دستگاه سی ان سی چوب 

دستگاه سی ان سی چوب و اجزای تشکیل دهنده آن

دستگاه سی ان سی چوب از اجزای زیر تشکیل شده است:

– سازه دستگاه سی ان سی CNC

– قطعات مکانیکی دستگاه سی ان سی CNC

– کنترلر دستگاه سی ان سی CNC

– قطعات الکترونیکی دستگاه سی ان سی CNC

– متعلقات دستگاه سی ان سی CNC

دستگاه سی ان سی چوب :سازه یا شاسی دستگاه سی ان سی CNC مهم

ترین عضو یک سی ان سی CNC می باشد ، به جرأت می توان گفت در

ساخت دستگاه سی ان سی CNC  کوچکترین اشتباهی پیامد های سنگینی

خواهد داشت ، دقت در ساخت سازه سی ان سی CNC می بایست از مرتبه

صدم میلیمتر باشد و این دقت در ساخت سازه سی ان سی CNC میسر نمی

شود مگر اینکه تمام اجزای سازه ماشین کاری شده باشد .

حال می خواهیم ساختار سازۀ سی ان سی CNC و انواع آن را بررسی کنیم

و سپس نقدی بر آن داشته باشیم تا بتوانیم در هر کلاس سی ان سی CNC

بهترین سازۀ سی ان سی CNC را دریابیم.

سی ان سی CNC ها ساختار عمومی و کلی دارد ، به این شکل که یک میز کار

و یک دکل که روی این میز کار حرکت می کند البته می تواند دکل ثابت باشد

که این موضوع بستگی به کارایی دستگاه دارد ،

سی ان سی CNC فرز دارای دکل حامل یک یا چند اسپیندل می باشد این

اسپندیل ها حامل ابزار هایی هستند که به وسیله آنها می توان چوب، ام دی

اف و یا فلزات نرم را بار برداری کند .

سی ان سی CNC ها می توانند با یک اسپندیل یا چند اسپندیل ساخته شود .

سی ان سی CNC ها چند اسپندیل از مرسوم ترین آنها سی ان سی 10 و 8

کله و یا 10 و 8 اسپندیل می باشد .

به سی ان سی CNC های چند اسپندیل اصطلاحاً دربازار سی ان سی 8 هد

( head ) و یا سی ان سی 8 کله هم گفته می شود .

 

ساختار سی ان سی

سی ان سی های چوب به دو بخش تقسیم می شوند :

1 – دستگاه سی ان سی ام دی اف ( سی ان سی تخت )

2 – سی ان سی های منبت ( سی ان سی های چند هد ، چند کله ، 8 کله و

10کله)

 

 سی ان سی های ام دی اف (MDF)

سی ان سی CNC های ام دی اف یا همان سی ان سی CNC تخت با میز

ثابت و دکل متحرک ساخته می شود به این دلیل که سی ان سی های ام دی

اف دارای یک میز بزرگ می باشد و عموماً این سی ان سی ها دارای یک

اسپندیل می باشد پس توجیهی ندارد که یک دکل با یک اسپندیل را ثابت

کرد و یک میز بزرگ را متحرک ساخت ، ابعاد دستگاه سی ان سی ام دی اف

می تواند Cm 250×130 باشد و یا Cm 400× 200 باشد و این در سایر میز

سی ان سیCNC در ام دی افMDF مرسوم است و این ابعاد به دلیل این

شیت های ام دی اف که تقریباً در همین ابعاد است .

سی ان سی CNC ام دی اف MDF می تواند ام دی اف MDF را به هر شکلی

برش دهد .

سی ان سی CNC ام دی اف می تواند منبت را روی کار های تخت انجام

دهد می تواند این منبت را روی ام دی افMDF و یا چوب باشد .

سی ان سی CNC ام دی افMDF می تواند سوراخ کارهای روی ام دی اف

مثل جای لولا و… انجام دهد .

سی ان سی CNC ام دی افMDF می تواند در دو نوع با میز وکیوم و یا

بدون میز وکیوم ساخته شود .

سی ان سی CNC ام دی اف MDF می تواند دو دو نوع استپ موتور و یا

سرور موتور تولید و ساخته شود .

