دستگاه های cnc علیرغم برخورداری از قطعات پیشرفته و بهره بردن از تکنولوژی های جدید و مدرن، به طور کامل به اصول طراحی ماشینکاری با cnc وابسته هستند. در حقیقت کیفیت محصول نهایی شما تنها به اندازه کیفیت طراحی صورت گرفته در نرم افزارهای طراحی است. این یعنی شما در حین ماشینکاری با این دستگاه ها باید قوانین استاندارد مربوط به کار با دستگاه و همچنین تعداد محورهای آن را در نظر بگیرید تا به خوبی از ظرفیت دستگاه استفاده کنید.
با توجه به اهمیتی که اصول طراحی ماشینکاری با cnc در کیفیت کار کارخانجات و تولیدکنندگان قطعات دارند تصمیم گرفتید که این موضوع را در این مطلب بررسی کنیم و در مورد محدودیت های ماشینکاری cnc هم صحبت کنیم.
قوانین تاثیر گذار بر اصول طراحی ماشینکاری با cnc
به طور کلی بهتر است قطعات را طوری طراحی کنید که ابزارهای برشی با بزرگ‌ترین قطر ممکن برای آن به کار گرفته شوند. این کار شما را از استفاده از ابزارهای تخصصی و ظریف نجات می‌دهد و پردازش سریعتر قطعه کار را تضمین می کند. همچنین هنگام سوراخکاری قطعه کار سعی کنید سوراخ‌ها را طوری طراحی کنید که عمق آن ها چهار برابر بیشتر از عرض آنها باشد.
از جمله موارد مهم دیگری که اصول طراحی ماشینکاری با cnc را تحت تاثیر قرار می دهد، به خاطر داشتن تعداد محور دستگاه است که این موضوع را در مقایسه دستگاه فرز cnc سه محور با دستگاه های چهار محور و پنج محور بررسی کردیم.
اما اگر به طور خاص در یک زمینه ای کار می کنید به چند نکته زیر هم توجه کنید:
- در هنگام کار کردن روی حروف بهتر است که از حکاکی cnc به جای ساخت حروف استفاده کنید
- برای نوشتن کلمات می‌توانید از فونت sans serif با حداقل اندازه ۲۰ استفاده کنید
- هنگام ماشینکاری cnc نقشه فنی داشته باشید
- برای هر کدام از برنامه های ماشینکاری خود یک فرمت در نظر بگیرید و آن را ذخیره کنید که بعدا می توانید از آن ها استفاده کنید.
انواع دستگاه cnc قابل استفاده برای ماشینکاری
قبل از اینکه به شکل جدی وارد بحث اصول طراحی ماشینکاری با cnc شویم لازم است که با برخی از محدودیت ها و نقاط قوت دستگاه های مختلف آشنایی داشته باشیم. موضوع از این جهت اهمیت دارد که هر کدام از دستگاه های cnc کنترل بهتری برای برش دادن اشکال و طرح های مختلف دارند و این می تواند کار ما را آسان تر کند.
دستگاه تراش cnc
دستگاه تراش معمولاً برای اشکال پیچیده استوانه ای استفاده می شود. با توجه به قابلیت‌های موجود، دستگاه تراش برجسته ترین انتخاب برای برش های دایره ای است زیرا هم قدرت تحمل بالایی دارد و هم کارایی مقرون به صرفه ارائه می دهد. در این دستگاهها در حالی که ابزار برشی ثابت است قطعه کار با سرعت می چرخد و به همین دلیل کنترل حرکت و میزان فید برای اپراتور دستگاه تراش cnc راحت تر بوده و بیشتر کار به سرعت گردش اسپیندل بستگی دارد.
دستگاه های تراش بیشتر برای چرخش و شکل دهی طراحی شده‌اند و در اندازه های بزرگ چندان انتخاب خوبی نیستند. در واقع در هنگام طراحی ماشینکاری با سی ان سی توجه داشته باشید که هرچه ضخامت قطعه کار بالاتر برود دقت کار دستگاه تراش cnc هم کمتر میشود.
دستگاه فرز cnc
دستگاه های فرز انواع مختلفی دارند و تفاوت اصلی آنها نسبت به دستگاه تراش این است که ابزار برشی روی ماده اولیه یا همان متریال حرکت می کند و آن را به شکل های مختلف برش می دهد. دستگاه های فرز cnc در دو گروه اصلی قرار می گیرند:
- دستگاه فرز عمودی: در این دستگاهها محور اسپیندل دستگاه و ابزار برشی به صورت عمودی نسبت به میز دستگاه قرار میگیرد.
- دستگاه فرز افقی: در این دستگاهها محور دستگاه و اسپیندل به صورت افقی در سرتاسر میز نصب شده معمولاً برای حالت‌هایی استفاده میشود که نیاز به دقت بیشتری دارند و امکان استفاده از آن ها برای طیف وسیعی از متریال ها وجود دارد.
نکته ای که در بحث اصول طراحی ماشینکاری با cnc باید به آن توجه داشته باشید این است که هرچه تعداد محورها افزایش یابد می توان از دستگاه برای کارهای پیچیده تر و حرفه ای تری استفاده کنیم.
دستگاه روتور cnc
دستگاه های روتور cnc از بسیاری از جهات به دستگاه فرز عمودی شباهت دارند، زیرا ابزار برشی به طور عمودی با میز دستگاه تراز شده است. علاوه بر این روتور برای پردازش مواد حرکت میکند و قطعه کار به صورت ثابت باقی می ماند. این دستگاه ها برای کار روی ورقه های بزرگ چوب بهترین انتخاب ممکن هستند و اگر در هنگام برنامه‌نویسی بتوانید که گوشه ها را به شکل مناسب با آنها نشان دهید می‌توانند جزئیات دقیق را برای شما طراحی کنند. معمولاً روتور ها برای کار روی نمونه کارهای کوچک انتخاب خوبی نیستند و این می‌تواند بخشی از اصول طراحی ماشینکاری با cnc را به شما نشان دهد.
