دستگاه فرز CNC یک نوع ماشین فرز کاری است که برای فرایند ماشینکاری تحت برنامه‌های کامپیوتری و بصورت هوشمند طراحی شده است. همه ما با دستگاه‌های فرز قدیمی آشنایی داریم و می دانیم که ظرفیت آنها به چه صورت است. اما امروزه همراه کردن سیستم کنترل عددی کامپیوتری یا همان CNC باعث شده که کارایی آنها به شکل محسوسی بالاتر برود و از دستگاه برای برشهای دقیق و با کیفیت استفاده شود.
با توجه به اینکه در گروه تهران CNC تلاش می‌کنیم که دسترسی شما را به انواع دستگاه فرز cnc فراهم کنیم، در این مطلب تلاش خواهیم کرد تا اطلاعات مهم و حیاتی را در مورد آنها در اختیار شما قرار دهیم.
دستگاه فرز CNC چیست؟
دستگاه فرز CNC یک دستگاه ماشین کاری و فرزکاری است که تحت کنترل برنامه‌های کامپیوتری قرار دارد و دخالت نیروی انسانی در آن به حداقل رسیده است. این دستگاهها به دلیل ویژگی‌های ذاتی خود در مورد برشکاری و ماشینکاری بسیاری از مواد کاربرد دارند و می‌توانند فرآیند تولید برخی از قطعات را از صفر تا صد انجام دهند. نکته جالب توجه در مورد کاربرد دستگاه فرز CNC این است که قطعه خارج شده از آنها بدون نیاز به مونتاژکاری آماده ارسال به بازار است.
فرایند کار دستگاه فرز سی ان سی
وقتی که شما به دنبال کار با دستگاه‌های فرز CNC هستید، هم از لحاظ سخت افزاری و هم از لحاظ نرم افزاری باید دستگاه را آماده کنید. روال کار این دستگاهها در چهار مرحله زیر خلاصه می‌شود:
- طراحی یک مدل CAD
- تبدیل مدل CAD به یک برنامه CNC
- راه اندازی ماشین فرز CNC
- اجرای عملیات فرزکاری
فرایند فرزکاری با این دستگاه با ایجاد یک طرح دو بعدی یا سه بعدی به کمک نرم افزار اتوکد انجام می‌شود. طرح آماده شده باید به فرمت فایل سازگار با دستگاه CNC تبدیل شود که فرمت آنها G-Code است. در مرحله بعد شما با روشن کردن موتور دستگاه می‌توانید فرایند برشکاری و فرزکاری را انجام دهید و در نهایت قطعه کار را تحویل بگیرید.
انواع دستگاه فرز CNC از لحاظ روش فرزکاری
ساده‌ترین دسته بندی که برای انواع دستگاه‌های فرز CNC به کار برده می‌شود، دسته بندی کردن آنها بر مبنای روش فرزکاری است. بطور کلی این دستگاهها می‌توانند قطعاتی با درصد دقت 0.005 تولید کنند که در بسیاری از زمینه‌ها کاربرد دارند. اما باید قبول کنیم که شرایط فیزیکی قطعه کار مشخص می‌کند که ما باید فرزکاری را به صورت افقی، عمودی یا زاویه دار انجام دهیم. با این تفاسیر ما چند روش برای فرزکاری داریم:
فرزکاری کف تراش
فرزکاری کف تراش (Face milling) به حالتی گفته می‌شود که در آن محور چرخش ابزار برش عمود بر سطح قطعه کار است. این فرآیند با استفاده از دستگاه‌هایی انجام می‌گیرد که در آن ابزارهای برشی به صورت دو طرفه کار می‌کنند. به طور کلی، این روش فرزکاری برای ایجاد سطوح صاف و تخت و همچنین ایجاد خطوط مشخص بر روی قطعه کار کاربرد دارند و برای فرآیندهای حساس با کیفیت بالا کاربرد دارند. دستگاه فرز cnc افقی و دستگاه عمودی از این روند پشتیبانی می‌کنند.