 

دستگاه سی ان سی منبت

– سی ان سی منبت 8 کله

– سی ان سی منبت 10 کله

 

سی ان سی منبت 8 کله به تدریج کامل شد و چند کلاس سازه برای این سی

ان سی CNC امتحان شد و نهایتا به سازه ای رسید که تا کنون کامل تر از

نوع های قبل بوده است می خواهیم نسل های مختلف سی ان سی 8 کله را

بررسی کنیم و مزایا و معایب هر کدام را تشریح کنیم البته این بررسی فقط

مربوط به نوع کلاس سازۀ سی ان سی 8 کله می باشد .

 

نسل اولیه دستگاه سی ان سی 8 کلهCNC

سی ان سی 8 کله دکل متحرک ( دکل با دستک ) CNC

 

سازه دستگاه سی ان سی 8 کله CNC که در ابتدا به صورت سی ان سی

CNC ام دی اف MDF بود با این تفاوت که فقط به جای یک اسپندیل ، 8

اسپندیل داشت . هشت اسپندیل روی یک دکل متحرک ، آن هم دکلی که

دارای یک دستک است ، طولی نکشید که سازندگان دنیا متوجه این مسئله

شد که دستک دکل متحرک سی ان سی CNC باعث لرزش دکل می شود و

این لرزش دقت سی ان سی CNC را پایین می آورد ، دومین مسئله این سازه

سی ان سی CNC استهلاک بالای بود که دکل با این دستک دچار تنش بود و

این تنش باعث ضریب خطای بالا و همچنین استهلاک بالا در سی ان سی

CNC بود .

 

سی ان سی 8 کله CNC و نسل دوم آن

در این نسل به جای استفاده از دکل متحرک از دکل ثابت استفاده کردند .

سی ان سی CNC دکل ثابت می بایست میزش متحرک باشد ، در این کلاس

در سی ان سی 8 کله CNC به جای استفاده از رک و پینیون از بال اسکرو

استفاده می شود . با تغییر در ساختار سازه ای دستگاه سی ان سی 8 کله

CNC بعضی از موارد مثل لرزش دکل کم شد ، اما مشکلی هم داشت . مشکل

این طرح این بود که به دلیل استفاده از بال اسکرو، سی ان سی 8 کله

محدودیت حرکت در محور ها ی x و y را دارد و همین مسئله باعث می شود

که سی ان سی های دکل ثابت قطعه کارهای نسبت بزرگ نمی توانند انجام

دهند و این محدودیت حرکت هم در طول قطعه کار منبت است و هم در

فاصله بین اسپندیل ها که بسیار محدودیت دارد . سوال اینجاست که چرا

ابعاد دستگاه سی ان سی 8 کله دکل ثابت یا( میز متحرک )را بزرگ نمی

سازند که شکل محدودیت حرکت آن مرتفع شود ؟

در سی ان سی 8 کله CNC دکل ثابت از سیستم انتقال قدرت بال اسکرو

استفاده می شود ، بال اسکرو عمدتا در سی ان سی فلزات استفاده می شود

دقت بالایی دارد اما نمی تواند سرعت بالایی داشته باشد مخصوصا در طول

های بالای 120 سانتی متر و چون سی ان سی منبت CNC می بایست در

سرعت های بالا کار کند نمی توان از بال اسکرو با طول بیش از 120 سانتی

متر استفاده کرد و اگر هم استفاده شود یعنی استاندارد های ساخت یک سی

ان سی CNC رعایت نشده است و مشکلاتی برای سی ان سی CNC ایجاد

می شود که موجب می شود در طولانی مدت نرخ استهلاک دستگاه بسیار

بالا رود .

مسئله دوم این کلاس سازه سی ان سی 8 کله CNC این است اگر دستگاه

سی ان سی 8 کله CNC دکل ثابت بخواهد کار منبت تخت انجام دهد می

بایست یک میز جدا روی قسمت روتاری دستگاه پیچ شود، این میز که برای

منبت کاری تخت در این سی ان سی CNC به کار می رود بسیار سنگین است

و هر بار نصب کردن این میز و بستن پیچ های آن که با یک نفر نیروی کار

مقدور نمی باشد خود مشکل جدی هست ، در این کار زمانبر می بایست

دستگاه خاموش باشد . مسئله ی دیگر دقت این میز است که با پیچ بسته می

شود این میز که مدام باز و بسته شود نمی تواند از دقت بالایی برخوردار

باشد . اگر بخواهیم مزایا و معایب کلاس سازه ی این دستگاه سی ان سی 8

کله CNC را به اختصار نام ببریم می توان به موارد ذیل اشاره کنیم .

