دستگاه سی ان سی چیست؟ با کاربردها و نحوه کار این دستگاه آشنا شوید

در دنیای امروز پیشرفت فناوری باعث تغییر و تحول سطح زندگی بشر شده است؛ حوزه صنعت هم از این قاعده مستثنا نبوده و با ورود تکنولوژی شاهد تغییرات گسترده در این بخش بوده‌ایم. در حوزه‌هایی مانند صنعت چوب، قالب‌های صنعتی و … یکی از مهم‌ترین پیشرفت‌ها، اختراع دستگاه سی ان سی و توسعه این دستگاه بوده است. این دستگاه انجام بسیاری از فرآیندها از جمله ساخت قالب‌ها و قطعات مختلف، سوراخکاری، حکاکی و … را در صنایع مختلف سهولت بخشیده است. ما در این مقاله قصد داریم تا به شما بطور کامل توضیح دهیم دستگاه CNC چیست و چه کاربردی دارد؟

سی ان سی چیست؟

دستگاه سی ان سی در واقع نسخه پیشرفته دستگاه تراش ساده است که قابلیت کنترل از طریق کامپیوتر و توسط منطق ریاضی را دارد. سی ان سی یکی از دستگاه‌های بسیار پرکاربرد در صنعت است که با استفاده از مته‌ای پرسرعت و بازوهایی که توسط کامپیوتر کنترل می‌شوند، فرآیند برش یا سوراخکاری را در سه محور اصلی انجام می‌دهند. CNC مخفف شده عبارت Computer Numerical Control به ‌معنای کنترل عددی با کامپیوتر است. اگر بخواهیم به تاریخچه ساخت این دستگاه بپردازیم باید بگوییم قدمت این دستگاه به سال 1950 بازمی‌گردد. اولین بار جان پارسنز (John T. Parsons) دستگاه NC را برای ساخت قطعات پیچیده و بسیار دقیق صنعت هوانوردی و نیروی هوایی آمریکا ساخت. پس از آن انستیتو MIT در سال 1952 سری پیشرفته و کامل‌تری به نام NC1 را ساخت که توانایی کنترل در راستای سه محور را داشت. بعدها در سال 1959 با بهره‌گیری از کامپیوترهای پیشرفته دستگاه CNC ساخته شد که از آن در کارهای مختلفی مانند برش، حکاکی، مونتاژ و … استفاده می‌شد.

نحوه کار دستگاه سی ان سی (CNC)

دستگاه سی ان سی به بدن انسان شباهت بسیار زیادی دارد؛ تمام قطعات الکترونیکی، الکتریکی، بورد، خروجی سنسور و محاسبه‌گرها درون تابلو برق قرار گرفته که حکم مغز انسان را داشته و استپر حکم بازوها را داشته که فرمان دستگاه را اجرا می‌کنند. کاهش خطا، افزایش راندمان کاری و کاهش نیاز به حضور نیروی انسانی همگی از تحولاتی است که با ورود دستگاه سی ان سی به صنعت رخ داده است. با کمک دستگاه سی ان سی می‌توان به‌راحتی و با دقت بالا جسمی را برش داد یا طرحی از پیش آماده شده را روی قطعه کار پیاده کرد. طرح موردنظر از طریق نرم‌افزار Artcam با خروجی G-Code به دستگاه منتقل شده که حرکت دقیق ابزار را مشخص می‌کند. حرکت سی ان سی برخلاف دستگاه‌های دیگر کاملا برنامه‌ریزی شده است که همین باعث کاهش خطای انسانی می‌شود.

کاربردهای CNC

کارایی این دستگاه تنها به درودگری و صنعت چوب محدود نمی‌شود و از آن در بسیاری از مصارف از جمله در صنایع مهمی چون ساخت موشک و ماهواره استفاده می‌شود؛ زیرا دقت عملیات برش دستگاه سی ان سی تا صدم میلی‌متر بالا بوده و برای کارهای بسیار ظریف و حساس ایده‌آل است. از دیگر صنایعی که استفاده از دستگاه سی ان سی در آن نقش بسیار مهمی دارد می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• خودروسازی
• قطعه‌سازی صنایع نفت، خودرو و تسلیحات
• چوب و منبت‌کاری
• ماشین‌های برش لیزر
• ماشین‌های حکاکی
• طلا و جواهرسازی

برندهای برتر تولیدکننده دستگاه CNC

برندهای مختلفی در زمینه تولید دستگاه سی ان سی فعالیت دارند که از پیشتازان آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• KDT
• Excitech
• Biesse
• Siemens
• Unitech
• Sinumerik
• Fanuc
• Num
• Heidenhain
• Hust
• GSK

انواع دستگاه سی ان سی (CNC)

