روتر
کنترلر چیست ؟ از Gcode و Mcode چه میدانیم ؟
بررسی مزایا و معایب دستگاه cnc
با قطعه ای به نام کلت یا فشنگی آشنا شوید
اسپیندل و نقش آن در cnc سنگ
سی ان سی سنگ 4 کله
یکشنبه ۳۰ اردیبهشت ۰۳

اسپیندل و نقش آن در cnc سنگ

اسپیندل یک قطعه محوری و حرکتی در دستگاه‌های تراشکاری و فرزکاری است که هم وظیفه انتقال حرکت الکتروموتور و هم وظیفه نگه داشتن ابزار برشی را بر عهده دارد. این ابزار اگر چه به صورت یک قطعه ساده به نظر می‌رسد، اما بخش‌های مختلفی در آن به کار گرفته شده که به طور مستقیم بر عملکرد دستگاه تأثیر گذار هستند. اسپیندل از لحاظ لغوی به معنی چرخنده است و قسمتی از دستگاه را معرفی می‌کند که به طور مستقیم با الکتروموتور در ارتباط بوده و همزمان با آن می‌چرخد.

اسپیندل در هرکدام از دستگاه‌ها شرایط خاص خود را دارد و حتی سرعت چرخش آنها هم با یکدیگر متفاوت است. برای کنترل این قطعه از یک اینورتر استفاده می‌شود که می‌تواند فرکانس دستگاه را تغییر داده و در نتیجه دور موتور را بالا ببرد. بنابراین با توجه به تعداد قطب به کار گرفته شده در الکتروموتورها و همچنین فرکانس آنها، امکان تغییر در سرعت گردش ابزار چرخشی وجود دارد و به همین دلیل می‌توان قطعات مختلف را با سرعت‌های متفاوت برش داد.

انواع اسپیندل به شرح موارد زیر می باشند :
  • مدل تسمه ای : نیرو در این مدل از اسپیندل ها از طریق یک تسمه از موتور به اسپیندل منتقل می شود. مزایای این نوع اسپیندل سادگی نگهداری، هزینه های کمتر و قیمت کم آن است.
  • مدل کوپل مستقیم : نیرو از موتور به واسطه کوپلینگ به اسپیندل (بدون تسمه) منتقل می شود. مزایای این اسپیندل صدای کم، طول عمر بلندتر نسبت به سایر اسپیندل ها، سرعت و دقت بیشتر می باشد. طراحی این نوع سیستم ها به این صورت است که محور اسپیندل و موتور با هم در یک راستا قرار گرفته اند و توسط کوپلینگ مستقیم به هم وصل هستند.
  • مدل گیربکسی : چرخ دنده در این نوع اسپیندل می تواند با گشتاور بالا و سرعت پایین حرکت کند البته برای سرعت های بالا از این نوع اسپیندل استفاده نمی شود چون گرمای زیادی تولید می کند؛ اما برای کارهای سنگین مناسب است.
  • مدل یکپارچه : در این نوع اسپیندل یک موتور سنکرون یا غیرسنکرونی بین بلبرینگ ها در جلو یا عقب قرارگرفته است و
    مجموعه ای یکپارچه را به وجود آورده است و در این نوع اسپیندل سر و صدا و نویز کمتر است. سرعت چرخش این نوع چرخنده تا 1500 دور در دقیقه می تواند برسد و مصرف انرژی آن نسبت به سایر مدل ها کمتر است و قیمت این نوع چرخنده معمولا زیاد است.
نکات کاربردی درخصوص بهره گیری از اسپیندل ها :

جهت افزایش دور اسپیندل موتور می توانید آن را به یک اینورتر وصل کنید. البته باید دقت کنید که برای انتخاب اینورتر مناسب برای اسپیندل این پارامتر ها باید مورد توجه قرار بگیرند: ۱- قدرت ۲- سرعت ۳- سیستم خنک کندگی ۴- مدل ابزار گیر

۱- قدرت موجود در اسپیندل موتورها از ۰٫۲۵ کیلووات شروع شده و تا ۱۵ کیلووات هم می رسد و بستگی به کار مورد نیاز می توان قدرت آن را نیز انتخاب کرد.

