آشنایی با قطعات دستگاه فرز CNC

در واقع با پیشرفت بشر و نیازهای روزافزون او،‌ تکنولوژی هم در این راستا ارتقا پیدا کرده تا پاسخگوی احتیاجات انسان باشد. بدون شک در گذشته، تکنولوژی ساخت قطعات دستگاه فرز cnc مانند امروز دقیق، بی‌نقص و کامل نبود. اشکال و ایراد قطعات هم در آن زمان بسیار زیاد بوده و به خاطر همین هم پیشرفتی در اکثر صنایع حاصل نمی‌شد. اما با پیشرفت علوم مهندسی صنایع‌، مکانیک،‌ الکترونیک،‌ برق، ساخت و تولید و… جهان پیرامون ما هم به طور کلی تغییر پیدا کرد. دیگر هیچ چیز غیرممکنی وجود نداشت که نتوانیم آن را تولید کنیم! یکی از پیشرفته‌ترین دستگاه‌هایی که در این سال‌ها ساخته شد،‌ دستگاه فرز CNC بود. این دستگاه ساخت قطعات بسیار پیچیده و حرفه‌ای را آسان‌تر کرده و به مهندسان اجازه ساخت هر نوع وسیله‌ای را می‌داد.

قطعات دستگاه فرز CNC بیشتر برای قطعاتی استفاده می‌شود که از حساسیت و یا ظرافت بسیار بالایی دارند. معمولا برای تولید چنین قطعاتی باید دقت بسیار بالایی وجود داشته باشد تا همه چیز بدون ایراد پیش برود. دستگاه فرز سی ان سی ، از آنجایی که بدون دخالت دست و توسط بهترین نرم‌افزارها از جمله Power Mil هدایت می‌شود، می‌تواند این تضمین را برای قطعه‌سازان به وجود بیاورد که محصول نهایی کاملا بدون عیب و نقص تولید خواهد شد. به همین دلیل، از دستگاه CNC در موارد مختلفی نظیر صنایع پزشکی، نظامی، قالب تزریق پلاستیک و… استفاده می‌شود. با این دستگاه می‌توانید به خوبی پاسخگوی چنین نیازهای بسیار مهم و حساسی باشید که تمام قطعات در آن‌ها از دقت بسیار بالایی برخوردار هستند.

اهمیت دستگاه فرز CNC در ساخت قالب تزریق پلاستیک

قبل از این که به طور کامل با دستگاه فرز CNC ‌آشنا شویم، خالی از لطف نیست که راجع به یکی از مهم‌ترین کاربردهای آن، یعنی ساخت قالب تزریق پلاستیک، به طور مختصر سخن بگوییم. امروزه از این دستگاه برای تولید قطعات و قالب تزریق پلاستیک به وفور استفاده می‌شود. بسیاری از قطعات و صفحات قالب تزریق پلاستیک دقت و ظرافت بالایی داشته و باید کاملا اصولی و دقیق تولید شوند. خوشبختانه از آنجایی که این دستگاه توسط نرم‌افزارهای کاملا تخصصی و حرفه‌ای به صورت خودکار و بدون دخالت دست هدایت می‌شود، می‌تواند به صورت کاملا دقیق و ظریف، قطعات قالب تزریق پلاستیک را به شکل و فرم مد نظر طراحان و قالبسازان دربیاورد.

دلیل و اهمیت ساخت قالب تزریق پلاستیک توسط دستگاه CNC

همان‌طور که می‌دانید، قالب تزریق پلاستیک از چند بخش متفاوت تشکیل شده است. این اجزای مختلف پس از اسمبل شدن روی هم، تبدیل به قالب واحد شده و در دستگاه تزریق پلاستیک قرار می‌گیرند. طراحی هر کدام از این قطعات کار بسیار سخت،‌ پیچیده و کاملا تخصصی است که نیاز به افراد کاملا متخصص و باتجربه دارد. در ابتدا هر کدام از این قطعات قالب تزریق پلاستیک به طور جداگانه توسط متخصصان طراح قالب، با استفاده از بهترین و پیشرفته‌ترین نرم‌افزارها انجام می‌شوند. پس از این که طراحی به پایان رسید، معمولا یک پرینت سه‌بعدی از محصول نهایی گرفته می‌شود تا از درست بودن کل اجزای قالب اطمینان حاصل شود.