همانطور که پیش‌تر اشاره کردیم دستگاه سی ان سی انواع مختلفی دارد که در ادامه به توضیح آن‌ها می‌پردازیم:

دستگاه CNC چوب

این دستگاه به منظور برش، حکاکی و منبت‌کاری روی چوب و مواد چوبی مانند ام دی اف مورد استفاده قرار می‌گیرد. از قابلیت‌های این دستگاه می‌توان به ایجاد طرح‌های دقیق و پیچیده بر روی چوب اشاره کرد. این دستگاه برای تولید انواع محصولات چوبی همچون مبلمان، وسایل تزیینی، قاب عکس و مجسمه‌های چوبی به کار گرفته می‌شود. فرآیند کار با این دستگاه به‌گونه‌ای است که با برداشتن بخش‌هایی از چوب، طرح‌های دو یا سه‌بعدی موردنظر را ایجاد می‌کند. این دستگاه قابلیت برش، حکاکی و منبت‌کاری را بر روی چوب و مواد مشابه با دقت و سرعت بالایی دارد.

دستگاه CNC منبت، حکاکی و برش تخت

تخت: این دستگاه تنها برای کنده‌کاری و منبت‌کاری روی مواد خاصی همچون چوب، سنگ و شیشه مورد استفاده قرار می‌گیرد و قابلیت برش سایر مواد را ندارد. طراحی این دستگاه به‌گونه‌ای است که با حذف و برداشتن بخش‌هایی از سطح کار، امکان ایجاد طرح‌های دوبعدی و سه‌بعدی را فراهم می‌آورد. این دستگاه به دلیل ماهیت خاص خود در زمینه‌های مرتبط با کنده‌کاری و منبت‌کاری کاربرد دارد.

دستگاه سی ان سی (CNC) سنگ

سی ان سی سنگ ویژه برش و کنده‌کاری انواع سنگ ازجمله سنگ‌نوشته‌ها، مجسمه‌های سنگی و سنگ قبر است. این دستگاه با دقت و سرعت بالا قادر به ایجاد طرح‌های پیچیده و دقیق بر روی سطح سنگ است. کاربرد اصلی این دستگاه در صنایع مرتبط با سنگ و سنگ‌تراشی است. ویژگی‌های منحصربه‌فرد این دستگاه در برش و کنده‌کاری دقیق سنگ آن را به ابزاری کارآمد در تولید محصولات سنگی تبدیل کرده است.

دستگاه سی ان سی (CNC) وایرکات

این دستگاه با استفاده از جرقه‌های الکتریکی، طرح موردنظر را بر روی قطعه کار ایجاد می‌کند. عملکرد این دستگاه بر اساس عبور جریان الکتریکی بین دو الکترود است که باعث ذوب و حذف بخش‌هایی از قطعه کار می‌شود. هنگامی که فاصله بین الکترودها کاهش می‌یابد، میدان الکتریکی تشدید شده و باعث می‌شود جریان الکتریکی با شدت بیشتری از دو الکترود عبور کند. این فرآیند منجر به حذف قطعات موردنظر از قطعه کار توسط هرکدام از الکترودها می‌شود. سی ان سی وایرکات قابلیت برش قطعات با طرح‌های پیچیده را داراست.

دستگاه سی ان سی (CNC) برش CO2 و پلاسما

این دستگاه برای برش مواد مختلف ازجمله فلزات با استفاده از فناوری پلاسما مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این فرآیند، پلاسما با ترکیب گاز فشرده و قوس الکتریکی، گرما و سرعت مورد نیاز برای برش مواد را ایجاد می‌کند. اگرچه این دستگاه عمدتاً برای برش فلزات به کار گرفته می‌شود، اما امکان استفاده آن برای برش سایر سطوح نیز وجود دارد. مزیت اصلی این روش برش، ایجاد برشی تمیز و بدون آسیب به سطح ماده مورد برش است.

دستگاه CNC برش واترجت

این دستگاه با استفاده از فشار بالای آب، قادر به برش مواد سخت مانند گرانیت و فلز است. در برخی از این دستگاه‌ها، آب با ذرات ساینده قوی ترکیب می‌شود که باعث افزایش توان برش می‌گردد. استفاده از این دستگاه معمولاً برای برش مواد حساس به حرارت مورد استفاده قرار می‌گیرد، زیرا عدم ایجاد حرارت در حین برش باعث می‌شود تا هیچ‌گونه تغییری در ماده موردنظر ایجاد نشود. قطعات ساخته شده در صنایعی مانند هوافضا و معدن اغلب با استفاده از این روش برش داده می‌شوند.