۲- سرعت اسپیندل موتور بستگی به شرایط کاری دارد شروع دور اسپیندل موتورها از ۶۰۰۰ دور بر دقیقه تا ۶۰۰۰۰دور بر دقیقه هم می رسد. جدیدا تا 120000 دور بر دقیقه نیز تولید شده است.

اکثریت خرابی اسپیندل موتور ها بلبرینگ جلو موتور می باشد . در حالت خاموش می توانید با چرخاندن شفت موتور با دست این حالت رو تست نمایید. در هنگام چرخاندن شفت موتور صدای زیاد بلبرینگ و یا لقی بیش از حد جلوی موتور بیانگر این مطلب است. برای تعویض بلبرینگ موتور پیچ های جلوی موتور و درب عقب موتور را باز کرده و شفت موتور را بیرون آورده و توسط دستگاه پرس بلبرینگها را از دماغه جلوی موتور بیرون آورده و مدل آن را شناسایی کرده و تعویض کرده و مجدد نصب نمایید .
در تعویض بلبرینگ کاسه جلو موتور دقت نمایید احتمال دارد که کنس خارجی بلبرینگ در آن قرار دارد گشاد شده باشد و بلبرینگ داخل آن لق بزند . در این موقع کاسه جلو موتور را بوش می زنیم. در اسپیندل های موجود در بازار بیشتر خرابی برای بلبرینگهای جلو بوده و بلبرینگ عقب موتور که در بعضی از موتورها دوبل بوده و در بعضی تک بوده نسبت به بلبرینگها ی جلو خرابی کمتری داشته و قیمت بسیار مناسبی دارد.
در هنگامی که شفت از روی موتور اسپیندل باز می شود شفت موتور از بالانس خارج شده و برای جا زدن دوباره بلبرینگ بر روی شفت موتور برای دور کردن شفت باید از دستگاه بالانس استفاده شود.
استفاده از گیرسهای دور بالا در داغ کردن موتور تاثیر بسیار بالایی دارد و اگر از گریس معمولی استفاده شود کاسه جلو موتور که بلبرینگ جلو موتور درونش قرار دارد به شدت داغ کرده تا حدی که دست انسان را می سوزاند

و یکی از عواملی که شفت موتور را از بالانس خارج می کند استفاده از ابزار غیر استاندارد در باز کردن موتور می باشد که با ایجاد ضربه های غیر عادی شفت را از بالانس خارج می کند.
بلبرینگهای موجود در بازار و مورد استفاده در اسپیندل ها از نوع ۶۰۰۰ و ۷۰۰۰ می باشد که تفاوت بالایی در قیمت دارند و در تعویض بلبرینگهای موتور در هنگامی که از بلبرینگ ۷۰۰۰ استفاده می شود باید دقت کرد زیرا این بلبرینگها بسیار حساس اند و با یک ضربه ای کوچک از حالت خود درآمده و کارایشان را از دست می دهند.
باز و بست کردن اسپیندل موتور در عین سادگی کار بسیار مشکل و حساسی می باشد.
یکی دیگر از بحث های که در مورد اسپیندل موتور مطرح می باشد پروانه پشت موتور می باشد که تاثیر بسیاری در خنک کردن اسپیندل موتور دارد و در هنگام تعمیر موتور معمولا پروانه هم تعویض می شود و استفاده پروانه غیر استاندارد تاثیر بسیاری در خنک شدن و کارکرد موتور دارد.