پرینت سه بعدی هزینه‌های ساخت قالب پلاستیک را بسیار کاهش می‌دهد. هزینه‌ی ساخت قالب پلاستیک و تراشکاری آن توسط دستگاه CNC بسیار گران بوده و دیگر هیچ شانس مجددی برای جبران و یا از نو ساختن قالب وجود ندارد. در نتیجه، برای جلوگیری از خطاهای آتی، یک نسخه پرینت سه بعدی از قالب گرفته می‌شود، تا از درست بودن تمام قطعات اطمینان حاصل شود. پس از این که متخصصان از درست بودن تمام قطعات اطمینان حاصل کردند، اقدام به تولید اجزای مختلف قالب توسط دستگاه CNC می‌کنند. دستگاه فرز سی ان سی توسط نرم‌افزار تمام دستورات شکل‌دهی قطعه را به خوبی اجرا کرده و تمام حفر‌ه‌ها و زاویه‌ها را با دقت صدم میلی‌متری انجام می‌دهد. به همین دلیل ظرافت و دقت تولید قالب تزریق پلاستیک با استفاده از دستگاه CNC بسیار بالاتر بوده و اکثر از چنین روشی برای این کار، استفاده می‌شود.

آشنایی با بخشهای مختلف دستگاه فرز CNC

شناخت بخشهای مختلف دستگاه فرز CNC می‌تواند کمک بسزایی برای آشنایی بیشتر با این دستگاه بکند. افرادی که به یادگیری و کار کردن با این دستگاه علاقه‌ی زیادی دارند، می‌توانند با آشنا شدن قطعات و بخش‌های مختلف دستگاه،‌ سطح دانششان را بالاتر ببرند. هر چقدر که شما بیشتر با بخش‌های مختلف دستگاه آشناتر باشید، به همان اندازه قادر خواهید بود شناخت بیشتری نسبت به کل دستگاه پیدا کرده و کارهای بیشتر و تخصصی‌تری با آن انجام بدهید. تکنسین‌ها و اپراتورها باید با تمام قطعات و بخش‌های مختلف دستگاه فرز CNC آشنا بوده و آن‌ها را به خوبی بشناسند. این کار می‌تواند کمک کند تا خطاهای آتی در حین کار کمتر شده و مهارت این افراد هم بالاتر برود.

قسمت‌های مختلف دستگاه CNC

• رابط دستگاه یا صفحه‌ کنترل

رابط دستگاه و یا صفحه کنترل (Machine interface) یکی از مهم‌ترین وسیله‌های است که اپراتور توسط آن می‌تواند با دستگاه فرز CNC در ارتباط باشد. با استفاده از رابط دستگاه و یا صفحه کنترل، امکان برنامه‌ریزی دستگاه و یا اجرای آن‌ها فراهم می‌شود. اگر بخواهیم به زبان ساده این قسمت مهم دستگاه را توضیح بدهیم، باید بگوییم که رابط دستگاه یک صفحه‌ نمایشگر لمسی و یا دکمه‌ای است که می‌توان توسط آن بسیاری از کارها را انجام داد. بستگی به نوع دستگاه، لمسی و یا دکمه‌ای بودن رابط دستگاه هم می‌تواند متفاوت باشد. اما به وسیله این رابط، اپراتور می‌تواند توسط دکمه‌ها فرمان‌های لازم برای مختصات و مشخصات حرکتی دستگاه را صادر کند. در واقع، بدون این بخش، به طور کلی کار دستگاه فرز CNC دچار اختلال خواهد شد.

• ستون دستگاه فرز CNC

یکی از مهم‌ترین بخش‌های دستگاه فرز CNC ستون و یا همان (Column) است. وظیفه اصلی ستون، به نوعی حمایت و یا نگهداری از کل قطعات دستگاه است. ستون دستگاه فرز CNC یک پایه ثابت دارد که قسمت‌های متنوع و مختلفی به آن متصل می‌گردند. یکی دیگر از وظایف ستون نگهداری مخزن روغن و سیستم‌های خنک‌کننده و همچنین تسهیل کردن فرایند فرزکاری است. به طور کلی، طراحی ستون می‌تواند در هر نوع دستگاه فرز CNC کاملا متفاوت باشد. به عبارتی دیگر، از آنجایی که طراحی دستگاه فرز CNC می‌تواند به دو شکل عمودی و یا افقی باشد، ستون و نحوه‌ی قرارگیری آن هم، کاملا به این موضوع بستگی پیدا می‌کند. در نتیجه، نحوه‌ی قرارگیری ستون در دستگاه فرز CNC بستگی به نوع طراحی آن دارد.

