تراش cnc چیست و چگونه کار می کند ؟
عملکرد تراش های cnc بسیار مشابه با تراش های دستی و سنتی امروزه بازار دارند با این تفاوت عمده که با استفاده از کنترل عددی ، بهره وری ، دقت و کیفیت و حتی دقت را چندین برابر افزایش می دهند.
کنترلر های عددی با فناوری ها و ماشین آلات مختلفی در تعامل هستند. یکی از این ماشین آلات ، ماشین های تراش cnc می باشد که به منظور تولید مجموعه گسترده ای از قطعات ، مورد استفاده قرار می گیرد.
ماشین های تراش cnc :
با توجه به پیشرفت های تکنولوژیکی ، ماشین های تراش cnc به سرعت جایگزین دستگاه های سنتی قدیمی تر شده اند. این نوع ماشین ها به راحتی می توانند تنظیم و مدیریت گردند . تکرار پذیری بالا همراه با دستیابی به دقت مناسب در این ماشین های سی ان سی نیز ارائه می گردد. ماشین های تراش سی ان سی به طور معمول از نسخه های مدرن ابزار استفاده می کنند و از فرایند های مختلف بهره می برند. برنامه ریزی و اجرای آنها معمولا توسط نرم افزار های CAD و CAM انجام می گردد.
برنامه نویس به وسیله این دو نرم افزار برنامه را به صورت دستی طراحی و سپس آن را در کنترل دستگاه cnc آپلود می نماید. و پس از انجام برخی دیگر از تنظیمات مانند گرفتن نقطه صفر ابزار و قطعه عملیات ماشین کاری به صورت خودکار انجام می گردد. ماشین تراش cnc با یک رابط به منو بر روی یک کامپیوتر کنترل میگردد.
روش ساخت ماشینهای تراش cnc :
ماشین های تراش به روش های گوناگونی تولید می گردند. با این حال اکثر آنها شباهت هایی با یک دیگر دارند. به عنوان مثال تارت ( ابزار گیر) قطعه ای است که ابزارهای مختلف را در موقعیتی خاص نگه می دارد و بر اساس درخواست برنامه تغییر و جابه جا می نماید.
اسپیندل بخش دیگری از دستگاه است که قطعه کار را نگه میدارد و بر اساس نیاز به سرعت های مختلف به چرخش در می آورد. به طور کلی اساس و تعریف تراش زمانی است که قطعه در حرکت و یا دوران است و ابزار به صورت ثابت خواهد بود و تعریف فرز زمانی خواهد بود که قطعه ثابت و ابزار متحرک است .
علاوه بر آن محور های حرکتی X,Y,Z تارت را در جهات مختلف به منظور تولید قطعه مورد نظر طبق فرمان صادره از کنترلر به حرکت در می آورند.
کار با چند دستگاه سی ان سی به صورت همزمان برای یک اپراتور :
برای آن دسته از کارگاه هایی که درخواست زیادی برای تولید دارند و دقت و تکرار پذیری از ارکان آنها به حساب می آید دستگاه تراشcnc گزینه مناسبی است. استفاده از انبار ابزار(turret) مناسب و توانایی استفاده از برنامه های از پیش طراحی شده و دستیابی به مسیر های تولید و فرایند های آن موجب نظارت کمتر اپراتور شده و در نتیجه آن ، کار با چند دستگاه سی ان سی به صورت همزمان برای یک اپراتور میسر می گردد که در مقایسه با دستگاه های سنتی تغییری بزرگ در بحث تولید و بهره وری خواهد بود.
تراش های cnc به طور معمول دارای دو محور طولی شامل محور های Z ( بر اساس قرار گیری اپراتور به سمت چپ و راست در ماشین های تراش افقی) و X ( بر اساس قرار گیری اپراتور به سمت عقب و جلو در تراش های افقی) میباشند. به منظور تولید قطعات خاص تر و با کیفیت تر در زمان تولید کوتاهتر می توان از محور های M و Y و ماشین هایی با قابلیت ابزار زنده (live tools) و دارای اسپیندل کمکی بهره برد. استفاده از این نوع محور ها بر اساس نیاز به تولید قطعه مورد نظر ، توسط کارشناس تولید تحلیل می گردد
به طور مثال برای تولید قطعاتی که در آنها به غیر از عملیات های ساده تراشکاری نظیر رزوه زنی خارجی ، داخلی ، رو تراشی و یا داخل تراشی و امثالهم به عملیات فرز کاری هم زمان ، بدون نیاز به باز کردن قطعه میباشد ، می توان از دستگاه تراش cnc با قابلیت فرزکاری M نیز بهره برد.
