دستگاه فرز cnc و انواع مختلف آن در مجله صنعتی کولیس

دستگاه فرز CNC

در صنایع گوناگون نیاز به تراشکاری، براده‌ برداری، جوشکاری و غیره روی اجسام مختلف مشاهده می‌شود که انجام دستی اینکار مشکلاتی از قبیل دقت پایین، ظرافت کم، سختی زیاد، سرعت کم، هزینه نیرو انسانی بالا و غیره دارد. همچنین با توجه به جنس ماده مورد نیاز، این سختی می‌تواند چند برابر باشد. بنابراین به دستگاه‌هایی نیاز است که بتوانند با دقت و سرعت بالا این نیاز‌های صنعت را برآورده کنند. اینجاست که دستگاه‌ فرز CNC به کمک صنایع می‌آید.

دستگاه CNC

CNC مخفف Computer Numerical Control به معنی کنترل منطقی یک ماشین به وسیله اعداد و با پردازش کامپیوتری است. دستگاه CNC با توجه به محور‌هایش می‌تواند در یک، دو یا سه جهت، در مختصات خطی، دورانی و یا ترکیبی حرکت کند. در کل، CNC یک پروسه به کمک کامپیوتر برای کنترل، ارسال دستورالعمل و ذخیره دستور‌ها در ماشین‌آلات مختلف است. ماشین‌آلات کنترل شده توسط دستگاه CNC را می‌توان در دسته‌های زیر تقسیم بندی کرد:

دستگاه‌های فرز CNC عمودی (VMC)

دستگاه‌های فرز CNC افقی (HMC)

دستگاه‌های تراش CNC (LATHE)

ماشین‌های مخصوص وایرکات

ماشین‌های مخصوص سنگ مغناطیس

ماشین‌های برشکاری (برش لیزر، پلاسما، شعله و الکترون)

ماشین‌های خم، پانچ و گیوتین

ماشین‌های جوشکاری صنعتی

مزایای استفاده از این ماشین‌ها از قبیل زیر هستند:

. نیاز به افراد با مهارت کم برای کنترل دستگاه‌ها

. سهولت در بروز رسانی ماشین‌ها تنها با تعویض قطعات

. سهولت در آموزش استفاده از دستگاه

. سرعت عمل و دقت بالا

. خطر بسیار پایین برای اپراتور

. صرفه اقتصادی تولید

استفاده از این ماشین‌آلات امروزه رو به گسترش است و در بیشتر صنایع می‌توان این دستگاه‌ها را مشاهده کرد.

دستگاه فرز CNC

 در عملیات‌های مختلف برای براده‌ برداری، گونیا کردن، ساعت کردن، صفحه کردن، شیار تراشی، رزوه تراشی، پله تراشی و غیره کاربرد دارد که برای استفاده در هر کدام از عملیات‌ها، قطعات مربوط به آن عملیات روی دستگاه بارگذاری شده و پس از پایان عملیات، از آن جدا می‌شوند.  CNC در سه محور می‌تواند حرکت کند و تفاوت آن‌ با دستگاه تراش CNC در یک محور عمودی است. قطعه کار بر روی میز دستگاه ثابت است و خود بازوهای برش حول جسم حرکت می‌کنند.

ویژگی های دستگاه فرز CNC

آزادی عمل
همانطور که در بالا نیز توضیح داده شد، دستگاه‌ فرز CNC دارای 3 درجه آزادی است که این ویژگی قابلیت مانور بیشتر روی نمونه را به دستگاه می‌دهد و سرعت و دقت ماشین‌کاری را بالاتر می‌برد.

قابلیت انجام عملیات ماشین‌کاری پیچیده با دقت بالا
دستگاه‌های ماشین‌کاری، تلفیقی از علم الکترونیک و مکانیک هستند و امروزه با پیشرفت در هر یک از این علوم، سازندگان این دستگاه‌ها در تلاش هستند تا بیشترین کیفیت و حداقل خطا را برای اپراتور‌ها و دارندگان  CNC یا انواع دیگر دستگاه های CNC به ارمغان آورند.