• زانویی دستگاه فرز CNC

یکی از وسیله‌های قابل تنظیم و متحرکی که به ستون دستگاه CNC فرز متصل است، زانویی یا (Knee) نام دارد. زانویی از میز دستگاه فرز و زین آن حمایت کرده و تاثیر بسزایی در عملکرد آن‌ها دارد. با استفاده از زانویی می‌توان ارتفاع میز دستگاه را برای برش‌های سه بعدی تنظیم کرد،‌ زانویی در امتداد محور Z قرار دارد و به راحتی قابل تنظیم است. روش تغییر و تنظیم ارتفاع توسط زانویی می‌تواند کاملا متفاوت باشد. می‌توان به صورت رزوه‌ای و هم به شکل فشاری ارتفاع میز دستگاه را تغییر داد. البته از آنجایی که نوع دستگاه‌ها هم متفاوت است، این موضوع و تغییر ارتفاع دستگاه هم می‌تواند در مدل‌های مختلف کاملا متفاوت باشد.

• زین دستگاه فرز CNC

زین یا همان (Saddle) به عنوان بهترین وسیله برای پشتیبانی میز کار شناخته می‌شود که در بالای زانویی قرار دارد. با استفاده از زین می‌توان امکان تنظیم افقی نمونه کار را فراهم کرد. چرا که حالت چرخشی زین دقیقا به موازات محو چرخشی بوده و به همین دلیل می‌تواند چنین شرایط ایده‌آلی را برای تنظیم افقی به وجود بیاورد. برای قطعاتی که از پیچیدگی بسیار زیادی برخوردار هستند، وجود زین نقش بسیار مهمی ایفا می‌کند. چرا که زین و زانویی با حرکت در ابعاد مختلف می‌توانند برش چنین قطعاتی را به خوبی انجام بدهند.

• نقش میز کار در دستگاه فرز CNC

میز کار یا (Worktable) معمولا در بالای زین نصب شده و به عنوان مهم‌ترین وسیله‌ی دستگاه CNC وظیفه نگهداری قطعه را بر عهده دارد میز کار هم می‌تواند به صورت افقی یا عمودی و حتی به شکل ترکیبی تنظیم شود. اما این موضوع هم بسته به نوع دستگاه، کاملا می‌تواند متفاوت باشد. میز کار در حرکت دو قطعه بسیار مهم زیرینش، یعنی زانویی و زین نقش بسیار مهمی دارد. هما‌ن‌طور که در بالا اشاره کردیم، همه چیز بستگی به مدل دستگاه دارد. پس با توجه به چنین ویژگی، ابعاد میز کار هم می‌تواند با توجه به مدل دستگاه، کاملا متفاوت باشد.

• نقش الکتروموتور در دستگاه فرز CNC

الکتروموتور یکی از مهم‌ترین بخش‌های دستگاه فرز CNC است. نقش این قطعه به قدری مهم است که آن را به عنوان قلب بخش الکتریکی دستگاه فرز CNC می‌شناسند. این قطعه هم می‌تواند با توجه به اندازه و مدل دستگاه فرز CNC کاملا متفاوت و یا متغیر باشد. این تغییر را می‌توان در تعداد و توان وات و ولتاژ الکتروموتورها به خوبی مشاهده کرد که نشان از قدرت آن‌ها دارد. اپراتور می‌تواند الکتروموتور را به وسیله کلیدی که به رابط دستگاه متصل شده،‌ کنترل کند. از این طریق امکان چرخش با سرعت ثابت در دستگاه فرز CNC فراهم می‌گردد.

• اسپیندل دستگاه فرز CNC

یکی دیگر از بخش هایی که به ستون دستگاه فرز CNC متصل می‌شود اسپیندل (Spindle) است. وظیفه اصلی اسپیندل نگهداری آربور (Arbor) و همچنین تنظیم سرعت دستگاه است. اسپیندل معمولا به عنوان یک رابط میان ابزار برشی و الکتروموتور عمل می‌کند. در مورد محل قرارگیری اسپیندل هم باید بگوییم که این موضوع هم در مدل‌های مختلف دستگاه‌های فرز CNC می‌تواند کاملا متغیر باشد. چرا که حالت عمودی و افقی قرارگیری آن در دستگاه‌های مختلف می‌تواند فرق داشته باشد. اما از لحاظ کارایی و عملکرد تفاوت چندانی در اجرای برشکاری قطعات ندارد.

• نقش آربور در دستگاه فرز CNC

معمولا آربور روی شفت دستگاه فرز CNC قرار می‌گیرد. در دستگاه‌های فرز CNC که به شکل افقی هستند، آربور در داخل اسپیندل قرار می‌گیرد. به وسیله اسپیندل سایر ابزارهای ماشین‌کاری هم به دستگاه متصل می‌گردند. ابعاد و اندازه‌های مختلفی برای آربور وجود دارد که بسته به نوع دستگاه می‌تواند کاملا متفاوت بوده و حتی قطر متغیری داشته باشد.