سی ان سی سنگ 4 کله

بررسی دستگاه سی ان سی سنگ چهار کله :
موتور محور XYZ سروو 1000W- 2000RPM می باشد . که توسط گیربکس های خورشیدی بدون لغی به دنده کوبله میشود و بر روی چرخ و شانه های مورب حرکت می‌کند . ریل های واگنی ۳۵ در محور، جهت هدایت لاینر می‌باشد. اسپیندل این دستگاه ۱۸۰۰۰ دور است که توسط ابزار بر روی سنگ حکاکی می کند . کف دستگاه از جنس ناودانی بر روی آن pvc و بین آن شیار است تا در زمان کار آب و خاک سنگ از بین آنها گذشته و به کف زمین برسد . سرعت بارگیری و پیشروی به نسبت ابزار و باردهی میباشد.

محورZ برای این چهار کله تمام آلومینیومی باشد . از این جهت که هم سبک سازی شود و هم دچار پوسیدگی نگردد . این محورتوسط چهار جک پنوماتیک بالانس می‌گردد. در این مدل دستگاه چهار طرف دستگاه کاور گردیده که در زمان کار ، آب به اطراف نپاشد . به این صورت که قطعه های کار را داخل دستگاه گذاشته و درب ها را می بندند . آنگاه آب و خاک از زیر دستگاه خارج می شود . پس از اتمام ماشین کاری در باز شده و قطعات کارها را بر می دارند.

درضمن کل بدنه دستگاه قبل از رنگ سند پلاس شده و بعد رنگ پلی اتیلن یا اتومبیلی میخورد که در جلوگیری از پوسیدگی بدنه بسیار مثمر ثمر می باشد. این دستگاه همچنین دارای یک کارت رادونیکس سه محور همراه با ریموت و کیس کامپیوتر می باشد. کل بدنه این دستگاه از فولاد ST52  ساخته شده است .  در توضیح این کار باید گفت وجود هر عنصری در فولاد اثر خاصی دارد مانند کربن منگنز و سیلیسیوم . به دلیل عنصر سیلیسیوم  در فولاد ST52 باعث بالا رفتن تحمل وزن و همچنین استحکام بسیار بالا در تنش و کرنش نسبت به فولاد ST37 ساختمانی   می‌شود .  بیشترین کاربرد ST52  در صنایع سنگین که نیاز به تحمل بار بالاست می باشد.

در ادامه به بررسی ویژگی های این دستگاه می پردازیم :

1- وجود دو موتور محرک در محور Y موجب حرکت با ثبات و بدون لرزش محور ها می شود

2- وجود ریل های دنده شانه ای موجب سرعت و دقت بالا می شوند .

3- بکار گرفتن ریل های خطی هدایت کننده در ساخت این دستگاها موجب دقت بالا می شوند

4- به واسطه ی وجود یک پمپ مکنده با مکش بسیار بالا می تواند گرد و غبار و پرتی ها را با اندازه های مختلف مکش کند .

5- طراحی خاص میز دستگاه به گونه ای است که با گیره هایی Material روی میز محکم می شود و به هیج وجه زیر کار تکان نمی خورد .

6- تجهیز شدن به سیستم هوشمند غفلت از میز کار دستگاه در صورتی که اپراتور اشتباه کند و اندازه ی برشی که در نرم افزار وارد می کند از قطر Material بیشتر باشد سیستم هوشمند دستگاه آن اشتباه را تشخیص داده و از آسیب به میز دستگاه جلوگیری می کند .

7- با سیستم روغنکاری خودکار فقط با یک فشار اهرم روغن تمام قسمت های دستگاه که نیاز به روغن کاری دارند روغن کاری می شوند .

8- دارای سیستم مکنده ی گرد و غبار .

