روش ساخت دستگاه سی ان سی
ENDMILL: ابزار های اند میل کاربرد های خیلی زیادی در ماشین های CNC دارند.برای مواد مختلف از قبیل چوب و کامپوزیت و پلاستیک و آهن و… اند میل های خاصی استفاده می شوند.
اند میل ها در کارهای پروفیل و تمیز کردن ناحیه ای و دریل کردن و طلاکوبی و خاتم کاری.
از انواع اند میل ها شما می توانید از انواع آپ کات و دان کات و کامپرسیون و رو گینگ و فینیشینگ استفاده کنید.
BALLNOSE:این نوع از مته ها از نظر هندسی با اند میل ها تفاوت دارند که انتهای اند میل ها صاف و بال نوس ها گرد است.این مته ها در مدل های مختلفی در دسترس هستند.و معمولا در کارهای دکوراتیو فلوتینگ و حکاکی و کارهای 3بعدی کاربرد دارند
حکاکی
تقریبا هر نوع مته ای را می توان برای کار حکاکی انتخاب و استفاده کرد.به هر حال در کارهای حکاکی ظریف از ابزارهای کاملا متفاوت استفاده می شود.این ابزار به ابزار کونیکال معروف هستند زیرا شبیه مخروط هستند.
سیستم ابزار
برای کارهای تراش فلزات سیستمی وجود دارد که با ابزارهای کارهای آهنی مشترک کار میکند که تورمچ تولینگ نامیده می شود.
ابزار گير :
وظيفه ي اصلي اسپيندل گرفتن و چرخاندن ابزار است. نحوه ي گرفتن ابزار معمولا از دو نوع استاندارد پيروي ميكند.
مورس : يك قلم بند مخروطي داخل قسمت مخروطي اسپيندل قرار گرفته و با فشار هوا فيكس ميشود.
در اين روش تعويض ابزار سريع و راحت است و معمولا در اسپيندل هاي toolchang كه تعويض ابزار اتوماتيك است از استاندارد مورس استفاده ميگردد.
ER Collet :
قطعه اي كه اصطلاحا فشنگي ناميده ميشود و به شكل مخروطي ست ، داخل قسمت مخروطي سر اسپيندل قرار ميگيرد.
با بسته شدن مهره ، فشنگي داخل رفته و علاوه بر فيكس و مركز كردن ابزار، در محل خود محكم ميشود.
سیستم های کولت معمولی که برای این نوع از اسپیندل ها استفاده می شوند از نوع ER هستند.که در آن فشرده سازی سایز کولت مطابق با قطر ابزاری است که استفاده می شود.
این کار کاری کاملا با صرفه است به خاطر این که شما دیگر نیازی به خرید ابزار ندارید.با داشتن سیستم کولت همیشه یک قطر شفت ثابت دارید.هم چنین اسپیندل هایی که ابزار را به طور اتوماتیک تعویض می کنند معروف به اسپیندل های تول چنجز(ATC) وجود دارند که مکانیزم تعویض ابزار در آن ها به صورت پنوماتیکی یا هیدرولیکی است.
روش کار در این اسپیندل ها به این گونه است که ابزار های مختلف مورد نیاز را در یک مکان مشخص در یک گوشه میز کار دستگاه قرار داده تا اسپیندل تولز چنج بتواند ابزار را از آنجا تعویض کند.در نرم افزار کنترلر اطلاعات برای هر ابزار عبارتند از قطر و عمق برش و مکان مختصاتی دقیقی که ابزار در آن جا هستند.و از طریق GCode می توان تعویض ابزار را به نرم افزار تعریف کرد.
اسپیندل های تول چنج روتاری و خطی
ماشین هایی که برای کارهای حکاکی استفاده می شوند از اسپیندل موتور ها و سروو موتور ها و استپ موتورهای نسبتا کوچک استفاده می کنند.و ابزار های آن ها از قطر خیلی کمی برخوردار است(مثلا1.8 سانتی متر مربع یا کم تر)که اسپیندل موتور در آن ها می تواند به راحتی به دور 40 هزار rpm برسد.
سیستم های راهنما(هدایت حرکت خطی)
سطح صاف و دقیقی که محورهای حرکتی ماشین cnc روی آن سوار شده وحرکت می کند سطح راهنما (ریل)نام دارد.دقت مکانیکی ماشین وابسته به دقت ساخت بدنه و مونتاژ این سطوح راهنما است.