محدودیت در انتخاب ابزار بر مبنای اصول طراحی ماشینکاری با cnc
یکی از رایج ترین قوانین به هنگام کار با دستگاههای cnc به ویژه برای سوراخ کاری این است که نسبت قطر ابزار برشی به عمق حفره در نظر گرفته شود. عمق توصیه شده برای هر سوراخ در طراحی ۴ برابر عرض ان است. این قانون به این دلیل است که معمولاً ابزارهای برشی برای طول برش محدودیت هایی دارند و این محدودیت به طور معمول ۳ تا ۴ برابر قطر ابزار است. اگر نسبت قطر به عرض سوراخ پایین تر شود منجر به لرزش دستگاه و انحراف ابزار شده و در نتیجه تخلیه تراشه به شکل مناسب انجام نمی شود.
یکی دیگر از محدودیت هایی که می‌تواند اصول طراحی ماشینکاری با cnc را تحت تاثیر قرار دهد شکل هندسی ابزار است. جزئیات این موضوع را در بحث آناتومی مته فرز cnc و ملاحظاتی که در هنگام انتخاب و آنها باید داشته باشیم بررسی کردیم. بیشتر ابزارهای برش cnc به صورت استوانه ای هستند و دارای طول برش محدود هستند. در واقع شکل ابزار برشی روی شکل برش نهایی تاثیر گذار است. به عنوان مثال گوشه های داخلی یک قطعه برای تعیین شعاع سوراخکاری و برشکاری به کار گرفته می شود حتی اگر از یک ابزار برشی بسیار کوچک استفاده کنید.
نقش ابزارهای تخصصی در ماشینکاری cnc
ابزار های تخصصی بخش مهمی از اصول طراحی ماشینکاری با cnc را به خود اختصاص می دهند. این دستگاه ها برای حل برخی از مشکلات در طراحی های خاص استفاده می شوند اما از طرف دیگر کاربرد آنها هم نیاز به قوانین خاص خود را دارد. مثلاً اگر طول ابزار برشی برای دستیابی به قسمت های عمیق تر یک حفره در قطعه کار مشکل ایجاد میکند، بهتر است برای ماشینکاری از یک ابزار تخصصی با شفت بلند تر استفاده کنید و مراقب قوانین و اشکالات استفاده از آن باشید.
هر چه طول ابزار برشی بلندتر شود احتمال لرزش و ارتعاش آن افزایش می‌یابد و ممکن است صحت عملکردی که به دست می‌آورید کاهش یابد. در واقع شما در هنگام طراحی کار با دستگاه cnc باید به سمت استفاده از ابزارهای با قطر بیشتر و طول کوتاه تر بروید که لرزش ها و خطای دستگاه را به حداقل می رساند و از طرف دیگر طول عمر ابزار برشی را هم افزایش می دهد.
نرم افزار های طراحی را بشناسید
وقتی که شما قصد طراحی یک شکل خاص برای ماشینکاری cnc را دارید، لازم است که ابتدا این طرح را به صورت یک الگوی طراحی پیاده سازی کنید و سپس آن را در قالب یک نقشه فنی آماده کنید. این نقشه فنی شامل جزئیاتی میشود که نشان دادن ابعاد آن ها و نحوه برشکاری به کمک نرم افزار های طراحی انجام می گیرد. از طرف دیگر پیچیدگی این طرح باید به شکلی باشد که شما امکان تبدیل آن به قالب برنامه نویسی با فرمت جی کد را داشته باشید.
بخش مهمی از اصول طراحی ماشینکاری با cnc مربوط به مهارت شما در کار با نرم افزارهای طراحی است. وقتی که شما از یک نرم افزار حرفه ای مانند کورل دراو یا تری دی مکس استفاده می کنید، در جریان طراحی خود باید مشخص کنید که نحوه حرکت دستگاه به چه صورت باشد. حالا با توجه به حرکتی که برای دستگاه cnc طراحی کرده اید می توانید با قطر مناسب ابزار برشی و عمق برش را تعیین کنید و از این طریق بالاترین بازدهی ممکن را از دستگاه بگیرید.
در مطالب بعدی تلاش می‌کنیم تا جزئیات بیشتری از اصول طراحی ماشینکاری با cnc به ویژه در مورد سوراخکاری و کار روی قطعات یکپارچه بیاوریم. شما هم اگر سوالی دارید می توانید در بخش نظرات همین مطلب مطرح کنید:
مطالب تکمیلی
- کاربرد دستگاه cnc در بسته بندی به کمک پلاستیک و فوم
- راهنمای انتخاب ابزار برشی دستگاه cnc با توجه به جنس آنها
- انواع سیستم نگهداری قطعه کار در دستگاه cnc
- نقش ماشینکاری cnc در تولید قطعات صنعت الکترونیک
- اصول اولیه نگهداری از دستگاه cnc
- طراحی و ساخت با دستگاه CNC در حوزه مدلسازی
- هنگام خرید دستگاه cnc کارکرده به چه فاکتورهایی توجه کنیم؟
- هنگام خرابی دستگاه cnc پنج محور چکار کنیم؟
- دستگاه تراش ارزان بخریم یا نه؟
- هنگام خرید دستگاه cnc کارکرده به چه فاکتورهایی توجه کنیم؟
منبع: 3erp