دستگاه برش cnc

در  دنیای امروزه ساختار سازه های صنعتی از لحاظ شکل ظاهری پیچیده تراز قبل شده اند. از این رو نمی توان با دقت ابزارهای قدیمی آن ها را برش داد. با پیشرفت سریعی که در رشته ی الکترونیک صورت گرفته است شاهد خلق  مینی کامپیوتر ها در صنعت ماشینکاری هستیم که سبب اختراع دستگاه cnc شده اند.
دستگاه   cnc توسط هوش کامپیوتری هدایت می شود. دستگاه cnc به افزایش دقت لازم جهت برشکاری قطعات پیچیده در صنایع گوناگون مانند هوافضا و قالب سازی کمک شایانی کرد. با داشتن  تلرانسهای بسیار ظریف برای خلق یک ساختار و سازه ی پیچیده  رفته رفته نیاز به بالا بردن سرعت کار نیز در اولویت ها قرارگرفت. با اختراع ماشین آلات ابزار دقیق و نیاز صنعتگران به تولید بیشتر ، شرایط برای افزایش سرعت تولید نیز روز به زور بهتر شد . تا اینکه امروزه شاهد  استفاده از  تکنیکهای پیشرفته  ماشینکاری با نرخ بالا قطعاتی با تلرانسهای دقیق در مدت زمان اندک هستیم. از جمله ی این دستگاه ها می توان دستگاه برشcnc  را نام برد.

دستگاه cnc چیست ؟

cnc مخفف computer numerical control است که معنی ماشین های کنترل عددی  می باشد. اما در ایران به نام cnc معروف است. قبل از آنکه دستگاه برش cnc  بر روی کار بیاید  دستگاه ها nc  متداول بوده اند. اما این دستگاه فاقد کامپیوتربودند و دقت آن برگفته از منطق و الگوریتم های خاص بوده است. اما cncها با دقت چندین برابر جایگزین دستگاه های قدیمی شده اند.
یکی از این دستگاه های قدیمی دستگاه تراش است که به اختصار در باره ی نحوه ی عملکرد دستگاه می پرازیم:

دستگاه تراش برای گرفتن دستور برش  بدین صورت بوده است که ساپورت دستگاه را بوسیله دسته چرخان به جلو برده و  در ماشین های nc این عمل به وسیله ی یک سری دستورات پانچ شده بر روی نوار پانچ انجام می شد. اما  در دستگاه cnc های پیشرفته برش از طریق  یک کد انجام می شود.
پس عملا می توان گفت دستگاه cnc همان دستگاه دستی قدیمی دانست که توان  فرمان گرفتن به وسیله ی  کدها و منطق ریاضی را دارا می باشند. اپراتور دستگاه cnc نیازی به استفاده از کار یدی نداشته و تنها مسئولیت او کنترل دستگاه از طریق بخش کنترل می باشد. برنامه های حرکتی دستگاه توسط اپراتور به قسمت کنترل  داده شده و پس از آن دستگاه بطور خودکار به برش قطعه می پردازد.

 دستگاه برش cnc و کنترل حرکت:

کنترل حرکت دستگاه برش cncدر راستای یک مسیردر  واحد درونیاب انجام می شود. بیشتر درونیابهای cnc تنها قابلیتی که دارند قابلیت درونیابی در راستای خط و دایرهاست. از آنجا که  برای ماشینکاری یک خط منحنی با استفاده از این نوع درونیابها نیاز به شکسته شدن منحنی به قطعاتی از خط و دایره دارد ، پس فقط استفاده از خط و دایره نمی تواند تمام اشکال هندسی را در سرعت های بالا برش دهد.از این رو استفاده از درونیابی در راستای یک منحنی می توانست کلید حل معما باشد. 

نحوه ی درون یابی دستگاه برش cnc

korn در اوایل کار با بهره گیری از درونیابی دایره ای، نحوه ی درون یابی دستگاه برش cnc را به صورت درونیابی منحنی ها درجه دو ارائه داد. پس از آن محققان دیگر  با استفاده از  منحنی های پارامتری چند جمله ای نحوه ی درونیابی یک منحنی را ارائه کردند اما این نحوه ی کار قاعدتاً برای درونیابی یک منحنی درجه سه قابل استفاده است ودر بکارگیری منحنی های با درجات 4، 5، و بالاتر نمی تواند مثمرثمر باشد. رفته رفته با استفاده از  مفاهیم b-spline ها و  bedi  محققان نحوه ی درونیابی را درست در راستای یک منحنی ارائه کردند.و پس از آن دانشمند دیگری به نام  wang yang  طبق  پارامتر سازی طول کمان روش بهتری را برای مسأله درونیابی real-time  منحنی ارائه کرد. استفاده از این روش در دستگاه برش سی ان سی  بیشتر گسترش یافت.

اساس کار محورها در دستگاه  برش cnc

محور حرکت انواع ماشین آلات برشی همچون دستگاه  برش cnc توسط  استاندارد rs-367a مربوط به eia تا ۱۴ تعیین می شود. محورهای حرکت از لحاظ تعداد در ماشین آلات مختلف با یکدیگر فرق می کنند. به طور مثال در ماشینهای ابزار معمولی عموماً تا پنج محور و در ماشینهای سنگ زنی تا چهارده محور نیز می رسد. دستگاه مختصات کارتزین وظیفه ی برنامه ریزی دستگاه های ابزاری را به عهده دارد. 
محور های اصلی مختصات به صورت سه بعدی تحت عنوان z,y,x  هستند که بر یکدیگر عمود می باشد. حرکت مثبت محور z باعث دور شدن ابزار برش از قطعه کار می شود. جهت های مشخص شده در هر شکل نمایانگر جهت مثبت محورها در هر یک از ماشینها می باشد.برای انجام  فرزکاری و سوراخکاری دو محور x,y در صفحه افقی قرار میگیرند. در ابزارهای سوراخکاری حرکت مثبت محور z سبب افزایش اسپیندل می شود در حالیکه در فرز این حرکت به صورت معکوس می باشد. در تراش فقط دو محور برای ایجاد حرکت و ماشینکاری کافی است و چون اسپیندل بصورت افقی قرار دارد محور z نیز افقی است. همچنین حروف c,b,a نیز برای حرکت زاویه ای به ترتیب حول محورهای x,y,z بکار می روند.