 

سی ان سی 8 کله دکل ثابت و میز متحرک و مزایای آن

• لرزش کمتر سی ان سی 8 کله CNC نسبت به نوع اول
• استهلاک کمتر سی ان سی 8 کله CNC نسبت به نوع اول

سی ان سی 8 کله دکل ثابت و میز متحرک و مزایای آن

•  فاصله کم بین اسپندیل ها

با توجه به نوع سازه و ساختار سی ان سی 8 کله CNC میز متحرک که نمی

توان فاصله بین دو پایه بیشتر گرفت. چون محدودیت ماشین کاری پیش می

آید.

– استفاده از بال اسکرو برای انتقال قدرت محدودیت در طول ایجاد میکند .

– عدم توان کار هم زمان رو ی قطعات مدور و تخت و یا همان کار روتاری و

تخت

– زمان بر بودن تعویض میز کار ثابت

– عدم توان انجام منبت روی قطعات بلند تر از محدوده 130 سانتی متر

درطول قطعه کار

 

 نسل سوم سی ان سی 8 کلهCNC

در واقع در این نسل از سی ان سی 8 کله CNC مزیت های دو مورد قبل را می

توان یافت.

سی ان سی 8 کله CNC نسل سوم ساختاری متفاوت با دو نسل قبل دارد

سی ان سی 8 کله CNC نسل سوم سازه ای به شکل U دارد و دستک دکل

سی ان سی CNC حذف شده وقتی دستک دکل سی ان سی CNC که باعث

لرزش دستگاه می شد در سازه ی نسل اول لرزش دستگاه حداقل می رسد

این کلاس سازه در ابتدا برای سی ان سی های پیکره تراش استفاده می شد.

دستگاه های پیکره تراش سی ان سی های CNC بسیار قوی و با دقت بودند

و عموما بیش از پنج محور ساخته می شود . حال از همین سازه با کمی

تغییرات با رعایت استاندارد های CE و دیگر استاندارد های ساخت

سی ان سی CNC برای سی ان سی منبت 8 کله CNC استفاده شد.

سی ان سی 8 کله منبت CNC نسل سوم با سازه ی u شکل می تواند روی

اجسام تخت و منبت کاری انجام دهد . اما تفاوت این سی ان سی (سی ان

سی با سازۀ U ) CNC ، با سی ان سی های 8 کله CNC میز متحرک در

چیست.

– سی ان سی 8 کله CNC با سازۀ  u  شکل و بدون دستک دکل می توان در

طول های بالا بدون لرزش کار کند .

– سی ان سی 8 کله CNC با سازۀ u شکل می تواند روی روی پایه های تا دو

متر کار روتاری انجام دهد .

– سی ان سی 8 کله CNC با سازۀ u شکل می تواند روی اجسام تخت منبت

کاری کند بدون آنکه نیاز به تعویض میز کار باشد .

– سی ان سی 8 کله منبت با سازه ی U شکل دو میز مجزا دارد که به راحتی

می توان از هر دوی ان استفاده کرد همزمان که دستگاه کار روتاری انجام می

دهد شما می توانید کار تخت را روی میز ببندید و در زمان صرفه جویی کنید

و یا برعکس هم زمان که سی ان سی 8 کله CNC منبت کار منبت روی

قطعات تخت انجام می دهد شما می توانید قطعه کارهای مربوط به کار

روتاری را روی دستگاه ببندید .

سی ان سی 8 کله منبت CNC با سازۀ U شکل امکان انجام کارهای مدور

(منبت روتاری) را تا طول 2 متر دارد و همچنین امکان انجام کار تخت

( منبت تخت ) را تا طول 50/2 متر دارد و این امکان به دلیل استفاده از دو

میز مجزا از هم و استفاده ا ز بال بوش برای حرکت میز ها می باشد وجود

بال بوش ها این امکان را برای کاربر سی ان سی 8 کله CNC منبت فراهم

می کند که به راحتی میز را جمع کند یک طرف سی ان سی CNC و از نهایت

ابزار دستگاه برای کار استفاده کند .