فرز کاری ساده
فرزکاری ساده (Plain milling) که با عنوان فرزکاری تخت یا فرز کاری سطح هم شناخته می‌شود، به عملیات فرزکاری اشاره دارد که در آن محور چرخش ابزار برش کاملاً موازی با سطح قطعه کار است. این فرآیند با استفاده از برش فرز ساده انجام می‌شود و دارای دندانه‌های محیطی است که عملیات برش را انجام می‌دهد. بسته به نوع کاربرد فلز، مانند عمق برش و اندازه قطعه کار، امکان استفاده از آنها برای برشهای باریک و پهن وجود دارد. اگر اپراتور نیاز به برداشتن مقدار زیادی از سطح قطعه کار داشته باشد، ابتدا در دستگاه فرز CNC از یک ابزار برشی با دندانه درشت استفاده می‌کند و سپس سطح آن را با ابزار دنده ریز صاف می‌کند.
فرزکاری زاویه‌ای
فرزکاری زاویه‌ای (Angular Milling) به عملیات فرزکاری اشاره دارد که در آن محور چرخش ابزار برش نسبت به سطح قطعه کار دارای زاویه است. این فرایند بر اساس طراحی خاص ابزار برش و زاویه آن، ممکن است برش‌هایی با زاویه‌های متفاوت انجام دهد. از این دستگاهها برای برخی تجهیزات خاص مانند چرخ دنده‌ها، برش شیارها و حتی تولید چاقوی جراحی و چاقوی معمولی استفاده می‌شود. یکی از ویژگی‌هایی که دستگاه فرز CNC با قابلیت برش زاویه را متمایز می‌کند این است که شما می‌توانید برشهای ۴۵، ۵۰، ۵۵ و ۶۰ درجه را به کمک آن انجام دهید.
فرزکاری فرم
فرزکاری فرم (Form milling) به عملیات فرز کاری شامل سطوح نامنظم، خطوط و شیارها و همچنین قطعات با سطوح منحنی و صاف اشاره دارد. در این دستگاهها از یک ابزار برشی شکل دهنده یا ابزار برشی تخصصی برای برخی کاربردهای خاص استفاده می‌شود. به عنوان مثال ابزار برشی برای برشهای محدب، مقعر، گرد و غلتکی با یکدیگر متفاوت هستند. از این دستگاهها در برخی موارد برای حفاری و مته کاری به صورت نیم کره‌ای و نیم دایره‌ای هم استفاده می‌شود که نیاز به دستگاه‌های پیچیده مانند دستگاه فرز CNC دارد.
نمونه‌های مختلف دیگری از فرز کاری وجود دارد که برای برشهای دندانه دار، برشهای غلطکی، برشهای کروی و موارد مشابه آنها به کار گرفته می‌شوند و کاربرد آنها نسبت به گزینه‌های فوق کمتر است. اما در هر صورت باید قبول کنیم که استفاده از نرم افزار cnc در کنار دستگاه فرز باعث شده که توانایی آن بسیار بالاتر برود و در حوزه‌های بیشتری به کار گرفته شود.
انواع دستگاه فرز CNC از لحاظ تعداد محور
اگر از صفحه فرز CNC در وب سایت ما دیدن کنید متوجه می‌شوید که به طور کلی دسته بندی این دستگاهها بر مبنای تعداد محور به سه گروه سه محور، چهار محور و پنج محور انجام می‌شود. هر کدام از این دستگاهها قابلیت‌های متفاوتی دارند که در ادامه به آنها خواهیم پرداخت.
