ماشینکاری CNC به چه معناست؟

منوی محتوا

●آشنایی با ماشینکاری CNC
>>کار ماشینکاری CNC
●پیشینه تاریخی ماشینکاری CNC
●انواع ماشین های CNC
●مزایای ماشینکاری CNC
●مقایسه ماشین های CNC که معمولا استفاده می شوند
●کاربردهای ماشینکاری CNC
●نوآوری در ماشینکاری CNC
●نمایش تصویری فرآیند ماشینکاری CNC
●توضیح تصویری ماشینکاری CNC
●روندهای آینده در ماشینکاری CNC
●نتیجه گیری
●پرسش و پاسخ های مرتبط
>>1. موادی که می توان برای دستگاه های CNC استفاده کرد چیست؟
>>2. G-code چیست؟
>>3. تفاوت بین تراش CNC و تراش CNC و آسیاب CNC چیست؟
>>4. بیشترین خطاهایی که در دستگاه های CNC رخ می دهد چیست؟

 

ماشینکاری CNC، مخفف Computer Numerical Control Machine، نشان دهنده انقلابی در تولید است که ابزارهای ماشین را با استفاده از نرم افزار از پیش برنامه ریزی شده خودکار می کند. این فرآیند کارایی دقیق، سرعت و تطبیق پذیری را در هنگام ساخت اجزای پیچیده بهبود می بخشد و آن را در تولید مدرن ضروری می کند. در مقاله زیر، به جزئیات پیچیده ماشین‌کاری ماشین‌های CNC، کاربردها و مزایای آن و انواع مختلف ماشین‌های CNC در حال حاضر در دسترس خواهیم پرداخت.

 

آشنایی با ماشینکاری CNC

ماشینکاری CNCیک فرآیند تفریق است که در آن مواد از قطعه جامد (قطعه کار) جدا می شود تا شکل یا قطعه مورد نظر ایجاد شود. این فرآیند با استفاده از یک فایل طراحی به کمک کامپیوتر (CAD) شروع می شود که به عنوان طرح اولیه قطعه ای که قرار است ساخته شود عمل می کند. سپس فایل CAD به فرمت قابل خواندن توسط ماشین به نام G-code تبدیل می شود. به دستگاه CNC اطلاع می دهد تا وظایف مورد نیاز را انجام دهد.

 

کار ماشینکاری CNC

1. مرحله طراحی: اولین مرحله ایجاد یک مدل CAD از شی مورد نظر است. این مدل دارای تمام ابعاد و جزئیات مورد نیاز برای ماشین کاری است.

2. برنامه نویسی: فایل CAD با استفاده از نرم افزار ساخت به کمک کامپیوتر (CAM) به G-code تبدیل می شود. این کد برای کنترل حرکات و عملکرد دستگاه های CNC استفاده می شود. دستگاه CNC.

3. Setup: Setupoperator مواد خام را روی میز کار دستگاه قرار می دهد و سپس نرم افزار G-code را روی دستگاه بارگذاری می کند.

4. فرآیند ماشینکاری: دستگاه CNC دستورالعمل های برنامه ریزی شده را با استفاده از ابزارهای مختلف برای برش، آسیاب یا سوراخ کردن مواد تا رسیدن به شکل مورد نظر دنبال می کند.

5. تکمیل: پس از ماشینکاری قطعات، ممکن است برای رسیدن به کیفیت مورد نیاز سطح، به مراحل تکمیلی بیشتری مانند پرداخت یا سنباده نیاز داشته باشند.

 

پیشینه تاریخی ماشینکاری CNC

منشاء ماشینکاری ماشین های CNC را می توان در دهه های 1950 و 1940 جستجو کرد، زمانی که پیشرفت های تکنولوژیکی قابل توجهی در فرآیند تولید به دست آمد.

دهه 1940: اولین گام های مفهومی ماشین سازی CNC در دهه 1940 زمانی که جان تی پارسونز شروع به بررسی کنترل عددی ماشین ها کرد، آغاز شد.

دهه 1952: اولین ماشین کنترل عددی (NC) در MIT نمایش داده شد و یک دستاورد قابل توجه در زمینه ماشینکاری خودکار بود.

