cnc چیست؟

CNC چیست؟

CNC مخفف Computer Numerical Control  است و به نوعی فناوری اشاره دارد که در آن دستگاه‌های ماشین‌کاری با استفاده از کامپیوتر کنترل می‌شوند. این فناوری در تولید قطعات دقیق و پیچیده در صنایع مختلف مانند خودروسازی، هوافضا و تولیدات صنعتی کاربرد دارد.

در سیستم‌های CNC، طراحی‌ها معمولاً با نرم‌افزارهای CAD (طراحی به کمک کامپیوتر) ایجاد می‌شوند و سپس این طراحی‌ها به کدهای عددی (G-code) تبدیل می‌شوند که ماشین CNC می‌تواند آن‌ها را بخواند و اجرا کند. این روش دقت بالا، تکرارپذیری و کارایی بیشتری را نسبت به روش‌های دستی فراهم می‌کند.

1- عملکرد و اجزاء اصلی CNC:

• نرم‌افزار CAD/CAM: طراحی اولیه قطعات با استفاده از نرم‌افزارهای CAD (طراحی به کمک کامپیوتر) انجام می‌شود. سپس این طراحی‌ها به کدهای عددی (G-code یا M-code) تبدیل می‌شوند که توسط نرم‌افزار CAM (ساخت به کمک کامپیوتر) تولید می‌شود.
• کنترلر CNC: این بخش مسئول دریافت و پردازش کدهای عددی و ارسال دستورات به ماشین است.
• ماشین‌ابزار CNC: شامل دستگاه‌هایی مانند فرز، تراش، و برش است که به طور خودکار و با دقت بالا عمل می‌کنند.

2- مزایای CNC:

• دقت و تکرارپذیری: CNC توانایی تولید قطعات با دقت بسیار بالا را دارد و می‌تواند تولیدات را با کمترین خطا تکرار کند.
• انعطاف‌پذیری: با تغییر برنامه، می‌توان به راحتی انواع مختلفی از قطعات را تولید کرد.
• کاهش زمان و هزینه: اتوماسیون فرایندها باعث کاهش زمان تولید و همچنین هزینه‌های نیروی کار می‌شود.

3- کاربردهای CNC:

• صنایع خودروسازی: تولید قطعات دقیق برای خودروها.
• هوافضا: ساخت قطعات با دقت بالا که در صنایع هوافضا استفاده می‌شوند.
• ساخت جواهرات: ایجاد طرح‌های پیچیده در ساخت جواهرات.
• ساخت ماشین‌آلات و تجهیزات: تولید قطعات و اجزای ماشین‌آلات صنعتی.

4- انواع ماشین‌های CNC:

ماشین‌های CNC به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند که هر یک کاربردها و ویژگی‌های خاص خود را دارند. در ادامه به بررسی مهم‌ترین انواع ماشین‌های CNC می‌پردازیم:

4-1- فرز CNC

• عملکرد فرز CNC: این ماشین‌ها از ابزار برش دوار (مته) برای شکل‌دهی مواد استفاده می‌کنند. فرز CNC می‌تواند در زوایای مختلف و بر روی سطوح مختلف کار کند.
• کاربرد فرز CNC: تولید قطعات پیچیده، شیارها، و قالب‌ها در صنایع مختلف.

4-2- تراش CNC

• عملکرد تراش CNC: در این ماشین‌ها، قطعه کار حول یک محور چرخانیده می‌شود و ابزار برش ثابت است. این روش برای شکل‌دهی به مواد گرد مناسب است.
• کاربرد تراش CNC: تولید قطعات استوانه‌ای مانند محور، میله‌ها و قطعات دایره‌ای.

4-3- برش پلاسما CNC

• عملکردبرش پلاسما CNC: این ماشین‌ها از یک جت پلاسما با دما و انرژی بالا برای برش فلزات استفاده می‌کنند. گازها (مثل هوا یا نیتروژن) از نازل عبور می‌کنند و با قوس الکتریکی ترکیب می‌شوند.
• کاربرد برش پلاسما CNC: برش انواع فلزات، به ویژه ورق‌های فلزی ضخیم.

4-4- برش لیزری CNC

• عملکرد برش لیزری CNC: در این روش، از یک پرتو لیزر با شدت بالا برای برش مواد استفاده می‌شود. لیزر می‌تواند به طور دقیق و با کمترین حرارت مواد را برش دهد.
• کاربرد برش لیزری CNC: برش دقیق فلزات، پلاستیک و چوب با طراحی‌های پیچیده.

4-5- فرز سه‌بعدی CNC

• عملکرد فرز سه‌بعدی CNC: این ماشین‌ها قابلیت کار بر روی سه محور را دارند و می‌توانند شکل‌های پیچیده و سه‌بعدی را ایجاد کنند.
• کاربرد فرز سه‌بعدی CNC: تولید مجسمه‌ها، قالب‌ها و قطعات خاص در صنایع مختلف.

4-6- ماشین‌های CNC چندمحوره

• عملکرد ماشین‌های CNC چندمحوره: این ماشین‌ها می‌توانند به طور همزمان روی چندین محور کار کنند (مثلاً 5 محور). این ویژگی به آن‌ها اجازه می‌دهد تا پیچیده‌ترین قطعات را با دقت بالا تولید کنند.
• کاربرد ماشین‌های CNC چندمحوره: ساخت قطعات پیچیده در صنایع هوافضا و پزشکی.