محل قرار گیری ریل و واگن سی ان سی 8 کله منبت

نسل سوم

سی ان سی 8 کله CNC منبت با سازه ی U شکل ریل هایی دارد که به

صورت افقی کار شده است و همین موضوع استهلاک و لرزش دستگاه را به

حداقل می رساند.

استفاده از دنده شانه مورب به جای بال اسکرو

دنده شانه مورب سنگ خورده دقتش نزدیک به بال اسکرو می باشد. در

طول های بیش از120سانتی متر دقت و طول عمر بسیار بالاتری نسبت به

بال اسکروو دارد .

سازه U شکل دستگاه منبت سی ان سی 8 کله CNC

سی ان سی U شکل همان طور که از نامش پیداست سازه ای به شکل U دارد

که این امکان را فراهم می کند که مرکز ثقل دستگاه به زمین نزدیک تر باشد

این موضوع هم کار کردن با سی ان سی CNC را راحت می کند و هم لرزش

را به حداقل می رساند .

سی ان سی 8 کله CNC منبت U شکل با سازه ی منحصر به فرد خود کمترین

لرزش را دارد .

گروه ماشین سازی آریا مفتخر است که این سازه را برای اولین بار برای

ساخت سی ان سی 8 کله CNC منبت طراحی و بهینه ساز ی کرد.

البته این کلاس سازه قبلا هم استفاده می شد اما برای سی ان سی های

CNC پیکره تراش بزرگ گروه ماشین سازی آریا با طراحی این سازه برای

سی ان سی منبت 8 کله CNC فصلی نو در این حوزه ایجاد نمود و از آن زمان

به بعد بسیاری از سازندگان دستگاه سی ان سی 8 کله CNC منبت از همین

سازه استفاده کردند و نتیجه مطلوبی گرفتند.

در حال حاضر بیشترین فروش دستگاه سی ان سی منبت 8 کله CNC در کل

کشور با همین سازه می باشد.

سی ان سی منبت 8 کله و قطعات مکانیکی آن

transmission قطعات مکانیکی دستگاه سی ان سی 8 کله CNC که عمده آن

مربوط به سیستم انتقال قدرت سی ان سی CNC یا همان می باشد این

قطعات شامل :

– ریل های سی ان سی 8 کله CNC

– واگن های سی ان سی 8 کله CNC

– جک های سی ان سی 8 کله CNC

– بال اسکروو سی ان سی 8 کله CNC

– دنده شانه های مورب سی ان سی 8 کله CNC

– کوپلینگ های سی ان سی 8 کله CNC

– سنت های سی ان سی 8 کله CNC

– ریل های دایره ای ( ball bosh ) دمای سی ان سی 8 کله CNC

– گیر بکس های سی ان سی 8 کله منبت CNC

– سیستم روتاری سی ان سی 8 کله CNC ( مرغک سی ان سی 8 کله )

 سه مبحث مهم در سیستم مکانیکی  سی ان سی 8 کله

1 – انتخاب نوع سیستم مکانیکی توسط سازنده سی ان سی 8 کله منبت

CNC

2 – نحوه کار گزاری اجزای مکانیکی توسط سازنده

3 – کیفیت اجزای مکانیکی بکار رفته در سی ان سی 8 کله CNC

سی ان سی و انتخاب نوع سیستم مکانیکی

 

سی ان سی ساز ها می توانند از سیستم های مختلفی در  انتقال نیرو

استفاده نمایند  مثل:

 

سی ان سی CNC با سیستم انتقال قدرت بال اسکرو

در این روش انتقال قدرت یک پیچ ( اسکرو) وجود دارد که یک مهره که

داخل آن ساچمه هست رو آن حرکت میکند و این مهره به عضو متحرک

دستگاه متصل است و میتواند آن را حرکت دهد.

سی ان سی CNC با سیستم انتقال قدرت رک و پینتون ساده

در این روش انتقال قدرت دنده شانه به سازه دستگاه متصل است و عضو

متحرک دستگاه به پینیون متصل است. در این روش مشکل محدودیت طول

حل شده و میتوان با استفاده از رک و پنیون سی ان سی های با طول بالا

ساخت.