دهه 1960: انتقال از NC به کنترل عددی کامپیوتری (CNC) آغاز شد و فناوری رایانه را در فرآیند ماشینکاری برای قابلیت‌های بهبود یافته، مانند بازخورد بلادرنگ، گنجاند.

این تغییر به دلیل لزوم کارایی و دقت بالاتر در تولید قطعات پیچیده، به ویژه برای صنایع هوافضا و دفاعی پس از جنگ جهانی دوم ایجاد شد.

 

انواع ماشین های CNC

 

ماشین‌های CNC در پیکربندی‌های بسیاری برای برآوردن نیازهای مختلف تولید وجود دارند. در اینجا چند مدل رایج وجود دارد:

آسیاب های CNC: برای برش و سوراخکاری استفاده می شود، آنها قادر به ایجاد طرح ها و خطوط پیچیده از طریق چرخش ابزارهای برش بر روی چندین محور هستند.

تراش CNC: عمدتاً برای عملیات تراشکاری استفاده می شود، جایی که قطعه کار چرخانده می شود در حالی که ابزار برش ثابت آن را تشکیل می دهد. ایده آل برای قطعات استوانه ای مانند شفت.

روترهای CNC: برای برش مواد نرم مانند پلاستیک، چوب و کامپوزیت ها طراحی شده اند. آنها معمولا با سطوح برش بزرگتر عرضه می شوند.

ماشین های برش پلاسما CNC: از مشعل های پلاسما برای برش ورق های فلزی با دقت استفاده کنید.

پرینترهای سه بعدی:اگرچه ماشین‌های تولیدی از نظر فنی افزودنی هستند، اما اغلب در بحث‌های مربوط به CNC به دلیل وابستگی آنها به کنترل کنترل‌شده توسط کامپیوتر مورد بحث قرار می‌گیرند.

 

مزایای ماشینکاری CNC

ماشینکاری CNC مزایای قابل توجهی نسبت به روشهای سنتی تولید دارد:

دقت: ماشین‌های CNC قادر به تولید قطعاتی هستند که دارای تلرانس بسیار دقیق هستند، معمولاً در عرض یک میلی‌متر.

کارایی: زمانی که ماشین‌های CNC برنامه‌ریزی‌شده می‌توانند به طور نامحدود با نظارت کمی انسان کار کنند، نرخ تولید به طور قابل توجهی افزایش می‌یابد.

انعطاف پذیری: یک دستگاه CNC منفرد می تواند برنامه ریزی شود تا اجزای مختلف را بدون تغییرات عمده در تنظیمات ایجاد کند.

هزینه های کار Rsetupd: اتوماسیون نیاز به نیروی کار ماهر را کاهش می دهد و بهره وری را افزایش می دهد.

 

مقایسه ماشین های CNC که معمولا استفاده می شوند

 

نوع ماشین	استفاده اولیه	سازگاری مواد	برنامه های کاربردی معمولی
آسیاب CNC	برش و سوراخکاری	فلزات، پلاستیک	قطعات هوافضا، قطعات خودرو
تراش CNC	عملیات تراشکاری	فلزات	شفت، اجزای رزوه ای
روتر CNC	برش مواد نرم تر	چوب، پلاستیک	مبل سازی، تابلوسازی
برش پلاسما CNC	برش فلز	فلزات	ساخت فلز
پرینتر سه بعدی	تولید مواد افزودنی	پلاستیک ها	نمونه سازی

 

کاربردهای ماشینکاری CNC

ماشینکاری CNC به دلیل انعطاف پذیری و کارایی آن به طور گسترده در صنایع مختلف استفاده می شود:

هوافضا: ساخت اجزای پیچیده که نیاز به دقت و قابلیت اطمینان دارند.

خودرو: تولید قطعات موتور، اجزای انتقال و سایر اجزای حیاتی.

ابزار پزشکی: ایجاد ایمپلنت و ابزار جراحی با استانداردهای کیفی دقیق.

الکترونیک: ساخت محفظه و قطعات الکترونیکی.

اقلام مصرفی: تولید همه چیز از کالاهای ورزشی گرفته تا لوازم خانگی[4[4.