9- دارای اسپیندل های هواخنک و یا آب خنک

10- دارای میز وکیوم یا میز ثابت به انتخاب مشتری

دستگاه های cnc و ویژگی های آن

موضوع بحث ما در خصوص دستگاه cnc سنگ می باشد اما بهتر است آگاهی از دیگر انواع دستگاه cnc داشته باشیم. دستگاه های CNC جهت پردازش روی سنگ طراحی و تولید شده که با استفاده از دقت کامپیوتری محصولات با کیفیت بالا بواسطه این دستگاه ها میتوان تولید کرد. دستگاه های تراش CNC از متداولترین دستگاه های سی ان سی سنگ می باشد که در بازار موجود می باشد. این دستگاه ها در دو مدل متحرک سه محور و پایه کار متحرک طراحی و تولید می شود که برای تولید محصولات صنایع ساختمانی، مجسمه سازی و کارهای تبلیغاتی مناسب می باشد. 

پیش از شناخت ویژگی دستگاه های cnc بهتر است به بررسی انواع دستگاه های cnc بپردازیم :
  • دستگاه CNC برش لیزر: دستگاه برش لیزر از انواع دستگاه CNC است که کاملا شبیه به دستگاه برش پلاسما عمل می‌کند با این تفاوت که دستگاه CNC برش لیزر علاوه بر چوب و فلز، پلاستیک را نیز برش می‌دهد.

  •  دستگاه‌های Pick and Place CNC: از انواع دستگاه CNC هستند که چندین دهانک دارند و قطعات الکتریکی را جمع می‌کنند و آن‌ها را در مکان مورد نظر قرار می‌دهند. این دستگاه‌ها معمولا در ساخت تلفن‌های همراه، رایانه‌ها، تبلت‌ها و غیره و برای مونتاژ استفاده می‌شوند.

  •  دستگاه هوابرش: از دیگر انواع دستگاه CNC است که در آن از سوخت گاز به همراه اکسیژن برای برش فلزات استفاده می‌شود. چون مقرون‌به‌صرفه و استفاده‌اش آسان است طرفداران خاص خودش را دارد اما از آنجا که سرعت برش‌زنی آن پایین است، در برخی از صنایع از دستگاه لیزری و یا برش پلاسما به جای آن استفاده می‌شود.

  • دستگاه CNC روتر یا مسیریاب: این دستگاه از انواع معمول دستگاه‌های CNC است که می‌تواند چوب، فلز و پلاسیک را برش بزند و حکاکی کند. در این مدل کاربر روتر را دستکاری نمی‌کند و فقط اطلاعات را وارد رایانه می‌کند.

  • دستگاه پرینتر سه بعدی CNC: دستگاه پرینتر سه بعدی از انواع دستگاه CNC است و با فناوری مشابه دستگاه‌های CNC برش لیزر کار می‌کند اما در آن یک اکسترودر به کار گرفته می‌شود که تا زمانی که محصول کامل شود به آرامی پلاستیک را در حرکتی مداوم ته نشین کند.

  •  دستگاه فرز CNC: از دیگر انواع دستگاه CNC است که به جای لیزر در آن از ابزاری برای براده‌برداری استفاده می‌شود و برای برش زدن و یا حکاکی روی فلزات، چوب و انواع سنگ مناسب است. برتری این دستگاه نسبت به نوع لیزری این است که با دستگاه فرز می‌توان روی عمق برش و حکاکی تمرکز کرد.

  • دستگاه واترجت: در این دستگاه عملیات برش‌زنی توسط جریان آب پرفشار صورت می‌گیرد و در صنایع ساختمانی، هوافضا، شیشه، چوب، قطعه‌سازی و خودروسازی، غذایی، برق و نساجی کاربرد دارد.

  •  دستگاه CNC برش پلاسما: این دستگاه از دیگر انواع دستگاه CNC است که از آن برای برش چوب و فلز (به صورت دو بعدی) استفاده می‌کنند و به اندازه‌ی دستگاه‌های روتر به قدرت نیاز ندارد. این ماشین‌ها از یک مشعل پلاسما برای نفوذ به چوب یا ورق فلزی استفاده می‌کنند.