سی ان سی با سیستم انتقال قدرت رک و پینتون مورب

دنده شانه مورب دوش کاری مشابه دنده شانته تخت دارد. با این تفاوت که

دقتی بسیار بالاتر از دنده شانه تخت دارد.

دستگاه سی ان سی با سیستم انتقال قدرت تسمه تایم

تسمه تایم یکی از روش های انتقال قدرت میباشد با ورن بسیار پایین نسبت

به رقبای خودش سرعت های بسیار بالایی را میتواند با دقت بالا داشته باشد

ولی عمدتا در سی ان سی هایی استفاده میشود که نیاز به قدرت بالا نداشته

باشد.

 

گاید های راهنما در سی ان سی

 سی ان سی CNC با ریل های راهنمای دایره ای

این گاید های راهنما در سی ان سی ها عمدتا در جاهایی استفاده میشود که

نیاز به دقت بالا مثلا یک هزارم میامیتر نداشته باشد. این ریل های راهنمای

دایره ای هرینه نگهداری بسیار پایین تری نسبت به رقبای خود دارد و ط.ل

عمر بالاتری هم دارد.

 

سی ان سی CNC با ریل های راهنمای مربعی

این ریل های راهنما مرسوم ترین نوع رسل راهنما میباشد که با دقت بالای

خود در بین سازندگان سی ان سی دنیا بسیار محبوب میباشد.

 

سی ان سی CNC با سیستم انتقال قدرت روتاری (مرغک)

روتاری یا همان مرغک روشی است که با میتوان به قطعه کار حرکت دورانی

داد و به این روش میتوان قطعات منبت گرد مثل پایه مبل، پایه صندلی، تاج

مبل و…. را به راحتی تولید کرد.

روتاری بسیاری محدودیت ها ی سی ان سی سه محور را برداشته و با این

روش میتوان قطعات با منبت های پیچده را به راحتی تولید نمود.

 

سی ان سی CNC با سیستم انتقال قدرت روتای کوپلینگ

کوپلینگ ها در صنعت کاربرهای زیادی دارد . اما در سی ان سی ها بیشتر

نقش مکمل روتاری را دارد و در سی ان سی های پنج کله کاربرد بیشتری

دارد.

 

سی ان سی CNC با سیستم انتقال قدرت گیربکس

گیربکس ها هم مانند کوپلینگ ها در صنعت کاربرد بسیار زیادی دارد اما در

سی ان سی ها به کمک کوپلینگ ها نقش انتقال قدرت محور چهارم یا همان

روتاری را دارد و دیگر سیستم های انتقال قدرت، اینکه از کدام یک از

سیستم های انتقال قدرت فوق در دستگاه سی ان سی CNC استفاده شود به

تشخیص سازنده می باشد و البته استاندارد های بسیار زیادی برای ساخت

سی ان سی CNC وجود دارد.

هنر یک سازنده سی ان سی CNC این است که بتواند با رعایت استاندارد

های ساخت سی ان سی CNC بتواند یک سازۀ خوب با سیستم انتقال قدرت

مناسب طراحی نماید .

 

سی ان سی CNC و اجرای اجزای مکانیکی آن

اجرای اجزای مکانیکی یا همان مونتاژ دستگاه سی ان سی CNC بسیار

اهمیت دارد پیش تر توضیح داده بودیم و الان اشاره ای به آن می کنیم .

سی ان سی CNC و دقت آن بستگی همین اجزا و اجرای آن دارد وقتی تمام

جایگاه های نشست اجزای مکانیکی با دقت صدم میلی متر ماشین کاری

شود یعنی جای ریل ها بعد از ساخت سازه ماشین کاری شود جای دنده

شانه ها و جای نشست بال اسکرو و گیربکس و … همه و همه ماشین کاری

شود آن وقت همه اجزا دقیق سرجای خود و بدون زاویه های خطا نصب می

شوند .

 

این نکته بسیار اهمیت دارد

هستند افرادی که از اجزای مکانیکی خوبی استفاده می کنند . اما در هنگام

مونتاژ سازه را ماشین کاری نمی کنند و با دقت لازم سازه را ماشین کاری

نمی کنند و یا به تنش ها و پیچیدگی های پروفیل اهمیتی نمی دهند و همین

موضوع مسائل بزرگی را برای دستگاه ایجاد می کند .