 

نوآوری در ماشینکاری CNC

دنیای ماشینکاری ماشین های CNC به طور مداوم در راستای پیشرفت های تکنولوژی در حال تغییر است:

اتوماسیون و رباتیک: ادغام رباتیک و ماشین های CNC باعث افزایش سرعت تولید و کاهش خطاهای انسانی می شود. تنظیمات خودکار ابزار امکان تولید کارآمدتر را فراهم می کند[22.

هوش مصنوعی و همچنین یادگیری ماشین: اینها فناوری‌هایی هستند که در عملیات CNC ادغام می‌شوند تا تصمیم‌گیری بهتر و فرآیندهای نگهداری پیش‌بینی‌کننده را امکان‌پذیر کنند.

دیجیتالی شدن: ادغام دستگاه های IoT امکان نظارت بر زمان واقعی داده ها و تجزیه و تحلیل، بهبود محیط های تولید را فراهم می کند[3[3.

این پیشرفت ها نه تنها دقت تولید را افزایش می دهد، بلکه کارایی فرآیندهای تولید را به طور کلی افزایش می دهد.

 

نمایش تصویری فرآیند ماشینکاری CNC

 

فرآیند ماشینکاری CNC

 

توضیح تصویری ماشینکاری CNC

 

برای درک بهتر نحوه عملکرد دستگاه CNC، این ویدیوی آموزشی را ببینید که همه چیز را از مفهوم تا تکمیل توضیح می دهد:

 

ماشینکاری CNC چیست؟

 

روندهای آینده در ماشینکاری CNC

 

با نگاهی به آینده در سال 2024 و حتی پس از آن، تحولات مختلف بر آنچه که دهه آینده برای تولید CNC خواهد آورد تأثیر می گذارد:

ابتکارات پایداری: تولیدکنندگان تمرکز خود را بر روی شیوه‌های پایدار، استفاده از مواد سبز و کاهش میزان زباله تولید شده در طول تولید افزایش می‌دهند.

مواد پیشرفته: استفاده از مواد بادوام تر و سبک تر در صنایعی مانند خودروسازی و هوافضا حیاتی است.

تولید هوشمند: فناوری‌های Industry 4.0 به تولیدکنندگان اجازه می‌دهد تا اتصال بین ماشین‌ها را بهبود بخشند و کارایی کلی را در عملیات بهبود بخشند[33.

 

نتیجه گیری

ماشین آلات CNC با ایجاد بالاترین سطوح اتوماسیون و دقت هنگام ساخت قطعات پیچیده در صنایع مختلف، انقلابی در تولید مدرن ایجاد کرده است. دانستن اصول پشت آن و کاربردهای آن به شرکت ها کمک می کند تا از این فناوری برای افزایش کارایی و کیفیت استفاده کنند.

 

 

پرسش و پاسخ های مرتبط

1. موادی که می توان برای دستگاه های CNC استفاده کرد چیست؟

تقریباً هر ماده ای را می توان با استفاده از فناوری CNC ماشین کاری کرد، از جمله فلزات (آلومینیوم و برنج)، پلاستیک (نایلون ABS) و کامپوزیت های چوب.

 

2. G-code چیست؟

G-code یک زبان برنامه نویسی است که برای کنترل ماشین های CNC استفاده می شود. دستورالعمل های خاصی برای عملیات و حرکات ارائه می دهد.

 

3. تفاوت بین تراش CNC و تراش CNC و آسیاب CNC چیست؟

تراش CNC قطعه کار را می چرخاند در حالی که ابزار ثابت آن را برش می دهد. آسیاب ها از ابزار دوار برای برش هایی در قطعات کار که ساکن هستند استفاده می کنند.

 

4. بیشترین خطاهایی که در دستگاه های CNC رخ می دهد چیست؟

خطاها می توانند ناشی از سایش ابزارها، خطاهای برنامه نویسی، حرکت قطعه کار در طول فرآیند ماشینکاری، یا تنظیم نادرست دستگاه باشند.

راه اندازی درصنایعی که بیشترین بهره را از ماشینکاری CNC می برند؟

صنایعی مانند خودروسازی، هوافضا، دستگاه‌های پزشکی، الکترونیک و کالاهای مصرفی از فناوری ماشین‌های CNC بهره می‌برند.