فرز CNC سه محور
این دستگاهها از ابتدایی‌ترین و مقدماتی‌ترین امکانات لازم برای یک دستگاه فرز CNC برخوردار هستند و معمولاً می‌توانند بسیاری از نیازهای ما را انجام دهند. بنابراین کسانی که به فکر خرید فرز CNC ارزان هستند، می‌توانند از این گزینه استفاده کنند. از جمله ویژگی‌های برجسته این دستگاهها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- قادر به مدیریت و انجام بیشترین نیازهای فرزکاری
- قادر به تولید برخی محصولات که دستگاه‌های با تعداد محور بیشتر هم می‌توانند آنها را انجام دهند
- مناسب برای عملیات‌های اتوماتیک و تعاملی، برشهای لبه تیز، سوراخ کاری و حفاری و همچنین برشهای تیز
- ساده‌ترین دستگاه برای راه اندازی
- عدم نیاز به الزامات پیچیده و تنها نیاز به یک جایگاه مشخص برای کار
- نیاز به دانش بالاتر از اپراتور برای کار با برخی مواد یا برخی الگوهای خاص
- سطح کارایی پایین نسبت به دستگاه‌های دیگر و کیفیت پایین‌تر
فرز CNC چهار محور
دستگاه فرز CNC چهار محور به دلیل داشتن یک محور اضافی می‌تواند کارایی بیشتری در کار بر روی الگوهای پیچیده به ما بدهد و به همین دلیل یک دستگاه پرکاربرد شناخته می‌شود. قیمت این دستگاه نسبت به گزینه‌های قبل بیشتر است، اما هنوز هم یک گزینه مقرون به صرفه شناخته می‌شود. از جمله ویژگی‌های برجسته این دستگاه عبارتند از:
- قادر به کار بر روی مواد اعم از آلومینیوم، کامپوزیت، فوم، PCB، و چوب
- مناسب برای طراحی تبلیغاتی، ایجاد طرح هنری، ساخت تجهیزات پزشکی، تحقیقات تکنولوژیکی، ساخت نمونه اولیه سرگرمی و برنامه‌های کاربردی صنعتی
- قابلیت بیشتر نسبت به ماشین‌های 3 محور
- سطوح بالاتر صحت و دقت نسبت به دستگاه‌های 3 محور
- پیچیده‌تر نسبت به ماشین آلات 3 محور
- گران‌تر از ماشین‌های 3 محور
فرز CNC پنج محور
این دستگاه از لحاظ تعداد محور در سطح مطلوبی قرار دارد و به همین دلیل کاربرد آن بسیار بیشتر و وسیع‌تر است. از این دستگاه می‌توان به عنوان یک گزینه پیشرفته یاد کرد و برای کارخانه‌ها و کارگاه‌های بزرگ بهترین انتخاب ممکن است. قیمت دستگاه فرز CNC پنج محور نسبت به گزینه‌های دیگر بیشتر است و شرایط زیر را دارد:
- پیکربندی متفاوت محورهای چندگانه (به عنوان مثال 4 + 1، 3 + 2 یا 5)
- مناسب برای هوافضا، معماری، پزشکی، نظامی، نفت و گاز، و برنامه‌های کاربردی هنری و کاربردی
- بیشترین قابلیت و کارایی
- بسته به پیکربندی محورها، عملیات سریع‌تر از دستگاه‌های 3 محور و 4 محور
- بالاترین سطح کیفیت و دقت
- بسته به پیکربندی.، عملیات آهسته‌تر از دستگاه‌های 3 محور و 4 محور (این ایراد برخی از دستگاه‌های قدیمی است)
- گران‌تر از ماشین‌های 3 محور و 4 محور
همانطور که می‌بینید، دستگاه فرز CNC می‌تواند یک دستگاه بسیار متنوع و پرکاربرد باشد که کارایی آن در حوزه‌های مختلف متفاوت است. در مطالب بعدی تلاش خواهیم کرد تا در مورد قطعات دستگاه و همچنین نحوه کارایی آن بیشتر صحبت کنیم. اگر سوالی دارید یا به دنبال یک دستگاه خاص برای کارگاه خود هستید، حتماً با ما در تماس باشید.
توصیه می‌کنم که مطالب زیر را هم مطالعه کنید:
- قطعات دستگاه تراش را بیشتر بشناسیم
- دستگاه تراش دست دوم – دستگاه تراش کارکرده بخریم یا نه؟
- قیمت دستگاه فرز CNC
- دستگاه تراش
منبع: thomasnet