 

سی ان سی CNC و کیفیت اجزای مکانیکی آن

کیفیت اجزای استفاده شده در سی ان سی CNC اهمیت دارد و مخصوصا

کیفیت اجزای مکانیکی مثل دنده شانه ها ، گیر بکس ها ، ریل ها ، کوپلینگ

ها این اجزا به صورت مستقیم روی دقت دستگاه تأثیر گزار می باشد .

 

سی ان سی و کنترلر دستگاه سی ان سی

قلب پردازش یک سی ان سی CNC همان کنترلر سی ان سی CNC می باشد

سی ان سی CNC و تمام اجزای آن توسط کنترلر هدایت می شود و اگر این

کنترلر به درستی کار کند سی ان سی CNC دقیق و درست کار می کند و اگر

که درست کار نکند تمام اجزای مکانیکی که دقیق و درست هم کنار هم باشند

باز هم درست کار نمی کند.

کنترلر سی ان سی CNC می بایست پردازشی بدون نقص و سریع داشته

باشد و بتواند در ساعت هایی کاری بالا و مداوم راندمان بالایی داشته باشد

در ذیل چند پارامتر برای تشخیص یک کنترلر خوب را توضیح می دهیم:

 

کنترلر سی ان سی CNC خوب چند ویژگی دارد

– پردازش سریع فایل های سنگین و حجیم

– امکان استفاده از سی ان سی CNC در ساعت های کاری زیاد بدون افت

توان کنترلر

– رابطه کاربری خوب و آسان طوری که اکثر افراد بتوانند با آن کار کنند

– قابلیت ارتقا

– امکان نصب کنترلر دستی برای راحتی کاربر

– حذف نویزهای محیطی و عایق کاری الکترونیکی مناسب

– خدمات پس از فروش

 

سی ان سی CNC و قطعات الکترونیکی آن سی ان سی CNC از قطعات

الکترونیکی و الکتریکی مختلفی  برخوردار است که آنها را نام می بریم:

 

– سرور موتور سی ان سی CNC

– اینورتر سی ان سی CNC

– اسپندیل سی ان سی CNC

– درایور سی ان سی CNC

– استپ موترو سی ان سی CNC

– سرور موتور سی ان سی CNC

– درایور استپ موتور سی ان سی CNC

– درایور سرور موتور

– سوییچ های سی ان سی CNC

– سیم کشی سی ان سی CNC

– سربندی سیم های سی ان سی CNC

– منبع تغذیه سی ان سی CNC

– کنترلر سی ان سی CNC

– سنسورهای سی ان سی CNC

– کابل های صد نویز (شیلدار) سی ان سی CNC

 

با توجه به اینکه قطعات و عملکرد آنها اهمیت دارد در عملکرد دستگاه اما در

هنگام خرابی به راحتی تعویض می شود در میان اجزای مذکور الکترونیکی

سی ان سی شاید بتوان گفت که یکی از مهمترین اجزای الکترونیکی سی

ان  سی سور موتور سی ان سی می باشد.

سرور موتور سی ان سی CNC از حیث کیفیت و قدرت و سرعت و دقت

سی ان سی CNC تاثیر گذار است سرور موتورهای تایوانی چینی و .. در

ایران موجود است بعضی از این سرور موتورها نمایندگی و خدمات پس از

فروش دارد و بعضی از این برندها نمایندگی و خدمات پس از فروش

ندارد که این نکته در انتخاب سرور موتور تاثیر گذار است انتخاب قدرت

سرور موتور با رعایت استانداردهای ساخت سی ان سی CNC به عهده

سازنده سی ان سی CNC می باشد در این بین هستند بعضی از سی ان سی

های CNC وارداتی که با اجزای متفرقه وارد می شود و در هنگام خرابی

سرور موتور و دیگر اجزای سی ان سی CNC به دلیل عدم وجود نمایندگی

خدمات پس از فروش قطعات سی ان سی CNC صاحب دستگاه متحمل

هزینه های گزاف می شود و همچنین دستگاه به خاطر یک عیب جزئی ممکن

است هفته ها یا ماه ها خاموش باشد.