ویژگی دستگاه های cnc سنگ :
  1. این دستگاه دارای بدنه فولادی می باشد.
  2. امکان کار با نرم افزارهای سه بعدی را دارد.
  3. این دستگاه دارای سه محور میباشد.
  4. محورهای X و Y و Z ضدآب
  5. دستگاه cnc سنگ برای موارد زیرکاربرد دارد: آهن و فولاد، مس، آلمینیوم، سنگ مرمر و گرانیت و سایر انواع سنگ، MDF، چوب، پلکسی گلاس 
  6. دارای سیستم خنک کننده دوبل برای کار طولانی می باشد.

چرا دستگاه های cnc از اهمیت بالایی برخوردار هستند ؟

دستگاه سی ان سی یکی از مهم ترین دستگاه هایی است که امروزه در صنایع مختلف به کار گرفته می شود. این دستگاه کاربرد بسیار زیادی دارد و می توان آن را یک دستگاه مادر برای صنایع مختلف دانست. این دستگاه صنایع مختلفی را در بر گرفته و توانسته جایگاه خود را در این صنایع به دست آورد.
صنایع با استفاده از دستگاه CNC تلاش می کنند تا بهره وری خود را افزایش داده و روند کاری خود را بهبود بخشند. این دستگاه علاوه بر اینکه کیفیت کار را بالاتر می برد، دقت و سرعت را نیز به کار اضافه می کند. در واقع ورود این دستگاه به صنایع مختلف باعث شده تا پیشرفت این صنایع با روند سریع تری ادامه پیدا کند.

تابلو سنگ

منظور از تابلو سنگ، سنگ نگاره ای است که طرح به صورت برجسته بر روی صفحه ای سنگی نقش بسته باشد. سنگ شاید جزو سخت ترین مواد برای این امر باشد اما همین امر است که سبب ارزشمند شدن و زیبایی خاص این محصول میگردد. تابلو سنگ ها قدمتی بسیار بالا و دیرینه دارند که در جای جای جهان بسیاری از تمدن های قدیمی توسط این حکاکی ها بر روی دیواره غارها و بناها شناسایی شده اند. ماندگاری و طول عمر بسیار بالا یکی از مزیت های تابلو سنگی است.

از طرفی میدانیم اجرای طرح و نقاشی نیاز به عملیات بسیار ظریف قلم بر روی بوم یا کاغذ دارد. اجرای این فرآیند بر روی سنگ بسیار دشوار خواهد بود که به مدد دستگاه های سی ان سی این امر میسر گشته است.
روش های قرار دادن تابلو سنگ ها در منزل یا مکان های دیگر به شرح زیر می باشد :
  • روی دیوار : سنگ عقیق جریان نور را از خود عبور میدهد. با کارگذاشتن پنل های ال ای دی در پشت این گوهر سنگ، نمایی بسیار زیبا با ترکیب رنگ و طرح زیبای این سنگ در خانه پدیدار خواهد گشت. برای این امر لازم است حداقل عرض سنگ ۵۰ سانت باشد.
  • استند :به عنوان دکوری بر روی کنسول یا میز که توسط استند چوبی به صورت ایستاده قرار گرفته است. حداقل عرض این سنگها ۱۵ سانتی متر هستند.

تابلو سنگ ها میتوانند دربرگیرنده موضوعات مختلفی مانند طرح یک شیء خاص – یک حیوان مانند اسب و عقاب و شیر – طرح یک نماد و موارد دیگر باشند.
امروزه با دستگاهه ای cnc ابن تابلو ها طراحی می شود که بالاترین دقت را دارند.
همچنین در مورد برخی سنگ های بسیار زیبا و قیمتی مانند عقیق تابلو سنگ میتواند یک قطعه برش خورده با ضخامت کم (زیر یک سانت) با شکل طبیعی باشد. چرا که طرح و رنگ این سنگ ها به قدری زیبا و چشم نواز هستند که نیاز به هیچ طرح و نوشته ای بر روی خود ندارند. علاوه بر این زیبایی، با قرار دادن این سنگ (عقیق) میتوان از تاثیرات بینظیر آن بر روح و روان و جسم برخوردار شد.