در این فصل روش‌های مختلفی را که در آنها محور منحصربه فرد ماشین منجر به حرکت آنها می‌شود بررسی خواهیم کرد. تمام سیستم‌هایی که بررسی خواهیم کرد راهنماهای “خطی” درنظرگرفته می‌شوند، بطوریکه نوع حرکت بازده آنها است. صرفنظر از نوع، همه‌ی آنها باید موارد زیر را فرآهم کنند:
- حرکت مسیر مستقیم (یعنی، عقب و جلو) در امتداد محور درنظرگرفته شده
- حرکت راست و بدون تکان با کمترین اصطکاک
- جهت‌گیری محکم، ثابت شده در 90 درجه (یعنی، متعامد) با سایر محورها
- نصب محکم با حداقل بازی بین حمل و هدایت
شرکت های مختلف معمولا چندین مدل سیستم راهنما در انواع و اندازه های مختلف به بازار ارائه می کنند که سازنده دستگاه های cnc می توانند بر حسب نیاز خود از آن ها استفاده کنند.
هر یک از سیستم‌های راهنما مشخصه‌های بارگذاری به خصوصی دارند که تاحد زیادی در هر طراحی متفاوت هستند. تولیدکنندگان معمولا این خواص را به دو دسته استاتیک و دینامیک تقسیم بندی می کنند.بارهای استاتیک نیروهایی هستند که همیشه در سیستم وجود دارند، درحالیکه نیروهایی که از تغییرات متغیر اتفاق می‌افتند را نیروهای دینامیک می گویند.
این مفهوم اساسی در انتخاب نوع و اندازه راهنما مهم است بطوریکه اکثریت ظرفیت بار را برای چارچوب دستگاه سی ان سی تعیین می کند.
براده های باقیمانده حاصل از عملیات مختلف در ماشین های cnc می‌توانند روی کارکرد این راهنماها اخلال ایجاد کنند و یا مسیر روغن کاری را دچار اختلال کند، در اینجا هدف به حداقل رساندن اصطکاک است که میتواند عمر سیستم راهنما را کاهش دهد.اگر جمع شدن براده ها روی ریل ها زیاد شود بایستی از تجهیزات حفاظت از گرد و غبار مثل آکاردئون استفاده کرد.
هر یک از انواع راهنماهای ذکرشده در اینجا (البته، با اندازه مناسب) برای برآورده کردن الزامات طراحی اکثر نیازهای CNC مبتنی بر شکل کافی خواهند بود. با اینحال، هر یک مزایای خودش را دارد.
ریل مدور(ریل بوشینگی)
این سیستم یک نوع میله مدور از جنس فولاد با روکش کروم است که واگن بوشینگی میتواند روی آن حرکت کند. ریل های بوشینگی در قطر های 4 تا 100 میلیمتر قابل دسترس هستند و در طول‌هایی تا 6 متر یافت می‌شوند. این نوع ریل از ریل های فولادی معمولی موجود در بازار نیست، بلکه زمینه دقیق برای تلرانس‌های دقیق است.
این نوع ریل ها به دو صورت روی دستگاه می تواند نصب شود
1.نصب با دو نگه دارنده(یاتاقان) ابتدا و انتها که میله مدور را از دوسر مهار و به ابتدا و انتهای محور حرکت ماشین متصل میکند. این نگه دارنده ها فقط ازعقب‌های میله پشتیبانی میکند، وکل بخش میانی محور پشتیبانی نشده رها می‌شود. این نوع اجرا بسیار کم هزینه است و در درجه اول برای فواصل پل زدن کوتاه استفاده می‌شود.
2.نصب با پایه آلومینیوم برروی میله مدور به این صورت که پایه آلومینیومی روی محور حرکتی نصب شده و میله مدور روی این پایه آلومینیومی بسته می شود. مزیت این روش این است که تاحدزیادی ظرفیت بار کلی را افزایش خواهد داد، و همچنین میزان انحراف را کاهش می‌دهد.
واگن های بوشینگی به سه نوع مختلف تقسیم می شوند.
1.واگن بوشینگی بسته در شرایطی که در آنها یک زیرلایه محکم موازی با محور وجود دارد و نزدیک است، پشتیبان‌های کناره‌گیر استفاده می‌شوند.
2واگن بوشینگی بازیا پشتیبان‌های دیوار یا کناره‌گیر. بلوک‌های پشتیبان دیوار در مناطقی استفاده می‌شوند که در آنها محور از یک سطح موازی به سطح دیگری پل می‌زند.
3.واگن بوشینگی لبه دار
در هر مورد، یک فولاد بلبرینگ بسته استفاده می‌شود.
ظرفیت تحمل بار واگن های بوشینگی رابطه مستقیمی با قطر و تعداد ساچمه های استفاده شده در داخل واگن بوشینگی دارد.
نکته:
فولاد بلبرینگ به هنگام محاسبه‌ی ظرفیت‌های بار برای هر یک از روش‌های نصب یک فاکتور کلیدی ارائه خواهد کرد.توجه داشته باشید که این نوع سیستم ریل استفاده از یک روان کننده را کنترل میکند، بطوریکه واگن بوشینگی چندین دوره گردش ساچمه در آنها دارند.