سه المان اصلی ماشین های تراش cnc :
- ۱- نصب اینکودر بر روی محور اسپیندل به منظور موقعیت یابی اسپیندل در زاویه مورد نظر
- ۲- تجهیز دستگاه به کنترل با قابلیت سه محور همزمان
- ۳- تجهیز دستگاه به تارت با قابلیت ابزار زنده.
به صورت کلی در برخی از قطعات می توان از دستگاه های مشابه برای تولید استفاده نمود مانند فرز cnc اما توجه به تیراژ تولید ، دقت و تکرار پذیری ماشین نکته ای است که در انتخاب تراش سی ان سی مد نظر است.
دستگاه تراش cnc سی ان سی. دستگاه تراش cnc سی ان سی.
مبنا و طراحی اصلی در ساخت دستگاه تراش cnc سی ان سی بر این اساس استوار است که قطعه کار در حالت چرخ و دوران و ابزار ثابت است. که بدین روش عمل براده برداری از قطعه کار به واسطه ابزار انجام می گیرد.در کل اعمال تراش cnc سی ان سی و نحوه کار آن با فرز cnc تفاوت های عمده ای دارد.
عمل برش در حالت افقی یعنی به گونه ای که ابزار و کار . به موزات سطح افق قرار دارند انجام می شوند. مبنا دیگر در این دستگاه براده برداری از قطعات مدور (گرد) است. تا بتوان یک فرایند طراحی شده که به واسطه نقشه کشیده شده. را بر روی قطعه گرد پیاده و مطابق با آن ساخت و تولید کرد.
موارد عنوان شده تعاریف و فرضیات اولیه ای بودند. که بر مبنای آن ها دستگاه تراش cnc ساخته شده است. همچنان که شما متخصصین می دانید. و آشنا هستید بر حسب نوع کار طراحی شده. می توان برای دستگاه تراش cnc به جای سه نظام فیکسچر های ( نگهدارنده ) مخصوص. آن عملیات کاری را ساخت تا به گونه ای روی محور اصلی دستگاه به جای سه نظام قرار گیرد. و کاری را که شرایط تولید آن با کارگیر هایی . که در دستگاه ترا ش cnc متداول هست. مقدور نمی باشد را با آن تولید نمود.
ولی چون طراحی و ساخت فیکسچر سبب پایین آوردن زمان ساخت قطعه و بالا بردن. دقت اندازه در ساخت قطعه و نیاز نداشتن اپراتنور ماهر است. لذا بیشتر در مواردی که تعداد قطعاتی را که می خواهیم تولید کنیم زیاد باشد. را می توان برای آن فیکسچر طراحی نمود. و متناسب با آن نیز ابزار گیری ( جیگ ) را ساخت تا در حداقل زمان قطعات را ساخته به صورت سری تولید نمایند.
اجزای ماشین تراش cnc :
- ۱- گیربکس headstock
- ۲- بستر bed
- ۳- سه نظام chuck
- ۴- مرغک tailstock
- ۵- شفت مرغک tailstock quill
- ۶- پدال ها pedals
- ۷- کنترل پنل control panel
- ۸- تارت turret
گیربکس headstock :
گیربکس دستگاه محلی است که اسپیندل و موتور اصلی در آن تعبیه شده است و به دو صورت گیربکس و یا تسمه ای می تواند انتقال نیرو نماید. در مواردی که نیاز به گشتاور بالا میباشد از سری گیربکسی و برای دور های بالا با گشتاور کمتر از موارد تسمه ای استفاده می گردد.
بستر bed :
بستر دستگاه محلی است که در آن تارت بر روی ریل حرکت می نماید و این نوع ریل ها سخت کاری (hardended) شده اند به نحوی که کارکرد و سایش قطعات بر روی آن تاثیر فرسایشی به سزایی نخواهند داشت.
سه نظام chuck
سه نظام نیز در همین مکان به اسپیندل متصل است و بر مبنای چرخش اسپیندل به حرکت در می آید.
