوماسیون صنعتی، کنترلرهای سی ان سی با قابلیت‌های متنوع تولید می‌کند.

6. OMRON: شرکت ژاپنی OMRON با سهم بازار حدود 5%، به دلیل ارائه کنترلرهای سی ان سی با قیمت رقابتی و کاربری آسان شناخته شده است.

7. Delta Electronics: شرکت تایوانی Delta Electronics با سهم بازار حدود 4%، به دلیل ارائه کنترلرهای سی ان سی با کیفیت بالا و قیمت مناسب محبوب است.

8. Fagor Automation: شرکت اسپانیایی Fagor Automation با سهم بازار حدود 3%، به دلیل تخصص در زمینه کنترل حرکت، کنترلرهای سی ان سی با دقت بالا تولید می‌کند.

9. Indramat: شرکت آلمانی Indramat با سهم بازار حدود 2%، به دلیل ارائه کنترلرهای سی ان سی با قابلیت‌های پیشرفته برای کاربردهای خاص شناخته شده است.

10. Parker Hannifin: شرکت آمریکایی Parker Hannifin با سهم بازار حدود 2%، طیف گسترده‌ای از کنترلرهای سی ان سی برای کاربردهای مختلف ارائه می‌دهد.

نکاتی در مورد انتخاب کنترلر سی ان سی

1. نوع دستگاه سی ان سی: اولین قدم در انتخاب کنترلر سی ان سی، انتخاب نوع دستگاه سی ان سی مورد نظر شما است.
2. قابلیت‌ها: کنترلرهای سی ان سی در سطوح مختلف از نظر قابلیت‌ها و قیمت ارائه می‌شوند.
3. قیمت: قیمت کنترلرهای سی ان سی می‌تواند از چند هزار دلار تا چند ده هزار دلار متغیر باشد.
4. پشتیبانی: پشتیبانی فنی و خدمات پس از فروش مناسب از اهمیت بالایی برخوردار است.

خلاصه

این مقاله 12 نوع مختلف دستگاه سی ان سی را معرفی کرد، توضیح داد که آنها چه هستند و هر کدام در تولید چگونه استفاده می شوند. این مقاله برای اولین بار در سایت بازارگاه الکترونیکی ساخت و تولید ایران به نشانی DIGIMFG.ir منتشر شده است.

منابع

• xometry.com/resources/machining/types-of-cnc-machines

سلب مسئولیت

محتوای ارائه شده در این صفحه وب صرفا جنبه اطلاع رسانی دارد. DIGIMFG هیچگونه ضمانت یا مسئولیتی، چه به صورت صریح یا ضمنی، در خصوص صحت، کامل بودن یا اعتبار اطلاعات بر عهده نمی گیرد. پارامترهای عملکرد، تلرانس های هندسی، ویژگی‌های طراحی خاص، کیفیت یا نوع مواد، یا فرایندها را نباید نمایانگر آنچه توسط تأمین کنندگان یا تولیدکنندگان شخص ثالث در شبکه DIGIMFG ارائه می‌شود، دانست. خریدارانی که به دنبال دریافت قیمت هستند موظفند تا الزامات فنی ویژه موردنیاز برای قطعات را تعریف کنند. برای کسب اطلاعات بیشتر، لطفاً به شرایط و ضوابط ما مراجعه کنید.