توانایی ماشین‌کاری روی انواع قالب‌ها
سیستم نصب شده برای دستگاه‌ CNC قابلیت دریافت اشکال و مختصات منحنی شکل را دارد و با حرکت‌های مرتبط – محور (حرکت‌های همزمان دو محور مانند X و Y یا Z و X و غیره که منجر به تشکیل یک مسیر ماشین‌کاری مشخص می‌شوند) می‌تواند عملیات مختلفی روی قالب‌ها و اشکال گوناگون انجام دهد. در دستگاه CNC، این حرکات مرتبط – محور توسط محور‌های X و Y انجام می‌شود.

اندازه متغیر
برای ماشین‌کاری قطعات کوچک، میز دستگاه CNC دارای عرض کمتر از 400 میلی‌متر و برای قطعات بزرگ دارای عرض بیشتر از 600 میلی‌متر است. در هر دو حالت، دستگاه فرز CNC توانایی ماشین‌کاری و پردازش اشکال پیچیده با دقت بالا را دارد.

تیغه های مورد استفاده در دستگاه

عملیات فرز‌کاری به دو شیوه انجام می‌شود:

Face cutting: در این حالت محل قرارگیری تیغه‌ها عمود بر محور چرخشی بازوی برش است. از این روش برای ماشین‌کاری سطوح صاف و یا سوراخ‌های با سطح مقطع تخت استفاده می‌شود.
Peripheral milling: در این حالت محل قرارگیری تیغه‌ها موازی محور چرخشی بازوی برش است.
تیغه‌هایی که در دستگاه CNC استفاده می‌شوند، معمولا از دو جنس استیل یا کاربید هستند. تیغه‌های استیل، ارزان تر از تیغه‌های کاربیدی هستند. در هر دو حالت، ماده استفاده شده سخت و مقاوم در برابر گرما است. بنابراین این تیغه‌ها عمر بالایی دارند و بعد از مدت زمانی طولانی به تعویض آن‌ها نیاز می‌شود.

در دستگاه‌ CNC، میزان پیشروی بازوی برش در نمونه (عمق برش)، قطر برش و سرعت چرخش ابزار ماشین‌کاری و همچنین عمق فرز‌کاری بر روی صافی سطح تاثیرگذار هستند. هر میزان سرعت ماشین‌کاری و یا فرزکاری بیشتر باشد و حجم براده برداری کمتر، پستی و بلندی سطح نمونه کمتر و سطح نمونه، صاف تر می‌شود.

برای هر نوع عملیات ماشین‌کاری در دستگاه CNC از تیغه‌های مخصوص آن استفاده می‌شود. یکی از ویژگی‌های دستگاه‌ CNC، قابلیت تعویض تیغه‌های آن برای استفاده در ماشین‌کاری‌های متفاوت است. این تیغه‌ها از لحاظ زیر دسته بندی می‌شوند:

شکل دنده‌ها: فرز‌های دنده راست، دنده مارپیچ و دنده کج
ساختمان داخلی: فرز‌های یکپارچه ساده، مرکب و چند پارچه
طریقه بستن تیغه فرز: فرز‌های سوراخ دار و انگشتی
طرز انجام کار: فرز‌های غلتکی، پولکی، زاویه‌ای، پیشانی تراش، فرم تراش، دنده تراش، پیچ تراش و غیره.
بنابراین برای صاحبان شرکت‌های تولیدی، کارگاه‌ها و قالب‌سازی‌ها، یکی از دستگاه‌هایی که می‌تواند در همه چیز و هر نوع ماشین‌کاری به کارشان بیاید، ماشین‌های CNC است و برای نمونه‌های پیچیده و نیاز به دقت بالا، می‌توان از  فرز CNC استفاده کرد.