مرغک tailstock :
مرغک به طور معمول به منظور گیرایی بیشتر در نگهداری قطعه کار به اسپیندل استفاده میگردد. در مواردی که طول قطعه بلند میباشد میبایست از مرغک بهره برد.
شفت مرغک tailstock quill :
شفت مرغک (quill) برای گرفتن قطعه مورد نظر به کمک می آید. بدنه مرغک به سمت قطعه و یا برعکس حرکت کرده و برای گرفتن آن از شفت مرغک که معمولا به صورت هیدرولیک و یا مکانیک میباشد استفاده می گردد.
پدال ها pedals :
پدال تعبیه شده در تراش های ( cnc ) سی ان سی به منظور کنترل هیدرولیکی سه نظام و شفت مرغک می باشند
کنترل پنل control panel
مغز و مرکز پردازش دستگاه کنترل پنل میباشد . از اینجاست که شما کنترل دستگاه را در دست می گیرید
تارت turret
ابزار های تراشکاری ، فرز کاری ، دریل کاری و امثاالهم بر روی تارت نصب میگردد و بر اساس نیاز می توان آن ها را index نمود.
نیروی محرکه در تارت ها بر حسب نیاز دارای انواع مختلفی میباشند مانند برقی ، هیدرولیکی و یا استفاده از سروو موتور .
نوع تارت ها نیز می توان به دو نوع تقسیم بندی کرد :
- تارت از نوع VDI
- نوع BMT
VDI :
در سری VDI سرعت تعویض ابزار و set up کردن ابزار و هلدر سریعتر انجام میگردد ولی در سری BMT سرعت اینکار کمتر ولی قدرت بالاتر می باشد.
برنامه CAM :
Computer aided machining or manufacturing
این برنامه با استفاده از بسته های نرم افزاری مختلف برای ایجاد مسیرحرکت ابزار و کد NC به منظور اجرای ماشین cnc می باشد.
دستگاه های تراش cnc به دو گروه تقسیم می شوند:
- بستر تخت (flat bed)
- بستر مورب (slant bed)
در بستر مورب ،ریل ها نسبت به سطح زمین دارای زاویه ای می باشد که بر اساس تفکر و طراحی سازنده انتخاب می گردد این زاویه می تواند ۳۵ ، ۴۵ ، ۶۵ بیشتر و یا کمتر باشد. قرار گیری تارت و حرکت محور Z در ماشین های بستر مورب فضای بیشتری را برای تجهیز تارت بزرگتر با انبار ابزار بیشتر ، فراهم می کند
در ضمن در این نوع ماشین های تراش نحوه براده برداری بر اساس گرانش زمین به سبکی است که سفاله (تراشه) به راحتی تخلیه می گردد و حجم حداکثری تولید را میسر می نماید. در حالیکه در موارد بستر تخت مانند نمونه های سنتی تخلیه سفاله به خوبی ماشین های بستر مورب انجام نمی گردد.
یکی از نکات مهم طراحی همه ماشین آلات cnc ارگونومی می باشد بدین ترتیب که دسترسی راحت اپراتور به تمامی اجزای ماشین برای لود و آن-لود کردن قطعه می باشد که در ماشین های تراش بستر مورب این مزیت به چشم می خورد. در سری ماشین های بستر مورب سرعت چرخش اسپیندل به دلیل استفاده از سروو موتور بالاتر و نزدیک به دو برابر در مقایسه با بستر تخت می باشد.
بیان این نکته ضروری است که تراش های بستر مورب بسیار user friend میباشند در حالیکه استفاده از تراش های ریل تخت نیاز به یک اپراتور ماهر و با تجربه دارد.
در تولید قطعات سنگین و با تیراژ تولید پایین تر ، بهتر است از دستگاه های با بستر تخت و در موارد سبکتر و با تیراژ بالاتر از سری ماشین های با بستر مورب استفاده نمود.
نتیجه گیری :
برای تولید قطعات با تیراز بالا و دقت بالا و قطعاتی که همزمان احتیاج به محور های مختلف دارند از سری تراش های بستر مورب و برای تولید قطعات سنگین از سری ماشین های بستر تخت می توان استفاده نمود. در ضمن حدود قیمت خرید تراش های بستر مورب در مقایسه با نمونه بستر تخت آن تقریبا دو برابر می باشد.
دیدگاهتان را بنویسید