دستگاه CNC فرز

این دستگاه با اجرای برنامه‌هایی که شامل دستورات بر پایه اعداد و حروف است، قطعات را در فواصل مختلف هدایت و برش می‌دهد. این برنامه‌ها می‌توانند بر اساس زبان برنامه‌نویسی خاص تولیدکننده یا استاندارد G-Code نوشته شده باشند. ویژگی اصلی دستگاه فرز CNC در قابلیت ایجاد برش‌های دقیق و پیچیده بر روی قطعات مختلف است که با دستگاه‌های معمولی قابل انجام نیستند.

دستگاه CNC تراش

در این دستگاه، قطعات با استفاده از ابزارهای قابل تقسیم در جهت‌های دایره‌ای برش داده می‌شوند. برش‌های انجام ‌شده توسط این دستگاه با دقت و سرعت بالاتری نسبت به دستگاه‌های تراش معمولی انجام می‌شود. سی ان سی تراش برای تولید قطعات با طرح‌های پیچیده که با دستگاه‌های دستی قابل ساخت نیستند مورد استفاده قرار می‌گیرد. نحوه کنترل و برنامه‌ریزی این دستگاه مشابه با دستگاه فرز CNC است.

ابعاد و محورهای دستگاه سی ان سی (CNC)

دستگاه‌های CNC برای قدرت و دقت بیشتر در عملیات برش و ساخت، مجهز به محورهای حرکتی مختلفی هستند. این محورها به دستگاه امکان حرکت در راستاهای مختلف را می‌دهند و بر اساس تعداد این محورها، قابلیت‌های دستگاه مشخص می‌شود.

در سیستم مختصات سه‌بعدی، محورهای دستگاه CNC را به صورت زیر تعریف می‌کنند:

1. محور X: این محور حرکت جلو و عقب دستگاه را کنترل می‌کند.
2. محور Y: این محور حرکت چپ و راست دستگاه را کنترل می‌کند.
3. محور Z: این محور حرکت بالا و پایین دستگاه را کنترل می‌کند.

بر اساس تعداد این محورها، دستگاه‌های CNC به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند:

• دستگاه 3 محوره خطی: این دستگاه‌ها قادر به حرکت در سه محور X, Y و Z هستند و می‌توانند قطعات را در فضای سه‌بعدی با حرکات خطی بسازند.
• دستگاه 4 محوره (3 محور خطی + 1 محور دورانی): علاوه بر سه محور خطی، دارای یک محور دورانی نیز هستند که اجازه می‌دهد قطعه با حرکات دورانی نیز ساخته شود.
• دستگاه 5 محوره (3 محور خطی + 2 محور دورانی): این دستگاه‌ها علاوه بر سه محور خطی، دارای دو محور دورانی نیز هستند که امکان ساخت قطعات بسیار پیچیده‌تری را فراهم می‌آورد.
• دستگاه‌های چند محوره: برخی دستگاه‌های CNC دارای تعداد محورهای بیشتری هستند که به آن‌ها اجازه می‌دهد شکل‌های بسیار پیچیده‌تری را بسازند.

تعداد محورهای دستگاه CNC مستقیماً بر روی پیچیدگی و قابلیت‌های آن تأثیر می‌گذارد. هر چه تعداد محورها بیشتر باشد، دستگاه می‌تواند حرکات و شکل‌های پیچیده‌تری را اجرا کند و در نتیجه انواع قطعات پیچیده‌تر را تولید نماید. انتخاب تعداد محورها بسته به نوع کاربرد و پیچیدگی قطعات مورد نیاز صورت می‌گیرد.

مزیت‌های دستگاه سی ان سی (CNC)

دقت و سرعت بالا، سی ان سی را به دستگاهی بی‌رقیب تبدیل کرده است. از دیگر مزایای این دستگاه می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• کاهش خطای انسانی
• افزایش بازده و بهره‌وری تولید
• کاهش زمان تولید و تسریع فرآیندها
• کیفیت بالا
• قابلیت تکرارپذیری بالا
• انعطاف‌پذیری در تولید
• قابلیت خطایابی و رفع خطا
• عدم نیاز به نظارت مستمر اپراتور
• مانیتورینگ آسان و ساده
• امکان ذخیره طرح‌های مختلف و استفاده مجدد از آن‌ها

انتخاب دستگاه سی ان سی (CNC) مناسب

دستگاه سی ان سی دارای انواع مختلفی دارد که هر یک دسته‌بندی و طبقه‌بندی‌های مختلفی دارد. برای خرید دستگاه سی ان سی باید نوع کار خود را مدنظر قرار دهید و پس از انتخاب نوع دستگاه باید سراغ ویژگی‌های کلیدی بروید. برای خرید این دستگاه نکات و ویژگی‌های زیر را مدنظر قرار دهید.