ریل های ال ام گاید
این سیستم هدایت نامش را از شکل بخش مقطع ریل گرفته است. این نوع ریل دارای لبه هایی است برای سوار شدن ساچمه های واگن برای گرفت لقی ودقت بالا. این نوع سیستم نسبت به سیستم های دیگر بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد و توانایی تحمل بار زیاد و دقت بالایی نسبت به سیستم های دیگر دارد.
همانطورکه بحث خواهیم کرد، این سیستم مزایای بسیار زیادی دارد، اما با اینحال، یکی از گران‌قیمت‌ترین سیستم‌ها برای خرید است و نصب آن میتواند دشوار باشد.
از نکات بسیار مهم در این ریل و واگنها ، روانکاری مناسب این ریل ها می باشد . جهت روانکاری مناسب این ریل ها باید به دفترچه های راهنمای آنها جهت سرویس و نگهداری صحیح مراجعه نمود .
اکثر LMGuide ها بوسیله گریس روانکاری می شوند . در ابتدای واگن ها پکینگ جلوگیری از ورود ذرات به داخل واگن وجود دارد . بلافاصله مخزن گیریس موجود است و بعد بدنه واگن شروع می شود .
در دو قسمت بیرونی واگن دو عدد مجرای ورود گریس وجود دارد . این ورودی گریس خورها باید بگونه ای باشد که دهانه گریس پمپ بتواند به آن گریس تزریق نماید.
علیرغم دقت بسیار بالا در ریل و واگنهای LMGide باز هم سازندگان این قطعات تا حدود بسیار کمی اجازه لقی در این ریل ها داده اند . این لقی بسیار کم باعث می شود راحتر بتوان ریل ها و میز را مونتاژ نمود . جدول میزان لقی و تلرانس در دیتا شیت همه مدل LMGuide ها موجود می باشد .
نکته:
در هنگام مونتاژ و دمونتاژ واگنها خیلی دقت نمایید چون پکینگ آنها نسبتا حساس بوده و امکان آسیب خوردن وجود دارد و همچنین احتمال ریزش ساچمه های داخل واگن بسیار زیاد می باشد . در صورتیکه در اثر جازدن واگن به LMGuide ساچمه های واگن روی زمین ریخت ، امکان جازدن آنها وجود دارد و جای نگرانی نیست . اگر به مسیر حرکت ساچمه ها نظری بیاندازید ، محلی را که می توانید ساچمه را داخل واگن جا دهید را پیدا می کنید .
استفاده از کاور در محل های نصب LMGuide موجب می شود که عمر این ریل و واگنها افزایش یابد و غبارها و سفاله ها به این المانها آسیب نرساند . این کاورها دارای تنوع زیادی می باشند . در مواقعی که سیستم در معرض گرد و غبار ناشی از تراش چوب و سنگ و … می باشد کاورهای آکاردئونی کافی می باشد . در مواقعی که سفاله های تراش و فرز ممکن است به سمت ریل ها پرتاب شوند از کاورهای فلزی کشویی استفاده می شود .
در بعضی از LMGuide ها برای جلوگیری از سایش ساچمه ها و در نتیجه خرابی و کچل شدن زود هنگام ، مخصوصا در واگن های های اسپید ( سرعت بالا ) بین ساچمه ها یک فاصله انداز قرار گرفته است . این قضیه همچنین موجب می شود تا فضای مورد نیاز برای ذخیره گیریس نیز در بین ساچمه ها تامین شود .
جهت محفوظ ماندن ریل ها و واگنها از ذخیره شدن گرد و غبار و یا رفتن و گیر کردن پلیسه در محل نصب پیچ های ریل ، برای پیچ ها درپوشی در نظر گرفته شده است که وظیفه این مهم را برعهده دارد .
بعضی از مارکهای ریل و واگن ، دارای روکش سرتاسری بوده و بطور کامل ، روی پیچ ریل را می پوشاند .
اندازه‌های مشخصه ریل با عرض آنها، اندازه‌گیری شده در پایه، تعیین می‌شوند. اندازه‌های رایج در محدوده‌ای از 15 تا mm 35 هستند (اندازه‌ها معمولا همیشه برحسب اندازه‌گیری متریک نشان داده می‌شوند). این نوع راهنما بطورکلی برای تلرانس‌های محکم تناسب بین واگن و ریل معروف است، که آن را بهترین گزینه برای بسیاری از تاسیسات تبدیل میکند. با اینحال، این ویژگی است که همچنین میتواند ضرری برای استفاده از این نوع هدایت باشد.