• نقش رام در دستگاه فرز CNC

رام (Ram) یکی از مهم‌ترین وسیله‌هاییست که برای پشتیبانی و نگهداری از اسپیندل استفاده می‌شود. رام معمولا در دستگاه‌های CNC فرزی که عمودی است به کار گرفته می‌شود. این قطعه معمولا در بالای ستون و به شکل ثابت قرار می‌گیرد. وضعیت قرارگیری رام بستگی به فرایند فرزکاری دارد. یه این صورت که هم‌زمان با تغییرات به وجود آمده در فرایند فرزکاری وضعیت رام هم می‌تواند کاملا متغیر باشد. معمولا این وضعیت در حالت حرکت قطعه به وجود می‌آید.

• نقش مهم ابزار فرزکاری در دستگاه فرز CNC

در واقع تمامی قطعاتی که تا اینجا توضیح دادیم، با همکاری یکدیگر وظیفه‌ی حرکت دادن به ابزار فرزکاری (Machine tool) را دارند. ابزار فرزکاری وسیله‌های اصلی برشکاری هستند که توسط اسپیندل نگهداری می‌شوند. ابزار فرزکاری انواع مختلفی دارند که برای دستگاه‌های فرز CNC از مدل‌های مختلف آن استفاده می‌شود. از این ابزارها معمولا برای برش‌های ساده به صورت عمودی و یا افقی، برای کف تراشی و یا حتی برای برش زاویه‌ای روی قطعات مورد استفاده قرار می‌گیرد. از این روی، هنگام انتخاب ابزار فرزکاری، نوع طرح، جنس قطعه، ویژگی هندسی قطعه و بسیار از موارد دیگر مدنظر قرار می‌گیرد. با استفاده از ابعاد و اندازه‌های مختلف ابزار فرزکاری نوع برش هم دقیقا تغییر پیدا می‌کند.

در واقع برشکاران و متخصصان این حوزه، بسته به نوع قطعه و شرایط فیزیکی آن، تصمیم می‌گیرند که باید از کدام نوع ابزار فرزکاری استفاده کنند. هر چقدر که ظرافت و دقت برش قطعه بالاتر برود، بدون شک انتخاب ابزار هم تغییر پیدا خواهد کرد. در چنین شرایطی، ممکن است در برخی قطعات مانند قالب تزریق پلاستیک که از اجزای مختلفی برخوردار است، ما شاهد انتخاب ابزارهای بسیار متفاوت فرزکاری باشیم. حتی ممکن است در این فرایند، بارها این ابزار تغییر پیدا کنند.

نتیجه‌گیری

همان‌طور که در این مقاله خواندید دستگاه فرز CNC از اجزای مختلفی ساخته شده است که هر کدام وظایف خاص خودشان را بر عهده دارند. تمامی این قطعات با همکاری و تعامل شرایط مناسبی را برای ماشین‌کاری و یا برشکاری روی قطعات ایجاد می‌کنند. تکنولوژی ساخت دستگاه فرز CNC به نوعیست که دستورات لازم را به صورت کاملا خودکار، توسط نرم‌افزارها گرفته و کار خود را بدون کوچک‌ترین خللی انجام می‌دهد. با شناخت دقیق این قطعات، می‌توان با کارایی کلی دستگاه فرز CNC بهتر و بیشتر آشنا شده و کارهای بسیار تخصصی را با آن انجام داد.

در قالبسازی متال هارمونی از دو دستگاه فرز  CNC دکل ماهو آلمانی برای ساخت قطعات و صفحات قالبهای تزریق پلاستیک و قالبهای پلاستیک بادی استفاده کی شود. این نوع از دستگاه ها به طور اختصاصی برای قالبسازی طراحی و ساخته شده اند تا دقت لازم در پروژه های مختلف ساخت انواع قالبها را داشته باشند. در زمانهای مشخص اپراتور های مجموعه قالبسازی متال هارمونی اورهال و تعمیرات ماهانه و فصلی را انجام داده تا از کیفیت و دقت دستگاه ها کاسته نشود.

مقالات مشابه این مقاله را در ادامه میتوانید مطالعه کنید :

آشنایی با دستگاه فرز cnc

فرآیند طراحی قالب

دستگاه سنگ مغناطیس در ساخت قالب

آشنایی با دستگاه وایرکات