4-7- روتر CNC

• عملکرد روتر CNC: این ماشین‌ها معمولاً برای برش و حکاکی مواد نرم‌تری مانند چوب، پلاستیک و کاغذ استفاده می‌شوند.
• کاربرد روتر CNC: تولید مبلمان، دکوراسیون و حکاکی طرح‌های هنری.

4-8- ماشین‌های EDM (Electrical Discharge Machining)

• عملکرد ماشین‌های EDM: در این ماشین‌ها، از قوس الکتریکی برای برش و شکل‌دهی فلزات سخت استفاده می‌شود. این روش برای ایجاد اشکال دقیق و سوراخ‌های کوچک بسیار مؤثر است.
• کاربرد ماشین‌های EDM: تولید قالب‌ها و ابزارهای دقیق.

4-9- پرینترهای سه‌بعدی CNC

• عملکرد پرینترهای سه‌بعدی CNC: این نوع ماشین‌ها با استفاده از مواد مختلف، اشیاء سه‌بعدی را از طریق روش‌های افزایشی تولید می‌کنند.
• کاربرد پرینترهای سه‌بعدی CNC: نمونه‌سازی سریع، تولید قطعات پیچیده و سفارشی.

هر یک از این ماشین‌ها بر اساس نیازهای خاص صنایع مختلف طراحی شده‌اند و با توجه به ویژگی‌های خود، قابلیت‌های متفاوتی ارائه می‌دهند.

5- چالش‌های CNC:

• هزینه‌های اولیه: خرید و نصب تجهیزات CNC می‌تواند هزینه‌بر باشد.
• نیاز به مهارت: اپراتورها باید مهارت‌های فنی و برنامه‌نویسی برای کار با این سیستم‌ها داشته باشند.

به طور کلی، CNC انقلابی در صنعت تولید ایجاد کرده است و به تولیدکنندگان این امکان را می‌دهد که با دقت و کارایی بیشتری عمل کنند.

6- تاریخچه CNC چیست؟

فناوری کنترل عددی کامپیوتری (CNC) در دهه 1950 و 1960 توسعه یافت و به تدریج به یک استاندارد صنعتی تبدیل شد. در اینجا به برخی از سازندگان و پیشگامان اصلی این فناوری اشاره می‌شود:

1. John T. Parsons: او به عنوان یکی از pionerهای اولیه CNC شناخته می‌شود. او در دهه 1950 سیستم‌های کنترل عددی را برای تولید قطعات هواپیما توسعه داد.

2. MIT (مؤسسه فناوری ماساچوست): در دهه 1950، محققان MIT بر روی توسعه فناوری CNC کار کردند و تحقیقات زیادی در این زمینه انجام دادند.

3. شرکت‌ها و تولیدکنندگان: از اواسط قرن بیستم، بسیاری از شرکت‌های تولیدکننده ماشین‌آلات، مانند Haas Automation، Fanuc، Siemens، و Mazak، شروع به تولید دستگاه‌های CNC کردند و به توسعه این فناوری کمک کردند.

این فناوری به مرور زمان و با همکاری پژوهشگران و صنعتگران مختلف در سراسر جهان تکامل یافته و به شکل امروزی درآمده است. در حال حاضر، برندهای مختلفی در زمینه تولید ماشین‌آلات CNC فعالیت می‌کنند و هر یک نوآوری‌های خاص خود را به این حوزه اضافه کرده‌اند.

7- معروف ترین برندهای CNC در دنیا کدامند؟

برخی از معروف‌ترین برندهای CNC که در صنعت شناخته شده و مورد استفاده قرار می‌گیرند عبارتند از:

1. Haas Automation

• محل تأسیس: ایالات متحده
• ویژگی: تولیدکننده ماشین‌آلات CNC با دقت بالا، شامل فرزها و تراش‌ها.

2. Fanuc

• محل تأسیس: ژاپن
• ویژگی: یکی از بزرگ‌ترین تولیدکنندگان سیستم‌های اتوماسیون صنعتی و کنترل‌های CNC.

3. Siemens

• محل تأسیس: آلمان
• ویژگی: ارائه‌دهنده سیستم‌های اتوماسیون و نرم‌افزارهای CNC پیشرفته.

4. Mazak

• محل تأسیس: ژاپن
• ویژگی: تولیدکننده ماشین‌های تراش و فرز CNC با تکنولوژی‌های نوین.

5. Okuma

• محل تأسیس: ژاپن
• ویژگی: ارائه‌دهنده ماشین‌آلات CNC با تمرکز بر دقت و کیفیت.

6. Hurco

• محل تأسیس: ایالات متحده
• ویژگی: ماشین‌آلات CNC با قابلیت برنامه‌نویسی آسان و کاربری مناسب.

7. DMG Mori

• محل تأسیس: آلمان و ژاپن
• ویژگی: ماشین‌های پیشرفته CNC که شامل فرز و تراش می‌شود و به تکنولوژی‌های نوین مجهز است.

8. Brother

• محل تأسیس: ژاپن
• ویژگی: تولیدکننده ماشین‌آلات CNC کوچک و دقیق، مناسب برای صنایع مختلف.

این برندها به عنوان پیشگامان صنعت CNC شناخته می‌شوند و محصولات آن‌ها در بسیاری از صنایع، از خودروسازی گرفته تا تولیدات دقیق پزشکی و هوافضا، استفاده می‌شود.