اسپیندل موتور

اسپیندل موتوری با سرعت بالا است که روی محور چرخنده آن ابزارهای مختلف تراش یا برش نصب می‌شود. توان این موتور پرسرعت برحسب کیلووات است. هنگام خرید دستگاه این سی ان سی باید به توان آن توجه داشته باشید تا مطابق با نیازها و مصارف شما باشد.

تعویض ابزار

با استفاده از این ویژگی امکان تغییر خودکار ابزارها فراهم شده و می‌توان از آن برای حکاکی، برش، منبت یا سوراخکاری استفاده کرد.

دقت

دقت سی ان سی با میلی‌متر بیان شده که هر چه این عدد کمتر باشد دقت دستگاه بیشتر است.

کترلر سی ان سی

کترلر، نقش رابط بین کاربر و دستگاه سی ان سی را دارد که پس از دریافت داده‌های جی کد آن را به‌صورت رشته پالس‌هایی به موتور‌های متصل به بازوها منتقل می‌کند.

توان پیشروی

توان پیشروی با واحد متر بر دقیقه بیان شده و هر چه این عدد بیشتر باشد سرعت سی ان سی بیشتر است.

نوین چوب فروشنده دستگاه CNC

شرکت نوین چوب و صنعت آسیا به عنوان یکی از نام‌های مطرح و پرسابقه در صنعت چوب کشور، انواع ماشین‌آلات این صنعت از جمله دستگاه‌های سی ان سی را به بازار ایران عرضه کرده است. علاوه بر این،‌ نوین چوب نمایندگی رسمی و انحصاری برخی از معتبرترین برندهای جهان را در اختیار داشته و محصولات آنها را با ارائه خدمات پس از فروش جامع عرضه می‌کند.

انواع مدل‌های CNC با برندها و قیمت‌های متنوع در سایت رسمی شرکت نوین چوب عرضه شده است. شما می‌توانید برای دریافت اطلاعات تکمیلی درباره مشخصات فنی و استعلام قیمت هر یک از این محصولات، از مشاوره تخصصی کارشناسان فروش این شرکت بهره‌مند شوید و دستگاه مناسب نیازهای واحد تولیدی خود را شناسایی و خریداری نمایید. در صورت نیاز به اطلاعات بیشتر برای خرید دستگاه سی ان سی و دریافت مشاوره، لطفاً با شماره 02191001018 تماس حاصل فرمایید.

جمع‌بندی

دستگاه‌های CNC به عنوان ابزارهای پیشرفته و قدرتمند در صنایع مختلف ازجمله صنعت چوب مورد استفاده قرار می‌گیرند. این دستگاه‌ها با برخورداری از سیستم کنترل عددی، امکان ساخت قطعات و محصولات دقیق و پیچیده‌ای را فراهم می‌آورند که با استفاده از ابزارهای سنتی امکان‌پذیر نیست. انواع مختلفی از دستگاه‌های CNC برای کاربردهای متنوع در دسترس هستند. دستگاه‌های CNC چوب برای برش، حکاکی و منبت‌کاری روی چوب و مواد چوبی، دستگاه‌های CNC سنگ برای کنده‌کاری سنگ و دستگاه‌های CNC برش واترجت و پلاسما برای برش مواد سخت مانند فلزات مورد استفاده قرار می‌گیرند.

هر یک از این دستگاه‌ها بر اساس تعداد محورهای حرکتی خود قادر به ایجاد حرکات و طرح‌های مختلف در فضای سه‌بعدی هستند. در مجموع، حضور دستگاه‌های CNC در صنایع مختلف به‌ویژه صنعت چوب، موجب ارتقای کیفیت، افزایش دقت و سرعت تولید و همچنین امکان ساخت محصولات پیچیده‌تر شده است. انتخاب مناسب‌ترین مدل CNC متناسب با نیازهای هر واحد تولیدی، می‌تواند نقش بسزایی در بهبود فرآیندهای تولید و افزایش رقابت‌پذیری آن‌ها ایفا کند.

سوالات متداول

چه تفاوتی بین دستگاه‌های CNC با ماشین‌آلات سنتی وجود دارد؟

اصلی‌ترین تفاوت در این است که دستگاه‌های CNC با استفاده از برنامه‌های کامپیوتری کنترل می‌شوند و قادر به انجام کارهای پیچیده‌تر و دقیق‌تر هستند، در حالی که ماشین‌آلات سنتی به طور دستی کنترل و راه‌اندازی می‌شوند.

چه ویژگی‌هایی باعث شده دستگاه‌های CNC در صنعت چوب محبوب شوند؟

امکان ساخت قطعات دقیق و پیچیده، افزایش سرعت و بهره‌وری تولید، کاهش ضایعات و خطاهای انسانی ازجمله ویژگی‌های مهم دستگاه‌های CNC است که باعث شده در صنعت چوب مورد استقبال قرار بگیرند.